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android開(kāi)發(fā)從零開(kāi)始之Java技術(shù)類(lèi)加載器靈活加載執(zhí)行類(lèi)

2016-03-28 14:06:13 1186瀏覽

        在Android軟件開(kāi)發(fā)中通常情況下，一般的開(kāi)發(fā)方式和代碼架構(gòu)就能滿(mǎn)足我們的普通需求。但是有些特殊問(wèn)題，常常引發(fā)我們進(jìn)一步的沉思。我們從沉思中產(chǎn)生頓悟，從而產(chǎn)生新的技術(shù)形式。

        如何開(kāi)發(fā)一個(gè)可以自定義控件的Android開(kāi)發(fā)應(yīng)用？就像eclipse一樣，可以動(dòng)態(tài)加載插件；如何讓Android應(yīng)用執(zhí)行服務(wù)器上的不可預(yù)知的代碼？如何對(duì)Android應(yīng)用加密，而只在執(zhí)行時(shí)自解密，從而防止被破解？

        android開(kāi)發(fā)從零開(kāi)始之Java技術(shù)類(lèi)加載器靈活加載執(zhí)行類(lèi)

        熟悉Java技術(shù)的朋友，可能意識(shí)到，我們需要使用類(lèi)加載器靈活的加載執(zhí)行的類(lèi)。這在Java開(kāi)發(fā)安卓應(yīng)用里中已經(jīng)算是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)了，但是在Android開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，我們都還比較陌生。

        (1)類(lèi)加載機(jī)制

        Dalvik虛擬機(jī)如同其他Java虛擬機(jī)一樣，在運(yùn)行程序時(shí)首先需要將對(duì)應(yīng)的類(lèi)加載到內(nèi)存中。而在Java標(biāo)準(zhǔn)的虛擬機(jī)中，類(lèi)加載可以從class文件中讀取，也可以是其他形式的二進(jìn)制流。因此，我們常常利用這一點(diǎn)，在程序運(yùn)行時(shí)手動(dòng)加載Class，從而達(dá)到代碼動(dòng)態(tài)加載執(zhí)行的目的。

        但是Dalvik虛擬機(jī)畢竟不算是標(biāo)準(zhǔn)的Java虛擬機(jī)，因此在類(lèi)加載機(jī)制方面它們有相同的地方，也有不同之處。我們必須區(qū)別對(duì)待。例如，在使用標(biāo)準(zhǔn)Java虛擬機(jī)時(shí)，經(jīng)常自定義繼承自ClassLoader的類(lèi)加載器。然后通過(guò)defmeClass0方法來(lái)從一個(gè)二進(jìn)制流中加載Class，但是這在Android里是行不通的，這一點(diǎn)可以從Android源碼知道。Android中ClassLoader的defineClass0方法，具體是調(diào)用VMClassLoader的defineClass0本地靜態(tài)方法。

        (2)Dalvik虛擬機(jī)類(lèi)的加載機(jī)制

        那如果在Dalvik虛擬機(jī)里，ClassLoader不好使，我們?cè)撊绾螌?shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)加載類(lèi)呢?Android為我們從ClassLoader派生出了兩個(gè)類(lèi)：DexClassLoader和PathClassLoader。DexClassLoader和PathClassLoader其實(shí)都是通過(guò)類(lèi)DexFile實(shí)現(xiàn)類(lèi)加載功能的。這里需要順便提一下的是，Dalvik虛擬機(jī)識(shí)別的是dex文件，而不是class文件。因此，我們供類(lèi)加載的文件也只能是dex文件，或者包含有dex文件的．a(chǎn)pk或．jar文件。

        PathClassLoader是通過(guò)構(gòu)造函數(shù)new DexFile(path)來(lái)生成生DexFile對(duì)象的；而DexClassLoader則是通過(guò)其靜態(tài)方法loadDex(path，outpath，O)得到DexFile對(duì)象的。這兩者的區(qū)別在于DexClassLoader需要提供一個(gè)可寫(xiě)的outpath路徑，用來(lái)釋放．a(chǎn)pk包或者．jar包中的dex文件。也就是說(shuō)，PathClassLoader不能主動(dòng)從zip包中釋放出dex，因此只支持直接操作dex格式文件，或者已經(jīng)安裝的apk(因?yàn)橐呀?jīng)安裝的apk在cache中存在緩存的dex文件)。而DexClassLoader可以支持．a(chǎn)pk、．jar和．dex文件，并且會(huì)在指定的ou。

        (3)具體操作

        在具體操作時(shí)，可能需要使用到的工具有：javac、dx、eclipse等。其中在使用dx工具時(shí)，最好指明：…no strict，因?yàn)閏lass文件的路徑可能不匹配。當(dāng)加載好類(lèi)后，通?？梢酝ㄟ^(guò)Java反射機(jī)制來(lái)使用這個(gè)類(lèi)。但是這樣做的效率相對(duì)不高，而且老用反射代碼也比較復(fù)雜凌亂。更好的做法是定義一個(gè)interface，并將這個(gè)interface寫(xiě)進(jìn)容器端。待加載的類(lèi)，繼承自這個(gè)interface，并且有一個(gè)參數(shù)為空的構(gòu)造函數(shù)，以使我們能夠通過(guò)Class的newlnstance方法產(chǎn)生對(duì)象。然后將對(duì)象強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為interface對(duì)象，于是就可以直接調(diào)用成員方法了。

        (4)代碼加密

        在加密代碼時(shí)，最初設(shè)想將dex文件加密，然后通過(guò)JNI將解密代碼寫(xiě)在Native層。解密之后直接傳入二進(jìn)制流，再通過(guò)def'meClass將類(lèi)加載到內(nèi)存中。但是由于不能直接使用defineClass，而必須傳文件路徑給Dalvik虛擬機(jī)內(nèi)核，因此解密后的文件需要寫(xiě)到磁盤(pán)上，增加了被破解的風(fēng)險(xiǎn)。

        Dalvik虛擬機(jī)內(nèi)核僅支持從dex文件加載類(lèi)的方式是不靈活的，由于沒(méi)有非常深入的研究?jī)?nèi)核，我不能確定是Dalvik虛擬機(jī)本身不支持還是Android在移植時(shí)將其閹割了。不過(guò)堅(jiān)信的是，Dalvik或Android開(kāi)源項(xiàng)目都正在向能夠支持raw數(shù)據(jù)定義類(lèi)的方向努力。

        在RawDexFile出來(lái)之前，我們只能使用這種存在一定風(fēng)險(xiǎn)的加密方式。我們需要注意釋放的dex文件路徑及權(quán)限管理。另外在類(lèi)加載完畢之后，除非出于其他目的，否則應(yīng)該馬上刪除臨時(shí)的解密文件。

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