热修复的几种方案，你可知否？

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来源：别叫阿迪

原文链接：https://www.jianshu.com/p/76d15810a8f5

插件化和热修复是Android开发较为高级的知识点，是中级开发人员通向高级开发中必备知识点，插件化知识：插件化。下文是对热修复的总结：

什么是热修复？

1.软件发布之后，总会出现一些Bug，这个时候就需要去解决bug然后测试，并打渠道包在各大应用市场上发布，这样就会耗费大量的人力物力。

2.升级版本的成功率不太高，而且需要很长的时间来覆盖之前的版本，这样旧版本的bug就会一直影响着没有升级版本的用户。

3.如果碰到某些节日活动，需要更改小功能，并且要短时间内完成版本覆盖，升级版本根本完成不了。这样就用到了热修复热更新，热修复不需要重新发布版本，用户也不需要下载最新的版本，而且修复的成功率也高，他会偷偷的修改bug并且更新版本。

简单来讲，热修复就是为了修复线上问题而提出的修补方案，程序修补过程无需重新发版。

优点：

正常开发软件流程一般是：线下开发→上线→发现bug→紧急修复上线。这种方式代价太大。

而热修复的开发流程显得更加灵活，能及时修复bug，补丁包采用差量技术，生成的PATCH体积小，对应用没有侵入，几乎没有性能损耗。无需重新发布版本，实时高效热修复，无需下载新的应用。

但也有缺点：只能基于方法修复，而且兼容性不太好，不支持新增字段和修改方法，也不支持替换资源。

当前热门的热修复技术

1：qq空间超级补丁

2：微信Tinker

3：饿了么Amigo

4：美团Robust :

5：360RePlugin :

6：滴滴出行VirtualAPK 等

热修复实现原理

热修复是基于dex分包方案，和Android虚拟机的类加载器（ClassLoader）实现的

dex分包原理：在打包apk的时候，会把java文件通过类加载器编译成class文件，然后把class文件组合成class.dex文件，目的是把不同class文件重复的东西只需保留一份,dex文件会把每一个类的id检索起来，存在一个链表里面，这个链表的长度是用short类型存储的，最大值是65536，也就是单个dex文件的方法数上限为65536。方法数包括引用的framwork方法，library方法，还有自己写的代码方法。因为在生成.dex文件之后会生成一些多余的资源，所以系统会对dex文件进行优化，会分配一个缓冲区，缓冲区大小的限制：在android2.x的系统上缓冲区只有5MB，android4.x为8MB或者16MB，如果方法数量超过缓冲区的大小时，会造成dexopt崩溃，所以我们一般apk的方法数要控制在65536以内，如果超出，就要考虑dex分包，api14（Android5.0）之前是不支持分包的

分包解决方案：将编译好的class文件，拆分成多个dex文件，将应用启动时必须用到的类和这些类的应用类放到主dex文件，其他代码放到次dex文件，当应用启动的时候先加载主dex文件，等到应用启动后再动态的加载次dex文件。

类加载器：java的类加载器是加载class文件，而Android的虚拟机无论是dvm还是art都只能识别dex文件，所以java的类加载器在Android中不适用，Android中的 Java.lang.ClassLoader类也不同与java中的Java.lang.ClassLoader类。

Android虚拟机类加载机制：Android虚拟机是从dex文件里面去加载一个类，虚拟机定义的关于类的加载规范必须被实现，他规定每个ClassLoader都得有一个父亲ClassLoader，以此形成一个父子的多层级关系，利用这个层级关系实现了类的双亲委派机制， 在Android虚拟机里的ClassLoader层级关系为ClassLoader—>BaseDexClassLoader —>Dex ClassLoader和PathClassLoader，其中PathClassLoader是用来加载Android系统类和应用的类DexClassLoader支持加载APK、DEX和JAR，也可以从SD卡进行加载 ClassLoader类根据一个指定的类名称，找到或者生成相应的字节码，然后从这些字节码中定义出一个java类 DexClassLoader和PathClassLoader都属于符合双亲委派模型的类加载器（因为它们没有重载loadClass方法）。也就是说，它们在加载一个类之前，回去检查自己以及自己以上的类加载器是否已经加载了这个类。如果已经加载过了，就会直接将之返回，而不会重复加载

类加载热修复：当分包完成之后，会形成一个dex包的有序数组，当需要加载类加载器的时候，会从数组中第一个dex包开始加载，直到找到这个类为止，当多个dex包中都有这个文件的时候，就取第一个文件，热修复是通过将已经修复了的bug包打成dex包，并将这个dex包放在有序数组的第一个，当加载类文件的时候，首先会找到修改好的dex包去替换之前存在bug的dex包，而排在后面的存在bug的dex包根据类加载器的双亲委派机制不会被加载，这就是类加载热修复方法的实现。

热修复三方框架：Nuwa，这个框架实现ClassLoader加载dex文件

要弄清热修复技术的原理，就要先弄清Android的ClassLoader机制。Android的ClassLoader分为PathClassLoader和DexClassLoader，它们都都继承自BaseDexClassLoader，其中PathClassLoader用来加载系统类和应用类；DexClassLoader用来加载jar、apk、dex文件。例如下面要介绍的阿里的Andfix和Sophix的原理如下：

AndFix：

由补丁类的classLoader加载补丁类，在native层针对不同Android架构中的不同的ArtMethod结构调用对应的replaceMethod方法按照定义好的ArtMethod结构一一替换方法的所有信息如所属类、访问权限、代码内存地址等。稳定性较差，会受到国内ROM厂商对ArtMethod结构更改的影响,所以这正是AndFix不支持很多机型的原因。

Sophix:

由补丁类的classLoader加载补丁类，在native层直接memcpy(smeth,dmth,sizeof(ArtMethod))替换整个artMethod的结构。初始化类时会为这个类分配空间，AllocArtMethodArray会紧挨着的new出来放入art中的方法数组中。通过计算辅助类的前后两个方法的起始地址就可以计算出artMethod结构的大小了。注：补丁类初始化时，也会分配自己的artMethod空间，拿这个修复过的新ArtMethod去替换旧ArtMethod的内容，不用管ArtMethod的结构。稳定性大大提高！

代码修复有两大主要方案：一种是阿里系的底层替换方案，另一种是腾讯系的类加载方案。底层替换方案限制颇多，但时效性最好，加载轻快，立即见效。类加载方案时效性差，需要重新冷启动才能见效，但修复范围广，限制少。

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