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热修复
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#### 目录
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1. 思维导图
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2. 概述
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3. ClassLoader
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- BaseDexClassLoader
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- PathClassLoader
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- DexClassLoader
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- SecureClassLoader
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- URLClassLoader
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4. 原理浅析
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- BaseDexClassLoader
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- PathClassLoader
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- DexClassLoader
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- DexPathList
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5. 实战
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6. 参考
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#### 思维导图
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#### 概述
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一句话来说就是 dex 插桩。
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在加载 dex 文件的时候，是放在一个 Element[] 数组里的，我们只要把修复好的 classes.dex 文件放在数组最前面被优先加载，那在加载有 bug 的 dex 文件里的 class 类的时候已经被加载过了，系统就不会加载，这时候带有 bug 的 class 就算被 “修复” 了。
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#### ClassLoader
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ClassLoader 是个抽象类，其具体的实现的子类有 BaseDexClassLoader 和 SecureClassLoader。
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##### BaseDexClassLoader
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它也有两个子类，分别是 PathClassLoader 和 DexClassLoader。
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其中 PathClassLoader 只能加载安装在 Android 系统内 APK 文件（/data/app 目录下），其他位置的文件加载时都会报 ClassNotFoundException。因为 PathClassLoader 会读取 /data/dalvik-cache 目录下的经过 Dalvik 优化过的 dex 文件，这个目录的 dex 文件是在安装 apk 包的时候由 Dalvik 生成的，没有安装的时候，自然没有生成这个文件。
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DexClassLoader 可从任意目录加载 jar/apk/dex。
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##### URLClassLoader
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只能用来加载 jar 文件，这在 Android 的 Dalvik/ART 上没法使用。
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#### 原理浅析
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热修复涉及的就是 dex 的加载流程。涉及的类有 BaseDexClassLoader、DexClassLoader、PathClassLoader、DexPathList 等等。
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##### BaseDexClassLoader
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```java
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public class BaseDexClassLoader extends ClassLoader {
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private final DexPathList pathList;
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/**
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* dexPath: 要加载的程序文件，一般是 dex 文件
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* optimizedDirectory: dex 文件解压目录
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* librarySearchPath: 加载程序文件时需要用到的库路径
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* parent: 父加载器
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*/
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public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,
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String librarySearchPath, ClassLoader parent) {
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super(parent);
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this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, librarySearchPath, null);
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if (reporter != null) {
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reporter.report(this.pathList.getDexPaths());
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}
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}
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//...
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@Override
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protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
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List<Throwable> suppressedExceptions = new ArrayList<Throwable>();
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Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);
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if (c == null) {
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ClassNotFoundException cnfe = new ClassNotFoundException(
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"Didn't find class \"" + name + "\" on path: " + pathList);
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for (Throwable t : suppressedExceptions) {
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cnfe.addSuppressed(t);
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}
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throw cnfe;
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}
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return c;
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}
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//...
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}
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```
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其实 BaseDexClassLoader 的 findClass 是调用 DexPathList 的 findClass 方法，如果为 null 就抛出 ClassNotFoundException。
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##### PathClassLoader
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```java
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public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {
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public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {
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super(dexPath, null, null, parent);
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}
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public PathClassLoader(String dexPath, String librarySearchPath, ClassLoader parent) {
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super(dexPath, null, librarySearchPath, parent);
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}
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}
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```
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##### DexClassLoader
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```java
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public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {
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public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,
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String librarySearchPath, ClassLoader parent) {
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super(dexPath, new File(optimizedDirectory), librarySearchPath, parent);
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|
}
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}
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```
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可以看到，其实 DexClassLoader 和 PathClassLoader 都没有做什么，都是调用父类方法，只不过 DexClassLoader 多传了一个optimizedDirectory，它们的使用场景不一样：
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PathClassLoader：用于加载 Android 系统类和开发编写应用的类，只能加载已经安装应用的 dex 或 apk 文件，是 Android 默认使用的类加载器，也是 getSystemClassLoader 的返回对象。
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DexClassLoader：可以加载任意目录下的 dex/jar/apk/zip 文件，是实现热修复的重点。
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BootClassLoader：主要用于加载系统的类，包括 java 和 android 系统的类库，和 JVM 中不同，BootClassLoader 是 ClassLoader 内部类，是由 Java 实现，它也是所有系统 ClassLoader 的 父 ClassLoader。
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##### DexPathList
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```java
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final class DexPathList {
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private static final String DEX_SUFFIX = ".dex";
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private static final String zipSeparator = "!/";
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private final ClassLoader definingContext;
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/**
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* dex 文件数组
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*/
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private Element[] dexElements;
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public DexPathList(ClassLoader definingContext, ByteBuffer[] dexFiles) {
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//...
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}
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/**
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* BaseDexClassLoader 中实例化的是这个构造方法
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*/
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public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
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String librarySearchPath, File optimizedDirectory) {
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//...
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this.definingContext = definingContext;
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this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
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suppressedExceptions, definingContext);
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//...
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}
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/**
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* 生成 Element 集合，Element 里保存着 DexFile 和 文件路径
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* 遍历该 APP 私有目录所有文件，拿到以 .dex 结尾的文件
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*/
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private static Element[] makeDexElements(List<File> files, File optimizedDirectory,
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|
List<IOException> suppressedExceptions, ClassLoader loader) {
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|
Element[] elements = new Element[files.size()];
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int elementsPos = 0;
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for (File file : files) {
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if (file.isDirectory()) {
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elements[elementsPos++] = new Element(file);
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} else if (file.isFile()) {
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String name = file.getName();
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if (name.endsWith(DEX_SUFFIX)) {
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// Raw dex file (not inside a zip/jar).
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try {
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DexFile dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory, loader, elements);
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if (dex != null) {
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|
elements[elementsPos++] = new Element(dex, null);
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|
}
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} catch (IOException suppressed) {
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System.logE("Unable to load dex file: " + file, suppressed);
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suppressedExceptions.add(suppressed);
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|
}
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} else {
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|
DexFile dex = null;
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try {
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dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory, loader, elements);
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|
} catch (IOException suppressed) {
|
|
suppressedExceptions.add(suppressed);
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|
}
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if (dex == null) {
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|
elements[elementsPos++] = new Element(file);
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} else {
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|
elements[elementsPos++] = new Element(dex, file);
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}
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}
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} else {
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|
System.logW("ClassLoader referenced unknown path: " + file);
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}
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}
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if (elementsPos != elements.length) {
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elements = Arrays.copyOf(elements, elementsPos);
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}
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return elements;
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|
}
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/**
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|
* 加载 dex 文件
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*/
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private static DexFile loadDexFile(File file, File optimizedDirectory, ClassLoader loader,
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|
Element[] elements)
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throws IOException {
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|
if (optimizedDirectory == null) {
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|
return new DexFile(file, loader, elements);
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} else {
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|
String optimizedPath = optimizedPathFor(file, optimizedDirectory);
|
|
return DexFile.loadDex(file.getPath(), optimizedPath, 0, loader, elements);
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|
}
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|
}
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|
/**
|
|
*
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|
*/
|
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public Class<?> findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {
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|
for (Element element : dexElements) {
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|
Class<?> clazz = element.findClass(name, definingContext, suppressed);
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|
if (clazz != null) {
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return clazz;
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}
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}
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if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {
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|
suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));
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}
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return null;
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}
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/**
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* dex 文件路径集合
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|
*/
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/*package*/ List<String> getDexPaths() {
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List<String> dexPaths = new ArrayList<String>();
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for (Element e : dexElements) {
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String dexPath = e.getDexPath();
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if (dexPath != null) {
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dexPaths.add(dexPath);
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}
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}
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return dexPaths;
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}
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static class Element {
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|
private final File path;
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|
|
|
private final DexFile dexFile;
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|
//...
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|
|
|
public Class<?> findClass(String name, ClassLoader definingContext,
|
|
List<Throwable> suppressed) {
|
|
return dexFile != null ? dexFile.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed)
|
|
: null;
|
|
}
|
|
}
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|
}
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```
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#### 实战
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#### 参考
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[热修复——深入浅出原理与实现](https://juejin.im/post/5a0ad2b551882531ba1077a2)
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[https://github.com/GitLqr/HotFixDemo](https://github.com/GitLqr/HotFixDemo)
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[网易云课堂](
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https://study.163.com/course/courseLearn.htm?courseId=1208968811#/learn/live?lessonId=1278455246&courseId=1208968811)
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[热修复——Tinker 的集成与使用](https://mp.weixin.qq.com/s/xpB_ipYv9cN8k8fdr_7wCw)
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[剖析ClassLoader深入热修复原理](https://www.jianshu.com/p/95387cc07e3c) |