今天不忙，研究了下Android動態載入dex的技術，主要參考：

           1、http://www.cnblogs.com/over140/archive/2011/11/23/2259367.html

            2、http://www.fengyoutian.com/web/single/13

      好歹算是跑通了。下面把實現過程與遇到的問題歸納下，方便後續查詢使用。

       一、綜述

       Android使用Dalvik虛擬機器載入可執行程式，所以不能直接載入基於class的jar，而是需要將class轉化為dex位元組碼，從而執行程式碼。優化後的位元組碼檔案可以存在一個*.jar中，只要其內部存放的是*.dex即可使用。

       將class的jar包轉化為dex需要用到命令dx（在*\android-sdk\build-tools\version[23.0.1] 或 *\android-sdk\platform-tools下能找到）;命令使用方式為：dx --dex --output=output.jar origin.jar，該命令將包含class的origin.jar轉化為包含dex的output.jar檔案。

        Android支援動態載入的兩種方式是：DexClassLoader和PathClassLoader，DexClassLoader可載入jar/apk/dex，且支援從SD卡載入；PathClassLoader據說只能載入已經安裝在Android系統內APK檔案，此說法我尚未驗證（http://blog.csdn.net/quaful/article/details/6096951）；以下這一段是摘錄：

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         PathClassLoader 的限制要更多一些，它只能載入已經安裝到 Android 系統中的 apk 檔案，也就是 /data/app 目錄下的 apk 檔案。其它位置的檔案載入的時候都會出現 ClassNotFoundException. 例如：

PathClassLoader cl = new PathClassLoader(jarFile.toString(), "/data/app/", ClassLoader.getSystemClassLoader());
 

為什麼有這個限制呢？我認為這其實是當前 Android 的一個 bug, 因為 PathClassLoader 會去讀取 /data/dalvik-cache 目錄下的經過 Dalvik 優化過的 dex 檔案，這個目錄的 dex 檔案是在安裝 apk 包的時候由 Dalvik 生成的。例如，如果包的名字是 com.qihoo360.test，Android 應用安裝之後都儲存在 /data/app 目錄下，即 /data/app/com.qihoo360.test-1.apk，那麼 /data/dalvik-cache 目錄下就會生成 [email protected]@[email protected] 檔案。在呼叫 PathClassLoader 時，它就會按照這個規則去找 dex 檔案，如果你指定的 apk 檔案是 /sdcard/test.apk，它按照這個規則就會去讀 /data/dalvik-cache/[email protected]@classes.dex 檔案，顯然這個檔案不會存在，所以 PathClassLoader 會報錯。

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        二、實驗步驟

        新建一個Android工程，並進行如下操作：

            2.1 定義一個介面IShowToast.java

package com.example.testdextoast;

import android.content.Context;

public interface IShowToast {
	public int showToast(Context context);
}

            2.2 再定義一個簡單實現ShowToastImpl.java

package com.example.testdextoast;

import android.content.Context;
import android.widget.Toast;

public class ShowToastImpl implements IShowToast {

	@Override
	public int showToast(Context context) {
		Toast.makeText(context, "我來自另一個dex檔案", Toast.LENGTH_LONG).show();
		return 100;
	}
}

            2.3 將且僅將ShowToastImpl.java匯出為jar（Eclipse工程右鍵->Export->Java->Jar file），這時候我們得到一個包含class檔案的jar，命名為origin.jar。（此處按文章1說法同時匯出介面IShowToast.java會報錯：java.lang.IllegalAccessError: Class ref in pre-verified class resolved to unexpected implementation，但是我測試了匯出介面IShowToast.java的情況，可以正常使用，沒有崩潰問題。）

            2.4 在命令列下，進入dx所在目錄，將jar檔案拷到該目錄下，執行dx --dex --output=output.jar origin.jar，得到內含class.dex的output.jar

            2.5 將output.jar檔案放到SD卡下adb push output.jar sdcard/output.jar（或者將jar內的dex抽出來放到SD卡亦可）

            2.6 開始編寫呼叫程式碼

            新建呼叫的Android工程，將IShowToast.java放入該工程，注意：此處一定不能改變此檔案的包路徑，否則dex中的實現類找不到介面，會報錯：

java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.testdextoast.ShowToastImpl" on path: DexPathList[[zip file "/storage/emulated/0/testtoast.jar"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib, /system/lib]]
     ...
     Suppressed: java.lang.NoClassDefFoundError: Failed resolution of: Lcom/example/testdextoast/IShowToast;
             ... 16 more
     Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.testdextoast.IShowToast" on path: DexPathList[[zip file "/storage/emulated/0/testtoast.jar"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib, /system/lib]]
             ... 21 more
             Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.testdextoast.IShowToast" on path: DexPathList[[zip file "/data/app/com.example.testshowtoastdex-1/base.apk"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib, /system/lib]]
                     ... 22 more
                     Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: com.example.testdextoast.IShowToast
                             ... 23 more
                     Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: Class not found using the boot class loader; no stack available
     Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.testdextoast.ShowToastImpl" on path: DexPathList[[zip file "/data/app/com.example.testshowtoastdex-1/base.apk"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib, /system/lib]]
             ... 15 more
             Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: com.example.testdextoast.ShowToastImpl
                     ... 16 more
             Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: Class not found using the boot class loader; no stack available

            測試工程程式碼如下：

package com.example.testshowtoastdex;

import java.io.File;

import com.example.testdextoast.IShowToast;

import dalvik.system.DexClassLoader;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.util.Log;

public class MainActivity extends Activity {

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		
		File dexOutputDir = getDir("dex1", 0);
		String dexPath = Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + File.separator + "output.jar";
		DexClassLoader loader = new DexClassLoader(dexPath, 
				dexOutputDir.getAbsolutePath(), 
				null, getClassLoader());
		try {
			Class clz = loader.loadClass("com.example.testdextoast.ShowToastImpl");
			IShowToast impl = (IShowToast) clz.newInstance();
			impl.showToast(this);
		} catch (Exception e) {
			Log.d("TEST111", "error happened", e);
		}
	}
}

            此處需要注意DexClassLoader的四個引數：

               引數1 dexPath：待載入的dex檔案路徑，如果是外存路徑，一定要加上讀外存檔案的許可權（<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"/> ），否則會報與上面一樣的錯誤，這點參考文章2中說這個許可權可有可無是錯誤的。(更正下：Android4.4 KitKat及以後的版本需要此許可權，之前的版本不需要許可權)

               引數2 optimizedDirectory：解壓後的dex存放位置，此位置一定要是可讀寫且僅該應用可讀寫（安全性考慮），所以只能放在data/data下。本文getDir("dex1", 0)會在/data/data/**package/下建立一個名叫”app_dex1“的資料夾，其記憶體放的檔案是自動生成output.dex；如果不滿足條件，Android會報的錯誤為：

              java.lang.IllegalArgumentException: optimizedDirectory not readable/writable: /storage/sdcard0

              java.lang.IllegalArgumentException: Optimized data directory /storage/sdcard0 is not owned by the current user. Shared storage cannot protect your application from code injection attacks.

               引數3 libraryPath：指向包含本地庫(so)的資料夾路徑，可以設為null

               引數4 parent：父級類載入器，一般可以通過Context.getClassLoader獲取到，也可以通過ClassLoader.getSystemClassLoader()取到。

    三、執行結果

           上述步驟完成後就能呼叫到ShowToastImpl中方法並展示一個Toast，動態載入dex的皮毛已經瞭解了。另外文章1談到”在實踐中發現，自己新建一個Java工程然後匯出jar是無法使用的“，這點經測試是不正確了，在Java工程中匯出的class也可以被轉化為dex並載入。匯出jar的操作步驟見上文。

package com.example.testdextoast;


public interface IShowToast {
	public String getToast();
}

public class ShowToastImpl implements IShowToast {

	@Override
	public String getToast() {
		return "我來自另一個dex檔案";
	}

}

package com.example.testshowtoastdex;

import java.io.File;
import com.example.testdextoast.IShowToast;
import dalvik.system.DexClassLoader;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.util.Log;
import android.widget.Toast;

public class MainActivity extends Activity {

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		
		File dexOutputDir = getDir("dex1", 0);
		String dexPath = Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + File.separator + "output.dex";
		DexClassLoader loader = new DexClassLoader(dexPath, 
				dexOutputDir.getAbsolutePath(), 
				null, getClassLoader());
		try {
			Class clz = loader.loadClass("com.example.testdextoast.ShowToastImpl");
			IShowToast impl = (IShowToast) clz.newInstance();
			Toast.makeText(this, "來自Java包1：" + impl.getToast(), Toast.LENGTH_SHORT).show();
		} catch (Exception e) {
			Log.d("TEST111", "error happened", e);
		}
	}
}

這段程式碼彈出的Toast是：”來自Java包1：我來自另一個dex檔案“，說明java工程也是可以匯出class轉為dex的。我估計原文意思是java工程生成的可執行jar檔案不能使用。

    四、補充

           1、如何在不安裝APK的情況下呼叫其內部的Activity？

http://blog.zhourunsheng.com/2011/09/%E6%8E%A2%E7%A7%98%E8%85%BE%E8%AE%AFandroid%E6%89%8B%E6%9C%BA%E6%B8%B8%E6%88%8F%E5%B9%B3%E5%8F%B0%E4%B9%8B%E4%B8%8D%E5%AE%89%E8%A3%85%E6%B8%B8%E6%88%8Fapk%E7%9B%B4%E6%8E%A5%E5%90%AF%E5%8A%A8%E6%B3%95/

             核心思想是反射目標APK中的Activity，構造完成後將當前應用的Context傳入到目標APK中使其具有上下文環境。