浅谈 Android Dex 文件

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

source_file_idx : 1 (Hello.java)

到此为止，已经完成了将 Java 代码转变成 Dalvik 可执行的文件，即 dex。

Dex 文件的具体格式

现在来分析一下 Dex 文件的具体格式，就像 MP3，MP4，JPG，PNG 文件一样，Dex 文件也有它自己的格式，只有遵守了这些格式，才能被 Android 运行时环境正确识别。

Dex 文件整体布局如下图所示：

这些区域的数据互相关联，互相引用。由于篇幅原因，这里只是显示部分区域的关联，完整的请去官网自行查看相关数据整理。下图中的各字段都在后面的各区域的详细介绍中有具体介绍。

下面将分别对文件头、索引区、类定义区域进行简单的介绍。其它区域可以去 Android 官网了解。

文件头

文件头区域决定了该怎样来读取这个文件。具体的格式如下表(在文件中排列的顺序就是下面表格中的顺序)：

id 区

id 区存储着字符串，type，prototype，field， method 资源的真正数据在文件中的偏移量，我们可以根据 id 区的偏移量去找到该 id 对应的真实数据。

字符串 id 区域

这个区块是一个偏移量列表，每个偏移量对应了一个真正的字符串资源，每个偏移量占32位。我们可以通过偏移量找到对应的实际字符串数据。具体格式如下：

最终这个偏移的位置应该是落在数据区的。找到这个偏移量的位置后，根据下面的格式就可以读取出这个字符串资源的具体数据：

类型 id 区

这个区块是一个索引列表，索引的值对应字符串id区域偏移量列表中的某一项。数据格式如下：

如果我们要找到某个类型的值，需要先根据类型id列表中的索引值去字符串id列表中找到对应的项，这一项存储的偏移量对应的字符串资源就是这个类型的字符串描述。

方法原型 id 区

这个区块是一个方法原型 id 列表，数据格式为：

成员 id 区

这个区块存储着原型 id 列表，数据格式为：

方法 id 区

这个区块存储着方法 id 列表，数据格式为： 这个区块存储着原型 id 列表，数据格式为：

类定义区

这个区域存储的是类定义的列表，具体的数据结构如下：

解析 dex 文件的工具

这里推荐一个可以解析 dex 文件的工具 010 Editor。它可以通过预置的模板让我们更清晰的了解 dex 文件的格式。

Dex 文件在 Android Tinker 热修复中的应用

在目前的主流的 Android 热修复方案中，Tinker有免费、开源、用户量大等优点，因此在有赞也是基于 Tinker 搭建 Android 热修复服务。Tinker 热修复的主要原理就是通过对比旧 APK 的 dex 文件与新 APK 的 dex 文件，生成补丁包，然后在 APP 中通过补丁包与旧 APK 的 dex 文件合成新的 dex 文件。流程如下图所示：

注：图片来源于 Tinker 官网

补丁包的生成

Tinker 官方使用自研一套合成方案，就是 DexDiff。它基于 Dex文件格式的特性，具有补丁包小，消耗内存小等优点。在 DexDiff 算法中，会根据 Dex文件的格式，将 Dex 文件划分为不同的区块类，如下图：

这些区块有一个统一的数据结构，主要的数据有区块对应的实际数据类型及在文件中的偏移量。如下图：

有了区块数据中的实际数据类型与偏移量，再根据实际数据类型对应的数据结构就可以从文件中读出这个区块包含的实际数据。这里以 header 区域为例，读取代码如下(删除了部分无关代码，代码可以参照上面的 Dex 文件格式的文件头的介绍)：

从文件中读取到新旧 Dex 文件各区块的具体的数据后，就可以进行对比生成补丁包了。因为各区块的数据结构不一致，因此各区块有着相应的 diff 算法来处理各区块补丁生成与合成。算法列表如图：

这些算法会对比新旧 Dex 文件转化成数据结构以后数据的差异，然后生成相关的操作指令，存储到补丁文件，下发到客户端。

补丁的合成

最后

下面是有几位Android行业大佬对应上方技术点整理的一些进阶资料。希望能够帮助到大家提升技术

高级UI，自定义View

UI这块知识是现今使用者最多的。当年火爆一时的Android入门培训，学会这小块知识就能随便找到不错的工作了。

不过很显然现在远远不够了，拒绝无休止的CV,亲自去项目实战，读源码，研究原理吧！

网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。

需要这份系统化学习资料的朋友，可以戳这里获取

一个人可以走的很快，但一群人才能走的更远！不论你是正从事IT行业的老鸟或是对IT行业感兴趣的新人，都欢迎加入我们的的圈子（技术交流、学习资源、职场吐槽、大厂内推、面试辅导），让我们一起学习成长！

网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。*

需要这份系统化学习资料的朋友，可以戳这里获取

一个人可以走的很快，但一群人才能走的更远！不论你是正从事IT行业的老鸟或是对IT行业感兴趣的新人，都欢迎加入我们的的圈子（技术交流、学习资源、职场吐槽、大厂内推、面试辅导），让我们一起学习成长！