Dex格式解析及在Tinker中的應用

part 2：怎麼載入新的apk

tinker：全量替換，無須插樁

傳統的熱修復需要插樁實現，插樁的原因和操作：

原因：

1. 通過將補丁dex檔案插入到類載入器的dexelement列表最前面，完成熱修復 2. 呼叫bug類的時候就會先搜尋到補丁dex裡的類，從而fix bug 3. bug類和它引用的類都在乙個dex中，這個類就被打上了class_ispreverified標識，如果這個類呼叫了插在dexelement佇列前面的補丁dex檔案中的同名方法，就會報錯，所以需要阻止bug類打上該標識 4. 通過「插樁」的方法避免需要被fix的class打上class_ispreverified標識

如何插樁：

使可能會產生bug的class引用另外乙個dex中的class，從而避免該class被打上class_ispreverified標識（groovy語言位元組碼織入）。

tinker使用的是apk全量替換的方法，使用差量包補丁包和原來的apk合成新的apk，使用全新apk，從而不會出現引用其他dex的class的情況，避免了插樁。

apk diff包括：dexdiff，resdiff，manifestdiff和sodiff

用來檢測新的manifest是否傳送過改變，tinker不支援manifest修改。原因應該是apk在執行install操作的時候會向系統註冊manifest資訊，tinker熱修復不會經歷這個過程。

bsdiff演算法，求新版本和舊版本的二進位制差異。原理來自這篇博士******* differences of executable code

基本步驟：

a．對old檔案中所有子字串形成乙個字典；

b．對比old檔案和new檔案，產生diffstring和extra string；

c．將diffstring 和extra string 以及相應的控制字用zip壓縮成乙個patch包。

優點：通用性強，適用於所有檔案的補丁包生成

缺點：沒有針對特定的格式做優化，導致補丁包可能過大

dex檔案頭部，記錄整個dex檔案的相關屬性，如都包含哪些部分（如string，field，method，class等），每部分的大小和偏移量。

存放每種型別資料的位址列表，如在string table中，連續存放若干個string的位址，根據每個位址，可以在data段找到改位址儲存的字串。

存放具體的資料，由table段不同型別的位址進行索引。

以string資料為例，首先讀取dex header部分string ids offset和string ids size的內容，如0x70和0x14，代表string資料在table段的偏移量是0x70，共20個。在table段讀取這20個資料，每個資料4個位元組，根據這4個位元組代表的位址，去datasection找這個位址儲存的內容，解析成string資料。

接下來計算新舊dex的string資料的diff資料。採用最小序列生成演算法，生成由舊string列表生成新列表的操作，用刪除，新增，修改三種操作表示。

演算法描述如下，摘抄自這篇帖子：

首先我們需要將新舊內容排序，這需要針對排序的陣列進行操作

新舊兩個指標，在內容一樣的時候 old、new 指標同時加1，在 old 內容小於 new >內容的時候 old 指標加1，標記當前 old 項為刪除

在 old 內容大於 new 內容 new 指標加1，標記當前 new 項為新增

------old-----

11 foo2

12 foo5

13 hello dodola

14 hello dodola1

------new-----

11 foo3

12 foo5

13 hello dodola1

14 hello dodola3

對比的old cursor 和 new cursor 指標的改變以及操作判定，判定過程如下

old_11 new_11 cmp <0 del

old_12 new_11 cmp >0 add

old_12 new_12 cmp =0 no

old_13 new_13 cmp <0 del

old_14 new_13 cmp =0 no

break;

old_11 del

new_11 add

old_13 del

new_14 add

到這一步我們需要找出替換的內容，很明顯替換的內容就是從old中del的並且在 >new 中 add 的並且 index 相同的i tem，所以這就簡單了

old_11 replace

old_13 del

new_14 add

這樣就生成了兩個dex的string部分的變化。

dex載入：將合成的新的dex加入到pathclassloader的dexelements列表中

pathclassloader classloader =
(pathclassloader) tinkerdexloader.
class
.getclassloader()
;field pathlistfield = sharereflectutil.
findfield
(loader,
"pathlist");
object dexpathlist = pathlistfield.
get(loader)
;arraylist
suppressedexceptions =
newarraylist
();sharereflectutil.
expandfieldarray
(dexpathlist,
"dexelements"
,makepathelements
(dexpathlist,
newarraylist
(additionalclasspathentries)
, optimizeddirectory, suppressedexceptions)
);

res載入

訪問應用程式資源的函式有兩個：getresources和getassets。getresources返回resources物件，resources物件通過資源的id訪問編譯後的資源。getassets返回assetmanager物件，assetmanager物件通過資源的檔名訪問編譯後或未經編譯的資源檔案。實際上，resources訪問資源是先通過資源id獲取檔名，然後通過assetmanager根據檔名訪問資源檔案。

為了使這兩個方法載入新的資源檔案，執行以下操作：

a. 新建乙個assetmanager物件newassetmanager，通過反射呼叫其addassetpath方法，傳入新生成的apk檔案路徑

b. 新建resources物件，通過反射設定其massets屬性的值為newassetmanager

通過這種方式實現新的資源檔案的載入。

addassetpathmethod.
invoke
(newassetmanager, externalresourcefile)
assetsfiled.
set(resources, newassetmanager)
;

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