android N : UnsatisfiedLinkError 只能访问设置为公用库的so库

在android N上使用 .so作为apk的第三方库的时候，会发生java.lang.UnsatisfiedLinkError:

09-27 12:17:01.280 D/ListenSoundModel( 3635): Load libxxxjni
09-27 12:17:01.292 D/AndroidRuntime( 3635): Shutting down VM
——— beginning of crash
09-27 12:17:01.293 E/AndroidRuntime( 3635): FATAL EXCEPTION: main
09-27 12:17:01.293 E/AndroidRuntime( 3635): Process: com.qualcomm.xxx, PID: 3635
09-27 12:17:01.293 E/AndroidRuntime( 3635): java.lang.UnsatisfiedLinkError: dalvik.system.PathClassLoader[DexPathList[[zip file “/data/app/xxxApp.apk”],nativeLibraryDirectories=[/data/app-lib/xxxApp, /system/lib64, /vendor/lib64]]] couldn’t find “libxxxjni.so”
09-27 12:17:01.293 E/AndroidRuntime( 3635): at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:972)
09-27 12:17:01.293 E/AndroidRuntime( 3635): at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1530)
…
09-27 12:17:01.293 E/AndroidRuntime( 3635): at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:102)
09-27 12:17:01.293 E/AndroidRuntime( 3635): at android.os.Looper.loop(Looper.java:154)

这在google的变更说明有介绍https://developer.android.com/preview/behavior-changes.html#ndk，

具体是什么原因呢，怎么解决这种问题呢，google给出了一个官方的解决办法（如上链接），这里也给出另外一种方法。

首先，主要原因是google在N上对.so库的加载进行了限制，限制了so库指从部分指定的路径进行加载，不在这个路径的so提示
java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: library “xxx.so” not found 或
java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: library “/vendor/lib64/xxx.so” needed or dlopened by “/system/lib64/libnativeloader.so” is not accessible for the namespace “classloader-namespace” 或其他异常错误提示。

N上对so库加载的搜索路径方式为ld_library_path, runtime path, permit path，不在这个搜索路径下则加载失败。

从代码层面看，主要是类加载器ClassLoader的相关处理，
code1: (loadedApk.java getClassLoader()) check sdk version
// DO NOT SHIP: this is a workaround for apps loading native libraries
// provided by 3rd party apps using absolute path instead of corresponding
// classloader; see http://b/26954419 for example.
if (mApplicationInfo.targetSdkVersion <= 23) {
libraryPermittedPath += File.pathSeparator + “/data/app”;
}

Code2: (loadedApk.java getClassLoader()) N add a new PermittedPath
String libraryPermittedPath = mDataDir;

Code3: (native_loader.cpp) use the new namespace rule with search path: ld_library_path, runtime path, permit path.

在明白原因之后，
解决办法则是将自己的so加入到允许路径的白名单里面，具体操作为，如果不改代码实现，则导出设备的/vendor/etc/public.libraries.txt 或/etc/public.libraries.txt文件，将so名字添加进去，在push到设备，重启即可。

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Android N 版本有个新feature，就是普通应用不能直接引用系统的一些so库了，只能直接引用public.libraries.txt文件中过滤的so库。这个网址有介绍怎么处理。
source.android.com/devices/tec…
具体情况是这样的：我有一个系统权限的apk，这个apk会编译出一些so库放在system/lib目录下面，刚刷机这个apk是可以引用到这些so库的，但我调试的时候直接install这个apk，运行的时候居然直接挂了！！我也是醉了。没想到这个新feature居然影响到我的系统权限的apk。真蛋疼，我可不想每次push这个apk然后重启才生效，一般我都是直接install的，但现在好日子貌似到头了。

一.看看报错信息罗

具体报错的信息如下：

01-01 02:17:24.222  7475  7475 E linker  : library "/system/lib64/libhaha_utils.so" ("/system/lib64/libhaha_utils.so") needed or dl
opened by "/system/lib64/libnativeloader.so" is not accessible for the namespace: [name="classloader-namespace", ld_library_paths
="", default_library_paths="/system/fake-libs64:/data/app/com.example.haha-1/base.apk!/lib/arm64-v8a", permitted_paths="/dat
a:/mnt/expand:/data/data/com.example.haha"]
01-01 02:17:24.223  7475  7475 E System  : java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: library "/system/lib64/libhaha_utils.so"
 needed or dlopened by "/system/lib64/libnativeloader.so" is not accessible for the namespace "classloader-namespace"

大概的意思就是应用nativeloader打不开libhaha_utils.so这个so库了，就崩溃了！！好残忍。libhaha_utils.so这个库是用我用Android.mk编译后放在system/lib64下面的。但现在打不开了。
为啥呢？
因为/system/lib64/不在APK查找so库的合法路径啊，合法路径有啥呢？
上面log就有说明啦。下面三个路径都没有找到libhaha_utils.so库，所以就挂了。
ld_library_paths="",
default_library_paths="/system/fake-libs64:/data/app/com.example.haha-1/base.apk!/lib/arm64-v8a", permitted_paths="/data:/mnt/expand:/data/data/com.example.haha

二.那为啥刚刷机时APK可以用，Install这个apk后就不能用了呢？

这个apk可是系统权限的哟，就是apk的清单AndroidManifest中有下面一句
android:sharedUserId="android.uid.system"

正常来说，这种高端apk的permitted_paths是包含system/lib64的，从源码可以知道
/frameworks/base/ core/java/android/app/LoadedApk.java

 //如果是系统apk并且没有升级过
         final boolean isBundledApp = mApplicationInfo.isSystemApp()
                 && !mApplicationInfo.isUpdatedSystemApp();
 
         String libraryPermittedPath = mDataDir;
         if (isBundledApp) {   //permitted_paths就增加system/lib64
             // This is necessary to grant bundled apps access to
             // libraries located in subdirectories of /system/lib
             libraryPermittedPath += File.pathSeparator +
                                     System.getProperty("java.library.path");
         }

看上面的注释就知道啦，如果是系统apk并且没有升级过的话，so库的搜索路径就会增加一个system/lib64。我去，google搞啥呢，为什么还要限定不能升级。
因为install -r来安装apk就相当于升级，所以刷机时apk可以用，install升级后不能用。

三.那如何解决这个鬼问题呢？

我纯粹是为了调试方便，所以参考google的链接
source.android.com/devices/tec…

google.png

应用可以调用/vendor/etc/public.libraries.txt和/system/etc/public.libraries.txt里面的所有so库，所以哥往这个文件写入libhaha_utils.so，这个库就变成共用的了，任意应用就可以找到这个so库了，终于可以欢快地使用install apk的方式调试啦！！再也不用重启了！！
下面是原生google的图

Paste_Image.png

大概有这么些个so库是共用的。
libandroid.so
libc.so
libdl.so
libEGL.so
libGLESv1_CM.so
......
可以看看原生的这笔提交修改的。
android-review.googlesource.com/#/c/209029/

四.看看源码这个public.libraries.txt文件是咋玩的

在这个源码里面用到这个txt文件
/system/core/libnativeloader/native_loader.cpp
在LibraryNamespaces类的Initialize()会读取这个文件，将so库设置为公共so库，所谓公共so库，就是这个so库谁都能用啦。

 static constexpr const char* kPublicNativeLibrariesSystemConfigPathFromRoot = "/etc/public.libraries.txt";
 static constexpr const char* kPublicNativeLibrariesVendorConfig = "/vendor/etc/public.libraries.txt";
   void Initialize() {
     ..................
     std::vector<std::string> sonames;
     ReadConfig(public_native_libraries_system_config, &sonames, &error_msg),
     ReadConfig(kPublicNativeLibrariesVendorConfig, &sonames);
     public_libraries_ = base::Join(sonames, ':');
     .............
   }

这个方法时什么时候调用的呢？大概过下流程罗。
首先在创建一个虚拟机的时候，初始化NativeLoader，这个NativeLoader，顾名思义，就是用来装载so库的。
/art/runtime/ java_vm_ext.cc

 extern "C" jint JNI_CreateJavaVM(JavaVM** p_vm, JNIEnv** p_env, void* vm_args) {
   ................
   // Initialize native loader. This step makes sure we have
   // everything set up before we start using JNI.
   android::InitializeNativeLoader();
   ..............
 }

然后进入native_loader，进行初始化
/system/core/libnativeloader/native_loader.cpp

 static LibraryNamespaces* g_namespaces = new LibraryNamespaces;
 
 void InitializeNativeLoader() {
   g_namespaces->Initialize();
 }

初始化是调用LibraryNamespaces类的Initialize完成公共so库的赋值，哈哈哈，搞定！！

 void Initialize() {
     ..................
     std::vector<std::string> sonames;
     ReadConfig(public_native_libraries_system_config, &sonames, &error_msg),
     ReadConfig(kPublicNativeLibrariesVendorConfig, &sonames);
     public_libraries_ = base::Join(sonames, ':');
     .............
   }

总结：
1.Android N 不能直接调用系统的一些私有库了，公用的库都定义在public.libraries.txt里面。
2.系统应用刚刷机是能够调用system/lib64下的库，但通过install升级该应用时，应用打开会挂。因为升级后permitted_paths就不再包含system/lib64了。所以我们可以将apk要用到的库名称写到public.libraries.txt中去解决快速调试问题。