Android 插件化开发（二）：加载外部Dex文件

在学习Java反射的技术后，我们可以开始更深一步的探究插件化开发了。首先先讲一下Android App的打包流程，然后我们通过一个简单的例子 —— 实现插件化加载外部Dex来完成初级的插件化开发的探索。

一、Android App 打包流程

1. 打包资源文件，生成R.java文件

打包资源的工具是aapt，在这个过程中，项目中的AndroidManifest.xml文件和布局文件XML都会编译，然后生成相应的R.java，另外AndroidManifest.xml会被aapt编译成二进制。存放在APP的res目录下的资源，该类资源在APP打包前大多会被编译，变成二进制文件，并会为每个该类文件赋予一个resource id。对于该类资源的访问，应用层代码则是通过resource id进行访问的。Android应用在编译过程中aapt工具会对资源文件进行编译，并生成一个resource.arsc文件，resource.arsc文件相当于一个文件索引表，记录了很多跟资源相关的信息。

2. 处理aidl文件，生成相应的Java文件

aidl工具解析接口定义文件然后生成相应的Java代码接口供程序调用。如果在项目没有使用到aidl文件，则可以跳过这一步。

3. 编译项目源代码，生成class文件

项目中所有的Java代码，包括R.java和.aidl文件，都会变Java编译器（javac）编译成.class文件，生成的class文件位于工程中的bin/classes目录下。

4. 转换所有的class文件，生成classes.dex文件

dex工具生成可供Android系统Dalvik虚拟机执行的classes.dex文件，任何第三方的libraries和.class文件都会被转换成.dex文件。dx工具的主要工作是将Java字节码转成成Dalvik字节码、压缩常量池、消除冗余信息等。

5. 打包生成APK文件

所有没有编译的资源，如images、assets目录下资源（该类文件是一些原始文件，APP打包时并不会对其进行编译，而是直接打包到APP中，对于这一类资源文件的访问，应用层代码需要通过文件名对其进行访问）；编译过的资源和.dex文件都会被apkbuilder工具打包到最终的.apk文件中。

6. 对APK文件进行签名

一旦APK文件生成，它必须被签名才能被安装在设备上。在开发过程中，主要用到的就是两种签名的keystore。一种是用于调试的debug.keystore，它主要用于调试，在Eclipse或者Android Studio中直接run以后跑在手机上的就是使用的debug.keystore。另一种就是用于发布正式版本的keystore。

7. 对签名后的APK文件进行对齐处理

如果你发布的apk是正式版的话，就必须对APK进行对齐处理，用到的工具是zipalign。对齐的主要过程是将APK包中所有的资源文件距离文件起始偏移为4字节整数倍，这样通过内存映射访问apk文件时的速度会更快。对齐的作用就是减少运行时内存的使用。

二、实现插件化加载外部Dex文件

我们可以从最基本的加载外部apk开始，然后再到加载插件中的类，然后在通过优化前面实现的时候发现的问题，一步步探究插件化的本质。

加载流程如下：

将插件 apk 放到主 app 的 assets 目录中，app启动后把 assets 目录中的插件 apk 复制到内存。
读取插件 apk 中的 dex，生成对应的 DexClassLoader。
使用 DexClassLoader 的 loadClass 方法读取插件的 dex 中的任何一个类。

1. 打包插件 apk 并放到宿主 assets 目录

插件apk可以按照正常打包应用的方式打包。

例如在插件apk里面写一个bean类：

public class Bean {
    private String name = "jianqiang";

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String paramString) {
        this.name = paramString;
    }
}

打包完成后，放到宿主app项目目录下的assets目录下。

2. 将assets目录下的apk复制到/data/data/files目录下

/**
     * 把Assets里面得文件复制到 /data/data/files 目录下
     *
     * @param context
     * @param sourceName
     */
    public static void extractAssets(Context context, String sourceName) {
        AssetManager am = context.getAssets();
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            is = am.open(sourceName);
            File extractFile = context.getFileStreamPath(sourceName);
            fos = new FileOutputStream(extractFile);
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int count = 0;
            while ((count = is.read(buffer)) > 0) {
                fos.write(buffer, 0, count);
            }
            fos.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            closeSilently(is);
            closeSilently(fos);
        }
    }

3. 读取插件 apk 中的 dex，生成对应的 DexClassLoader

DexClassLoader classLoader = new DexClassLoader(dexpath, fileRelease.getAbsolutePath(), null, getClassLoader());

4. 使用 DexClassLoader 的 loadClass 方法读取插件的 dex 中的类

Class mLoadClassBean;
try {
    mLoadClassBean = classLoader.loadClass("jianqiang.com.plugin1.Bean");
    Object beanObject = mLoadClassBean.newInstance();
    Method getNameMethod = mLoadClassBean.getMethod("getName");
    getNameMethod.setAccessible(true);
    String name = (String) getNameMethod.invoke(beanObject);
    mTextView.setText(name);
    Toast.makeText(getApplicationContext(), name, Toast.LENGTH_LONG).show();
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

当我们看到输出了我们在插件apk定义的内容后，就说明我们成功的加载外部的dex并进行调用。

备注：插件apk中可以有自定义的Application，一般自定义的Application的onCreate方法中会做一些初始化的工作。但是插件apk的Application的onCreate方法是没有机会执行的。除非我们通过反射进行执行，但是这样一来插件的Application就没有生命周期可言了，就是一个普通的类。

上述内容的代码仓库地址为：https://github.com/renhui/RHPluginProgramming/tree/master/HostApp。