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Android插件化開(kāi)發(fā)之Hook StartActivity方法

第一步、先爆項(xiàng)目demo照片，代碼不多，不要怕

 
第二步、應(yīng)該知道Java反射相關(guān)知識(shí)
如果不知道或者忘記的小伙伴請(qǐng)猛搓這里，Android插件化開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)之Java反射機(jī)制研究  http://blog.csdn.net/u011068702/article/details/49863931

 
第三步、應(yīng)該知道Java靜態(tài)代理知識(shí)
如果不知道或者忘記的小伙伴請(qǐng)猛搓這里，Android插件化開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)之靜態(tài)代理模式  http://blog.csdn.net/u011068702/article/details/51765578
 
第四部、應(yīng)該知道Java動(dòng)態(tài)代理知識(shí)
如果不知道或者忘記的小伙伴請(qǐng)猛搓這里，Android插件化開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)之Java動(dòng)態(tài)代理（proxy）機(jī)制的簡(jiǎn)單例子   http://blog.csdn.net/u011068702/article/details/53185210
上面只有代碼的解釋，如果不是很清楚的小伙伴可以再去到網(wǎng)上搜一搜相關(guān)知識(shí)。
 
第五步、應(yīng)該知道Android里面的ActivityThread類和Instrumentation類
 如果不知道或者忘記的小伙伴請(qǐng)猛搓這里，Android插件化開(kāi)發(fā)之AMS與應(yīng)用程序(客戶端ActivityThread、Instrumentation、Activity)通信模型分析  http://blog.csdn.net/u011068702/article/details/53207039
希望認(rèn)真看，知道ActivityThread和Instrumentation是干嘛的，方便下面分析。

第六步、理解hook，并且分析源碼
如果我們自己創(chuàng)建代理對(duì)象，然后把原始對(duì)象替換為我們的代理對(duì)象，那么就可以在這個(gè)代理對(duì)象為所欲為了；修改參數(shù)，替換返回值，我們稱之為Hook。
接下來(lái)我們來(lái)實(shí)現(xiàn)Hook掉startActivity這個(gè)方法，當(dāng)每次調(diào)用這個(gè)方法的時(shí)候來(lái)做我們需要做的事情，我這里之打印了一些信息，讀者可以更具自己的需求來(lái)修改，
我們的目的是攔截startActivity方法，有點(diǎn)類是spring 里面AOP的思想。
 
1、hook一般在哪里hook?
首先分析我們需要hook哪些對(duì)象，也就是說(shuō)我們要hook的地方，什么樣的對(duì)象比較好Hook呢？一般是容易找到和不容易改變的對(duì)象，這思路就來(lái)了，不改變一般在我們類的里面單例對(duì)象是唯一對(duì)象，靜態(tài)變量我們一般加上final static 修飾，有了final就不會(huì)改變，不變模式里面比如String類，里面就很多final,我們更加這些找到hook的地方。
 
 
2、我們hook startActivity,分析startActivity到底是怎么實(shí)現(xiàn)的
我們每次Context.startActivity，由于Context的實(shí)現(xiàn)實(shí)際上是ContextImpl來(lái)實(shí)現(xiàn)的，;我們看ConetxtImpl類的startActivity方法：
 

    @Override
    public void startActivity(Intent intent, Bundle options) {
        warnIfCallingFromSystemProcess();
        if ((intent.getFlags()&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) == 0) {
            throw new AndroidRuntimeException(
                    "Calling startActivity() from outside of an Activity "
                    + " context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag."
                    + " Is this really what you want?");
        }
        mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity(
            getOuterContext(), mMainThread.getApplicationThread(), null,
            (Activity)null, intent, -1, options);
    }

我們可以看到startActivity方法最后還是通過(guò)Instrumentation對(duì)象來(lái)執(zhí)行execStartActivity來(lái)實(shí)現(xiàn)的,如果你認(rèn)真看了《Android插件化開(kāi)發(fā)之AMS與應(yīng)用程序(客戶端ActivityThread、Instrumentation、Activity)通信模型分析 》上面這篇博客，我們知道ActivityThread就是主線程，也就是我們常說(shuō)的UI線程，可以去更新UI，一個(gè)進(jìn)程只有一個(gè)主線程，我們可以在這里hook.
我們需要Hook掉我們的主線程對(duì)象，把主線程對(duì)象里面的mInstrumentation給替換成我們修改過(guò)的代理對(duì)象；要替換主線程對(duì)象里面的字段
1）首先我們得拿到主線程對(duì)象的引用，如何獲取呢？ActivityThread類里面有一個(gè)靜態(tài)方法currentActivityThread可以幫助我們拿到這個(gè)對(duì)象類；但是ActivityThread是一個(gè)隱藏類，我們需要用反射去獲取，代碼如下：

    // 先獲取到當(dāng)前的ActivityThread對(duì)象
    Class<?> activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
    Method currentActivityThreadMethod = activityThreadClass.getDeclaredMethod("currentActivityThread");
    currentActivityThreadMethod.setAccessible(true);
    Object currentActivityThread = currentActivityThreadMethod.invoke(null);

2）拿到這個(gè)currentActivityThread之后，我們需要修改它的mInstrumentation這個(gè)字段為我們的代理對(duì)象，我們先實(shí)現(xiàn)這個(gè)代理對(duì)象，由于JDK動(dòng)態(tài)代理只支持接口，而這個(gè)Instrumentation是一個(gè)類，我們可以手動(dòng)寫靜態(tài)代理類，覆蓋掉原始的方法，代碼如下
 

    package com.example.hookstartactivity;
     
    import java.lang.reflect.Method;
     
    import android.app.Activity;
    import android.app.Instrumentation;
    import android.app.Instrumentation.ActivityResult;
    import android.content.Context;
    import android.content.Intent;
    import android.os.Bundle;
    import android.os.IBinder;
    import android.util.Log;
     
     
    public class InstrumentationProxy extends Instrumentation {
     
     
         public static final String TAG = "InstrumentationProxy";
         public static final String EXEC_START_ACTIVITY = "execStartActivity";
        
         // ActivityThread里面原始的Instrumentation對(duì)象,這里千萬(wàn)不能寫成mInstrumentation,這樣寫
         //拋出異常，已親測(cè)試，所以這個(gè)地方就要注意了
         public Instrumentation oldInstrumentation;
         
         //通過(guò)構(gòu)造函數(shù)來(lái)傳遞對(duì)象
         public InstrumentationProxy(Instrumentation mInstrumentation) {
             oldInstrumentation = mInstrumentation;
         }
     
     
         //這個(gè)方法是由于原始方法里面的Instrumentation有execStartActivity方法來(lái)定的
         public ActivityResult execStartActivity(Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
                 Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
             Log.d(TAG, "\n打印調(diào)用startActivity相關(guān)參數(shù): \n" + "who = [" + who + "], " +
                  "\ncontextThread = [" + contextThread + "], \ntoken = [" + token + "], " +
                  "\ntarget = [" + target + "], \nintent = [" + intent +
                  "], \nrequestCode = [" + requestCode + "], \noptions = [" + options + "]");
     
     
            Log.i(TAG, "------------hook  success------------->");
            Log.i(TAG, "這里可以做你在打開(kāi)StartActivity方法之前的事情");
            Log.i(TAG, "------------hook  success------------->");
            Log.i(TAG, "");
                
            //由于這個(gè)方法是隱藏的，所以需要反射來(lái)調(diào)用，先找到這方法
            try {
                Method execStartActivity = Instrumentation.class.getDeclaredMethod(
                        EXEC_START_ACTIVITY,
                        Context.class, IBinder.class, IBinder.class, Activity.class,
                        Intent.class, int.class, Bundle.class);
                execStartActivity.setAccessible(true);
                return (ActivityResult) execStartActivity.invoke(oldInstrumentation, who,
                            contextThread, token, target, intent, requestCode, options);
                } catch (Exception e) {
                    //如果你在這個(gè)類的成員變量Instrumentation的實(shí)例寫錯(cuò)mInstrument,代碼講會(huì)執(zhí)行到這里來(lái)
                    throw new RuntimeException("if Instrumentation paramerter is mInstrumentation, hook will fail");
                }
         }
    }

3）然后用代理對(duì)象替換，代碼如下

    package com.example.hookstartactivity;
    
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.lang.reflect.Method;
     
     
    import android.app.Application;
    import android.app.Instrumentation;
    import android.util.Log;
     
     
    public class MyApplication extends Application {
     
     
        public static final String TAG = "MyApplication";
        public static final String ACTIVIT_THREAD = "android.app.ActivityThread";
        public static final String CURRENT_ACTIVITY_THREAD = "currentActivityThread";
        public static final String INSTRUMENTATION = "mInstrumentation";
        
        @Override
        public void onCreate() {
            try {
                 //這個(gè)方法一般是寫在Application的oncreate函數(shù)里面，如果你寫在activity里面的oncrate函數(shù)里面就已經(jīng)晚了
                 attachContext();
            } catch (Exception e) {
                 e.printStackTrace();
            }
        }
        
        public static void attachContext() throws Exception{
            
            //獲取當(dāng)前的ActivityThread對(duì)象
            Class<?> activityThreadClass = Class.forName(ACTIVIT_THREAD);
            Method currentActivityThreadMethod = activityThreadClass.getDeclaredMethod(CURRENT_ACTIVITY_THREAD);
            currentActivityThreadMethod.setAccessible(true);
            Object currentActivityThread = currentActivityThreadMethod.invoke(null);
     
     
            //拿到在ActivityThread類里面的原始mInstrumentation對(duì)象
            Field mInstrumentationField = activityThreadClass.getDeclaredField(INSTRUMENTATION);
            mInstrumentationField.setAccessible(true);
            Instrumentation mInstrumentation = (Instrumentation) mInstrumentationField.get(currentActivityThread);
     
     
            //構(gòu)建我們的代理對(duì)象
            Instrumentation evilInstrumentation = new InstrumentationProxy(mInstrumentation);
            
            //通過(guò)反射，換掉字段，注意，這里是反射的代碼，不是Instrumentation里面的方法
            mInstrumentationField.set(currentActivityThread, evilInstrumentation);
            
            //做個(gè)標(biāo)記，方便后面查看
            Log.i(TAG, "has go in MyApplication attachContext method");
        }
    }

要注意這個(gè)替換要在Application里面的oncreate方法里面去執(zhí)行，如果到Activity方法里面去執(zhí)行的話就晚了，程序不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但是hook不到。

然后我是在主頁(yè)面寫了一個(gè)按鈕，點(diǎn)擊來(lái)觸發(fā)startActivity的。
MainActivity.java 文件如下
 

    package com.example.hookstartactivity;
     
     
    import android.content.Intent;
    import android.os.Bundle;
    import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
    import android.util.Log;
    import android.view.Menu;
    import android.view.MenuItem;
    import android.view.View;
    import android.view.View.OnClickListener;
    import android.widget.TextView;
     
     
    public class MainActivity extends ActionBarActivity {
        
        public static final String TAG  =  "MainActivity";
        public TextView tv;
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            tv = (TextView)findViewById(R.id.start);
            tv.setOnClickListener(new OnClickListener(){
                @Override
                public void onClick(View v) {
                    try {
                        Intent intent = new Intent(MainActivity.this, SecondActivity.class);
                        Bundle bundle = new Bundle();
                        Log.i(TAG, "-------------------------------->");
                        Log.i(TAG, "startActivity before");
                        Log.i(TAG, "-------------------------------->");
                        
                        startActivity(intent, bundle);
                        
                        Log.i(TAG, "-------------------------------->");
                        Log.i(TAG, "startActivity after");
                        Log.i(TAG, "-------------------------------->");
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            } );
        }
    }

跳轉(zhuǎn)到的Second.java文件如下
 

    package com.example.hookstartactivity;
     
     
    import android.os.Bundle;
    import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
     
     
    public class SecondActivity extends ActionBarActivity{
        
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_second);
        }
    }
 
第七步、運(yùn)行代碼
啟動(dòng)項(xiàng)目在ubuntu終端打印的日志圖片如下：
 

 
然后我點(diǎn)擊圖標(biāo)調(diào)用startActivity方法后ubuntu終端打印的日志圖片如下：
 

日志上面看到，hook success了
看到ubuntu終端日志打印,前面顯示了類，方便通過(guò)日志找bug,我用的是pidcat，下載pidcat
然后在ubuntu上面運(yùn)行

pidcat.py 包名

就可以非常方便看的日志找bug了。
 
第八步、總結(jié)
  通過(guò)這篇日志，希望打擊可以更好的理解hook、java反射、靜態(tài)代理、動(dòng)態(tài)代理、ActivityThread、Instrumentation
  最后附上源碼下載地址，需要的小伙伴請(qǐng)猛搓這里  HookStartActivityDemo
 
 

  作者：chen.yu
深信服三年半工作經(jīng)驗(yàn)，目前就職游戲廠商，希望能和大家交流和學(xué)習(xí),
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