Android 动态加载dex

首先如果仅仅是因为64K method的问题可以直接看这里 DexGuard、Proguard、Multi-dex 给出的解决方案

本文主要讨论从编译层面，dex动态加载器选择层面以及安全层面讨论dex动态加载

前言

比较两个类是否相等: 是基于采用同样的加载器加载的，否则必不相等。

一般加载器类别

虚拟机的角度

1. 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)

使用C++语言实现，虚拟机自身的一部分

2. 其他的类加载器

使用Java语言实现，独立于JVM外部，全部继承自类 java.lang.ClassLoader

开发人员角度

以下三种都是系统提供的供开发人员使用的加载器

1. 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)

负责加载: JAVA_HOME/lib目录中能被JVM是被的类库到JVM内存中(名称不符合的类库不会被加载)

无法被Java程序直接引用。

2. 扩展类加载器(Extersion ClassLoader)

负责加载: JAVA_HOME/lib/ext目录中的类库

可以被开发者直接使用

3. 应用程序类加载器(Application ClassLoader)

也称为系统类加载器

负责加载: 用户类路径(Classpath)上所指定的类库

可以被开发者直接使用

一般是应用程序默认的类加载器

什么是双亲委派模型?

一个类收到了类加载请求，会将请求先委派给父类加载，每层皆如此，因此所有的类加载是从上而下的，只有上层无法加载了才到下层加载。

也可以参考 ClassLoader 中给出的解释:

Loads the class with the specified name, optionally linking it after loading. The following steps are performed:
1. Call findLoadedClass(java.lang.String) to determine if the requested class has already been loaded.
2. If the class has not yet been loaded: Invoke this method on the parent class loader.
3. If the class has still not been loaded: Call findClass(java.lang.String) to find the class.

为什么要遵循双亲委派模型?

为了保证所加载的类的唯一性，保证相同的类只会被一个加载器所加载。

Dalvik虚拟机的类加载器与其他Java虚拟机的不同?

一般的Java虚拟机，是自定义继承自 ClassLoader 的类加载器，然后通过 defineClass 方法从二进制流中加载Class，或者从Class文件中读取。而Dalvik虚拟机是阉割以及修改过的，无法从二进制流中加载，Dalvik只识别dex文件，因此我们能加载的只是dex文件或包含dex文件的 .jar 或 .apk 。

I. Android 动态加载Dex的方式

Android 动态加载dex

DexFile

Android中的这几种类加载器实际是依赖 DexFile 的，对于 DexFile 有以下两点

打开的DEX文件不会直接存储在 DexFile 对象中，而是存储在对于虚拟机只读的memory-mapped上。
我们无法直接调用 DexFile.loadClass 进行对dex的加载，只能通过ClassLoader进行加载

PathClassLoader 的使用案例推荐参考: secondary-dex-gradle/…/secondarydex/plugin/

DexClassLoader 的使用案例推荐参考: Custom Class Loading in Dalvik ，如果你有网络下载dex动态打补丁的需求的话

II. 何在编译层面实现打指定独立dex

Ant

可以参考这里后面的 Build Process .

Gradle

在编译层面将指定的module拆分出来打包成dex放入assets中，完全可以参考这个方案:

secondary-dex-gradle/app/build.gradle

如果不理解的可以看我fork的，我添加了中文注解: Jacksgong/secondary-dex-gradle/app/build.gradle

III. 安全性讨论

动态加载Dex的安全性主要存在两方面

存储dex的文件暴露在其他应用可读写的目录下
加载外部dex的时候没有做好完整的安全性校验

解决方案

尽量将dex放到当前应用的私有目录下，保证只有当前应用uid可以写甚至读(一般就只有 Context.getFileDir() / Context.getDir(String, MODE_PRIVATE) / Context.getCacheDir() )，这方面目录相关知识可以参看 Android中尽量不用Storage Permission
对从服务端下载或者外部加载的dex，做校验（对文件进行哈希值校验等）
将dex文件加密，通过JNI将解密代码写在Native层，解密之后通过 defineClass 指定路径加载完成后，删除解密后文件