android中的类加载器

android的类加载机制跟Java类似，也是采用“双亲委托”机制。即用户在用自己定义的类加载器加载类时，会首先尝试调用该加载器的父加载器来进行加载，加载不成功再返回给子加载器来加载。同样，该父类加载器在加载时也会调用其父类加载器进行加载，也就是原加载器的爷爷加载器进行加载，不成功再往下返回。一层层往上调用，直到到达“引导加载器”，这个加载器是Dalvik实现的一部分，是用C而非用Java实现的，因为类加载器也是类，使用前也要进行加载，这就要求有一个加载器来实现类加载器的加载。这个流程可以从ClassLoader类的loadClass()方法看出来：

protected Class<?> loadClass(String className, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
        Class<?> clazz = findLoadedClass(className);

        if (clazz == null) {
            try {
                clazz = parent.loadClass(className, false);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // Don't want to see this.
            }

            if (clazz == null) {
                clazz = findClass(className);
            }
        }

        return clazz;
}

如上述代码所示，在调用loadClass加载类时，会首先判断该类是否已经被加载，如果该类已经被加载则返回此类，否则会调用父类加载器来尝试加载。如果父类加载器无法加载，则会返回给子加载器来加载（findClass）。为什么会出现加载器无法加载的情况呢，是因为这些加载器类（引导加载器、系统加载器等）都有自己的“命名空间”，加载器在进行类加载时会从固定目录中尝试类加载，如果在这些目录中无法找到想加载的类加载就会失败。下面通过一个动态加载类的例子来捋一下流程：

String path = Environment.getExternalStorageDirectory() + "/";
File file = getDir("dex", 0) ;
String filename = "TestB.apk";
classLoader = new DexClassLoader(path + filename, file.getAbsolutePath(),null, ClassLoader.getSystemClassLoader());
Application app = classLoader.loadClass(strClassName).newInstance();

上述classLoader是DexClassLoader对象，loadClass返回一个被加载的类的Class对象，我们来分析一下loadClass到底是如何加载一个类的。DexClassLoader继承自BaseClassLoader，在DexClassLoader中并没有loadClass的实现，因为DexClassLoader继承自BaseClassLoader，BaseClassLoader又继承自ClassLoader，所以在加载时是调用了ClassLoader的loadClass。从上面代码中可以知道，loadClass其实是调用findClass来实现类的加载。因为被加载的类不在父类加载器的“命名空间”内，所以最后还是要调用DexClassLoader的findClass来实现类的加载。下面我们就来看一下findClass是如何实现类加载的。

protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        Class c = pathList.findClass(name);
        if (c == null) {
            throw new ClassNotFoundException("Didn't find class \"" + name + "\" on path: " + pathList);
        }
        return c;
}

其中pathList为DexPathList对象，即调用DexPathList的findclass，所以我们需要继续跳转到DexPathList中来看findClass是如何实现的。（跟踪代码确实很麻烦）

public Class findClass(String name) {
        for (Element element : dexElements) {
            DexFile dex = element.dexFile;

            if (dex != null) {
                Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext);
                if (clazz != null) {
                    return clazz;
                }
            }
        }

        return null;
}

其中，dex是DexFile对象，在这里我们来看一下DexFile类长啥样，DexFile也是在类加载中比较底层的起重要作用的类。

public final class DexFile {
    private int mCookie;
    private final String mFileName;
    private final CloseGuard guard = CloseGuard.get();
    public DexFile(String fileName) throws IOException {
        mCookie = openDexFile(fileName, null, 0);
        mFileName = fileName;
        guard.open("close");
    }
}

在DexFile中有几个native方法，比较重要的两个是openDexFile、defineClass。openDexFile返回值类型为int（在DexFile的构造中将此返回值传给mCookie），源码中是这样注释的：A pointer to our internal data structure，即dex文件被加载之后的内存地址。而private static Class defineClass(String name, ClassLoader loader, int cookie)的注释是：Load a class from a DEX file，参数cookie就是openDexFile的返回值，而name是要加载的类。总的来说，可以这么理解：先用openDexFile将dex文件读到一个特殊的数据结构中（支持从硬盘或者内存中读取），然后用defineClass实现某一个类的加载。