Android修炼系列（37），so 动态加载的思考

之前写了一篇关于 APK 瘦身的文章：

Android修炼系列（22），我的 apk 瘦身知识点

里面提到了关于 so 部分的优化，在实际的项目里，so 库文件一直都是包体积难以减小的杀手。在构建过程中，apkbuilder 会将 so 文件和 dex 文件等一起打包成 apk 文件，在这个过程里，系统会对 so 文件进行压缩，算法采用的是级数组别为 8 的 zip deflate 压缩算法。关于 s优先级是什么意思o 的优化，常用的主要有几种：

1. 对于 so 文件，我们可以根据需要，减优先级队列少对于 cpu 平台的支持。需要注意的一点是，现在 google 要求app 适配 v8a 了，国内的 vivo、小米等商店也开始推进 v8a 的适配了：

    ndk {
        abiFilters 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a'
    }

2. 对于 so 的占用包体积优化，我们还可以采用动态下发 so 的方式。

3. 相对于 zip 压缩，我们可以采用压缩率更好的 7z lzma 算法压缩，基本单个文件的压缩率能提高约 10%，但有点需要注意，使用 7z 压缩后的 so，在加载之前，需要进行7z解压操作，这里会有一个耗时，建议此时项目加载 so 采用异步方式。

本节就来介绍下，我们将如何进行 so 文件的动态加载呢？

动态加载so数组去重方法

选择下发so名单

在介绍加载方案之前，我们先工龄差一年工资差多少来思考下，我们要如何选择要下发的 so 库呢？即使我们需要减小包体积，但了稳定性考虑，肯定也不能一股脑的都采用动appearance态下发的方式吧。

一般我们是通过 so 的加载频率来给 so 划优appearance先级的，大致数组排序分为 3 类：

1. 对于使用频率高，或关键功能的 so，一般不采用动态下发，直接留在apk内，随安装包发布。

2. 对于使用低频的，不常用的 so，我们可以采用预下载的方式，即 App 启动时就要检查和下载对应 so。

3. 对于基本不用的so，就可以啥时侯用啥时候再去检查下载即可。

那怎么统计 so 的使用频率呢？我们可以采用埋点上报的方式，但这种方式统计不了三方库内的 so，这时如有必要，可以使用字节码插桩的方式。

选择so加载方案

so 的加载方式，java方式就两种：

1. 采用 System.load(“libxxx.so”)

2. 使用 System.loa数组词dLibrary(“xxx”)

System宫颈癌.load 方法简单，直接传入本地 so 文件路径即可使用appstore，但缺点优先级也明显，就是顾不到三方库内的 so 文件，一般三方库内的 so 加载都是使用的 System.loadLibrary 的，如果采用字节码插桩方式将三方库内的 Sy数组去重stem.loadLibrary 都改成 System.load，且不说方案好不好，这本appointment身就是有工龄越长退休金越多吗实现成本的。

这样说，System.loadLibrary 确实是不错的选择，但我们不传入 soGo 文件地址，本地的 so 文件，又如何工资超过5000怎么扣税被识别呢？

  // 如，libhello.so 的存储在了 /data/user/0/com.blog.a/app_libs 目录下了
  System.loadLibrary("hello");

很自然的想到，System.loadLibrary 加载 so 文件的时候，会去 ClassLoader 的 libs 路径数组里查找并加载 so，那是不是也让它在我们的自定义路径下也查找一遍就行了。

基于此，我们可以直接通过反射的方式将我们的自定义路工资超过5000怎么扣税径，注入 ClassLoader 管理的路径字节码文件扩展名数组里即可。

那这个路径数组在哪里呢？就不贴源码了，感兴趣的可以去看下，传送门，简单写了下调用链：

System.loadLibrary("hello");
->Runtime#loadLibrary0(Reflection.getCallerClass(), libname);
->Runtime#loadLibrary0(classLoader, fromClass, libname);
->BaseDexClassLoader#findLibrary(libraryName)
->DexPathList#findLibrary(libraryName)

这里是关键代码，我们能看到 findLibrary 时，会遍历 natieLibraryPathElements 查找，那这个 natieLibraryPathElements 是什么呢？

[> src/main/java/dalvik/system/DexPathList.java]

通过下图可知，natieLibraryPathElements 是 natiappearveLibraryDirectories 和 systemNativeLibrar优先级yDirectories 两者的并集，其中 nativeLibraryDirectories 内存放了 App 内所有 Native 库的路径，systemNativeLibraryDirectories 内存放了系统 Native 库的路径字节码文件。

具体的反射方法，可以查看 tinker，公司让员工下班发手机电量截图 很全，而且适配了不同系统版本，这里以 version25 为例：

[tinker-android/tinker-android-lib/…/TinkerLoadLibrary.java]

private static void install(ClassLoader classLoader, File folder) throws Throwable {
    // step1: 获取 pathList
    final Field pathListField = ShareReflectUtil.findField(classLoader, "pathList");
    final Object dexPathList = pathListField.get(classLoader);
    // step2: 拿到我们的 nativeLibraryDirectories
    final Field nativeLibraryDirectories = ShareReflectUtil.findField(dexPathList, "nativeLibraryDirectories");
    List<File> origLibDirs = (List<File>) nativeLibraryDirectories.get(dexPathList);
    // step3: 如果 origLibDirs 内有我们的路径了，移除掉
    ...
    // step4: 将我们的路径放在集合首位，这样会优先加载，想想是不是也可以实现so的替换呢？
    origLibDirs.add(0, folder);
    // step5: 获取 pathList 系统路径集合
    final Field systemNativeLibraryDirectories = ShareReflectUtil.findField(dexPathList, "systemNativeLibraryDirectories");
    List<File> origSystemLibDirs = (List<File>) systemNativeLibraryDirectories.get(dexPathList);
    // step6: addAll 两者所有路径
    final List<File> newLibDirs = new ArrayList<>(origLibDirs.size() + origSystemLibDirs.size() + 1);
    newLibDirs.addAll(origLibDirs);
    newLibDirs.addAll(origSystemLibDirs);
    // step7: 生成一个新的 natieLibraryPathElements 集合
    final Method makeElements = ShareReflectUtil.findMethod(dexPathList, "makePathElements", List.class);
    final Object[] elements = (Object[]) makeElements.invoke(dexPathList, newLibDirs);
    // step8: 覆盖掉原有的路径集合
    final Field nativeLibraryPathElements = ShareReflectUtil.findField(dexPathList, "nativeLibraryPathElements");
    nativeLibraryPathElements.set(dexPathList, elements);
}

代码很少，看完枸杞后我们想想，我们明明可以直接通过反射做到修改 nativeLibrary优先级是什么意思Directories 的值，那为何还优先级英文要创建一个新的集合来覆盖呢？这是因为 nappstoreativeLibraryDirectories 就工龄越长退休金越多吗是一个 ArrayList< File > ，是线程不安全的，所以要避免并发修改异常 ConcurrentModificatio优先级nException，代价就是会出现并发读脏数据问数组指针题，但数组词影响不大。

link依赖问题

我们知道，在 Native 开发的时候，如果 libappetiteA.so 依赖了 libB.so，则要在 cAPPmake 中配置 target_link_libraries ，则能 link A to字节码文件 B，具体方法可看下我之前写的关于编译so库的博客：

# 通过 link 可将源文件构建的库和三方库都加载进来
target_link_libraries( # 源文件库的名字
                       A
                       # 引用的三方库
                       B
                       # 三方库log, included in the NDK.
                       ${log-lib} )

现有场景：

我们动态下发 libA.so 和 li枸杞bB.so 到本地，并通过上面方法，将自定义路径注入到 nativeLibraryDirectories 内。

正常情况下，如果我们通过 System.loadLibrary("A") 来加载 libA.so，那么系统应该会自动通优先级队列过appearance A 的依赖信息，调用 dlopen 来帮我们加载 libB.so，我们根本不需要管理 libB.s优先级是什么意思o 的加载才对。

Android N 之前也确实是这样的，但不幸的是，N 以后 直接调用工商银行 System.loadLiapproachbrary("A") 就会执行报错：

java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: library "libB.so" not found

为啥会这样呢？

引用 cloud.tencent.com/deve优先级排序c语言loper/a…

Andr数组排序oid Native 用来链接 so 库的Li优先级队列nker.cpp dlopen优先级英文 函数的具体实现变化比较大（主要是引入了Namespace 机制）数组公式：以往的实现里，Linker 会在 ClassLode优先级最高的运算符r 实例的 nativeLibraryDirectories 里的所有路径查找相应的 so 文件；更龚俊新之后，Linker 里检索的路径在创建 ClassLoader 实例后就被系统通过 Namespace 机制绑定了，当我们注入新的公司让员工下班发手机电量截图路径之后appointment，虽然 ClassLoader 里的路径增加了，但公积金是 Linker 里 Namespace 已经绑定的路径集合并没有同步更新，所以出现了 libA.so 文件能找到，而 libB.so 找不到的情况。

至于 Namespace 机制的工作原理了，可以简单认为是一个以 C数组排序lassLoader 实例 HashCode 为apple Key 的 Map，Native 层通过 ClassLoader 实例获取 Map 里存放的 Value（也就是 so 文件路径集合）。

那我们要怎么解决呢？其实如果动态下发的 so 库的依赖关系，我们都清楚，我们只需要按照appear顺序手动加载即可，要注意顺序，优先级顺序不对，就会直接approachcrash：工龄越长退休金越多吗

// 在加载 A 之前，手动将依赖库 B 先加载起来就ok
System.loadLibrary("B")
System.loadLibrary("A")

实测是有效的。

但这个方案的缺点也很明显，那就是必须要知道 so 库的依赖关系，如果我们要动态下发的是个三方库，就会很麻烦，需要不断尝试加载顺序优先级排序c语言。

好的是，目前已有了多种解决方案：

1. 自定义 S字节码ystem#load，加载 libxxx.so 前，先解析 libxxx.so 的依赖信息，再递归加载其依赖的 so 文件，就不用我们手动梳理了（推荐 SoLoader ）
2. 自定义 Linker，完全自己控制 so 文件的检索逻辑，从根本上解决 link 情况加载失效问题（推荐 ReLinker ）
3. 类似 Tinker，在合适的时机替换 ClassLoader 实例，新的 ClassLoader 实例绑定最新的路径集合。

好了，数组去重方法具体方案实现就不工商银行说了，感兴趣的自己看吧。

本节完。