类加载器与插件化解析

2.1 类装载器 DexClassLoader

首先，我们需要了解关于java代码本地import的一些知识：
import中所引用的类有两个特点：
1.必须存在于本地，当程序运行时需要该类时，内部类装载器会自动装载该类，这对程序员来讲是透明的，即程序员感知不到该过程
2.编译时必须在现场，否则编译过程会因为找不到引用文件而不能正常编译。

使用ClassLoader的必要说明，多用于动态加载一些自定义的类。

一般情况下，应用程序不需要创建一个全新的ClassLoader，而是使用当前环境中已经存在的ClassLoader。因为Java的Runtime环境在初始化时，其内部会创建一个ClassLoader对象用于加载Runtime所需的各种Java类。
每个ClassLoader必须有一个父ClassLoader，在装载Class文件时，子ClassLoader会先请求其父ClassLoader加载该Class文件，只有当其父ClassLoader找不到该Class时，子ClassLoader才会继续装载该类，这是一种安全机制。
Android使用的是DexClassLoader。
下面简单介绍下DexClassLoader的使用方法
假设这里有两个APK，第一个叫做Host，第二个叫做Plugin，其中Plugin中定义了一个PluginClass，该类中定义了一个函数，functionl(),代码如下：

public class PluginClass {
        public PluginClass(){
            Log.i( "Plugin" , "PluginClass client initialized" ) ;
        }
        public int functionl( int a, int b ) {
            return a + b;
        }
    }

我们剩下要做的就是在这个Host APK中去掉用我们PluginClass的functionl()方法。
这里用注释解释下代码

public void useDexClassLoader(){
        //确定目标class所在的位置
        Intent intent = new Intent("com.haiii.android.plugin.client",null);
        //通过PackageManager获取信息。
        PackageManager pm = getPackageManager();
        final List<ResolveInfo> plugins = pm.queryIntentActivities(intent,0);
        ResolveInfo info = plugins.get(0);
        ActivityInfo ainfo = info.activityInfo;
        //当存在多个dexPath路径时，需要此分隔符
        String div = System.getProperty("npath.separator");
        //报名
        String packageName = ainfo.packageName;
        //目标全路径
        String dexPath = ainfo.applicationInfo.sourceDir;
        //本地解析输出路径
        String dexOutputDir = getApplicationInfo().dataDir;
        //目标lib（C/C++）文件存放路径
        String libPath = ainfo.applicationInfo.nativeLibraryDir;
        //创建我们自己的ClassLoader
        DexClassLoader cl = new DexClassLoader(dexPath,dexOutputDir,libPath,this.getClass().getClassLoader());
        try {
            //通过反射机制去调用方法
            Class<?> clazz = cl.loadClass(packageName+".PluginClass");
            Object obj = clazz.newInstance();
            Class[] params = new Class[2];
            params[0] = Integer.TYPE;
            params[1] = Integer.TYPE;
            Method action = clazz.getMethod("functionl",params);
            Integer ret = (Integer)action.invoke(obj,12,34);
            Log.i("Host","returnvalueis"+ret);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch(Exception e){
            Log.e("Host", "Something wrong has happened!");
        }
    }

上面的注释应该挺明确的，这里主要对DexClassLoader的初始化做下说明：
dexPath，指目标类所在的APK或Jar文件的路径。类装载器将从该路径中寻找指定的目标类，该路径必须是APk或Jar的全路径，比如/data/app/com.haiii.android.plugin.apk。如果要包含多个路径，路径之间必须用特定分隔符进行分割，即上面的System.getProperty(“path.sepator”)。
dexOutputDir，由于dex文件被包含在APk或者Jar中，因此在装载目标类之前需要从APk或jar中解压出dex文件，该参数就是指定解压出的dex文件存放路径。在Android系统中，一个应用程序一般对应一个Linux用户id，应用程序仅对属于自己的数据目录路径有写的权限，因此，该参数可以使用该程序的数据路径。
libPath，指目标类中所使用的C/C++库存放路径。
parent，指该装载器的父装载器，一般为当前执行类的装载器。
通过类装载器装载class之后会返回一个class对象，但这个class对象，我们本地是没有对其定义的，所以我们无法使用它的方法，而且此时也没有生成我们需要的PluginClass对象，只是装载了PluginClass的代码而已。所以这里就需要用到反射去创建对象并调用相应的方法。

2.2 基于类装载器设计的”插件“架构

目前市场上也有不少关于插件化的东西，这里将简单介绍下关于使用类装载器实现插件化的思想与方法。
上面的关于DexClassLoader的介绍，我们发现，整个调用都还算简单，但到了最后使用反射这一块太过于繁琐，既然我们知道我们要调用的类和方法，那么为什么不考虑下，使用接口机制呢？？相信看这篇文章的人都有一定的Android基础，那么应该都了解service远程aidl机制里，有一个asInterface的方式，我们可以模仿下。

首先定义一个接口，这个接口仅仅定义函数的输入和输出，不定义具体实现。这个接口要同时参与Host与Plugin两个项目（APK）的编译。

//接口定义如下
public interface Comm{
        public int functionl( int a, int b ) ;
    }

然后修改下PluginClass的代码

public class PluginClass implements Comm{
        public PluginClass(){
            Log.i( "Plugin" , "PluginClass client initialized" ) ;
        }
        public int functionl( int a, int b ) {
            return a + b;
        }
    }

然后在Host中，我们对于Class对象newInstance()之后返回的对象就可以强制转换为Comm接口对象了，修改下代码：

try{
    Class<?> clazz = cl.loadClass(packageName + ".PluginClass");
    Comm comm = (Comm)clazz.newInstance();
    Integer ret = comm.functionl(12,34);
    Log.i("Host","return value is " + ret);
}

这段代码执行结果与上一段代码的结果是相同的。
我们来看下，当前市场中关于插件的描述：
1.一种逻辑概念，不是技术标准；
2.插件不能独立运行，必须运行与一个宿主程序中，由宿主程序去调用插件程序。
3.宿主程序中可以管理不同的插件，包括数量，禁用或使用，主题
设置等。多个插件，应该能做到切换插件。
4.宿主程序需要保证向下兼容，新版本应该能运行老版本的插件。

注意点：
1.接口一般定义在Host中，如本例的Comm.java。
2.Plugin项目中需要使用Comm是，必须通过一个外部的jar包，这个jar包必须是以Library方式添加到Plugin的build
path中，不能以外部jar包的方式添加，因为我们只需要在Host中存在我们定义的接口，而不想在Plugin中也编译进去，如果都编译进去，就会产生包名相同但验证码不同的文件，导致”Class
ref in pre-verified class resolved to unexpected implementation”.