dexClassLoader

发表于 | 分类于 | 作者：ESE

android加载器(一般作为插件开发)

什么是类加载器？

类加载器（class loader）是 Java™中的一个很重要的概念。类加载器负责加载 Java 类的字节代码到 Java 虚拟机中。
Java 虚拟机使用 Java 类的方式如下：Java 源程序（.java 文件）在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码（.class 文件）。类加载器负责读取 Java 字节代码，并转换成java.lang.Class类的一个实例。每个这样的实例用来表示一个 Java 类。通过此实例的 newInstance()方法就可以创建出该类的一个对象。

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对于Java程序来说，编写程序就是编写类，运行程序也就是运行类（编译得到的class文件），其中起到关键作用的就是类加载器ClassLoader。

Dalvik虚拟机类加载机制
Dalvik的虚拟机不能用ClassCload直接加载.dex，Android从ClassLoader派生出了两个类：DexClassLoader和PathClassLoader；而这两个类就是我们加载dex文件的关键，这两者的区别是：

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1.DexClassLoader：可以加载jar/apk/dex，可以从SD卡中加载未安装的apk；
2.PathClassLoader：要传入系统中apk的存放Path，所以只能加载已经安装的apk文件。

这里(参考)[https://segmentfault.com/a/1190000004062880]讲得很详细

生成外部dex文件

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// DexClassLoader.java
public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {
    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,
            String libraryPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, new File(optimizedDirectory), libraryPath, parent);
    }
}
// PathClassLoader.java
public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {
    public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, null, parent);
    }
    public PathClassLoader(String dexPath, String libraryPath,
            ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, libraryPath, parent);
    }
}

这两者只是简单的对BaseDexClassLoader做了一下封装

平时进行动态加载开发的时候，使用DexClassLoader就够了。但我们也可以创建自己的类去继承ClassLoader，需要注意的是loadClass方法并不是final类型的，所以我们可以重载loadClass方法并改写类的加载逻辑。

动态加载进来的class如何使用，一般有2种办法

一种是使用反射调用，这种我不多做介绍。
一种是使用接口编程的方式来调用对应的方法，毕竟.dex文件也是我们自己维护的，所以可以把方法抽象成公共接口，把这些接口也复制到主项目里面去，就可以通过这些接口调用动态加载得到的实例的方法了。

源码包下面新建一个包名称是dynamic，然后在dynamic下新建一个interface接口Dynamic，里面有个接口方法，就叫DynamicXor(String st)吧，返回一个String，到时候我们可以通过Toast弹出来，Dynamic.java：

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package com.ctf.test.mydemo.dynamic;
public interface Dynamic {
    String DynamicXor(String st);
}

接着在dynamic目录下新建一个imp包，创建Impdynamic.java,并实现Dynamic接口：

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package com.ctf.test.mydemo.dynamic.imp;
import com.ctf.test.mydemo.dynamic.Dynamic;
public class Impdynamic implements Dynamic{
    @Override
    public String DynamicXor(String st) {
        byte[] sbyte = st.getBytes();
        for(int i=0;i<st.length();i++)
        {
            sbyte[i]= (byte) (sbyte[i]^(i+st.length()));
        }
        return new String(sbyte);
    }
}

点击Build -> make project，这时候会在build\intermediates\classes\debug目录下生成对应的classes文件。
好了我们要把DynamicImpl这个class转换成Dalvik可识别的dex文件，分两步：

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1.先导出DynamicImpl这个类为jar包的形式；
2.通过android sdk自带的dx.jar工具转换jar包为dex文件。

打包jar

打开app目录下的build.gradle文件最后，加上以下代码

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//删除dynamic.jar包任务
task clearJar(type: Delete) {
    delete 'libs/dynamic.jar'
}
//打包任务
task makeJar(type:org.gradle.api.tasks.bundling.Jar) {
    //指定生成的jar名
    baseName 'dynamic'
    //从哪里打包class文件   上面生成的目录  com.ctf.test.mydemo.dynamic.imp
    from('build/intermediates/classes/debug/com/ctf/test/mydemo/dynamic/')
    //打包到jar后的目录结构
    into('com/ctf/test/mydemo/dynamic/')
    //去掉不需要打包的目录和文件
    exclude('test/', 'Dynamic.class', 'BuildConfig.class', 'R.class')
    //去掉R$开头的文件
    exclude{ it.name.startsWith('R$');}
}
makeJar.dependsOn(clearJar, build)

打开AS的 terminal窗口:

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terminal:>>cd app
terminal:>>gradle makeJar  //可能需要配置环境变量gradle，看一下.gradle版本是多少，我是4.4的

执行成功，出现Build Successfully，会在生成app/build/libs/dynamic.jar

jar转成dex

使用sdk提供dx.jar将导出的dynamic.jar转换成Dalvik可识别的dex格式,sdk已经将dx.jar放到build-tools\27.0.3\lib目录下,将dynamic.jar复制到dx.jar目录下，AS终端运行

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terminal:>>cd F:\a_job\tools\adt-bundle-windows\sdk\build-tools\27.0.3\lib
terminal:>>f:
terminal:>>dx --dex --output=dynamic_dex.jar dynamic.jar

在dx.jar目录下会生成一个dynamic_dex.jar文件（Davilk虚拟机可执行的dex文件，因为这条命令同时会打包dex文件，因此后缀是jar），接下来就是要在demo中使用这个dex文件。

主程序

新建一个项目，在app/src/main/新建一个assets目录，把刚刚生成的dynamic_dex.jar文件放到assets目录下

FileUtils.java

新建一个FileUtils.java，FileUtils类是从assets目录下copy文件到app/data/cache目录
FileUtils

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package com.ctf.test.dynamic2;
import android.content.Context;
import android.os.Environment;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
public class FileUtils {
    public static void copyFiles(Context context, String fileName, File desFile) {
        InputStream in = null;
        OutputStream out = null;
        try {
            in = context.getApplicationContext().getAssets().open(fileName);
            out = new FileOutputStream(desFile.getAbsolutePath());
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int i;
            while ((i = in.read(bytes)) != -1)
                out.write(bytes, 0 , i);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if (in != null)
                    in.close();
                if (out != null)
                    out.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public static boolean hasExternalStorage() {
        return Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED);
    }
    /**
     * 获取缓存路径
     *
     * @param context
     * @return 返回缓存文件路径
     */
    public static File getCacheDir(Context context) {
        File cache;
        if (hasExternalStorage()) {
            cache = context.getExternalCacheDir();
        } else {
            cache = context.getCacheDir();
        }
        if (!cache.exists())
            cache.mkdirs();
        return cache;
    }
}

main.java

main函数

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package com.ctf.test.classandroid;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.Toast;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import dalvik.system.DexClassLoader;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        final EditText sstr = (EditText) findViewById(R.id.input_flag);
        final Button ok = (Button) findViewById(R.id.input_ok);
        ok.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //flag=This_1s_dexClassLoader
                String st = sstr.getText().toString().trim();
                if(encrypt.check1(loadDexClass(st)))
                {
                    Toast.makeText(MainActivity.this, getResources().getString(R.string.success), Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }else
                {
                    Toast.makeText(MainActivity.this, getResources().getString(R.string.fail), Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            }
        });
    }
    /**
     * 加载dex文件中的class，并调用其中的方法
     */
    private String loadDexClass(String st) {
        File cacheFile = FileUtils.getCacheDir(getApplicationContext());
        String internalPath = cacheFile.getAbsolutePath() + File.separator + getResources().getString(R.string.dexname);
        File desFile = new File(internalPath);
        try {
            if (!desFile.exists()) {
                desFile.createNewFile();
                FileUtils.copyFiles(this, getResources().getString(R.string.dexname), desFile);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Context context=getApplicationContext();//获取Context对象；
        File dexOutputDir = context.getDir("dex", 0);
        String dexOutputPath = dexOutputDir.getAbsolutePath();
        //下面开始加载dex class    4.1以上不能读取
        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(internalPath, dexOutputPath, null, getClassLoader());
        try {
            String s = getResources().getString(R.string.PluginClass);
            Class clazz = dexClassLoader.loadClass(s);
            Object obj = clazz.newInstance() ;
            Method action = clazz.getMethod(getResources().getString(R.string.function), new Class[]{String.class}) ;
            String res = (String)action.invoke(obj, st);
            return res;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();//抛出ClassNotFoundException的异常
        }
        return "";
    }
}

其他

activity_main.xml配置如下:

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activity_main.xml
{
    .....
    <EditText
        android:id="@+id/input_flag"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginBottom="80dp"
        android:layout_marginEnd="8dp"
        android:layout_marginLeft="8dp"
        android:layout_marginRight="8dp"
        android:layout_marginStart="8dp"
        android:layout_marginTop="100dp"
        android:ems="10"
        android:inputType="textPersonName"
        android:hint="input your flag"
        app:layout_constraintBottom_toTopOf="@+id/button"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        tools:ignore="UnknownId" />
    <Button
        android:id="@+id/input_ok"
        android:layout_width="102dp"
        android:layout_height="45dp"
        android:layout_marginBottom="276dp"
        android:layout_marginEnd="8dp"
        android:layout_marginLeft="8dp"
        android:layout_marginRight="8dp"
        android:layout_marginStart="8dp"
        android:text="确认"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="0.458"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        tools:ignore="MissingConstraints" />
}

strings配置如下:

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<resources>
    <string name="app_name">dynamic2</string>
    <string name="dexname">dynamic_dex.jar</string>
    <string name="success">Success</string>
    <string name="fail">Fail</string>
    <string name="PluginClass">com.ctf.test.mydemo.dynamic.imp.ImpDynamic</string>
    <string name="function">DynamicXor</string>
</resources>

check1.java

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public static boolean check1(String st) {
    byte[] enc = {67, 112, 112, 105, 68, 45, 110, 65, 91, 69, 89, 97, 79, 69, 86, 85, 107, 71, 72, 78, 78, 94, 109};
    byte[] srtbyte = st.getBytes();
    if(st.length()!=enc.length)
        return false;
    for(int i=0;i<enc.length;i++)
    {
        if(enc[i]!=srtbyte[i])
            return false;
    }
    return true;
}

申请权限

AndroidManifest中申请权限,

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<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"/>
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
<application
...
</application>

参考

https://blog.csdn.net/wy353208214/article/details/50859422

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