Android应用中含框架文件的android目录实现流程咨询

一、先搞懂这个目录到底是什么 #

你看到的这个android目录，本质上是应用把Android框架相关的类库文件（比如framework.jar这类核心框架包）解压、缓存到了自己的私有存储里。常见于两类场景：要么是应用需要调用系统私有API，要么是用了插件化、多DEX这类需要自定义类加载逻辑的框架——目的就是绕开系统默认的类加载规则，优先用自己存的框架文件加载类。

二、它的实现流程是怎样的？ #

简单来说就是「打包→解压→自定义加载」三步：

• 第一步：提前准备框架文件：开发者会从对应版本的Android系统镜像（或者SDK里的android.jar，但SDK的包没有私有API）里提取需要的框架Jar包，可能还会对这些包做裁剪或者修改。
• 第二步：把Jar包塞进APK：把处理好的框架包放到项目的assets目录里，跟着APK一起打包发布。也有少数应用是启动后从服务器下载这些包，但这种情况很少见。
• 第三步：解压到android目录：应用第一次启动的时候，会把assets里的框架Jar包解压到自己的私有存储目录下，也就是你看到的/data/data/[应用包名]/android/。
• 第四步：用自定义类加载器加载：应用会写一个自定义的ClassLoader，让它优先从这个android目录里的Jar包加载类，而不是用系统默认的类加载器。

三、具体怎么配置实现？ #

1. 先拿到需要的框架Jar包 #

• 如果只是用公开API，直接用Android SDK里的android.jar就行，路径一般是[SDK路径]/platforms/android-[版本]/android.jar。
• 如果要调用私有API，就得从对应版本的系统里拉取：用adb pull /system/framework/framework.jar命令把设备里的框架包导出来，还可能需要拉取core-libart.jar这类依赖包。
• 可选操作：用工具（比如ProGuard）把Jar包里不需要的类删掉，减小体积。

2. 把Jar包打包进APK #

• 在你的Android项目里，创建src/main/assets目录，把准备好的框架Jar包放进去。
• 打开Module级别的build.gradle，确保assets目录被正确打包（一般默认是开启的，保险起见可以加这段配置）：

  android {
      sourceSets {
          main {
              assets.srcDirs = ['src/main/assets']
          }
      }
  }
  

3. 写代码实现解压逻辑 #

在Application的onCreate方法里加一段解压代码，把assets里的Jar包放到android目录：

private void extractFrameworkJars() {
    // 目标目录：应用私有存储下的android文件夹
    File androidDir = new File(getFilesDir().getParentFile(), "android");
    if (!androidDir.exists()) {
        // 创建目录，不用申请权限，因为是私有存储
        androidDir.mkdirs();
    }

    // 要解压的Jar包列表，根据你实际放的文件修改
    String[] jarNames = {"framework.jar", "core-libart.jar"};
    for (String jarName : jarNames) {
        File targetFile = new File(androidDir, jarName);
        // 如果文件已经存在，就不用重复解压了
        if (!targetFile.exists()) {
            try (InputStream inputStream = getAssets().open(jarName);
                 FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(targetFile)) {
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int readLength;
                while ((readLength = inputStream.read(buffer)) != -1) {
                    outputStream.write(buffer, 0, readLength);
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

记得在onCreate里调用这个方法：extractFrameworkJars();

4. 自定义类加载器加载框架类 #

写一个自定义的类加载器，让它优先从android目录的Jar包加载类：

public class FrameworkClassLoader extends PathClassLoader {
    public FrameworkClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, parent);
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String className) throws ClassNotFoundException {
        try {
            // 先尝试从我们自己的框架Jar里加载类
            return super.findClass(className);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // 找不到的话，再交给系统的类加载器处理
            return getParent().loadClass(className);
        }
    }
}

然后在需要调用框架类的地方用这个类加载器：

// 获取android目录下的framework.jar路径
File frameworkJarFile = new File(getFilesDir().getParentFile(), "android/framework.jar");
String jarPath = frameworkJarFile.getAbsolutePath();

// 创建自定义类加载器，父加载器用系统的类加载器
FrameworkClassLoader customLoader = new FrameworkClassLoader(jarPath, getClassLoader());

// 加载你需要的类，比如某个私有API类
try {
    Class<?> privateClass = customLoader.loadClass("android.os.SomePrivateClass");
    // 接下来就可以反射调用这个类的方法了
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

四、需要注意的坑 #

• 版本兼容性：不同Android版本的框架包差异极大，你解压的Jar包必须和运行的系统版本匹配，否则会出现类找不到、方法不兼容的崩溃。
• 合规问题：如果你的应用要上Google Play，这种调用私有API、修改类加载逻辑的操作大概率会被拒绝审核，属于违规操作。
• 稳定性风险：自定义类加载器很容易出现类加载冲突，比如系统已经加载了某个类，你又用自己的Jar包加载一次，会直接抛出IllegalAccessError。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Abhiroop Nandi Ray