Android 热修复原理

来自:Android姿态

一. AndFix

AndFix的原理就是方法的替换,把有bug的方法替换成补丁文件中的方法。

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注:在Native层使用指针替换的方式替换bug方法,已达到修复bug的目的。

AndFix采用native hook的方式,这套方案直接使用dalvik_replaceMethod替换class中方法的实现。由于它并没有整体替换class, 而field在class中的相对地址在class加载时已确定,所以AndFix无法支持新增或者删除filed的情况(通过替换init与clinit只可以修改field的数值)。Andfix可以支持的补丁场景相对有限,仅仅可以使用它来修复特定问题。

二. QZone(插桩方式)

该方案基于的是android dex分包方案的, 简单的概括一下,就是把多个dex文件塞入到app的classloader之中,但是android dex拆包方案中的类是没有重复的,如果classes.dex和classes1.dex中有重复的类,当用到这个重复的类的时候,系统会选择哪个类进行加载呢?  让我们来看看类加载的代码:

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一个ClassLoader可以包含多个dex文件,每个dex文件是一个Element,多个dex文件排列成一个有序的数组dexElements,当找类的时候,会按顺序遍历dex文件,然后从当前遍历的dex文件中找类,如果找类则返回,如果找不到从下一个dex文件继续查找。
理论上,如果在不同的dex中有相同的类存在,那么会优先选择排在前面的dex文件的类,如下图:

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在此基础上,我们构想了热补丁的方案,把有问题的类打包到一个dex(patch.dex)中去,然后把这个dex插入到Elements的最前面,如下图:

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三. 微信Tinker(差量包)

Instant Run的冷插拔与buck的exopackage或许能给我们灵感,它们的思想都是全量替换新的Dex。

我们可以将新旧两个Dex的差异放到补丁包中,最简单我们可以采用BsDiff算法。

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简单来说,在编译时通过新旧两个Dex生成差异path.dex。在运行时,将差异patch.dex重新跟原始安装包的旧Dex还原为新的Dex。这个过程可能比较耗费时间与内存,所以我们是单独放在一个后台进程:patch中。为了补丁包尽量的小,微信自研了DexDiff算法,它深度利用Dex的格式来减少差异的大小。

四、阿里Sophix

原理(双剑合璧):

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1.优化Andfix(突破底层结构差异,解决稳定性问题):

Andfix底层ArtMethod结构时采用内部变量一一替换,倒是这个各个厂商是会修改的,所以兼容性不好。

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Sophix改变了一下思路,采用整体替换方法结构,忽略底层实现,从而解决兼容稳定性问题。

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2.突破QQ和Tinker的缺陷

QQ和Tinker的缺陷

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Sophix对dex的解决方案

  • Dalvik下采用阿里自研的全量dex方案:不是考虑把补丁包的dex插到所有dex前面(dex插桩),而是想办法在原理的dex中删除(只是删除了类的定义)补丁dex中存在的类,这样让系统查找类的时候在原来的dex中找不到,那么只有补丁中的dex加载到系统中,系统自然就会从补丁包中找到对应的类。

  • Art下本质上虚拟机以及支持多dex的加载,Sophix的做法仅仅是把补丁dex作为主dex(classes.dex)而已,相当于重新组织了所有的dex文件:把补丁包的dex改名为classes.dex,以前apk的所有dex依次改为classes2.dex、classes3.dex … classesx.dex,如下图所示。

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3.资源修复另辟蹊径

常用方案(Instant Run技术):这种方案的兼容问题在于替换AssetManager的地方

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Sophix资源修复方案

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4.SO修复另辟蹊径

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