Android 热补丁动态修复框架小结

2401_87029664

于 2024-09-07 07:01:07 发布

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文章标签： android

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/2401_87029664/article/details/141980676

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那么，我们要做的就是，阻止该类打上CLASS_ISPREVERIFIED的标志。

注意下，是阻止引用者的类，也就是说，假设你的app里面有个类叫做LoadBugClass，再其内部引用了BugClass。发布过程中发现BugClass有编写错误，那么想要发布一个新的BugClass类，那么你就要阻止LoadBugClass这个类打上CLASS_ISPREVERIFIED的标志。

也就是说，你在生成apk之前，就需要阻止相关类打上CLASS_ISPREVERIFIED的标志了。对于如何阻止，上面的文章说的很清楚，让LoadBugClass在构造方法中，去引用别的dex文件，比如：hack.dex中的某个类即可。

ok，总结下：

其实就是两件事：1、动态改变BaseDexClassLoader对象间接引用的dexElements；2、在app打包的时候，阻止相关类去打上CLASS_ISPREVERIFIED标志。

如果你没有看明白，没事，多看几遍，下面也会通过代码来说明。

三、阻止相关类打上CLASS_ISPREVERIFIED标志

ok，接下来的代码基本上会通过https://github.com/dodola/HotFix所提供的代码来讲解。

那么，这里拿具体的类来说：

大致的流程是：在dx工具执行之前，将LoadBugClass.class文件呢，进行修改，再其构造中添加System.out.println(dodola.hackdex.AntilazyLoad.class)，然后继续打包的流程。注意：AntilazyLoad.class这个类是独立在hack.dex中。

ok，这里大家可能会有2个疑问：

如何去修改一个类的class文件
如何在dx之前去进行疑问1的操作

(1）如何去修改一个类的class文件

这里我们使用javassist来操作，很简单：

ok，首先我们新建几个类：

package dodola.hackdex;

public class AntilazyLoad

{

}

package dodola.hotfix;

public class BugClass

{

public String bug()

{

return “bug class”;

}

package dodola.hotfix;

public class LoadBugClass

{

public String getBugString()

{

BugClass bugClass = new BugClass();

return bugClass.bug();

}

注意下，这里的package，我们要做的是，上述类正常编译以后产生class文件。比如：LoadBugClass.class，我们在LoadBugClass.class的构造中去添加一行：

System.out.println(dodola.hackdex.AntilazyLoad.class)

下面看下操作类：

package test;

import javassist.ClassPool;

import javassist.CtClass;

import javassist.CtConstructor;

public class InjectHack

{

public static void main(String[] args)

{

try

{

String path = “/Users/zhy/develop_work/eclipse_android/imooc/JavassistTest/”;

ClassPool classes = ClassPool.getDefault();

classes.appendClassPath(path + “bin”);//项目的bin目录即可

CtClass c = classes.get(“dodola.hotfix.LoadBugClass”);

CtConstructor ctConstructor = c.getConstructors()[0];

ctConstructor

.insertAfter(“System.out.println(dodola.hackdex.AntilazyLoad.class);”);

c.writeFile(path + “/output”);

} catch (Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

ok，点击run即可了，注意项目中导入javassist-*.jar的包。

首先拿到ClassPool对象，然后添加classpath，如果你有多个classpath可以多次调用。然后从classpath中找到LoadBugClass，拿到其构造方法，在其最后插入一行代码。ok，代码很好懂。

ok，我们反编译看下我们生成的class文件：

ok，关于javassist，如果有兴趣的话，大家可以参考几篇文章学习下：

(2）如何在dx之前去进行(1)的操作

ok，这个就结合https://github.com/dodola/HotFix的源码来说了。

将其源码导入之后，打开app/build.gradle

apply plugin: ‘com.android.application’

task(‘processWithJavassist’) << {

String classPath = file(‘build/intermediates/classes/debug’)//项目编译class所在目录

dodola.patch.PatchClass.process(classPath, project(‘:hackdex’).buildDir

.absolutePath + ‘/intermediates/classes/debug’)//第二个参数是hackdex的class所在目录

}

android {

applicationVariants.all { variant ->

variant.dex.dependsOn << processWithJavassist //在执行dx命令之前将代码打入到class中

}

你会发现，在执行dx之前，会先执行processWithJavassist这个任务。这个任务的作用呢，就和我们上面的代码一致了。而且源码也给出了，大家自己看下。

ok，到这呢，你就可以点击run了。ok，有兴趣的话，你可以反编译去看看dodola.hotfix.LoadBugClass这个类的构造方法中是否已经添加了改行代码。

关于反编译的用法，工具等，参考：http://blog.youkuaiyun.com/lmj623565791/article/details/23564065

ok，到此我们已经能够正常的安装apk并且运行了。但是目前还未涉及到打补丁的相关代码。

四、动态改变BaseDexClassLoader对象间接引用的dexElements

ok，这里就比较简单了，动态改变一个对象的某个引用我们反射就可以完成了。

不过这里需要注意的是，还记得我们之前说的，寻找class是遍历dexElements；然后我们的AntilazyLoad.class实际上并不包含在apk的classes.dex中，并且根据上面描述的需要，我们需要将AntilazyLoad.class这个类打成独立的hack_dex.jar，注意不是普通的jar，必须经过dx工具进行转化。

具体做法:

jar cvf hack.jar dodola/hackdex/*

dx --dex --output hack_dex.jar hack.jar

如果，你没有办法把那一个class文件搞成jar，去百度一下…

ok，现在有了hack_dex.jar，这个是干嘛的呢？

应该还记得，我们的app中部门类引用了AntilazyLoad.class，那么我们必须在应用启动的时候，降这个hack_dex.jar插入到dexElements，否则肯定会出事故的。

那么，Application的onCreate方法里面就很适合做这件事情，我们把hack_dex.jar放到assets目录。

下面看hotfix的源码：

package dodola.hotfix;

import android.app.Application;

import android.content.Context;

import java.io.File;

import dodola.hotfixlib.HotFix;

/**

Created by sunpengfei on 15/11/4.

public class HotfixApplication extends Application

{

@Override

public void onCreate()

{

super.onCreate();

File dexPath = new File(getDir(“dex”, Context.MODE_PRIVATE), “hackdex_dex.jar”);

Utils.prepareDex(this.getApplicationContext(), dexPath, “hackdex_dex.jar”);

HotFix.patch(this, dexPath.getAbsolutePath(), “dodola.hackdex.AntilazyLoad”);

try

{

this.getClassLoader().loadClass(“dodola.hackdex.AntilazyLoad”);

} catch (ClassNotFoundException e)

{

e.printStackTrace();

}

ok，在app的私有目录创建一个文件，然后调用Utils.prepareDex将assets中的hackdex_dex.jar写入该文件。

接下来HotFix.patch就是去反射去修改dexElements了。我们深入看下源码：

package dodola.hotfix;

/**

Created by sunpengfei on 15/11/4.

public class Utils {

private static final int BUF_SIZE = 2048;

public static boolean prepareDex(Context context, File dexInternalStoragePath, String dex_file) {

BufferedInputStream bis = null;

OutputStream dexWriter = null;

bis = new BufferedInputStream(context.getAssets().open(dex_file));

dexWriter = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(dexInternalStoragePath));

byte[] buf = new byte[BUF_SIZE];

int len;

while ((len = bis.read(buf, 0, BUF_SIZE)) > 0) {

dexWriter.write(buf, 0, len);

}

dexWriter.close();

bis.close();

return true;

}

ok，其实就是文件的一个读写，将assets目录的文件，写到app的私有目录中的文件。

下面主要看patch方法

package dodola.hotfixlib;

import android.annotation.TargetApi;

import android.content.Context;

import java.io.File;

import java.lang.reflect.Array;

import java.lang.reflect.Field;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import dalvik.system.DexClassLoader;

import dalvik.system.PathClassLoader;

/* compiled from: ProGuard */

public final class HotFix

{

public static void patch(Context context, String patchDexFile, String patchClassName)

{

if (patchDexFile != null && new File(patchDexFile).exists())

{

try

{

if (hasLexClassLoader())

{

injectInAliyunOs(context, patchDexFile, patchClassName);

} else if (hasDexClassLoader())

{

injectAboveEqualApiLevel14(context, patchDexFile, patchClassName);

} else

{

injectBelowApiLevel14(context, patchDexFile, patchClassName);

}

} catch (Throwable th)

{

}

这里很据系统中ClassLoader的类型做了下判断，原理都是反射，我们看其中一个分支hasDexClassLoader();

private static boolean hasDexClassLoader()

{

try

{

Class.forName(“dalvik.system.BaseDexClassLoader”);

return true;

} catch (ClassNotFoundException e)

{

return false;

}

private static void injectAboveEqualApiLevel14(Context context, String str, String str2)

throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException

{

PathClassLoader pathClassLoader = (PathClassLoader) context.getClassLoader();

Object a = combineArray(getDexElements(getPathList(pathClassLoader)),

getDexElements(getPathList(

new DexClassLoader(str, context.getDir(“dex”, 0).getAbsolutePath(), str, context.getClassLoader()))));

Object a2 = getPathList(pathClassLoader);

setField(a2, a2.getClass(), “dexElements”, a);

pathClassLoader.loadClass(str2);

}

首先查找类dalvik.system.BaseDexClassLoader，如果找到则进入if体。

在injectAboveEqualApiLevel14中，根据context拿到PathClassLoader，然后通过getPathList(pathClassLoader)，拿到PathClassLoader中的pathList对象，在调用getDexElements通过pathList取到dexElements对象。

ok，那么我们的hack_dex.jar如何转化为dexElements对象呢？

通过源码可以看出，首先初始化了一个DexClassLoader对象，前面我们说过DexClassLoader的父类也是BaseDexClassLoader，那么我们可以通过和PathClassLoader同样的方式取得dexElements。

ok，到这里，我们取得了，系统中PathClassLoader对象的间接引用dexElements，以及我们的hack_dex.jar中的dexElements，接下来就是合并这两个数组了。

可以看到上面的代码使用的是combineArray方法。

合并完成后，将新的数组通过反射的方式设置给pathList.

接下来看一下反射的细节：

private static Object getPathList(Object obj) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException,

IllegalAccessException

{

return getField(obj, Class.forName(“dalvik.system.BaseDexClassLoader”), “pathList”);

}

private static Object getDexElements(Object obj) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException