在Android中动态载入自定义类

普通的Android程序Dalvik虚拟机都是从一个默认的地方载入程序需要的类文件(dex文件),而Dalvik虚拟机还提供了从其他地方载入类的能力(比如从设备的内部存储空间以及互联网).

这种自定义类加载机制可以使用于一些场景:

dex文件只能包含最多64K的函数引用,对于大型的程序如果超过了该数字,就可以通过把程序打包为多个dex文件来实现,在程序运行的时候在加载这些需要的类

一些开发框架可以通过运行时自定义类加载机制来设计出更加可扩展的框架

通过该方式实现更加强壮的程序注册机制,防止被人破解

Android有个示例项目演示了如何使用, 项目地址

http://code.google.com/p/android-custom-class-loading-sample/

要使用该示例,不能使用Eclipse插件ADT来打包必需通过该项目提供的Ant脚本, 另外该Ant脚本需要Android SDK 12版本, 可以通过Android SDK Manager来下载或者到如下地址下载,然后解压到对应的目录中

https://dl-ssl.google.com/android/repository/tools_r12-windows.zip

https://dl-ssl.google.com/android/repository/platform-tools_r06-windows.zip

在示例中有3个类文件:

com.example.dex.MainActivity: UI界面,在这个类中动态载入需要的类

com.example.dex.LibraryInterface: 动态载入类的接口定义

com.example.dex.lib.LibraryProvider: 动态载入类的实现,该类在打包的时候会打包到另外一个dex文件中

在打包的时候需要修改项目目录下的local.properties文件,把sdk.dir的值修改为对应的android SDK目录.例如:sdk.dir=E:\\google\\android-sdk-windows



另外不要忘记在default.properties中指定需要的android平台: 例如 target=android-9

然后就可以执行android install来build并且安装到模拟器或者手机上了.

载入自定义类的过程

获取需要载入的自定义类的dex文件,可以是设备本地的文件或者互联网上的文件

把获取到的自定义类dex文件保存到程序的内部储存空间中:new File(getDir(“dex”, Context.MODE_PRIVATE),SECONDARY_DEX_NAME);

通过DexClassLoader类加载器来解析优化前面的dex文件

通过DexClassLoader的loadClass函数来载入类

通过获得到的类的newInstance函数来生成需要的对象

开始使用获取到的动态类对象~\(≧▽≦)/~啦啦啦

Android提供的示例项目中,通过Ant打包后把com.example.dex.lib.LibraryProvider类放入了程序的assets文件夹中,然后从这里读取需要动态载入的类. 为了演示从互联网载入类和使用Eclipse ADT插件来build该示例,我们对该项目做了简单修改,修改后的示例项目地址:

http://code.google.com/p/goodev-demo 中 的android-custom-class-loading-goodev-demo

在该示例中删除了com.example.dex.lib.LibraryProvider类,我们把该类打包为dex文件并且放入到了互联网上下载地址: http://goodev.sinaapp.com/and/secondary_dex.jar

在程序运行的时候先从该地址下载需要的类文件,然后解析.

详细情况请参考项目中的代码注释

修改后的项目可以通过Eclipse ADT来build.

文章目录
一、DEX 加密简介
二、APK 文件分析
三、DEX 分割









一、DEX 加密简介



Proguard 混淆弊端 : 之前使用 Proguard 混淆 后的代码 , 虽然降低了代码的可读性 , 但是如果多花点时间和精力 , 还是可以读懂的 , 因此这里继续进行下一个操作 , DEX 加密 , 经过加密后的 DEX 文件 , 就 无法被反编译工具反编译出来了 ;
DEX 加密 : 经过加密后的 DEX 文件 , 就是被破坏了原有格式的 DEX 文件 , 该 DEX 文件不是标准的 DEX 文件 ;


Android 启动从 Application 开始 , 然后会查找主 Activity 界面 启动 ;


DEX 加密的情况下 Android 的工程结构 :


应用主工程 , 该工程中有一个开发者开发的 Application , MyApplication ;


依赖的库 Library , 在该工程中有一个代理 Application , ProxyApplication ;


主工程中 , 不需要进入加密解密先关的库 , 应用主工程的开发流程不变 ,








二、APK 文件分析



Android 安装文件 APK 分析 : APK 文件本质是一个 ZIP 包 , 包含如下内容 ;

AndroidManifest.xml : 应用/组件配置文件 ;
resource.arsc
classes.dex : 封装 Java / Kotlin 代码 ;










三、DEX 分割



classes.dex 可以进行分割 :


不分割的情况 : 一般情况下 所有代码都在一个 DEX 下 ;


分割的情况 : 该 DEX 可以分割成两部分 , 其中 一个只包含启动 Application , 另一个 DEX 包含其他代码 ;




DEX 加密解密 :


分割后加密 : 分割后的 DEX , 只包含启动 Application 保持不变 , 另一个 DEX 可以拿去加密 ;


启动时解密 : 启动时 , 主 DEX 执行 Application 时 , 会解密另外一个被加密的 DEX , 并加载到 ClassLoader 中 ;




DEX 分割的必要性 : 如果在 主 DEX 中的 Application 中 , 引用了很多类 , 此时就必须将引用的类放在主 DEX 中 , 这样就使得加密的类变少了 ;
上述问题解决方案 : 编写一个额外的代理 Application , 该 Application 专门用于解密 DEX , 将该代理 Application 制作成主 DEX , 其它的所有代码都放在另外一个 DEX 中 , 进行加密 ;
DEX 加密的优势 : 这样就可以将所有的功能性代码放在加密后的 DEX 中 , 只有代理 Application 暴露在外面 , 反编译该应用 , 只能看到用于解密的 代理 Application 类 , 其它的代码都在加密的 DEX 中 ;

文章目录
一、不同版本的 DEX 加载
1、Android 8.0 版本 DEX 加载分析
2、Android 6.0 版本 DEX 加载分析
3、Android 5.0 版本 DEX 加载分析









一、不同版本的 DEX 加载



不同 Android 版本 DexPathList  中的 Element[] dexElements 成员如何创建 ;




1、Android 8.0 版本 DEX 加载分析


Android $8.0$ 版本 DEX 加载分析 :
在 DexPathList 中 , Element[] dexElements 成员创建是调用 makePathElements 方法 生成上述 DEX 数组 ; makeDexElements 方法有 $4$ 个参数 ;
$8.0$ 系统 Element[] dexElements 生成 代码示例如下 : ( 只展示相关源码 )
/*package*/ final class DexPathList {
    /**
     * dex/resource (class path) 元素集合.
     * 应该调用 pathElements , 但是 Facebook 应用通过反射修改 dexElements .
     */
    private final Element[] dexElements;
    public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
            String libraryPath, File optimizedDirectory) {
        // save dexPath for BaseDexClassLoader
        this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
                                           suppressedExceptions, definingContext);
	}
}

参考源码地址 : 8.0.0_r4/xref/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexPathList.java




2、Android 6.0 版本 DEX 加载分析


Android $6.0$ 版本 DEX 加载分析 :
在 DexPathList 中 , Element[] dexElements 成员创建是调用 makePathElements 方法 生成上述 DEX 数组 ;
$6.0$ 系统 Element[] dexElements 生成 代码示例如下 : ( 只展示相关源码 )
/*package*/ final class DexPathList {
    /**
     * dex/resource (class path) 元素集合.
     * 应该调用 pathElements , 但是 Facebook 应用通过反射修改 dexElements .
     */
    private final Element[] dexElements;
    public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
            String libraryPath, File optimizedDirectory) {
        // save dexPath for BaseDexClassLoader
        this.dexElements = makePathElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
                                            suppressedExceptions);
	}
}

参考源码地址 : 6.0.1_r16/xref/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexPathList.java




3、Android 5.0 版本 DEX 加载分析


Android $5.0$ 版本 DEX 加载分析 :
在 DexPathList 中 , Element[] dexElements 成员创建是调用 makeDexElements 方法 生成上述 DEX 数组 ; makeDexElements 方法有 $3$ 个参数 ;
$5.0$ 系统 Element[] dexElements 生成 代码示例如下 : ( 只展示相关源码 )
/*package*/ final class DexPathList {
    /**
     * dex/resource (class path) 元素集合.
     * 应该调用 pathElements , 但是 Facebook 应用通过反射修改 dexElements .
     */
    private final Element[] dexElements;
    public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
            String libraryPath, File optimizedDirectory) {
        this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
                                           suppressedExceptions);
	}
}

参考源代码 : 5.1.0_r3/xref/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexPathList.java




分析上面 $3$ 个版本的 DEX 加载源码 , 发现每个版本加载方法不同 , 这样在开发多 DEX 加载时 , 就需要做相应的兼容 ;

    
[2012-04-12 22:13:14 - Dex Loader] Unable to execute dex: com.android.dx.dex.file.DexFile
[2012-04-12 22:13:14 - MyTab] Conversion to Dalvik format failed: Unable to execute dex: com.android.dx.dex.file.DexFile
[2012-04-12 22:13:34 - Dex Loader] Unable to execute dex: com/android/dx/dex/file/DexFile
[2012-04-12 22:13:34 - MyTab] Conversion to Dalvik format failed: Unable to execute dex: com/android/dx/dex/file/DexFile
[2012-04-12 23:03:12 - Dex Loader] Unable to execute dex: com/android/dx/dex/file/DexFile
[2012-04-12 23:03:12 - MyTab] Conversion to Dalvik format failed: Unable to execute dex: com/android/dx/dex/file/DexFile
之前是因为dx.jar缺失，我从别的地方拷过来后，编译工程就报错了，后来发现 重启下eclipse就好了

转载于:https://www.cnblogs.com/Microkaiser/archive/2012/04/13/2445063.html