dalvik 动态加载jar,dex功能

这两天研究了android中动态装载功能,在项目中应用主要考虑到两大方面:

1,反破解,现在app的保护机制做的很不好,随便一个简单的破解工具,就可以对app进行反编译,进行二次打包(现在盗版app很猖獗,打包党很多进行植入广告,后门程序等手段,严重影响用户和app发行单位利益)

2,可以避免多次升级app,直接通过动态装载来源网络jar,dex即可完成。程序扩展做到了最好方式。

3,   解决Android 应用程序方法总数不能超过65K的问题,android程序一个dex文件只能包含65535个方法,当程序超过是会报异常如下
Conversion to Dalvik format failed:Unable toexecute dex: method ID not in [0, 0xffff]: 65536

这个时候可以采取动态加载机制解决此问题,腾讯游戏client端就是这么实现的。


下面谈谈动态加载实现:

理论:

Dalvik虚拟机如同其他Java虚拟机一样,在运行程序时首先需要将对应的类加载到内存中。而在Java标准的虚拟机中,类加载可以从class文件中读取,
也可以是其他形式的二进制流,因此,我们常常利用这一点,在程序运行时手动加载Class,从而达到代码动态加载执行的目的
然而Dalvik虚拟机毕竟不算是标准的Java虚拟机,因此在类加载机制上,它们有相同的地方,也有不同之处。我们必须区别对待,Dalvik虚拟机识别的是dex文件,而不是class文件。因此,我们供类加载的文件也只能是dex文件,或者包含有dex文件的.apk或.jar文件。


在android中和类加载相关的两个类,DexClassLoader和PathClassLoader,

DexClassLoader    (主要研究使用对象)
这个可以加载jar/apk/dex,也可以从SD卡中加载(一般测试使用该方式加载,一般使用内部存储目录 File dexOutputDir = context.getDir("dex", 0);)。
PathClassLoader  (目前用途有限,基本很少使用)
只能加载已经安装到Android系统中的apk文件。
有一个细节,可能大家不容易注意到。PathClassLoader是通过构造函数new DexFile(path)来产生DexFile对象的;而DexClassLoader则是通过其静态方法loadDex(path, outpath, 0)
得到DexFile对象。这两者的区别在于DexClassLoader需要提供一个可写的outpath路径,用来释放.apk包或者.jar包中的dex文件。换个说法来说,
就是PathClassLoader不能主动从zip包中释放出dex,因此只支持直接操作dex格式文件,或者已经安装的apk(因为已经安装的apk在cache中存在缓存的dex文件)。
而DexClassLoader可以支持.apk、.jar和.dex文件,并且会在指定的outpath路径释放出dex文件。

加载好类后,通常我们可以通过Java反射机制来使用这个类但是这样效率相对不高,而且也比较复杂凌乱。更好的做法是定义一个interface,
并将这个interface写进容器端。待加载的类,继承自这个interface,并且有一个参数为空的构造函数,
以使我们能够通过Class的newInstance方法产生对象然后将对象强制转换为interface对象,就可以直接调用成员方法了。


实现:

创建android工程1,目录结构:


创建interface  IDynamic.java

public interface IDynamic {

    public void init(Context context);
    /**自定义方法*/
    public void showTipe();
    
    public void destory();
}

创建实现类 DynamicImpl.java

public class DynamicImpl implements IDynamic{

	Context mContext;
	@Override
	public void init(Context context) {
		this.mContext=context;
	}
	 @Override
	public void destory() {
		 mContext=null;
	}

	@Override
	public void showTipe() {
		Toast.makeText(mContext, "comeing dynamic tipe!", Toast.LENGTH_LONG).show();
	}
    
}

生产jar包,注意这里打包的是IDynamic的实现类DynamicImpl.java,不打包接口类IDynamic.java


然后将打包好的jar文件拷贝到android的安装目录中的platform-tools目录下,使用dx命令:(我的jar文件是dynamicImp.jar)
dx --dex --output=dynamicImp_temp.jar dynamicImp.jar
这样就生成了dynamicImp_temp.jar,这个jar和dynamicImp.jar有什么区别呢?

其实这条命令主要首先将dynamicImp.jar编译成dynamicImp.dex文件(Android虚拟机认识的字节码文件),然后再将dynamicImp.dex文件压缩成dynamicImp_temp.jar,
当然你也可以压缩成.zip格式的,或者直接编译成.apk文件都可以的,最后把经过处理的dynamicImp文件放到sd卡根目录下

接下来打包interface类,IDynamic.java-->IDynamic.jar


创建android project2,将IDynamic.jar放入Libs目录


LoadActivity.java

public class LoadActivity extends Activity {

	//动态类加载接口
    private IDynamic lib;
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    	super.onCreate(savedInstanceState);
    	setContentView(R.layout.activity_main);
    	loadDexByDexClassLoader();
		Button showtip = (Button) findViewById(R.id.btshowTipe);
	       
		 showtip.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
	            public void onClick(View view) {
	               if(lib != null){
	                   lib.showTipe();
	               }else{
	                   Toast.makeText(getApplicationContext(), "类加载失败", 1500).show();
	               }
	            }
	        });
    }
    
    /**使用DexClassLoader方式加载类*/
    void loadDexByDexClassLoader(){
    	
        //dex file path(file is apk or jar or zip格式)
        String dexPath = Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + File.separator + "dynamic_temp.jar";
        //dex解压释放后的目录
        File dexOutputDirs = getApplicationContext().getDir("dex", 0);
        //解压目录不能为外存储目录,这里google考虑到安全问题,外部存储会报异常
        //String dexOutputDirs = Environment.getExternalStorageDirectory().toString();
        //1,dex压缩文件的路径 	2,dex解压缩后存放的目录	3,C/C++依赖的本地库文件目录,可以为null,4,上一级的类加载器
        DexClassLoader cl = new DexClassLoader(dexPath,dexOutputDirs.getAbsolutePath(),null,getClassLoader());
         //类的装载实现
        try {
            //使用DexClassLoader加载类
            Class libProviderClazz = cl.loadClass("com.dymamic.impl.DynamicImpl");
            lib = (IDynamic)libProviderClazz.newInstance();
            if(lib != null){
                lib.init(this);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			e.printStackTrace();
		}
    }
    
}

布局文件:

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context=".MainActivity" >

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
    	android:layout_height="match_parent"
    	android:orientation="vertical"
        >
	<Button
	    android:id="@+id/btshowTipe"
	    android:layout_width="match_parent"
    	android:layout_height="wrap_content"
    	android:text="showTipe"
	    />
	
       </LinearLayout>
       
</RelativeLayout>

执行效果:



可能会出现异常问题:

导出jar时不能带接口文件,否则会报以下错:
java.lang.IllegalAccessError: Class ref in pre-verified class resolved to unexpected implementation


2014 year 6 month 7day 补充:

如果jar(dex转换过的Jar文件)进行网络下载更新,首先将源文件jav进行加密处理,下载完成后,拷贝到项目内部,进行解密处理(最后是.so进行)程序退出后删除该文件,下次启动重新解析,这样安全性能高一些。




posted @ 2014-05-18 12:55  HappyCode002  阅读(278)  评论(0编辑  收藏  举报