类关系

与 java 的 CL 类似，但 Android 重新封装了一层 BaseCL ，类结构如下：

Android CL

同样，Android 的 CL 执行的也是父委托机制。

整体流程

DexCL 或 PathCL 构造函数中，会调用他们的父类 BaseDexCL 构造函数；
- BaseDexCL 会调用 ClassLoader 的构造函数。在 CL 的构造函数中，会将传入的 parent 参数值赋值给 ClassLoader 类中的 parent 属性中；
BaseDexCL 构造函数中会创建 DexPathList 对象，并且 BaseDexCL#findClass() 方法也是由 DexPathList#findClass() 实现。也就是说：BaseDexCL 的加载类的工作全部转移到 DexPathList 类完成；
DexPathList 构造函数中，会根据 DexCL 与 PathCL 构造函数中的 dexPath 值创建一个 Element[] 。
- 每一个 Element 都封装了对应路径的一些信息。
- Element 中有一个重要的 DexFile 类型成员变量。
- DexPathList#findClass() 的实现就是遍历 Element[]，并调用每一个 Element 对象中的 DexFile 对象的 loadClassBinaryName() 方法。
经过上面三步，BaseDexCL 加载类的工作转换到 DexFile 的 loadClasBinaryName() 方法，而该方法最终借由 native 实现。至此，整个 CL 加载类的流程在 JAVA 层的代码执行完毕。

动态加载

有两种思路：

可以借由 DexCL 加载指定目录下的 dex 文件。
可以通过反射获取 BaseDexCL 类中的 DexPathList 对象，并通过反射修改该对象的 Element[]，将自己要加载的 dex 文件转成 Element 对象，并添加到 Element[] 中。

DexCL

源码

只有一个构造函数，可以通过 DexCL 查看

    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,            String libraryPath, ClassLoader parent) {        super(dexPath, new File(optimizedDirectory), libraryPath, parent);    }

参数解释

dexPath : 包含 dex 文件的 .apk ，.zip 或 .jar 文件的路径。可以指定多个路径，各路径之前通过 File.pathSeparator 分隔即可。
optimizedDirectory ：存储解压出来的 dex 文件的目录；
libraryPath：动态库地址
parent ：父加载器。最终会成为 ClassLoader 类中的 parent 属性的值。

功能

可以从包含 classes.dex 的 .jar 或 .apk 文件中加载类的类加载器，因此可以执行未包含在应用程序内的代码。

该类加载器需要一个应用程序专用的可写目录来缓存优化的 classes 。可通过如下代码获取：
```
File dexOutputDir = context.getDir("dex", 0);
```
不要将目录设置到外部存储器上，因为外部存储器无法保证访问权限，从而无法避免代码遭受入侵。

注意事项

注意权限问题。如果将 .apk 或 .jar 文件放置放置在需要读写权限的目录，而且尚未动态申请这些权限，就会报如下错误：
```
No original dex files found for dex
```

只需要将相应的文件移植到 app 私有目录下即可。

示例

        File out = new File(getExternalCacheDir(),"out");//该位置是 app 私有的外部存储位置，不需要申请权限        if (!out.exists())            out.mkdirs();        File dex = new File(out,"xx.apk");// .apk 存储在该目录下        DexClassLoader dcl = new DexClassLoader(dex.getAbsolutePath(),out.getAbsolutePath(),null,getClassLoader());        try {            //加载指定的类后，可以通过反射调用其中的类，方法            Class<?> loadClass = dcl.loadClass("com.Test");            Object o = loadClass.newInstance();            Method test = loadClass.getDeclaredMethod("test",String.class);            test.setAccessible(true);            test.invoke(o,"------");        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }

执行完毕后，可以发现在 out 目录下生成了 xx.dex 文件。

PathCL

系统默认的类加载器。通过 Context#getClassLoader() 方法得到的就是 PathCL 对象。

源码

public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {    super(dexPath, null, null, parent);}public PathClassLoader(String dexPath, String libraryPath,    ClassLoader parent) {        super(dexPath, null, libraryPath, parent);}

可以发现，其与 DexCL 的区别在于：PathCL 的 optimizedDirectory 为 null。

在4.4 手机上，PathCL 无法加载未安装的 .apk，但6.0上可以。

BaseDexCL

方法解析

两个重要方法：构造函数以及 findClass() 如下：

    private final DexPathList pathList;    public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,            String libraryPath, ClassLoader parent) {        super(parent);        this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, libraryPath, optimizedDirectory);    }    @Override    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {        List suppressedExceptions = new ArrayList();        Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);        ……        return c;    }

从中可以看出，BaseDexCL 将它的所有重要操作都转移给其成员变量 pathList 执行。

DexPathList

构造函数

其构造函数主要是为一些成员变量进行初始化，其中最主要的是 dexElements 。

    public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,            String libraryPath, File optimizedDirectory) {        //非空以及读写权限判断，代码略        this.definingContext = definingContext;        ArrayList suppressedExceptions = new ArrayList();        this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,                                           suppressedExceptions);        if (suppressedExceptions.size() > 0) {            this.dexElementsSuppressedExceptions =                suppressedExceptions.toArray(new IOException[suppressedExceptions.size()]);        } else {            dexElementsSuppressedExceptions = null;        }        this.nativeLibraryDirectories = splitLibraryPath(libraryPath);    }

splitDexPath 是将 dexPath 按冒号分隔得到路径，并转成 ArrayList 返回。

maxDexElements如下：

        private static Element[] makeDexElements(ArrayList files, File optimizedDirectory,                                             ArrayList suppressedExceptions) {        ArrayList elements = new ArrayList();        /*         * 遍历所有文件，并提取 dex 文件。         */        for (File file : files) {            File zip = null;            DexFile dex = null;            String name = file.getName();            if (file.isDirectory()) {//为文件夹时，直接存储                elements.add(new Element(file, true, null, null));            } else if (file.isFile()){                if (name.endsWith(DEX_SUFFIX)) {                    // loadDexFile 的作用是：根据 file 获取对应的 DexFile 对象。                    try {                        dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory);                    }                     // 异常处理部分 略                } else {                    zip = file; // 非 dex 文件，那么 zip 表示包含 dex 文件的压缩文件，如 .apk，.jar 文件等                    try {                        dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory);                    }                    // 异常处理部分 略                }            }            ……            //若 file 为目录，zip 与 dex 都为 null ，不会执行该步。所以同一个file 只会生成一个 Element 对象。            if ((zip != null) || (dex != null)) {                elements.add(new Element(file, false, zip, dex));            }        }        return elements.toArray(new Element[elements.size()]);    }

其中 loadDexFile 如下：

    private static DexFile loadDexFile(File file, File optimizedDirectory)            throws IOException {        if (optimizedDirectory == null) {            return new DexFile(file);        } else {            String optimizedPath = optimizedPathFor(file, optimizedDirectory);            return DexFile.loadDex(file.getPath(), optimizedPath, 0);        }    }

optimizedPathFor() 会在 optimizedDirectory 目录下生成一个与 file 同名的 dex 文件。所以如果指定了 optimizedDirectory ，则生成的 dex 文件会存储到指定的目录中。

上述几个步骤的核心作用：将 File 对象转换成 Element 对象，并最终形成 Element 数组，然后赋值给 DexPathList 的成员变量 dexElements 。

findClass()

DexPathList类中另一个重要方法 findClass 源码如下：

    public Class findClass(String name, List suppressed) {        for (Element element : dexElements) {            DexFile dex = element.dexFile;            if (dex != null) {                Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed);                if (clazz != null) {                    return clazz;                }            }        }        ……        return null;    }

结合下面 Element 类的源码，可以知道 element.dexFile 就是 loadDexFile() 方法的返回值。

而 findClass 的实现，最终是通过 DexFile#loadClassBinaryName() 完成的。因此，DexClassLoader和PathClassLoader其实都是通过DexFile这个类来实现类加载的。

findClass() 遍历了之前所有的 DexFile 实例，也就是遍历了所有加载过的 dex
文件，再调用 loadClassBinaryName() 一个个尝试看能不能加载到想要的类

因此，可以向 dexElements 中添加额外的 DexFiles 对象，达到动态加载 dex 文件的目的。

Element 类

每一个 Element 对象都封装了 dexPath 中各种路径所对应的信息

Element 对象的初始化在 makeDexElements() 中进行。其对应的构造函数如下：

        private final File file;        private final boolean isDirectory;        private final File zip;        private final DexFile dexFile;        public Element(File file, boolean isDirectory, File zip, DexFile dexFile) {            this.file = file;            this.isDirectory = isDirectory;            this.zip = zip;            this.dexFile = dexFile;        }

由 makeDexElements() 函数中调用可知，构造函数中的四个参数含义如下：

file 指的是外界传递的 dexPath 经冒号分隔后，各路径对应的 File 对象。
isDirectory 记录 file 是不是目录，如果是目录，则该值为 true；否则为 false。
zip 表示包含 dex 文件的文件。如果 file 是目录或者 file 本身就是 dex 文件，则该属性的值为 null；
dexFile 为 dex 文件对应的 DexFile 对象，其值由 loadDexFile() 函数产生。

DexFile

以下为 loadDexFile 源码，就是在该方法中引入了 DexFile 类。

    private static DexFile loadDexFile(File file, File optimizedDirectory)            throws IOException {        if (optimizedDirectory == null) {            return new DexFile(file);        } else {            // optimizedPathFor 方法会在 optimizedDirectory 目录下建一个与 file 同名的 dex 文件            String optimizedPath = optimizedPathFor(file, optimizedDirectory);            return DexFile.loadDex(file.getPath(), optimizedPath, 0);        }    }

我们知道，PathCL 的 optimizedDirectory 为 null ，DexCL 的 optimizedDirectory 不为 null。

上述两个代码最终会殊途同归到 openDexFile 方法，只不过 PathCL 的第二个参数为 null ，而 DexCL 的第二个参数不为 null：

    private static Object openDexFile(String sourceName, String outputName, int flags) throws IOException {        // 下一步是调用 native 方法        return openDexFileNative(new File(sourceName).getAbsolutePath(),                                 (outputName == null) ? null : new File(outputName).getAbsolutePath(),                                 flags);    }

总结

有人说，PathCL 只能加载已安装的应用，DexCL 可以加载未安装的应用。但 6.0 上是可以加载的，4.4不行。故且这么记吧。

Android(安卓)ClassLoader

类关系