關於Android的ClassLoader探索

    最近突發奇想，想做一個插件框架，就是實現一個微內核，所有擴展功能都通過下載插件加載的方式來實現，原理跟現在用的eclipse差不多。要做到這些動態加載類少不了，就是內核上事先定義好接口，通過網絡或其他方式下載的插件要實現這些接口，只要定義好規則，系統就可以使用這些插件了。

    Android動態加載不是程序本身的類，要用到PathClassLoader和DexClassLoader, 兩個類的構造方法分別是:

PathClassLoader(String path, ClassLoader parent);  
DexClassLoader(String dexPath, String dexOutputDir, String libPath, ClassLoader parent); 

     網上查了一下資料，PathClassLoader的類加載路徑必須在/data/app路徑下。DexClassLoader可以加載sdcard目錄下的apk或jar文件，編譯好的類不能立即使用，要通過dx工具轉換為.dex格式的。一切實驗都很順利，但到類型轉換這步出錯了，代碼如下：

DexClassLoader loader = new DexClassLoader("/sdcard/dog.apk", "/sdcard", null, ClassLoader.getSystemClassLoader());  
Class<?> clazz =  loader.loadClass("czh.plugin.Dog");  
Animal dog = (Animal)clazz.newInstance();     
dog.sayHello();  

    上述代碼中類Dog繼承自類Animal，執行這些代碼的apk定義了Animal，但Dog是在dog.apk定義的，dog.apk裡面也定義了Animal。問題就出來了，在clazz實例化一個對象想轉換為Animal時，程序報了ClassCastException異常。想了一下，實例化的Dog對象應該只認識dog.apk裡的Animal類是它的父類，而認為執行上述代碼的apk裡Animal類不是它的父類。於是俺把dog.apk裡的Animal類去掉，重新用dx打包放到sdcard目錄下，結果這次報了不能找到類czh.plugin.Dog的異常，也就是無法加載類Dog。

     查看了Class類forName(String name)方法的源代碼，發現它們加載類用的不是ClassLoader.getSystemClassLoader(), 而是VMStack.getCallingClassLoader(), 於是俺把代碼改了一番，終於運行通過了：

DexClassLoader loader = new DexClassLoader("/sdcard/dog.apk", "/sdcard", null, VMStack.getCallingClassLoader()); 

    Java的ClassLoader其實是一個鏈式結構，加載類的時候優先從最頂層的ClassLoader開始加載，若無法找到該類才嘗試下一級ClassLoader加載。上述代碼保證了類Animal能被VMStack.getCallingClassLoader()加載，類Dog被loader加載，同時這兩個類在同一個ClassLoader加載鏈中，確保了它們的父子關系能正常識別，這樣就不會發生ClassCastException異常了。

     不過VMStack這個類被標識為deprecated, 將來可能被google去除不給我們使用，到時候就要想些方法來克服這點困難了。