1.解决65535问题的通用方法
当项目比较大时，通常我们会遇到65535问题，相信大家都知道需要用到MultiDex分包。
通常做法是，在Application中添加如下代码
@Override
protected void attachBaseContext(Context base) {
super.attachBaseContext(base);
MultiDex.install(this);
}
然后在build.gradle中添加
multiDexEnabled true
以上做法确实可以解决许多问题，但是在实际项目中，还是会存在一些问题。
关于MultiDex和热修复这块，计划是分3－4篇文章来写。因为我一下也吸收不了那么多，这一节主要是分析MultiDex源码。
关于为啥dex方法数限定65535?官方文档说的MultiDex的一些坑？以及更深层次的东西，打算自己研究相关dalvik源码后再写。
2.MultiDex源码分析
0x00 入口方法MultiDex.install(Context)
public static void install(Context context) {
Log.i("MultiDex", "install");
if(IS_VM_MULTIDEX_CAPABLE) {
Log.i("MultiDex", "VM has multidex support, MultiDex support library is disabled.");
} else if(VERSION.SDK_INT < 4) {
throw new RuntimeException("Multi dex installation failed. SDK " + VERSION.SDK_INT + " is unsupported. Min SDK version is " + 4 + ".");
} else {
try {
ApplicationInfo e = getApplicationInfo(context);
if(e == null) {
return;
}
Set var2 = installedApk;
synchronized(installedApk) {
String apkPath = e.sourceDir;
if(installedApk.contains(apkPath)) {
return;
}
installedApk.add(apkPath);
if(VERSION.SDK_INT > 20) {
Log.w("MultiDex", "MultiDex is not guaranteed to work in SDK version " + VERSION.SDK_INT + ": SDK version higher than " + 20 + " should be backed by " + "runtime with built-in multidex capabilty but it\'s not the " + "case here: java.vm.version=\"" + System.getProperty("java.vm.version") + "\"");
}
ClassLoader loader;
try {
loader = context.getClassLoader();
} catch (RuntimeException var9) {
Log.w("MultiDex", "Failure while trying to obtain Context class loader. Must be running in test mode. Skip patching.", var9);
return;
}
if(loader == null) {
Log.e("MultiDex", "Context class loader is null. Must be running in test mode. Skip patching.");
return;
}
try {
clearOldDexDir(context);
} catch (Throwable var8) {
Log.w("MultiDex", "Something went wrong when trying to clear old MultiDex extraction, continuing without cleaning.", var8);
}
File dexDir = new File(e.dataDir, SECONDARY_FOLDER_NAME);
List files = MultiDexExtractor.load(context, e, dexDir, false);
if(checkValidZipFiles(files)) {
installSecondaryDexes(loader, dexDir, files);
} else {
Log.w("MultiDex", "Files were not valid zip files. Forcing a reload.");
files = MultiDexExtractor.load(context, e, dexDir, true);
if(!checkValidZipFiles(files)) {
throw new RuntimeException("Zip files were not valid.");
}
installSecondaryDexes(loader, dexDir, files);
}
}
} catch (Exception var11) {
Log.e("MultiDex", "Multidex installation failure", var11);
throw new RuntimeException("Multi dex installation failed (" + var11.getMessage() + ").");
}
Log.i("MultiDex", "install done");
}
}
依次做了如下事情：
1.先看JVM是否支持MultiDex，若JVM本身就支持则MultiDex库工程将被禁用
2.检查SDK版本号，要求最低版本为4
3.执行具体MultiDex操作：
（1）从ApplicationInfo.sourcecDir中获取APK路径apkPath，其值为/data/app/apkName.apk
（2）检查APK是否已安装，若APK已安装，则不进行后续操作。检查SDK版本号，版本号大于20不能保证MultiDex可正常Work
（3）清空旧的Dex目录。定位到旧Dex路径dexDir，即/data/data/pkgName/files/secondary-dexes，删除dexDir目录下所有文件。具体实现在clearOldDexDir(context)方法中。
（4）multi dex文件列表提取。从dex文件提取过程可阅读MultiDexExtractor.load(context, e, dexDir, false)源码
static List<File> load(Context context, ApplicationInfo applicationInfo, File dexDir, boolean forceReload) throws IOException {
Log.i("MultiDex", "MultiDexExtractor.load(" + applicationInfo.sourceDir + ", " + forceReload + ")");
File sourceApk = new File(applicationInfo.sourceDir);
long currentCrc = getZipCrc(sourceApk);
List files;
if(!forceReload && !isModified(context, sourceApk, currentCrc)) {
try {
files = loadExistingExtractions(context, sourceApk, dexDir);
} catch (IOException var9) {
Log.w("MultiDex", "Failed to reload existing extracted secondary dex files, falling back to fresh extraction", var9);
files = performExtractions(sourceApk, dexDir);
putStoredApkInfo(context, getTimeStamp(sourceApk), currentCrc, files.size() + 1);
}
} else {
Log.i("MultiDex", "Detected that extraction must be performed.");
files = performExtractions(sourceApk, dexDir);
putStoredApkInfo(context, getTimeStamp(sourceApk), currentCrc, files.size() + 1);
}
Log.i("MultiDex", "load found " + files.size() + " secondary dex files");
return files;
}
以上dexDir路径为/data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes。
先检查forceReload和sourceApk isModified。（forceReload由提取过程是否出错决定，isModified通过比较sourceApk文件的CRC校验码和时间戳是否变化决定）
若不强制重新提取且sourceApk未经修改。则调用loadExistingExtractions()，直接加载已经存在的从dex文件。
private static List<File> loadExistingExtractions(Context context, File sourceApk, File dexDir) throws IOException {
Log.i("MultiDex", "loading existing secondary dex files");
String extractedFilePrefix = sourceApk.getName() + ".classes";
int totalDexNumber = getMultiDexPreferences(context).getInt("dex.number", 1);
ArrayList files = new ArrayList(totalDexNumber);
for(int secondaryNumber = 2; secondaryNumber <= totalDexNumber; ++secondaryNumber) {
String fileName = extractedFilePrefix + secondaryNumber + ".zip";
File extractedFile = new File(dexDir, fileName);
if(!extractedFile.isFile()) {
throw new IOException("Missing extracted secondary dex file \'" + extractedFile.getPath() + "\'");
}
files.add(extractedFile);
if(!verifyZipFile(extractedFile)) {
Log.i("MultiDex", "Invalid zip file: " + extractedFile);
throw new IOException("Invalid ZIP file.");
}
}
return files;
}
以上代码段具体实现是，从dexDir路径下提取如下zip文件列表：
/data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classes2.zip
/data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classes3.zip
……
/data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classesN.zip
若以上loadExistingExtractions过程中出现异常（缺少某个从dex，或zip文件格式不对），或者强制重新提取或sourceApk被修改，则调用performExtractions(File sourceApk, File dexDir)，重新抽取从dex列表
private static List<File> performExtractions(File sourceApk, File dexDir) throws IOException {
String extractedFilePrefix = sourceApk.getName() + ".classes";
prepareDexDir(dexDir, extractedFilePrefix);
ArrayList files = new ArrayList();
ZipFile apk = new ZipFile(sourceApk);
try {
int e = 2;
for(ZipEntry dexFile = apk.getEntry("classes" + e + ".dex"); dexFile != null; dexFile = apk.getEntry("classes" + e + ".dex")) {
String fileName = extractedFilePrefix + e + ".zip";
File extractedFile = new File(dexDir, fileName);
files.add(extractedFile);
Log.i("MultiDex", "Extraction is needed for file " + extractedFile);
int numAttempts = 0;
boolean isExtractionSuccessful = false;
while(numAttempts < 3 && !isExtractionSuccessful) {
++numAttempts;
extract(apk, dexFile, extractedFile, extractedFilePrefix);
isExtractionSuccessful = verifyZipFile(extractedFile);
Log.i("MultiDex", "Extraction " + (isExtractionSuccessful?"success":"failed") + " - length " + extractedFile.getAbsolutePath() + ": " + extractedFile.length());
if(!isExtractionSuccessful) {
extractedFile.delete();
if(extractedFile.exists()) {
Log.w("MultiDex", "Failed to delete corrupted secondary dex \'" + extractedFile.getPath() + "\'");
}
}
}
if(!isExtractionSuccessful) {
throw new IOException("Could not create zip file " + extractedFile.getAbsolutePath() + " for secondary dex (" + e + ")");
}
++e;
}
} finally {
try {
apk.close();
} catch (IOException var16) {
Log.w("MultiDex", "Failed to close resource", var16);
}
}
return files;
}
以上代码段具体实现是：
先准备好dexDir，prepareDexDir(File dexDir, final String extractedFilePrefix)。从dexDir路径下过滤掉所有不是以apkName.apk.classes开头的文件，并删除这些文件。
从dex文件列表提取。从sourceApk的文件中找到classes2.dex…classesN.dex的ZipEntry入口，依次调用extract(apk, dexFile, extractedFile, extractedFilePrefix)：
private static void extract(ZipFile apk, ZipEntry dexFile, File extractTo, String extractedFilePrefix) throws IOException, FileNotFoundException {
InputStream in = apk.getInputStream(dexFile);
ZipOutputStream out = null;
File tmp = File.createTempFile(extractedFilePrefix, ".zip", extractTo.getParentFile());
Log.i("MultiDex", "Extracting " + tmp.getPath());
try {
out = new ZipOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(tmp)));
try {
ZipEntry classesDex = new ZipEntry("classes.dex");
classesDex.setTime(dexFile.getTime());
out.putNextEntry(classesDex);
byte[] buffer = new byte[16384];
for(int length = in.read(buffer); length != -1; length = in.read(buffer)) {
out.write(buffer, 0, length);
}
out.closeEntry();
} finally {
out.close();
}
Log.i("MultiDex", "Renaming to " + extractTo.getPath());
if(!tmp.renameTo(extractTo)) {
throw new IOException("Failed to rename \"" + tmp.getAbsolutePath() + "\" to \"" + extractTo.getAbsolutePath() + "\"");
}
} finally {
closeQuietly(in);
tmp.delete();
}
}
分析下extract(apk, dexFile, extractedFile, extractedFilePrefix)：
参数如下：
-
apk: Apk文件/data/app/apkName.apk
-
dexFile: Apk文件zip解压后得到的从dex文件，classes2.dex…classesN.dex
-
extractedFile: dexFile写入的目标文件/data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classes2.zip等
-
extractedFilePrefix: 前缀apkName.apk.classes
简言之，这个方法做的事情就是，将Apk文件解压后得到的classes2.dex, …, classesN.dex文件的内容依次写入到/data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classes2.zip, …, /data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classesN.zip压缩文件的classes.dex文件中。
若该方法执行异常，则最多可以重试3次。
最终performExtractions做的事情就是，将/data/app.apkName.apk文件解压得到的classes2.dex, …, classesN.dex文件的内容依次写入/data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classes2.zip, …, /data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classesN.zip压缩文件的classes.dex文件中，并返回这个zip列表。
得到从dex的zip列表后，SP中存入timestamp, crc, dex.number等Apk相关信息
得到从dex的zip列表后，调用installSecondaryDexes(ClassLoader loader, File dexDir, List
installSecondaryDexes(ClassLoader loader, File dexDir, List
根据SDK >= 19，SDK < 14， 14 <= SDK < 19三种情况V19, V14, V4分别调用不同实现。
以V19为例，安装过程实际做的事情是：
通过反射方法，找到BaseDexClassLoader实例中的DexPathList类型的pathList实例变量。
调用pathList实例的makeDexElements(ArrayList
修改pathList实例的dexElements数组变量的值，在原有基础上扩充上面的Element数组。
异常处理
makeDexElements的C实现中，会执行里相关dex2opt优化操作，这个是个耗时操作，更详细的可以看dalvik源码部分。
小结
本文主要讲述MultiDex的安装过程：
将/data/app/apkName.apk路径下解压得到的classes2.dex, …, classesN.dex，依次写入到/data/data/pkgName/code_cache/secondary-dexes/apkName.apk.classes2.zip等zip文件的classes.dex中，并返回这个zip列表。然后针对这个zip列表执行安装过程，具体过程是，将这个要安装的zip列表加入BaseDexClassLoader的pathList实例的dexElements数组中，其中会针对各dex文件进行dex2opt优化。一旦加入到了dexElements数组中，程序启动的时候，ClassLoader会加载dexElements数组中的元素，从而实现multi dex的安装。
这么看来，本文并没有讲述如果进行multi dex拆分。
未完待续。
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