9012年都过去了，你确定还不学安卓的热修复？（手写AndFix）

亦凉 2023-06-27 06:23 3阅读 0赞

## 背景介绍 ##

热修复，乍一听，感觉好牛逼的样子，实际上并没有多么神秘，为什么这样说呢？且听我娓娓道来。。。

你发布了一款安卓应用，早上刚发版，结果发完之后发现有个bug没有修复，会直接导致整个应用崩溃，这时候你该怎么办呢？难道再马上重新打包发版吗？显然是不现实的，那么这时候热修复就来了，帮你打上一个补丁（没错，我认为热修复就像给衣服打补丁。。。），然后在你应用启动的时候直接进行修补，这样就可以不用发版了啊。

听上去感觉有点懵，怎么打补丁，应用怎么提前知道我哪里代码出问题了？什么是热修复？这都是啥?我是谁？我在哪？？？

![format_png][]

不着急，咱们慢慢来，先来看一个目前来说整个市场上的热修复方案的特性吧。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhb2ppYWdvdQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

## 预热 ##

上面啰嗦了一大堆，其实最重要的就是上面这张图，这张图也比较老了，现在都Android 10 了。。。我还弄的7的图。。。将就看吧，意思能表达清楚就行。

目前的热修复大致分为两个方案：一种是native层的，代表的是阿里的AndFix（停更好几年）和Sophix（不开源），另外一种就是java层的，代表的是腾讯的Tinker（开源）。今天准备模仿的是阿里的AndFix。

既然要模仿AndFix，那么就来说一下AndFix的优势吧：首先它打出的修复包要比Tinker打出的小很多（精确到方法），其次它的性能消耗代价要小，最重要的是：它及时生效，无需退出应用重新进入即可修复。

我们都知道：Java方法的执行一定有相应的入口（包括普通执行，亦或通过反射执行）。那么可以思考一下AndFix是怎样工作的？安卓中Java文件编译成class后会打成dex包，方法即存在于dex包中。dex包是在虚拟机中执行的，虚拟机是c/c++编写的，虚拟机在执行方法时在安卓源码中存在着成员变量表和方法表，而方法表中存在着一个结构体，我们的方法都是由这个结构体来保存执行的，这个结构体就是ArtMethod。那么我们需要做的就是：在native层进行方法的替换，将错误的方法替换为正确的方法即可。

当然，虚拟机在安卓4.4以下和5.0以上有了翻天覆地的变化，在4.4及以前，虚拟机为Davik，它采用的是JIT（即时编译）；5.0以上虚拟机为Art，采用的是AOT（预编译）。两者区别就是Art安装应用时慢，加载快，Davik安装应用快，加载慢。（细心的肯定发现了安卓4.4及以前的安卓版本安装应用要比现在快很多）。但是今天不考虑Davik，因为现在的手机基本没有4.4及以下的版本了，就不做适配了。这里还要说的是，AndFix热修复基于的是安卓源码中的结构体（art\_method.h），所以说国内某些厂商对安卓系统进行魔改了，有可能修复失败；还有就是每一个版本的安卓系统中的源码都不同，需要适配来进行解决，否则会修复失败。

## 开始编码 ##

我也没想到我能写出上面那么多字，好了，终于到了编码的时候了。来新建一个c++的项目:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhb2ppYWdvdQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

直接选择这个：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhb2ppYWdvdQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

咱们先来模仿一个崩溃，直接抛出异常：

/**
     * @ProjectName: Andfix
     * @Package: com.zj.andfix
     * @Author: jiang zhu
     * @Date: 2020/1/2 21:25
     */
    public class Caclutor {
    
        public void test(Context context){
            throw new RuntimeException("报错了");
        }
    
    }

在MainActivity中进行调用，模仿现实中的崩溃：

public void test(View view) {
            Caclutor caclutor = new Caclutor();
            caclutor.test(this);
        }

再来模仿写一个解决完bug的类：

/**
     * @ProjectName: Andfix
     * @Package: com.zj.andfix
     * @Author: jiang zhu
     * @Date: 2020/1/2 21:25
     */
    public class Caclutor {
    
        public void test(Context context){
            //throw new RuntimeException("报错了");
            Toast.makeText(context, "修复成功了", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    
    }

接下来要写一个注解，我们要获取到是哪个类和哪个方法出了问题：

/**
     * @ProjectName: Andfix
     * @Package: com.zj.andfix
     * @Author: jiang zhu
     * @Date: 2020/1/2 21:18
     */
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.METHOD)
    public @interface Replace {
    
        //类的全限定名
        String path();
        
        //方法名
        String method();
    
    }

写好注解之后在修复类中加上注解：

@Replace(path = "com.zj.andfix.Caclutor",method = "test")
        public void test(Context context){
            //throw new RuntimeException("报错了");
            Toast.makeText(context, "修复成功了", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }

接下来就到了最重要的一步，打出修复包，咱们先把错误的代码打一个apk包（release），然后再把修复好的代码打一个aok包。咱们需要打的是一个dex文件，需要使用到安卓sdk中的工具，进入你的sdk/build-tools/版本/dx.bat，这个dx.bat就是咱们需要使用的工具。想要全局使用dx.bat需要配置全局变量：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhb2ppYWdvdQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

然后在path中也同样配置一下，就可以在cmd中直接进行使用了。打开cmd，命令是:

dx --dex --output 要打包的路径/名字.dex 源文件路径（即你通过build出的class文件）

执行完命令之后生成了修复包，咱们把这个修复包直接放入测试机的根目录，真实开发中肯定放在私密目录。

## 最最重要的来了 ##

咱们需要一个工具类来加载咱们的修复包，需要用到上下文，所以可以直接传入：

/**
     * @ProjectName: Andfix
     * @Package: com.zj.andfix
     * @Author: jiang zhu
     * @Date: 2020/1/2 21:39
     */
    public class DexManager {
        private Context context;
        static {
            System.loadLibrary("native-lib");
        }
        public void setContext(Context context) {
    
            this.context = context;
        }
    
    }

别忘了加载native-lib。接下来需要一个方法来加载我们的修复包：

public void load(File file) {
            try {
                DexFile dexFile = DexFile.loadDex(file.getAbsolutePath(),
                        new File(context.getCacheDir(), "opt").getAbsolutePath(),
                        Context.MODE_PRIVATE);
                Enumeration<String> entry= dexFile.entries();
                while (entry.hasMoreElements()) {
    //                全类名
                    String className = entry.nextElement();
                    Class realClazz=dexFile.loadClass(className, context.getClassLoader());
                    if (realClazz != null) {
                        fixClass(realClazz);
                    }
    //                Class.forName(className);
    
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

下面简单说一下上面方法的意思：先通过传进来的File文件获取到一个DexFile文件，然后遍历里面所有的类，获取到修复包中类的全限定名，通过loadClass获取到修复类，如果类不为空，则进行修复，下面是fixClass方法的代码:

private void fixClass(Class realClazz) {
            //加载方法 Method
            Method[] methods = realClazz.getMethods();
            for (Method rightMethod : methods) {
                Replace replace = rightMethod.getAnnotation(Replace.class);
    
                if (replace == null) {
                    continue;
                }
    
                String clazzName = replace.path();
                String methodName = replace.method();
    
                try {
                    Class wrongClazz=Class.forName(clazzName);
                    //Method     right       wrong
                    Method wrongMethod=wrongClazz.getDeclaredMethod(methodName, rightMethod.getParameterTypes());
                    replace(wrongMethod, rightMethod);
    
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
    
            }
        }

上面的代码首先获取到类中所有的方法，然后进行遍历，获取方法上咱们定义的注解，如果有自定义注解的画，获取类的全限定名和方法名，获取到正确的方法和错误的方法。接下来就交给了replace方法：

public native  void replace(Method wrongMethod, Method rightMethod);

replace方法是一个native方法，需要写c++来实现了，到这里咱们需要引入安卓源码中的ArtMethod.h头文件了（上面讲到过，注意，只需引入结构体的代码，其他删掉即可，全部引用的话代码太多，一层套一层，会把源码都搬过来的。。。），下面是ArtMethod.h头文件的代码，大家可以直接进行复制，或者去最新的安卓源码中去复制：

#include <stdint.h>
    
    namespace art{
        namespace mirror{
            class Object{
                uint32_t klass_;
                uint32_t monitor_;
    
            };
            class ArtMethod:public Object{
            public:
                uint32_t access_flags_;
                uint32_t dex_code_item_offset_;
                uint32_t dex_method_index_;
                uint32_t method_index_;
                uint32_t dex_cache_resolved_methods_;
                uint32_t dex_cache_resolved_types_;
                uint32_t declaring_class_;
            };
        }
    }

万事俱备，之前东风，最后需要的就是在c++中进行方法的替换了：

extern "C"
    JNIEXPORT void JNICALL
    Java_com_zj_andfix_DexManager_replace(JNIEnv *env, jobject thiz, jobject wrongMethod,
                                          jobject rightMethod) {
        art::mirror::ArtMethod *wrong= reinterpret_cast<art::mirror::ArtMethod *>(env->FromReflectedMethod(wrongMethod));
        art::mirror::ArtMethod *right= reinterpret_cast<art::mirror::ArtMethod *>(env->FromReflectedMethod(rightMethod));
    
    //    wrong=right;
        wrong->declaring_class_ = right->declaring_class_;
        wrong->dex_cache_resolved_methods_ = right->dex_cache_resolved_methods_;
        wrong->access_flags_ = right->access_flags_;
        wrong->dex_cache_resolved_types_ = right->dex_cache_resolved_types_;
        wrong->dex_code_item_offset_ = right->dex_code_item_offset_;
        wrong->dex_method_index_ = right->dex_method_index_;
        wrong->method_index_ = right->method_index_;
    }

至此，AndFix基本原理已经实现。“别光写不练啊，运行试试啊！”

好嘞，咱们来看一下运行效果吧：

![20200105000002717.gif][]

## 文末 ##

本来只是想简单总结一下，没想到越写越多，本来还打算写一下阿里的正宗的AndFix的使用流程，放到下一篇文章吧，之后再写写腾讯的Tinker。周六的晚上写到了周日，也是没谁了，好了，准备洗漱，睡觉。晚安了陌生人。

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