前言

其实大家都知道的Android是使用Java作为开发语言,但是他使用的虚拟机却并不是传统的JVM,在4.4以前Android使用Dalvik虚拟机,之后使用ART(Android Runtime).

Dalvik和ART与传统的JVM不同的地方在于,为了更加高效的在移动终端运行,Google重新定义了一套Dalvik字节码,用于在Dalvik和ART虚拟机上运行.

因此如果你希望自己在本地生成的Java代码能够在Android机器上运行,就必须通过转码的形式生成一份Dex文件.

生成Dex文件

当我们完成Java代码的书写后,需要使用dx命令将Java代码由javac生成的class文件编译为Android虚拟机可识别的dex文件.

编译命令如下

1 dx --dex --output 'dex' 'target'

其中dex代表将要输出的dex文件名,target代表用于作为输入的文件,可以为class或jar文件.

解压生成的dex文件后,你会发现一个叫做classes.dex的文件,是不是很眼熟? 在每个Android的APK中都会存在这么一个文件,他才是所有代码的集合,类似于class文件.

生成完了Dex文件,接下来,让我们看看如何在Android设备上运行它.

加载Dex文件

下面是一个Dex文件加载的Demo:

 1 Context context = getBaseContext();
 2 DexClassLoader loader = new DexClassLoader("/sdcard/demo.jar",
 3     context.getCacheDir().getAbsolutePath(), null, context.getClassLoader());
 4 try { 5     Class<?> clazz = loader.loadClass("com.kifile.sample.Sample");
 6     Object object = clazz.newInstance();
 7     Method method = clazz.getDeclaredMethod("println");
 8     if (method != null) { 9         method.invoke(object);
10     }
11 } catch (ClassNotFoundException e) {12     e.printStackTrace();
13 } catch (InstantiationException e) {14     e.printStackTrace();
15 } catch (IllegalAccessException e) {16     e.printStackTrace();
17 } catch (NoSuchMethodException e) {18     e.printStackTrace();
19 } catch (InvocationTargetException e) {20     e.printStackTrace();
21 }

通过以上代码,能够从位于/sdcard/demo.jar的文件中读取出一个”com.kifile.sample.Sample”类,并生成实例,动态调用其内部的”println”方法.

类加载流程分析

说了这么多了,都是教大家怎么在Android下动态加载java文件,现在我们来深入了解一下Android的类加载流程.

传统Java类加载流程

首先对于我们先简单说一下传统的Java程序的类加载流程.

几乎每一个Java类进行加载的时候都是通过ClassLoader进行加载的,当涉及引用新的类时,系统会自动调用当前类的ClassLoader区加载新类.

在加载的时候,首先判断类有无加载,然后再从父ClassLoader中尝试加载Class(之所以优先从父ClassLoader加载,是为了方便其他的兄弟ClassLoader能够复用这个Class),当父ClassLoader也无法找到时,才通过findClass方法进行自查找.

Dex类加载流程

熟悉了这个之后,我们再来看看Android的类加载流程.

其实两者的基本流程都是类似的:在能够复用类的时候,尽量复用类,实在找不到Class,才自己去查找,但Android程序毕竟同普通的Java程序有所不同,

首先Android程序里所有组件的启动均在ActivityThread中执行,同时在ActivityThread中会拥有一个LoadedApk的对象,在LoadedApk对象中,保存了包相关的数据,例如Dex文件和资源文件存放地址.

当我们启动Application,Activity,Service等组件的时候,系统从LoadedApk中获取ClassLoader对象,然后通过loadClass的方式,加载类.

这个ClassLoader对象就是PathClassLoader,因此对于Android应用而言,他几乎所有的类都是通过PathClassLoader进行加载(除了诸如String,System等类,他们在Dalvik虚拟机创建时就注册了).

所以我们需要关心的就是PathClassLoader的加载流程,PathClassLoader与上面样例代码中的DexClassLoader一样继承自BaseDexClassLoader.

我们看看BaseDexClassLoader类加载器的加载流程图.

以上文件的源码路径分别为:

$ANDROID/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/BaseDexClassLoader.java $ANDROID/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexPathList.java $ANDROID/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexFile.java $ANDROID/art/runtime/native/dalvik_system_DexFile.cc $ANDROID/art/runtime/native/java_lang_VMClassLoader.cc

如上所示,当DexClassLoader需要加载类时,先通过VMClassLoader查询该类是否已经加载,如果尚未加载就通过创建时传入的dexPath地址获取到dex包路径,然后根据Dex包路径去实例化Class对象,并存入虚拟机中,然后返回.

当你成功的从ClassLoader获取到Class时,其实在dalvik_system_DexFile中已经将当前类放置到ClassLoader对应的一张Hash表中,便于你下次重新获取:

1 #$ANDROID/art/runtime/native/dalvik_system_DexFile.cc#DexFile_defineClassNative
2 class_linker->InsertDexFileInToClassLoader(soa.Decode<mirror::Object*>(dexFile),
3     class_loader.Get());

1 #$ANDROID/art/runtime/class_linker.cc#InsertDexFileInToClassLoader
2 class_table->InsertWithHash(klass, hash);

当我们通过ClassLoader获取类时,通过以下代码,将ClassLoader本身传入本地代码块,从ClassLoader对应的Hash表中查询类是否已经定义.

1 protected final Class<?> findLoadedClass(String className) {2     ClassLoader loader;
3     if (this == BootClassLoader.getInstance())
4         loader = null;
5     else
6         loader = this;
7     return VMClassLoader.findLoadedClass(loader, className);
8 }

以此,Android就完成了他的类加载流程.

原文地址： http://blog.kifile.com/android/2015/11/10/dex_class_loader.html

Android平台类加载流程源码分析相关推荐

Android电话拨打流程源码分析
前面分析了电话拨号界面及电话呼叫界面,由于Android的电话Phone设计的很复杂,因此先从UI层入手分析.想要了解Android的电话拨号UI,请查看Android电话拨号UI分析,电话拨号UI在 ...
Android 电话博大流程源码分析
前面分析了电话拨号界面及电话呼叫界面,由于Android的电话Phone设计的很复杂,因此先从UI层入手分析.想要了解Android的电话拨号UI,请查看Android电话拨号UI分析,电话拨号UI在 ...
Activity启动流程源码分析（基于Android N）
Activity启动流程源码分析一个Activity启动分为两种启动方式,一种是从Launcher界面上的图标点击启动,另一种是从一个Activity中设置按钮点击启动另外一个Activity.这里 ...
Activity启动流程源码分析-浅析生命周期函数
源码分析接着上一篇 Activity启动流程源码分析-setContentView源码阅读的讲解,本节介绍一下Activity的生命周期函数何时被调用要看Activity的生命周期函数何时被调用 ...
OkHttp原理流程源码分析
OkHttp已经是非常流行的android客户端的网络请求框架,我其实在项目中使用也已经好几年了,之前一直把重心放在如何快速的搞定业务上.迭代的效率上,这一点来讲,对于一个公司优秀员工是没有毛病的.但 ...
【源码分析】storm拓扑运行全流程源码分析
[源码分析]storm拓扑运行全流程源码分析 @(STORM)[storm] 源码分析storm拓扑运行全流程源码分析一拓扑提交流程一stormpy 1storm jar 2def jar 3ex ...
nimble源码学习——广播流程源码分析1
广播流程源码分析1 在controller层有多种状态:广播.空闲.连接等等,这次分析的是广播这个状态或者叫做角色.在前面controller层循环的分析中,可以明确controller层也有eve ...
YOLOv3反向传播原理之全流程源码分析
YOLOv3反向传播原理之全流程源码分析 1.YOLOv3网络训练中反向传播主体流程 1.1 初始化 1.2 batch内梯度累加 1.3 network和layer 中的关键变量 2.YOLO层 ...
SpringBoot2 | SpringBoot启动流程源码分析（一）
首页博客专栏·视频下载论坛问答代码直播能力认证高校会员中心收藏动态消息创作中心 SpringBoot2 | SpringBoot启动流程源码分析(一) 置顶张书康 201 ...

Android平台类加载流程源码分析

前言