揭秘Android自定义ClassLoader背后的耗时真相

2023-12-25 06:43:45

随着移动互联网的蓬勃发展，应用程序变得越来越复杂，为了满足不同业务场景的需求，Android开发中经常需要使用自定义ClassLoader来扩展类加载路径，隔离加载不同版本依赖等。然而，自定义ClassLoader的运用也容易引入耗时问题，影响应用程序的启动速度和性能。

最近在优化西瓜视频客户端冷启动速度时，发现在关闭插件ClassLoader注入的情况下，启动速度提升了300ms左右。但是西瓜在启动阶段并没有使用到插件，那么这么大的耗时是怎么来的呢？让我们深入剖析这个问题。

首先看下西瓜目前使用的插件ClassLoader是怎么注入的。大致代码如下：

public static void injectClassLoader(Context context) {
    try {
        // 获取系统的PathClassLoader
        PathClassLoader pathClassLoader = (PathClassLoader) context.getClassLoader();

        // 获取系统的BaseDexClassLoader
        BaseDexClassLoader baseDexClassLoader = (BaseDexClassLoader) pathClassLoader.getParent();

        // 创建自定义的ClassLoader
        ClassLoader newClassLoader = new ClassLoader() {
            @Override
            protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                // 如果是插件的类，则从插件的dex中加载
                // 否则，委托给系统ClassLoader加载
                ...
            }
        };

        // 将自定义ClassLoader设置到BaseDexClassLoader的parent字段中
        setField(baseDexClassLoader, "parent", newClassLoader);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

通过反射将自定义的ClassLoader设置到BaseDexClassLoader的parent字段中，使之成为系统的父ClassLoader。这样，在加载插件的类时，会优先从插件的dex中加载，从而达到隔离加载的目的。

然而，这样做也带来了一个问题：在加载系统的类时，也会委托给自定义ClassLoader去加载，这就会导致额外的耗时。

为了解决这个问题，我们需要在加载系统的类时，绕过自定义ClassLoader。我们可以通过以下方法来实现：

public static void injectClassLoader(Context context) {
    try {
        // 获取系统的PathClassLoader
        PathClassLoader pathClassLoader = (PathClassLoader) context.getClassLoader();

        // 获取系统的BaseDexClassLoader
        BaseDexClassLoader baseDexClassLoader = (BaseDexClassLoader) pathClassLoader.getParent();

        // 创建自定义的ClassLoader
        ClassLoader newClassLoader = new ClassLoader() {
            @Override
            protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                // 如果是插件的类，则从插件的dex中加载
                // 否则，委托给系统ClassLoader加载
                ...
            }

            @Override
            protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
                // 如果是系统的类，则直接调用父ClassLoader加载
                // 否则，委托给自定义ClassLoader加载
                if (name.startsWith("android") || name.startsWith("androidx")) {
                    return super.loadClass(name, resolve);
                } else {
                    return super.findClass(name);
                }
            }
        };

        // 将自定义ClassLoader设置到BaseDexClassLoader的parent字段中
        setField(baseDexClassLoader, "parent", newClassLoader);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}