android系统动态库加载分析

我不是女神ヾ 2022-08-07 13:59 473阅读 0赞

最近开发的应用apk出现了运行时加载so库失败问题,所以顺带研究下android查找和加载so库的过程.

android加载动态库使用java.lang.System类(在**libcore/luni/src/main/java/java/lang/System.java**这个文件中),它提供了两套方法:

1.直接指定so库详细路径

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **public** **static** **void** load(String pathName) \{  
2.          Runtime.getRuntime().load(pathName, VMStack.getCallingClassLoader());  
3.      \}

由上面的那段code，可以看到，它的实现非常简单，就只是先调用VMStack.getCallingClassLoader()获取到ClassLoader，然后再把实际要做的事情委托给了Runtime来做而已。  
接下来我们再看一下Runtime.load()的实现(在**libcore/luni/src/main/java/java/lang/Runtime.java**这个文件中):

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **void** load(String filename, ClassLoader loader) \{  
2.          **if** (filename == **null**) \{  
3.              **throw** **new** NullPointerException("library path was null.");  
4.          \}  
5.          String error = nativeLoad(filename, loader);  
6.          **if** (error != **null**) \{  
7.              **throw** **new** UnsatisfiedLinkError(error);  
8.          \}  
9.      \}

直接调用nativeLoad()这个native方法来load library.System类提供的第一种加载so库方法load()仅仅调用native code直接加载指定路径的so库.nativeLoad()方法的具体实现后面介绍.  
2.指定so库名称,系统自动查找并加载

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.       \* Loads and links the library with the specified name. The mapping of the 
3.       \* specified library name to the full path for loading the library is 
4.       \* implementation-dependent. 
5.       \* 
6.       \* @param libName 
7.       \*            the name of the library to load. 
8.       \* @throws UnsatisfiedLinkError 
9.       \*             if the library could not be loaded. 
10.      \*/  
11.     **public** **static** **void** loadLibrary(String libName) \{  
12.         Runtime.getRuntime().loadLibrary(libName, VMStack.getCallingClassLoader());  
13.     \}

同样委托Runtime来真正执行操作.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\* 
2.       \* Loads and links a library without security checks. 
3.       \*/  
4.      **void** loadLibrary(String libraryName, ClassLoader loader) \{  
5.          **if** (loader != **null**) \{  
6.              String filename = loader.findLibrary(libraryName);  
7.              **if** (filename == **null**) \{  
8.                  **throw** **new** UnsatisfiedLinkError("Couldn't load " + libraryName + ": " +  
9.                          "findLibrary returned null");  
10.             \}  
11.             String error = nativeLoad(filename, loader);  
12.             **if** (error != **null**) \{  
13.                 **throw** **new** UnsatisfiedLinkError(error);  
14.             \}  
15.             **return**;  
16.         \}  
17.   
18.         String filename = System.mapLibraryName(libraryName);  
19.         List<String> candidates = **new** ArrayList<String>();  
20.         String lastError = **null**;  
21.         **for** (String directory : mLibPaths) \{  
22.             String candidate = directory + filename;  
23.             candidates.add(candidate);  
24.             **if** (**new** File(candidate).exists()) \{  
25.                 String error = nativeLoad(candidate, loader);  
26.                 **if** (error == **null**) \{  
27.                     **return**; // We successfully loaded the library. Job done.  
28.                 \}  
29.                 lastError = error;  
30.             \}  
31.         \}  
32.   
33.         **if** (lastError != **null**) \{  
34.             **throw** **new** UnsatisfiedLinkError(lastError);  
35.         \}  
36.         **throw** **new** UnsatisfiedLinkError("Library " + libraryName + " not found; tried " + candidates);  
37.     \}

正常情况下,VMStack.getCallingClassLoader()获取到ClassLoader不会为空.故这里先分析loader != null分支.此时,首先使用调用类的ClassLoader查找该so库并获取其全路径名;然后同上调用native code直接加载指定路径的so库.

而我们代码加载so库失败的原因就是ClassLoader中没搜索到对应的so库文件.从而运行时异常.先看下java.lang.ClassLoader的默认实现.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **protected** String findLibrary(String libName) \{  
2.          **return** **null**;  
3.      \}

基类ClassLoader为空实现.android中它的实际实现类是谁呢?android中直接打印实际运行的ClassLoader的String

**\[plain\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  05-11 08:18:57.857: V/MainActivity(11556): classLoader = dalvik.system.PathClassLoader\[dexPath=/data/app/com.saroll.test.test-1.apk,libraryPath=/data/app-lib/com.test.test-1\]

也就是说android应用内部类默认的ClassLoader为dalvik.system.PathClassLoader(位于libcore\\dalvik\\src\\main\\java\\dalvik\\system.PathClassLoader),它其实只是简单的继承**BaseDexClassLoader**而已，没有任何实际的内容 .直接进入BaseDexClassLoader中看看 findLibrary() 真正的实现( 在**libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/BaseDexClassLoader.java**这个文件中 )：

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **public** **class** BaseDexClassLoader **extends** ClassLoader \{  
2.      **private** **final** DexPathList pathList;  
3.    
4.      /\*\* 
5.       \* Constructs an instance. 
6.       \* 
7.       \* @param dexPath the list of jar/apk files containing classes and 
8.       \* resources, delimited by \{@code File.pathSeparator\}, which 
9.       \* defaults to \{@code ":"\} on Android 
10.      \* @param optimizedDirectory directory where optimized dex files 
11.      \* should be written; may be \{@code null\} 
12.      \* @param libraryPath the list of directories containing native 
13.      \* libraries, delimited by \{@code File.pathSeparator\}; may be 
14.      \* \{@code null\} 
15.      \* @param parent the parent class loader 
16.      \*/  
17.     **public** BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,  
18.             String libraryPath, ClassLoader parent) \{  
19.         **super**(parent);  
20.         **this**.pathList = **new** DexPathList(**this**, dexPath, libraryPath, optimizedDirectory);  
21.     \}  
22.   
23.     @Override  
24.     **public** String findLibrary(String name) \{  
25.         **return** pathList.findLibrary(name);  
26.     \}  
27.   
28.     @Override **public** String toString() \{  
29.         **return** getClass().getName() + "\[" + pathList + "\]";  
30.     \}  
31. \}

findLibrary()直接调用了DexPathList::findLibray()方法.直接过去看看吧.同样位于libcore\\dalvik\\src\\main\\java\\dalvik\\system\\DexPathList.java.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.       \* Finds the named native code library on any of the library 
3.       \* directories pointed at by this instance. This will find the 
4.       \* one in the earliest listed directory, ignoring any that are not 
5.       \* readable regular files. 
6.       \* 
7.       \* @return the complete path to the library or \{@code null\} if no 
8.       \* library was found 
9.       \*/  
10.     **public** String findLibrary(String libraryName) \{  
11.         String fileName = System.mapLibraryName(libraryName);  
12.         **for** (File directory : nativeLibraryDirectories) \{  
13.             String path = **new** File(directory, fileName).getPath();  
14.             **if** (IoUtils.canOpenReadOnly(path)) \{  
15.                 **return** path;  
16.             \}  
17.         \}  
18.         **return** **null**;  
19.     \}

其实该方法注释说明已经很清晰了.首先System.mapLibraryName(libraryName)获取so库的完整名称,即给传入的libraryName加"lib"前缀;然后遍历所有已初始化的动态库路径,直到找到一个可读的so库返回其全路径名,否则返回null.

其中,我们最关心的莫过于nativeLibraryDirectories的值都有哪些,如何初始化的.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.   \* A pair of lists of entries, associated with a \{@code ClassLoader\}. 
3.   \* One of the lists is a dex/resource path — typically referred 
4.   \* to as a "class path" — list, and the other names directories 
5.   \* containing native code libraries. Class path entries may be any of: 
6.   \* a \{@code .jar\} or \{@code .zip\} file containing an optional 
7.   \* top-level \{@code classes.dex\} file as well as arbitrary resources, 
8.   \* or a plain \{@code .dex\} file (with no possibility of associated 
9.   \* resources). 
10.  \* 
11.  \* <p>This class also contains methods to use these lists to look up 
12.  \* classes and resources.</p> 
13.  \*/  
14. /\*package\*/ **final** **class** DexPathList \{  
15.     **private** **static** **final** String DEX\_SUFFIX = ".dex";  
16.   
17.     /\*\* class definition context \*/  
18.     **private** **final** ClassLoader definingContext;  
19.   
20.     /\*\* 
21.      \* List of dex/resource (class path) elements. 
22.      \* Should be called pathElements, but the Facebook app uses reflection 
23.      \* to modify 'dexElements' (http://b/7726934). 
24.      \*/  
25.     **private** **final** Element\[\] dexElements;  
26.   
27.     /\*\* List of native library directories. \*/  
28.     **private** **final** File\[\] nativeLibraryDirectories;  
29.   
30.     /\*\* 
31.      \* Exceptions thrown during creation of the dexElements list. 
32.      \*/  
33.     **private** **final** IOException\[\] dexElementsSuppressedExceptions;  
34.   
35.     /\*\* 
36.      \* Constructs an instance. 
37.      \* 
38.      \* @param definingContext the context in which any as-yet unresolved 
39.      \* classes should be defined 
40.      \* @param dexPath list of dex/resource path elements, separated by 
41.      \* \{@code File.pathSeparator\} 
42.      \* @param libraryPath list of native library directory path elements, 
43.      \* separated by \{@code File.pathSeparator\} 
44.      \* @param optimizedDirectory directory where optimized \{@code .dex\} files 
45.      \* should be found and written to, or \{@code null\} to use the default 
46.      \* system directory for same 
47.      \*/  
48.     **public** DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,  
49.             String libraryPath, File optimizedDirectory) \{  
50.         **if** (definingContext == **null**) \{  
51.             **throw** **new** NullPointerException("definingContext == null");  
52.         \}  
53.   
54.         **if** (dexPath == **null**) \{  
55.             **throw** **new** NullPointerException("dexPath == null");  
56.         \}  
57.   
58.         **if** (optimizedDirectory != **null**) \{  
59.             **if** (!optimizedDirectory.exists())  \{  
60.                 **throw** **new** IllegalArgumentException(  
61.                         "optimizedDirectory doesn't exist: "  
62.                         + optimizedDirectory);  
63.             \}  
64.   
65.             **if** (!(optimizedDirectory.canRead()  
66.                             && optimizedDirectory.canWrite())) \{  
67.                 **throw** **new** IllegalArgumentException(  
68.                         "optimizedDirectory not readable/writable: "  
69.                         + optimizedDirectory);  
70.             \}  
71.         \}  
72.   
73.         **this**.definingContext = definingContext;  
74.         ArrayList<IOException> suppressedExceptions = **new** ArrayList<IOException>();  
75.         **this**.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,  
76.                                            suppressedExceptions);  
77.         **if** (suppressedExceptions.size() > 0) \{  
78.             **this**.dexElementsSuppressedExceptions =  
79.                 suppressedExceptions.toArray(**new** IOException\[suppressedExceptions.size()\]);  
80.         \} **else** \{  
81.             dexElementsSuppressedExceptions = **null**;  
82.         \}  
83.         **this**.nativeLibraryDirectories = splitLibraryPath(libraryPath);  
84.     \}  
85. \}

继续查看splitLibraryPath(libraryPath)的实现,其中libraryPath就是BaseDexClassLoader构造参数libraryPath.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.       \* Splits the given library directory path string into elements 
3.       \* using the path separator (\{@code File.pathSeparator\}, which 
4.       \* defaults to \{@code ":"\} on Android, appending on the elements 
5.       \* from the system library path, and pruning out any elements that 
6.       \* do not refer to existing and readable directories. 
7.       \*/  
8.      **private** **static** File\[\] splitLibraryPath(String path) \{  
9.          // Native libraries may exist in both the system and  
10.         // application library paths, and we use this search order:  
11.         //  
12.         //   1. this class loader's library path for application libraries  
13.         //   2. the VM's library path from the system property for system libraries  
14.         //  
15.         // This order was reversed prior to Gingerbread; see http://b/2933456.  
16.         ArrayList<File> result = splitPaths(path, System.getProperty("java.library.path"), **true**);  
17.         **return** result.toArray(**new** File\[result.size()\]);  
18.     \}

先看看splitPaths()实现吧

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.       \* Splits the given path strings into file elements using the path 
3.       \* separator, combining the results and filtering out elements 
4.       \* that don't exist, aren't readable, or aren't either a regular 
5.       \* file or a directory (as specified). Either string may be empty 
6.       \* or \{@code null\}, in which case it is ignored. If both strings 
7.       \* are empty or \{@code null\}, or all elements get pruned out, then 
8.       \* this returns a zero-element list. 
9.       \*/  
10.     **private** **static** ArrayList<File> splitPaths(String path1, String path2,  
11.             **boolean** wantDirectories) \{  
12.         ArrayList<File> result = **new** ArrayList<File>();  
13.   
14.         splitAndAdd(path1, wantDirectories, result);  
15.         splitAndAdd(path2, wantDirectories, result);  
16.         **return** result;  
17.     \}  
18.   
19.     /\*\* 
20.      \* Helper for \{@link \#splitPaths\}, which does the actual splitting 
21.      \* and filtering and adding to a result. 
22.      \*/  
23.     **private** **static** **void** splitAndAdd(String searchPath, **boolean** directoriesOnly,  
24.             ArrayList<File> resultList) \{  
25.         **if** (searchPath == **null**) \{  
26.             **return**;  
27.         \}  
28.         **for** (String path : searchPath.split(":")) \{  
29.             **try** \{  
30.                 StructStat sb = Libcore.os.stat(path);  
31.                 **if** (!directoriesOnly || S\_ISDIR(sb.st\_mode)) \{  
32.                     resultList.add(**new** File(path));  
33.                 \}  
34.             \} **catch** (ErrnoException ignored) \{  
35.             \}  
36.         \}  
37.     \}

ArrayList<File> splitPaths(String path1, String path2, boolean wantDirectories),path1和path2都是一串动态库路径,以':'分割.而该方法就是将path1和path2中存在的DIR路径添加resultList.因为splitLibraryPath()中给splitPaths()传入的wantDirectories为true.  
         再来看看path1和path2这两个入参都是什么东西吧.path1是BaseDexClassLoader构造参数,后面再分析这个参数.先看看path2是啥.上面的splitLibraryPath()方法中path2由System.getProperty("java.library.path")赋值.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.       \* Returns the value of a particular system property or \{@code null\} if no 
3.       \* such property exists. 
4.       \* <tr><td>java.library.path</td>  <td>Search path for JNI libraries</td>     <td>\{@code /system/lib\}</td></tr> 
5.       \* @param propertyName 
6.       \*            the name of the system property to look up. 
7.       \* @return the value of the specified system property or \{@code null\} if the 
8.       \*         property doesn't exist. 
9.       \*/  
10.     **public** **static** String getProperty(String propertyName) \{  
11.         **return** getProperty(propertyName, **null**);  
12.     \}  
13.       
14.     /\*\* 
15.      \* Returns the value of a particular system property. The \{@code 
16.      \* defaultValue\} will be returned if no such property has been found. 
17.      \* 
18.      \* @param prop 
19.      \*            the name of the system property to look up. 
20.      \* @param defaultValue 
21.      \*            the return value if the system property with the given name 
22.      \*            does not exist. 
23.      \* @return the value of the specified system property or the \{@code 
24.      \*         defaultValue\} if the property does not exist. 
25.      \*/  
26.     **public** **static** String getProperty(String prop, String defaultValue) \{  
27.         **if** (prop.isEmpty()) \{  
28.             **throw** **new** IllegalArgumentException();  
29.         \}  
30.         **return** getProperties().getProperty(prop, defaultValue);  
31.     \}  
32.       
33.     /\*\* 
34.      \* Returns the system properties. Note that this is not a copy, so that 
35.      \* changes made to the returned Properties object will be reflected in 
36.      \* subsequent calls to getProperty and getProperties. 
37.      \* 
38.      \* @return the system properties. 
39.      \*/  
40.     **public** **static** Properties getProperties() \{  
41.         **if** (systemProperties == **null**) \{  
42.             initSystemProperties();  
43.         \}  
44.         **return** systemProperties;  
45.     \}  
46.   
47.     **private** **static** **void** initSystemProperties() \{  
48.         VMRuntime runtime = VMRuntime.getRuntime();  
49.         Properties p = **new** Properties();  
50.   
51.         String projectUrl = "http://www.android.com/";  
52.         String projectName = "The Android Project";  
53.   
54.         \*\*\*  
55.         p.put("java.library.path", getenv("LD\_LIBRARY\_PATH"));  
56.         \*\*\*  
57.         parsePropertyAssignments(p, specialProperties());  
58.   
59.         // Override built-in properties with settings from the command line.  
60.         parsePropertyAssignments(p, runtime.properties());  
61.   
62.         systemProperties = p;  
63.     \}

可以看到,"java.library.path"的属性值为getenv("LD\_LIBRARY\_PATH"),

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.       \* Returns the value of the environment variable with the given name \{@code 
3.       \* var\}. 
4.       \* 
5.       \* @param name 
6.       \*            the name of the environment variable. 
7.       \* @return the value of the specified environment variable or \{@code null\} 
8.       \*         if no variable exists with the given name. 
9.       \*/  
10.     **public** **static** String getenv(String name) \{  
11.         **return** getenv(name, **null**);  
12.     \}  
13.   
14.     **private** **static** String getenv(String name, String defaultValue) \{  
15.         **if** (name == **null**) \{  
16.             **throw** **new** NullPointerException("name == null");  
17.         \}  
18.         String value = Libcore.os.getenv(name);  
19.         **return** (value != **null**) ? value : defaultValue;  
20.     \}

"java.library.path"的属性值就是android os的系统环境变量"LD\_LIBRARY\_PATH"值.具体值为啥呢.我也跟不下去了.直接打日志看看吧

**\[plain\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  12-04 10:10:10.438: E/getSystemPropoty(23892): key:java.library.pathvalue:/vendor/lib:/data/cust/lib:/system/lib:/data/datalib  
2.  12-04 10:10:10.438: E/getSystemPropoty(23892): key:path.separatorvalue::  
3.  12-04 10:10:10.438: E/getSystemPropoty(23892): key:file.separatorvalue:/

我的手机上,动态库路径有4个,/vendor/lib:/data/cust/lib:/system/lib:/data/datalib.但实际上普通应用这4个路径貌似都用不到啊."/vendor/lib"设备上定制专用;"/data/cust/lib"为手机运营商定制应用动态库路径;"/system/lib"系统预置应用动态库路径;"/data/datalib"不知道干嘛的,手机里面都没找到这个路径.

哎,分析完path2,发现对普通应用(非预置)都不感冒啊.只能转到path1去分析看看了.刚接触android时记得好像安装应用后,其so库会自动拷贝到"/data/data/packagename/lib"目录.不知道path1是否就是这个路径呢.

一个应用启动后,其ClassLoader是谁创建的呢?也就是看看创建MainActivity类的ClassLoader在哪里初始化的,那么就看看我们的应用MainActivity的启动后的调用栈吧,直接在onCreate()里面构造一个空指针异常看看栈信息:

**\[plain\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742): java.lang.RuntimeException: Unable to start activity ComponentInfo\{com.example.testgl/com.example.testgl.MainActivity\}: java.lang.NullPointerException  
2.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:2372)  
3.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:2424)  
4.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.app.ActivityThread.access$600(ActivityThread.java:169)  
5.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:1388)  
6.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:107)  
7.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.os.Looper.loop(Looper.java:194)  
8.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5433)  
9.  12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method)  
10. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:525)  
11. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:922)  
12. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:689)  
13. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)  
14. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742): Caused by: java.lang.NullPointerException  
15. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at com.example.testgl.MainActivity.onCreate(MainActivity.java:26)  
16. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.app.Activity.performCreate(Activity.java:5211)  
17. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(Instrumentation.java:1146)  
18. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:2336)  
19. 12-04 10:18:49.045: E/AndroidRuntime(24742):    ... 11 more

找到了,真正构造执行Activity初始化和启动的逻辑应该就在ActivityThread类中,不妨看看handleLaunchActivity()和performLaunchActivity()方法实现吧.(类路径frameworks\\base\\core\\java\\android\\app\\ActivityThread.java)

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **private** **void** handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) \{  
2.          // If we are getting ready to gc after going to the background, well  
3.          // we are back active so skip it.  
4.          unscheduleGcIdler();  
5.    
6.          **if** (r.profileFd != **null**) \{  
7.              mProfiler.setProfiler(r.profileFile, r.profileFd);  
8.              mProfiler.startProfiling();  
9.              mProfiler.autoStopProfiler = r.autoStopProfiler;  
10.         \}  
11.   
12.         // Make sure we are running with the most recent config.  
13.         handleConfigurationChanged(**null**, **null**);  
14.   
15.         **if** (localLOGV) Slog.v(  
16.             TAG, "Handling launch of " + r);  
17.         Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);  
18.   
19.         **if** (a != **null**) \{  
20.             r.createdConfig = **new** Configuration(mConfiguration);  
21.             Bundle oldState = r.state;  
22.             handleResumeActivity(r.token, **false**, r.isForward,  
23.                     !r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed);  
24.             \*\*\*  
25.         \} **else** \{  
26.             \*\*\*  
27.         \}  
28.     \}

主要逻辑就是Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);Activity的构造应该是由performLaunchActivity()执行的.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **private** Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) \{  
2.          // System.out.println("\#\#\#\#\# \[" + System.currentTimeMillis() + "\] ActivityThread.performLaunchActivity(" + r + ")");  
3.          \*\*\*  
4.          Activity activity = **null**;  
5.          **try** \{  
6.              java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();  
7.              activity = mInstrumentation.newActivity(  
8.                      cl, component.getClassName(), r.intent);  
9.              StrictMode.incrementExpectedActivityCount(activity.getClass());  
10.             r.intent.setExtrasClassLoader(cl);  
11.             **if** (r.state != **null**) \{  
12.                 r.state.setClassLoader(cl);  
13.             \}  
14.         \} **catch** (Exception e) \{  
15.             **if** (!mInstrumentation.onException(activity, e)) \{  
16.                 **throw** **new** RuntimeException(  
17.                     "Unable to instantiate activity " + component  
18.                     + ": " + e.toString(), e);  
19.             \}  
20.         \}  
21.         \*\*\*  
22.         **return** activity;  
23.     \}

继续看Instrumentation::newActivity()如何实现的(Instrumentation.java与ActivityThread.java在相同目录)

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.       \* Perform instantiation of the process's \{@link Activity\} object.  The 
3.       \* default implementation provides the normal system behavior. 
4.       \*  
5.       \* @param cl The ClassLoader with which to instantiate the object. 
6.       \* @param className The name of the class implementing the Activity 
7.       \*                  object. 
8.       \* @param intent The Intent object that specified the activity class being 
9.       \*               instantiated. 
10.      \*  
11.      \* @return The newly instantiated Activity object. 
12.      \*/  
13.     **public** Activity newActivity(ClassLoader cl, String className,  
14.             Intent intent)  
15.             **throws** InstantiationException, IllegalAccessException,  
16.             ClassNotFoundException \{  
17.         **return** (Activity)cl.loadClass(className).newInstance();  
18.     \}

直接使用入参ClassLoader加载MainActivity.也就是说该ClassLoader就是我们想要的.在performLaunchActivity()中可以看到java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();直接跳到LoadApk.java中查看getClassLoader()实现

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **public** ClassLoader getClassLoader() \{  
2.          **synchronized** (**this**) \{  
3.              **if** (mClassLoader != **null**) \{  
4.                  **return** mClassLoader;  
5.              \}  
6.    
7.              **if** (mIncludeCode && !mPackageName.equals("android")) \{  
8.                  String zip = mAppDir;

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  String libraryPath = mLibDir;  
2.                \*\*\*  
3.                mClassLoader =  
4.                    ApplicationLoaders.getDefault().getClassLoader(  
5.                        zip, libraryPath, mBaseClassLoader);  
6.                initializeJavaContextClassLoader();  
7.    
8.                StrictMode.setThreadPolicy(oldPolicy);  
9.            \} **else** \{  
10.               **if** (mBaseClassLoader == **null**) \{  
11.                   mClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();  
12.               \} **else** \{  
13.                   mClassLoader = mBaseClassLoader;  
14.               \}  
15.           \}  
16.           **return** mClassLoader;  
17.       \}  
18.   \}

如果packageName为"android"时获取系统SystemClassLoader.对于我们普通应用来说,还是继续看ApplicationLoaders::getClassLoader()方法吧.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **public** ClassLoader getClassLoader(String zip, String libPath, ClassLoader parent)  
2.      \{  
3.          /\* 
4.           \* This is the parent we use if they pass "null" in.  In theory 
5.           \* this should be the "system" class loader; in practice we 
6.           \* don't use that and can happily (and more efficiently) use the 
7.           \* bootstrap class loader. 
8.           \*/  
9.          ClassLoader baseParent = ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent();  
10.   
11.         **synchronized** (mLoaders) \{  
12.             **if** (parent == **null**) \{  
13.                 parent = baseParent;  
14.             \}  
15.   
16.             /\* 
17.              \* If we're one step up from the base class loader, find 
18.              \* something in our cache.  Otherwise, we create a whole 
19.              \* new ClassLoader for the zip archive. 
20.              \*/  
21.             **if** (parent == baseParent) \{  
22.                 ClassLoader loader = mLoaders.get(zip);  
23.                 **if** (loader != **null**) \{  
24.                     **return** loader;  
25.                 \}  
26.       
27.                 Trace.traceBegin(Trace.TRACE\_TAG\_ACTIVITY\_MANAGER, zip);  
28.                 PathClassLoader pathClassloader =  
29.                     **new** PathClassLoader(zip, libPath, parent);  
30.                 Trace.traceEnd(Trace.TRACE\_TAG\_ACTIVITY\_MANAGER);  
31.   
32.                 mLoaders.put(zip, pathClassloader);  
33.                 **return** pathClassloader;  
34.             \}  
35.   
36.             Trace.traceBegin(Trace.TRACE\_TAG\_ACTIVITY\_MANAGER, zip);  
37.             PathClassLoader pathClassloader = **new** PathClassLoader(zip, parent);  
38.             Trace.traceEnd(Trace.TRACE\_TAG\_ACTIVITY\_MANAGER);  
39.             **return** pathClassloader;  
40.         \}  
41.     \}

这里终于和开头的ClassLoader.toString()打印日志匹配了,这里是真正构造的地方,构造了一个PathClassLoader.这里入参libPath就是DexPathList::splitPaths()的path1入参.终于找到了.它又是谁给初始化的呢?往上返回查看.它由LoadedApk::getClassLoader()中给ApplicationLoaders传入的libPath为LoadedApk的私有变量mLibDir.在LoadedApk.java中搜索下看看mLibDir由谁初始化的.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  /\*\* 
2.       \* Create information about a new .apk 
3.       \* 
4.       \* NOTE: This constructor is called with ActivityThread's lock held, 
5.       \* so MUST NOT call back out to the activity manager. 
6.       \*/  
7.      **public** LoadedApk(ActivityThread activityThread, ApplicationInfo aInfo,  
8.              CompatibilityInfo compatInfo,  
9.              ActivityThread mainThread, ClassLoader baseLoader,  
10.             **boolean** securityViolation, **boolean** includeCode) \{  
11.         \*\*\*  
12.         mAppDir = aInfo.sourceDir;  
13.         mSharedLibraries = aInfo.sharedLibraryFiles;  
14.         mLibDir = aInfo.nativeLibraryDir;  
15.         \*\*\*  
16.     \}

最终锁定了ApplicationInfo的nativeLibraryDir成员变量了.没法再跟下去了,下面就涉及到apk安装解析过程了.太复杂了.这里直接打印该变量值吧.ApplicationInfo可以直接在Activity/Service中使用getApplicationInfo()获取即可.

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  12\-04 11:10:39.484: E/getApplicationInfo()(29450): info.dataDir:/data/data/com.example.testgl,info.nativeLibraryDir:/data/app-lib/com.example.testgl-2,info.sourceDir:/data/app/com.example.testgl-2.apk

上面的日志信息,直接看到了"/data/app-lib/com.example.testgl-2",即在"/data/app-lib/packagename"路径,为啥是它呢,为啥不是"/data/data/packagename/lib"呢,我怎么记得是后者

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  C:\\Users\\saroll>adb shell  
2.  root@hwG730\-U00:/ \# cd data/data/com.example.testgl/  
3.  cd data/data/com.example.testgl/  
4.  root@hwG730\-U00:/data/data/com.example.testgl \# ll  
5.  ll  
6.  drwxrwx--x u0\_a110  u0\_a110           2014\-12\-03 11:06 cache  
7.  lrwxrwxrwx install  install           2014\-12\-04 11:10 lib -> /data/app-lib/com.  
8.  example.testgl-2  
9.  root@hwG730\-U00:/data/data/com.example.testgl \#

我擦,闹了半天...原来"/data/data/packagename/lib"不过是"data/app-lib/packagename"目录的链接啊,上面的shell--ll命令已经清晰说明了link属性了.

我也总结下吧:

1.android系统环境变量配置的几个动态库路径为:/vendor/lib:/data/cust/lib:/system/lib:/data/datalib,   我们在应该中可以直接使用libraryName加载这几个目录中的so库;主要是"system/lib"中系统自带的一些动态库,比如手电筒应用可能需要加载libandroid\_servers.so,执行lightsService中方法;

2.普通应用安装后,其so库会被拷贝到"data/app-lib/packagename"目录,运行时也会在这个目录中进行查找和加载;

3.插件或者动态加载组件,可以在构造ClassLoader时设置自定义的动态库查找路径;

4.若已知so库路径,且不会改变时,可以直接使用System.load(filePath),直接全路径加载so库,这样更快;

转帖：http://blog.csdn.net/saroll57/article/details/41699599

[view plain]: http://blog.csdn.net/saroll57/article/details/41699599#
[CODE]: https://code.csdn.net/assets/CODE_ico.png
[CODE_CODE]: https://code.csdn.net/snippets/541106
[ico_fork.svg]: https://code.csdn.net/assets/ico_fork.svg
[ico_fork.svg 1]: https://code.csdn.net/snippets/541106/fork