Android应用热修复

一、修复的工具

当前主要有两个主流的热修复工具：
1.阿里系：使用了DeXposed（修改了国外的），一年没有维护了，现在又搞了一个andfix，是一种黑客技术。自己去实现了底层的zyqote。从底层C的二进制来入手的。

2.腾讯系：tinker
Java类加载机制来入手的。

这里我们使用tinker。

二、热修复的原理（Java类加载机制）

什么是热修复？

一般的Bug修复，都是等下一个版本解决，然后发布新的apk
热修复：可以直接在客户已经安装的程序当中修复bug。

bug一般会出现在某个类的某个方法地方。如果我们能够动态的将客户手机里面的apk里面的某个类给替换成我们已经修复好的类。

AndroidStudio的Instant run，也是一种热修复或者增量更新的方式。如果只是改了一个类，那么它只会把修改的东西打进新的包里，放到手机上运行。
所以，在用AndroidStudio做热修复的时候记得把Instant run功能关闭。不然会影响热修复实现。
机制：dex分包。mutildex。

如何实现呢？实现的原理？
从Java的类加载机制来入手的：ClassLoader

Android 是如何加载class.dex文件，启动程序。
这里提供了两个类：
1.PathClassLoader ：这个类用来加载应用程序的dex

public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {}

2.DexClassLoader ：这个类可以加载指定的某个dex文件。（限制：必须要在应用程序的目录下面）

public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {}

修复方案：

1.搞多个dex
第一个版本：classes.dex。
修复后的补丁包：classes2.dex（包涵了我们修复xxx.class）
这种实现方式也可以用于插件开发。

2.把两个dex合并
将修复的class替换原来出bug的class.
通过BaseDexClassLoader调用findClass(className)：

Class<?> findClass(String name)

实际上替换的是修复了的dex文件，这里面集成了修改了的class文件。Element[] dexElements;存储的是dex的集合。

在findClass方法中是通过循环去找dexElements中的类，如果找到了，就会返回这个Class，停止执行寻找。

所以可以采取以下方式：
将修复好的dex插入到dexElements的集合，位置：出现bug的xxx.class所在的dex的前面。
最本质的实现原理：类加载器去加载某个类的时候，是去dexElements里面从头往下查找的。
fixed.dex,classes1.dex,classes2.dex,classes3.dex

三、如何实现

上面已经介绍了其中的原理，接下来在开发中如何具体实现。

步骤

1.先安装一个带有bug的版本apk。

2.修复bug，重新打包成dex文件，放在后台服务器。

3.通过主动方式或者推送将修复的dex文件，放到手机中，进行dex文件的合并。

用AndroidStudio打包multidex(官方待验证)

准备工作

1.配置gradle文件：

1）

dependencies {    compile 'com.android.support:multidex:1.0.1'}

2）

defaultConfig {        multiDexEnabled true    }

3）

buildTypes {release {    multiDexKeepFile file('dex.keep')    def myFile = file('dex.keep')    println("isFileExists:"+myFile.exists())    println "dex keep"    minifyEnabled true    proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.txt'}}

2.在Application中的attachBaseContext方法加入MultiDex.install(base);

public class MyApplication extends Application{    @Override    public void onCreate() {        // TODO Auto-generated method stub        super.onCreate();    }    @Override    protected void attachBaseContext(Context base) {        // TODO Auto-generated method stub        MultiDex.install(base);        FixDexUtils.loadFixedDex(base);        super.attachBaseContext(base);    }}

这样配置之后运行打包出来的apk中有两个dex文件：

代码处理
1.修复的dex文件必须要在应用的目录下面，所以第一步要将修复的文件移动在/data/data/目录下面

代码处理

1.修复的dex文件必须要在应用的目录下面，所以第一步要将修复的文件移动在/data/data/目录下面

public static final String DEX_DIR = "odex";

private void fixBug() {        //目录：/data/data/packageName/odex        File fileDir = getDir(MyConstants.DEX_DIR,Context.MODE_PRIVATE);        //往该目录下面放置我们修复好的dex文件。        String name = "classes2.dex";        String filePath = fileDir.getAbsolutePath()+File.separator+name;        File file= new File(filePath);        if(file.exists()){            file.delete();        }        //搬家：把下载好的在SD卡里面的修复了的classes2.dex搬到应用目录filePath        InputStream is = null;        FileOutputStream os = null;        try {            is = new FileInputStream(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath()+File.separator+name);            os = new FileOutputStream(filePath);            int len = 0;            byte[] buffer = new byte[1024];            while ((len=is.read(buffer))!=-1){                os.write(buffer,0,len);            }            File f = new File(filePath);            if(f.exists()){                Toast.makeText(this ,"dex 重写成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();            }            //热修复            FixDexUtils.loadFixedDex(this);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }

2.扫描dex文件目录下的所有dex,并用HashSet存储。
记得每次初始化工具类的时候清空HashSet的数据

private static HashSet<File> loadedDex = new HashSet<File>();

static{        loadedDex.clear();    }

扫描：

public static void loadFixedDex(Context context){        if(context == null){            return ;        }        //遍历所有的修复的dex        File fileDir = context.getDir(MyConstants.DEX_DIR,Context.MODE_PRIVATE);        File[] listFiles = fileDir.listFiles();        for(File file:listFiles){            if(file.getName().startsWith("classes")&&file.getName().endsWith(".dex")){                loadedDex.add(file);//存入集合            }        }        //dex合并之前的dex        doDexInject(context,fileDir,loadedDex);    }

3.获取需要修复的dex文件，并通过反射拿到对应的dex数组，然后一一合并，再通过反射的方式设置给应用的dex数组中。这样就实现了热修复。

    private static void doDexInject(final Context appContext, File filesDir,HashSet<File> loadedDex) {        String optimizeDir = filesDir.getAbsolutePath()+File.separator+"opt_dex";        File fopt = new File(optimizeDir);        if(!fopt.exists()){            fopt.mkdirs();        }        //1.加载应用程序的dex        try {            PathClassLoader pathLoader = (PathClassLoader) appContext.getClassLoader();  //原来的dex文件加载路径            for (File dex : loadedDex) {                //2.加载指定的修复的dex文件。                DexClassLoader classLoader = new DexClassLoader(                        dex.getAbsolutePath(),//String dexPath,                        fopt.getAbsolutePath(),//String optimizedDirectory,                        null,//String libraryPath,                        pathLoader//ClassLoader parent                );                //3.合并                Object dexObj = getPathList(classLoader);                Object pathObj = getPathList(pathLoader);                Object mDexElementsList = getDexElements(dexObj);    //需要修复的dex文件数组                Object pathDexElementsList = getDexElements(pathObj);   //原来的dex文件数组                //合并完成                 Object dexElements = combineArray(mDexElementsList,pathDexElementsList);                //重写给PathList里面的lement[] dexElements;赋值                Object pathList = getPathList(pathLoader);                setField(pathList,pathList.getClass(),"dexElements",dexElements);            }        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }

通过反射设置和获取值：

//通过反射获取baseDexClassLoader的pathList    private static Object getPathList(Object baseDexClassLoader) throws Exception {            return getField(baseDexClassLoader,Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader"),"pathList");    }    //通过反射获取dexElements    private static Object getDexElements(Object obj) throws Exception {            return getField(obj,obj.getClass(),"dexElements");    }    /**    * 获取某个对象中的属性    * obj:某个对象    * cl:对象的类    * field：属性值    **/    private static Object getField(Object obj, Class<?> cl, String field)            throws NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {        Field localField = cl.getDeclaredField(field);        localField.setAccessible(true);        return localField.get(obj);    }    /**    * 给某个对象中的添加属性值    * obj:某个对象    * cl:对象的类    * field：属性值    * value：具体值    **/    private static void setField(Object obj,Class<?> cl, String field, Object value) throws Exception {        Field localField = cl.getDeclaredField(field);        localField.setAccessible(true);        localField.set(obj,value);    }

合并数组：

    /**     * 两个数组合并     * @param arrayLhs     * @param arrayRhs     * @return     */    private static Object combineArray(Object arrayLhs, Object arrayRhs) {        Class<?> localClass = arrayLhs.getClass().getComponentType();        int i = Array.getLength(arrayLhs);        int j = i + Array.getLength(arrayRhs);        Object result = Array.newInstance(localClass, j);        for (int k = 0; k < j; ++k) {            if (k < i) {                Array.set(result, k, Array.get(arrayLhs, k));            } else {                Array.set(result, k, Array.get(arrayRhs, k - i));            }        }        return result;    }//  [12345] [9876]//  [9876  12345]

备注：

BaseDexClassLoader类中的

    DexPathList pathList；

DexPathList类中的

    Element[] dexElements;

源码链接：
http://androidxref.com/4.4.2_r1/xref/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/BaseDexClassLoader.java#pathList
http://androidxref.com/4.4.2_r1/xref/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexPathList.java
提供参考源码解析文章阅读：
http://blog.csdn.net/ch15851302205/article/details/44671687

Element[] dexElements;原来的dex文件集合
Element[] dexElements2;合并以后的文件集合

四、测试

通过上面代码的处理，应用就可以实现热修复，那么该怎么生成修复的dex文件呢？

1.找到MyTestClass.class
fixdix_test\app\build\intermediates\bin\TestClass.class
2.配置dx.bat的环境变量
Android\sdk\build-tools\23.0.3\dx.bat
3.命令

dx --dex --output=D:\Users\song\Desktop\dex\classes2.dex D:\Users\ricky\Desktop\dex

命令解释：
–output=D:\Users\song\Desktop\dex\classes2.dex 指定输出路径
D:\Users\song\Desktop\dex 最后指定去打包哪个目录下面的class字节文件(注意要包括全路径的文件夹，也可以有多个class)