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Instant Run 浅析

AS2.0 Preview 版本发布了，早上醒来就被各种刷屏，有人在担心更新，有人在拍手称快，有人在厕所哭晕。而我当然没有那么肤浅，暗想要去研究一下AS2.0最重要特性Instant Run的原理。Instant Run实际上就是一个热补丁，@别闹腾啊在搞LayoutCast，我在搞Nuwa，对Instant Run热补丁的思路都非常感兴趣，所以就坐在一起看了两三个小时代码，对代码修复的这一部分基本上搞清楚了。

Instant Run

google官方关于Instant Run特性的介绍在这里： https://sites.google.com/a/android.com/tools/tech-docs/instant-run ，按其所述，运行 FloatingActionButtonBasic 样例，实验Instant Run，豪爽豪爽。

但是，修改方法竟然不用重启Activity，这是怎么做到的？

阅读一帆关于几个热补丁思路的介绍，你会发现andfix和dexposed采用jni hook方法，不用重启就能修复，而Nuwa的ClassLoader思路因为类被虚拟机加载后，不会重新加载，所以需要重启。Instant Run是怎么实现不重启加载的呢，难道也是jni hook？

实现原理

和nuwa类似，一个插件一个库，Instant Run用的是gradle plugin 2.0.0-alpha1和instant-run.jar。

gradle plugin 2.0.0-alpha1

gradle plugin 2.0.0-alpha1主要有两个作用：

第一次运行，应用 transform API 修改字节码。

输出目录为 Application/build/intermediates/transforms/instantRun/debug/folders/1 。
- 给所有的类添加 $change 字段
  
  $change为 IncrementalChange 类型， IncrementalChange 是个接口，该接口后面会讲。
- 修改类的全部方法
  
  新的逻辑是：如果 $change 不为空，去调用 $change 的 access$dispatch 方法，参数为方法签名字符串和方法参数数组，否则调用原逻辑。
后续运行，dx补丁类，生成补丁dex。

输出目录为 Application/build/intermediates/transforms/instantRun/debug/folders/4000 。
- 被修改类对应的补丁类
  
  补丁类，并不是你修改后的类，而是由gradle plugin自动生成，实现了 IncrementalChange 接口的类。
  
  该类类名在原名后面添加 $override ，复制修改后类的大部分方法，实现 IncrementalChange 接口的 access$dispatch 方法，该方法会根据传递过来的方法签名，调用本类的同名方法。
  
  只要把原类的 $change 字段设置为该类，那就会调用该类的 access$dispatch 方法，就会使用修改后的方法了。
- 被修改类的记录类
  
  AppPatchesLoaderImpl记录了所有被修改的类，也会被打进补丁dex。

instant-run.jar

instant-run.jar的路径为 Application/build/intermediates/incremental-runtime-classes/debug/instant-run.jar 。

instant-run.jar是gradle plugin帮我们自动打到dex中去的，省去了compile dependency这一步。它的主要作用有两个：

设置原类的 $change 字段为补丁类

需要对被修改的类设置 $change 字段，那怎么知道哪些类被修改了？

AppPatchesLoaderImpl类不但记录了全部被修改的类，还提供 load 方法支持设置被修改原类 $change 字段，当收到补丁通知时，只需新建一个DexClassLoader，去反射加载补丁dex中的 AppPatchesLoaderImpl 类，调用load方法即可，load方法中会去加载全部补丁类，并赋值给对应原类的 $change 。
重启加载补丁类

重启后怎么办？原来的补丁文件需要加载进来。

IncrementalClassLoader会在Application中去加载该应用cache目录中的补丁dex，把它设置为默认 PathClassLoader 的parent，由于ClassLoader采用双亲委托模型，会先去parent查找类，所以就可以加载补丁类了。