32. 熱修復-QQ空間超級補丁方案

.class生成dex

注：在我們測試過程中，需要將class生成dex文件，這個生成的過程很煩人，可能會出現絕對路徑相對路徑的問題，原因不去深究了，畢竟不是今天的主題，嚴格按照我提供的方式可以保證dex成功生成

以下環境在mac電腦上執行的

dx工具在安卓sdk build-tools 目錄下，選擇一個版本（最好和你Android studio當前運行的環境相同），然後我們就使用dx工具將class文件生成dex

比如代碼中出錯的類如下

package com.renzhenming.utils;
import android.util.Log;

public class Utils {
    private static final String TAG = "Utils";
    public static void test() {
//        Log.e(TAG,"執行test");
        int i = 4/0;
    }
}

如果你在命令行中是這樣寫的

/Users/renzm/Library/Android/sdk/build-tools/23.0.3/dx --dex --output 
patch.dex /Users/renzm/Desktop/Hotfix/app/build/intermediates/classes
/debug/com/renzhenming/utils/Utils.class 

dx工具的路徑./Users/renzm/Library/Android/sdk/build-tools/23.0.3/dx
生成的dex文件 patch.dex
class的路徑 /Users/renzm/Desktop/Hotfix/app/build/intermediates/classes /debug/com/renzhenming/utils/Utils.class

很有可能會提示你

Caused by: com.android.dx.cf.iface.ParseException: class name 
(com/renzhenming/utils/Utils) does not match path (/Users/renzm/Desktop
/Hotfix/app/build/intermediates/classes/debug/com/renzhenming/utils
/Utils.class)

這就是上邊提到的絕對路徑和相對路徑的問題。

正確的做法是這樣：
1.Utils的package是com.renzhenming.utils, 在和dx工具同級創建目錄com -> renzhenming -> utils 然後把Utils.class放入這個目錄中
2.從命令行cd到dx目錄下執行命令：

./dx --dex --output patch.dex com/renzhenming/utils/Utils.class

這樣就可以在dx同級目錄下看到生成的patch.dex文件了

QQ空間超級補丁原理

QQ空間超級補丁熱修復方案是利用了安卓多dex加載的原理，將發生異常的類修復後，生成單獨的dex文件，通過反射手段將修復後的dex插入到系統的dexElements數組的最前邊，這樣由於類加載的雙親委託機制，前邊加載過的類後邊不會再次加載，從而加載到修復後的類，實現修復bug的效果。

QQ空間超級補丁和tinker的區別

QQ空間超級補丁和tinker的實現方式是有些類似的，但區別在於，tinker是將出現bug的apk包和修復後的apk包做對比，通過bsdiff生成差異包，然後將差異包下發到客戶端，客戶端本地通過bspath將差異包和本地包合併（合併其實也是一個合併dexElements數組的過程）生成修復後的apk;而qq的做法是沒有這個生成差異包和合並差異包的過程的，而是直接將出錯的類生成dex然後下發到本地插入系統dexElements數組。

QQ空間超級補丁核心代碼實現

這個過程和上一篇插件化中提到的加載插件的類（https://www.jianshu.com/p/ca8ba93f46d3）的方式差不多，不過有所區別。我們上次在加載插件中類的時候是創建了一個新的DexClassLoader,然後將插件地址傳入到加載器中，從而得到了插件的dexElements數組。但是熱修復中不建議這樣做（不建議通過new DexClassLoader的方式加載修復後的dex文件），可能會存在版本兼容的問題（tinker中似乎提到過），所以我們在加載修復後的dex文件的時候，同樣還用系統的PathClassLoader去加載，而得到dexElements數組的過程，通過反射調用DexPathList中的makePathElements方法（api >= 23, 23 > api >=19時方法名叫makeDexElements）去生成。

合併dexElements數組的代碼

        //1、獲取程序的PathClassLoader對象
        ClassLoader classLoader = application.getClassLoader();
        //2、反射獲得PathClassLoader父類BaseDexClassLoader的pathList對象
        try {
            //反射方法實現自行腦補
            Field pathListField = ShareReflectUtil.findField(classLoader, "pathList");
            Object pathList = pathListField.get(classLoader);
            //3、反射獲取pathList的dexElements對象 （oldElement）
            Field dexElementsField = ShareReflectUtil.findField(pathList, "dexElements");
            //oldElements就是系統當前的elements數組，我們要將它和修復後的dexElements數組合並
            Object[] oldElements = (Object[]) dexElementsField.get(pathList);
            //4、把補丁包變成Element數組：patchElement（反射執行makePathElements）
            Object[] patchElements = null;
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
                Method makePathElements = ShareReflectUtil.findMethod(pathList, "makePathElements",
                        List.class, File.class,
                        List.class);
                ArrayList<IOException> ioExceptions = new ArrayList<>();
                //patchs是List<File>類型，存儲的事dex文件的File對象
                patchElements = (Object[])
                        makePathElements.invoke(pathList, patchs, application.getCacheDir(), ioExceptions);

            } else if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
                Method makePathElements = ShareReflectUtil.findMethod(pathList, "makeDexElements",
                        ArrayList.class, File.class, ArrayList.class);
                ArrayList<IOException> ioExceptions = new ArrayList<>();
                patchElements = (Object[])
                        makePathElements.invoke(pathList, patchs, application.getCacheDir(), ioExceptions);
            }


            //5、合併patchElement+oldElement = newElement （Array.newInstance）
            //創建一個新數組，大小 oldElements+patchElements
            //Element[].class.getComponentType() ==Element.class
            Object[] newElements = (Object[]) Array.newInstance(oldElements.getClass().getComponentType(),
                    oldElements.length + patchElements.length);
            //把修復後的插入到數組的前邊
            System.arraycopy(patchElements, 0, newElements, 0, patchElements.length);
            System.arraycopy(oldElements, 0, newElements, patchElements.length, oldElements.length);
            //6、反射把oldElement賦值成newElement
            dexElementsField.set(pathList, newElements);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

經過上邊的代碼，我們的修復後的dex已經被插入到系統的dexElements數組中了，那麼下次啓動的時候就會先加載到修復後的class，從而修復問題