MultiDex分包原理解析

随着app的迭代,app的功能越来越多,导致app的大小也相应增大,很多app已经超过了100M,成了超级app。但安卓的方法数有一个限制,不能超过65536,针对这个问题,google给出了解决方案,超过后,可以进行分包解决。

使用也很简单,直接调用MultiDex.install(this)就可以。

基本原理是jvm在方法区加载class文件,下次使用时,如果加载过了,就可以直接用来使用。而在查找类时,会从classloader里面pathList里面查找,遍历pathList里面的dexElements集合,找到后就直接返回。
所以我们只需要把分dex的dexElements加到主dex的dexElements里面就可以了。

好的,我们来看一下具体怎么实现

public class MultiDexApplication extends Application {
    public MultiDexApplication() {
    }

    protected void attachBaseContext(Context base) {
        super.attachBaseContext(base);
        MultiDex.install(this);
    }
}

我们跟着源码来一步步揭开它的面纱。

public final class MultiDex {

    static {
        //分dex的目录。打包的时候,如果方法数超了,会生成class.dex,class1.dex,class2.dex文件
        SECONDARY_FOLDER_NAME = "code_cache" + File.separator + "secondary-dexes";
        installedApk = new HashSet();
        //系统是否支持分包
        IS_VM_MULTIDEX_CAPABLE = isVMMultidexCapable(System.getProperty("java.vm.version"));
    }

    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 applicationInfo = getApplicationInfo(context);
                if (applicationInfo == null) {
                    return;
                }

                Set var2 = installedApk;
                synchronized(installedApk) {
                    String apkPath = applicationInfo.sourceDir;
                    //已经处理过来,不需要再处理
                    if (installedApk.contains(apkPath)) {
                        return;
                    }

                    installedApk.add(apkPath);
                    ClassLoader loader;
                    try {
                        loader = context.getClassLoader();
                    } catch (RuntimeException var9) {
                        return;
                    }

                    try {
                        //清空dex文件
                        clearOldDexDir(context);
                    } catch (Throwable var8) {
                    }

                    File dexDir = new File(applicationInfo.dataDir, SECONDARY_FOLDER_NAME);
                        //将分包的dex文件提取出来,files是文件列表
                    List<File> files = MultiDexExtractor.load(context, applicationInfo, dexDir, false);
                    if (checkValidZipFiles(files)) {
                        //安装分的dex
                        installSecondaryDexes(loader, dexDir, files);
                    } else {
                        files = MultiDexExtractor.load(context, applicationInfo, 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");
        }
    }


    private static void installSecondaryDexes(ClassLoader loader, File dexDir, List<File> files) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IOException {
        if (!files.isEmpty()) {
            //根据系统版本来安装,我们看一下大于19的
            if (VERSION.SDK_INT >= 19) {
                MultiDex.V19.install(loader, files, dexDir);
            } else if (VERSION.SDK_INT >= 14) {
                MultiDex.V14.install(loader, files, dexDir);
            } else {
                MultiDex.V4.install(loader, files);
            }
        }

    }
}

final class MultiDexExtractor {
    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;
        //首次进入else
        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 {
             //提取dex文件
            files = performExtractions(sourceApk, dexDir);
            //将提取的时间和分包的dex数量记录到sp
            putStoredApkInfo(context, getTimeStamp(sourceApk), currentCrc, files.size() + 1);
        }
        return files;
    }

    private static List<File> performExtractions(File sourceApk, File dexDir) throws IOException {
        String extractedFilePrefix = sourceApk.getName() + ".classes";
        //删除除去extractedFilePrefix的其它文件
        prepareDexDir(dexDir, extractedFilePrefix);
        List<File> files = new ArrayList();
        ZipFile apk = new ZipFile(sourceApk);

        try {
             //分的dex的后缀是从2开始的
            int secondaryNumber = 2;
            for(ZipEntry dexFile = apk.getEntry("classes" + secondaryNumber + ".dex"); dexFile != null; dexFile = apk.getEntry("classes" + secondaryNumber + ".dex")) {
                String fileName = extractedFilePrefix + secondaryNumber + ".zip";
                File extractedFile = new File(dexDir, fileName);
                files.add(extractedFile);
                int numAttempts = 0;
                boolean isExtractionSuccessful = false;
                //提取dex文件可能失败,尝试3次
                while(numAttempts < 3 && !isExtractionSuccessful) {
                    ++numAttempts;
                    //将dexFile提取成extractedFile
                    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 (" + secondaryNumber + ")");
                }

                ++secondaryNumber;
            }
        } finally {
            try {
                apk.close();
            } catch (IOException var16) {
                Log.w("MultiDex", "Failed to close resource", var16);
            }

        }

        return files;
    }
}

    private static final class V19 {
        private V19() {
        }

        private static void install(ClassLoader loader, List<File> additionalClassPathEntries, File optimizedDirectory) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
            //找到classloader里面的pathList变量,该变量是dex元素的集合
            Field pathListField = MultiDex.findField(loader, "pathList");
            Object dexPathList = pathListField.get(loader);
            ArrayList<IOException> suppressedExceptions = new ArrayList();
             //makeDexElements,根据dex文件列表,生成对应的dexElements,然后通过expandFieldArray方法,拼接到主dex的dexElements后面,这样就将分包的dex跟主dex列表合并成一个来
            MultiDex.expandFieldArray(dexPathList, "dexElements", makeDexElements(dexPathList, new ArrayList(additionalClassPathEntries), optimizedDirectory, suppressedExceptions));
            if (suppressedExceptions.size() > 0) {
                Iterator i$ = suppressedExceptions.iterator();

                while(i$.hasNext()) {
                    IOException e = (IOException)i$.next();
                    Log.w("MultiDex", "Exception in makeDexElement", e);
                }

                Field suppressedExceptionsField = MultiDex.findField(loader, "dexElementsSuppressedExceptions");
                IOException[] dexElementsSuppressedExceptions = (IOException[])((IOException[])suppressedExceptionsField.get(loader));
                if (dexElementsSuppressedExceptions == null) {
                    dexElementsSuppressedExceptions = (IOException[])suppressedExceptions.toArray(new IOException[suppressedExceptions.size()]);
                } else {
                    IOException[] combined = new IOException[suppressedExceptions.size() + dexElementsSuppressedExceptions.length];
                    suppressedExceptions.toArray(combined);
                    System.arraycopy(dexElementsSuppressedExceptions, 0, combined, suppressedExceptions.size(), dexElementsSuppressedExceptions.length);
                    dexElementsSuppressedExceptions = combined;
                }

                suppressedExceptionsField.set(loader, dexElementsSuppressedExceptions);
            }

        }

        private static Object[] makeDexElements(Object dexPathList, ArrayList<File> files, File optimizedDirectory, ArrayList<IOException> suppressedExceptions) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
            Method makeDexElements = MultiDex.findMethod(dexPathList, "makeDexElements", ArrayList.class, File.class, ArrayList.class);
            return (Object[])((Object[])makeDexElements.invoke(dexPathList, files, optimizedDirectory, suppressedExceptions));
        }
    }
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