Android加壳与脱壳（一）：类加载器与动态加载的关系与原理

深入理解类加载器和动态加载二者之间的关系和原理

类加载器

JVM的双亲委派

双亲委派模型

从 Java 虚拟机角度讲，只存在两种类加载器：
一种是启动类加载器（C++ 实现，是虚拟机的一部分）；
另一种是其他所有类的加载器（Java 实现，独立于虚拟机外部且全继承自 java.lang.ClassLoader）

启动类加载器
加载 lib 下或被 -Xbootclasspath 路径下的类

扩展类加载器
加载 lib/ext 或者被 java.ext.dirs 系统变量所指定的路径下的类

引用程序类加载器
ClassLoader负责，加载用户路径上所指定的类库。

除顶层启动类加载器之外，其他都有自己的父类加载器。

工作过程：如果一个类加载器收到一个类加载的请求，它首先不会自己加载，而是把这个请求委派给父类加载器。只有父类无法完成时子类才会尝试加载。

具体代码实现：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException{
           //1.先检查是否已经加载过--findLoaded
           Class<?> c = findLoadedClass(name);
           if (c == null) {
               try {
                   //2.如果自己没加载过,存在父类,则委托父类
                   if (parent != null) {
                       c = parent.loadClass(name, false);
                   } else {
                       c = findBootstrapClassOrNull(name);
                   }
               } catch (ClassNotFoundException e) {
               }
 
               if (c == null) {
                   //3.如果父类也没加载过,则尝试本级classLoader加载
                   c = findClass(name);
               }
           }
          return c;
   }

代码解释：
（1）先检查自己是否已经加载过class文件，用findLoadedClass方法，如果已经加载了直接返回
（2）如果自己没有加载过，存在父类，则委派父类去加载，用parent.loadClass(name,false)方法，此时会向上传递，然后去父加载器中循环第1步，一直到顶级ClassLoader
(3) 如果父类没有加载，则尝试本级classLoader加载，如果加载失败了就会向下传递，交给调用方式实现.class文件的加载

作用

(1) 防止同一个.class文件重复加载
(2) 对于任意一个类确保在虚拟机中的唯一性，由加载它的类加载器和这个类的全类名一同确立其在Java虚拟机中的唯一性
(3) 保证.class文件不被篡改，通过委派方式可以保证系统类的加载逻辑不被篡改

Android中类加载机制

进入JAVA层后，

Zygote总结：
（1）解析init.zygote.rc中的参数，创建AppRuntime并调用AppRuntime.start()方法

（2）调用AndroidRuntime的startVM()方法创建虚拟机，再调用startReg()注册JNI函数

（3）通过JNI方式调用ZygoteInit.main()，第一次进入Java世界

（4）registerZygoteSocket()建立socket通道，zygote作为通信的服务端，用于响应客户端请求

（5）preload()预加载通用类、drawable和color资源、openGL以及共享库以及WebView，用于提高app启动效率

（6）通过startSystemServer()，fork得力帮手system_server进程，也是Java Framework的运行载体（下面讲到system server再详细讲解）

（7）调用runSelectLoop()，随时待命，当接收到请求创建新进程请求时立即唤醒并执行相应工作

Android的类加载机制和JVM一样遵循双亲委派模式，在dalvik/art启动时将所有Java基本类和Android系统框架的基本类加载进来，预加载的类记录在/frameworks/base/config/preloaded-classes中

Android类加载器层级关系及分析

Android中的ClassLoader类型分为系统ClassLoader和自定义ClassLoader。其中系统ClassLoader包括3种是BootClassLoader、DexClassLoader、PathClassLoader
(1)BootClassLoader:Android平台上所有Android系统启动时会使用BootClassLoader来预加载常用的类
(2)BaseDexClassLoader:实际应用层类文件的加载，而真正的加载委托给pathList来完成
(3)DexClassLoader:可以加载dex文件以及包含dex的压缩文件(apk,dex,jar,``zip``),可以安装一个未安装的apk文件，一般为自定义类加载器
(4)PathClassLoader:可以加载系统类和应用程序的类，通常用来加载已安装的apk的dex文件

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补充：
Android 提供的原生加载器叫做基础类加载器，
包括：BootClassLoader，PathClassLoader，DexClassLoader，InMemoryDexClassLoader（Android 8.0引入），DelegateLastClassLoader（Android 8.1引入）

无论是系统类加载器（PathClassLoader）还是自定义的类加载器（DexClassLoader），最顶层的祖先加载器默认是 BootClassLoader，与 JVM 一样，保证了基本类的类型安全

类加载时机：

1.隐式加载:
(1)创建类的实例,也就是new一个对象
(2)访问某个类或接口的静态变量,或者对该静态变量赋值
(3)调用类的静态方法
(4)反射Class.forName("android.app.ActivityThread")
(5)初始化一个类的子类(会首先初始化子类的父类)

2.显示加载：
(1)使用LoadClass()加载
(2)使用forName()加载

中间是一些更底层的代码和分别做了什么事，我没看那么仔细，大概了解了一下，也就懒得整理

Android类加载详细流程：