Android classloader 加载机制

1. 有关Android 虚拟机

1.1 Dalvik 虚拟机

Google等厂商合作开发的Android移动设备平台的核心组成部分之一。它可以支持已转换为.dex(即“Dalvik Executable”)格式的Java应用程序的运行。

.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式,适合内存和处理器速度有限的系统。Dalvik由Dan Bornstein编写的,名字来源于他的祖先曾经居住过的小渔村达尔维克(Dalvík),位于冰岛埃亚峡湾。

大多数虚拟机包括JVM都是一种堆栈机器,而Dalvik虚拟机则是寄存器机。两种架构各有优劣,一般而言,基于堆栈的机器需要更多指令,而基于寄存器的机器指令更长。

从Android 5.0版起,Android Runtime(ART)取代Dalvik成为系统内默认虚拟机。

1.2 ART 虚拟机

Android Runtime(缩写为ART),是一种在Android操作系统上的运行环境,由Google公司研发,并在2013年作为Android 4.4系统中的一项测试功能正式对外发布,在Android 5.0及后续Android版本中作为正式的运行时库取代了以往的Dalvik虚拟机。

ART能够把应用程序的字节码转换为机器码,是Android所使用的一种新的虚拟机。它与Dalvik的主要不同在于:Dalvik采用的是JIT技术,而ART采用Ahead-of-time(AOT)技术。

ART同时也改善了性能、垃圾回收(Garbage Collection)、应用程序出错以及性能分析。

1.3 对比优缺点

Dalvik: 应用运行需要解释执行,常用热点代码通过即时编译器(JIT)将字节码转换为机器码,运行效率低。 但是安装快。

ART: 应用在安装时,字节码预编译(AOT)成机器码,安装慢了,但运行效率会提高,每次运行不需要重新编译,能耗更低。ART占用空间比Dalvik大(字节码变为机器码), 属于“空间换时间"。

1.4 运行的文件格式

  • Dalvik:
    dexopt : dex 文件,运行时会进行优化 .dex---> .odex

  • ART:
    dex2aot : 先在安装时对 dex 文件执行dexopt优化,再将odex进行 AOT 编译操作,转换为OAT可执行文件(机器码)。 .dex---> .odex ---> ELF

解释模式:
这是个被个别大牛,吹破牛皮的名字,乍一听,不明觉厉。其实就是个简单的命令而已。 Android 7.0 以上有个优化,其实就是在.odex 的基础上,又进了,转换成了ELF。
dex2oat –dex-file=< dex-file > –dex-location=< dex-location > 之类的,这些当前可以通过java 代码执行。 就是个简单的Process类 常规操作。实际上,不少目前的插件框架,也注意到了这一点,7.0以上,也会模拟这一步。以便跟系统保持一致。

2. ClassLoader 机制

2.1 双亲委派模型

双亲委派机制的工作流程:

  1. 当前ClassLoader首先从自己已经加载的类中查询是否此类已经加载,如果已经加载则直接返回已加载的类。
    每个类加载器都有自己的加载缓存,当一个类被加载了以后就会放入缓存,下次加载时直接使用。
  2. 当前classLoader的缓存中没有找到类,委托父类加载器去加载,父类加载器采用同样的策略,首先查看自己的缓存,然后委托父类的父类去加载,一直到BootClassLoader。
  3. 当所有的父类加载器都没有加载的时候,再由当前的类加载器加载,并将其放入它自己的缓存中,以便下次有加载请求的时候直接返回。
 protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
            // First, check if the class has already been loaded
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                try {
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }

                if (c == null) {
                    // If still not found, then invoke findClass in order
                    // to find the class.
                    c = findClass(name);
                }
            }
            return c;
    }

2.2 双亲委派模型好处

一般自己写的类,由当前Classloader 加载,frameWork层之类的系统层面class,由其父容器加载。且有缓存机制,效率比较高。

2.3 Android 中的classLoader

  • 类继承关系


    image.png

    (不严谨,仅展示开发常用的)Java 类加载器

  • ClassLooper 关系(注意不同于类继承)

BootClassLoader : 用于加载Android Framework层class文件。

PathClassLoader: 用于Android应用程序类加载器。可以加载指定的dex,以及jar、zip、apk中的classes.dex
public PathClassLoader(String dexPath, String libraryPath,
ClassLoader parent) {
super(dexPath, null, libraryPath, parent);
}

DexClassLoader :加载指定的dex,以及jar、zip、apk中的classes.dex
public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,
String libraryPath, ClassLoader parent) {
super(dexPath, new File(optimizedDirectory), libraryPath, parent);
}
第二个参参数,标识,对dex文件执行opt 优化后,存在的odex 目录位置。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,616评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,020评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,078评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,040评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,154评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,265评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,298评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,072评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,491评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,795评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,970评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,654评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,272评论 3 318
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,985评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,223评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,815评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,852评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容