當一個app的功能越來越複雜，代碼量越來越多，也許有一天便會突然遇到下列現象：
1. 生成的apk在2.3以前的機器無法安裝，提示INSTALL_FAILED_DEXOPT
2. 方法數量過多，編譯時出錯，提示：
Conversion to Dalvik format failed:Unable to execute dex: method ID not in [0, 0xffff]: 65536
出現這種問題的原因是：
1. Android2.3及以前版本用來執行dexopt(用於優化dex文件)的內存只分配了5M
2. 一個dex文件最多隻支持65536個方法。
針對上述問題，也出現了諸多解決方案，使用的最多的是插件化，即將一些獨立的功能做成一個單獨的apk，當打開的時候使用DexClassLoader動態加載，然後使用反射機制來調用插件中的類和方法。這固然是一種解決問題的方案：但這種方案存在着以下兩個問題：
1. 插件化只適合一些比較獨立的模塊；
2. 必須通過反射機制去調用插件的類和方法，因此，必須搭配一套插件框架來配合使用；
由於上述問題的存在，通過不斷研究，便有了dex分包的解決方案。簡單來說，其原理是將編譯好的class文件拆分打包成兩個dex，繞過dex方法數量的限制以及安裝時的檢查，在運行時再動態加載第二個dex文件中。faceBook曾經遇到相似的問題，具體可參考：
文中有這麼一段話：
However, there was no way we could break our app up this way--too many of our classes are accessed directly by the Android framework. Instead, we needed to inject our secondary dex files directly into the system class loader。
文中說得比較簡單，我們來完善一下該方案：除了第一個dex文件（即正常apk包唯一包含的Dex文件），其它dex文件都以資源的方式放在安裝包中，並在Application的onCreate回調中被注入到系統的ClassLoader。因此，對於那些在注入之前已經引用到的類（以及它們所在的jar）,必須放入第一個Dex文件中。
下面通過一個簡單的demo來講述dex分包方案，該方案分爲兩步執行：
整個demo的目錄結構是這樣，我打算將SecondActivity，MyContainer以及DropDownView放入第二個dex包中，其它保留在第一個dex包。
一、編譯時分包
整個編譯流程如下：
除了框出來的兩Target，其它都是編譯的標準流程。而這兩個Target正是我們的分包操作。首先來看看spliteClasses target。
由於我們這裏僅僅是一個demo,因此放到第二個包中的文件很少，就是上面提到的三個文件。分好包之後就要開始生成dex文件，首先打包第一個dex文件：
由這裏將${classes}（該文件夾下都是要打包到第一個dex的文件）打包生成第一個dex。接着生成第二個dex，並將其打包到資資源文件中：
可以看到，此時是將${secclasses}中的文件打包生成dex，並將其加入ap文件（打包的資源文件）中。到此，分包完畢，接下來，便來分析一下如何動態將第二個dex包注入系統的ClassLoader。
二、將dex分包注入ClassLoader
這裏談到注入，就要談到Android的ClassLoader體系。
由上圖可以看出，在葉子節點上，我們能使用到的是DexClassLoader和PathClassLoader，通過查閱開發文檔，我們發現他們有如下使用場景：
1. 關於PathClassLoader，文檔中寫到： Android uses this class for its system class loader and for its application class loader(s),
由此可知，Android應用就是用它來加載;
2. DexClass可以加載apk,jar,及dex文件，但PathClassLoader只能加載已安裝到系統中（即/data/app目錄下）的apk文件。
知道了兩者的使用場景，下面來分析下具體的加載原理，由上圖可以看到，兩個葉子節點的類都繼承BaseDexClassLoader中，而具體的類加載邏輯也在此類中：
BaseDexClassLoader:
[java] view plaincopy
@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
List<Throwable> suppressedExceptions = new ArrayList<Throwable>();
Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);
if (c == null) {
ClassNotFoundException cnfe = new ClassNotFoundException("Didn't find class \"" + name + "\" on path: " + pathList);
for (Throwable t : suppressedExceptions) {
cnfe.addSuppressed(t);
}
throw cnfe;
}
return c;
}
由上述函數可知，當我們需要加載一個class時，實際是從pathList中去需要的，查閱源碼，發現pathList是DexPathList類的一個實例。ok，接着去分析DexPathList類中的findClass函數，
DexPathList:
[java] view plaincopy
public Class findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {
for (Element element : dexElements) {
DexFile dex = element.dexFile;
if (dex != null) {
Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed);
if (clazz != null) {
return clazz;
}
}
}
if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {
suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));
}
return null;
}
上述函數的大致邏輯爲：遍歷一個裝在dex文件（每個dex文件實際上是一個DexFile對象）的數組（Element數組，Element是一個內部類），然後依次去加載所需要的class文件，直到找到爲止。
看到這裏，注入的解決方案也就浮出水面，假如我們將第二個dex文件放入Element數組中，那麼在加載第二個dex包中的類時，應該可以直接找到。
帶着這個假設，來完善demo。
在我們自定義的BaseApplication的onCreate中，我們執行注入操作：
[java] view plaincopy
public String inject(String libPath) {
boolean hasBaseDexClassLoader = true;
try {
Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader");
} catch (ClassNotFoundException e) {
hasBaseDexClassLoader = false;
}
if (hasBaseDexClassLoader) {
PathClassLoader pathClassLoader = (PathClassLoader)sApplication.getClassLoader();
DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(libPath, sApplication.getDir("dex", 0).getAbsolutePath(), libPath, sApplication.getClassLoader());
try {
Object dexElements = combineArray(getDexElements(getPathList(pathClassLoader)), getDexElements(getPathList(dexClassLoader)));
Object pathList = getPathList(pathClassLoader);
setField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements", dexElements);
return "SUCCESS";
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
return android.util.Log.getStackTraceString(e);
}
}
return "SUCCESS";
}
這是注入的關鍵函數，分析一下這個函數：
參數libPath是第二個dex包的文件信息（包含完整路徑，我們當初將其打包到了assets目錄下），然後將其使用DexClassLoader來加載（這裏爲什麼必須使用DexClassLoader加載，回顧以上的使用場景），然後通過反射獲取PathClassLoader中的DexPathList中的Element數組（已加載了第一個dex包，由系統加載），以及DexClassLoader中的DexPathList中的Element數組（剛將第二個dex包加載進去），將兩個Element數組合並之後，再將其賦值給PathClassLoader的Element數組，到此，注入完畢。
現在試着啓動app，並在TestUrlActivity（在第一個dex包中）中去啓動SecondActivity（在第二個dex包中），啓動成功。這種方案是可行。
但是使用dex分包方案仍然有幾個注意點：
1. 由於第二個dex包是在Application的onCreate中動態注入的，如果dex包過大，會使app的啓動速度變慢，因此，在dex分包過程中一定要注意，第二個dex包不宜過大。
2. 由於上述第一點的限制，假如我們的app越來越臃腫和龐大，往往會採取dex分包方案和插件化方案配合使用，將一些非核心獨立功能做成插件加載，核心功能再分包加載。