Android插件化——谈谈我理解的坑位
坑位的概念
第一次听说坑位的概念是在360开源插件化框架RePlugin,我印象最深刻的就是在演讲过程中提到的只Hook了一处以及独创坑位概念。虽然下载了源码并且也大致了解了原理,但是自己好像还是有些模糊,感觉抓不到重点。昨天在看Hook AMS来实现启动一个不在AndroidManifest注册的Activity,因为版本问题,网上代码基本上都不行了。突然想起这个坑位法,决定自己尝试一次!
原理
- 坑位的概念是指在AndroidManifest中注册,但并没有真实的实现类,只作为其他Activity启动的坑位
- Hook点为ClassLoader,Android中的ClassLoader有两个,分别为DexClassLoader和PathClassLoader,用于加载APK的是PathClassLoader,也是Android里面默认的类加载器,这个也就是需要Hook的地方。
过程如下:
这个原理是真心简单,这里需要有关于ClassLoader和Activity启动流程的知识。
我们知道在启动一个新的Activity时,AMS会对其进行很多检测,例如是否在AndroidManifest中注册,是否有权限启动等等。如果这些都通过,那么需要判断当前的进程是否存在,不存在需要先调用
ActivityThread.main()
方法,开启线程循环以及启动Application。最终会通过ActivityThread的Handler发送一条为“BIND_APPLICATION”的消息,通过这个消息,Handler来处理这次 Application
的创建过程。这里会创建Application、LoadedApk等。 - LoadedApk对象是APK文件在内存中的表示。 Apk文件的相关信息,诸如Apk文件的代码和资源,甚至代码里面的Activity,Service等组件的信息我们都可以通过此对象获取。注意:这里会创建一个ClassLoader作为类加载器,也就是我们需要Hook的。
LoadedApk.java public ClassLoader getClassLoader() { synchronized (this) { if (mClassLoader == null) { createOrUpdateClassLoaderLocked(null /*addedPaths*/); } return mClassLoader; } }
- Activity的创建是通过反射创建,使用的就是上面提到的ClassLoader,所以我们只需要Hook住这个ClassLoader,通过类的双亲委派机制来实现我们自己的逻辑即可。
源码分析部分省略,位置在ActivityThread处理LAUNCH_ACTIVITY的消息类型处。
代码实现
Hook代码:
public static void hookClassLoader(Application context) { try { // 获取Application类的mLoadedApk属性值 Object mLoadedApk = getFieldValue(context.getClass().getSuperclass(), context, "mLoadedApk"); if (mLoadedApk != null) { // 获取其mClassLoader属性值以及属性字段 final ClassLoader mClassLoader = (ClassLoader) getFieldValue(mLoadedApk.getClass(), mLoadedApk, "mClassLoader"); if (mClassLoader != null) { Field mClassLoaderField = getField(mLoadedApk.getClass(), "mClassLoader"); // 替换成自己的ClassLoader mClassLoaderField.set(mLoadedApk, new ClassLoader() { @Override public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { // 替换Activity if (name.endsWith("MainActivity2")) { Log.d(TAG, "loadClass: name = " + name); name = name.replace("MainActivity2", "MainActivity3"); Log.d(TAG, "loadClass: 替换后name = " + name); } return mClassLoader.loadClass(name); } }); } } } catch (NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 反射获取属性值 * * @param c class * @param o 对象 * @param fieldName 属性名称 * @return 值 * @throws NoSuchFieldException e * @throws IllegalAccessException e */ public static Object getFieldValue(Class c, Object o, String fieldName) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { Field field = getField(c, fieldName); if (field != null) { return field.get(o); } else { return null; } } /** * 反射获取对象属性 * * @param aClass c * @param fieldName 属性名称 * @return 属性 * @throws NoSuchFieldException e */ private static Field getField(Class<?> aClass, String fieldName) throws NoSuchFieldException { Field field = aClass.getDeclaredField(fieldName); if (field != null) { field.setAccessible(true); } return field; }
注释写的比较清楚,简单说下原理:
- 获取Application的LoadedApk对象mLoadedApk
- 获取LoadedApk的属性ClassLoader mClassLoader
- 通过反射进行替换,这里写死了一些内容,比如遇到名称为
MainActivity2
的Activity则替换成MainActivity3
测试
- Application初始化:
public class MyApplication extends Application { @Override public void onCreate() { super.onCreate(); HookUtils.hookClassLoader(this); } }
-
设置坑位
AndroidManifest注册一个不存在的Activity
启动Activity
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) val listener = object : View.OnClickListener { override fun onClick(v: View?) { val intent = Intent() intent.component = ComponentName("com.example.administrator.test", "com.example.administrator.test.MainActivity2") startActivity(intent) } } // Example of a call to a native method sample_text.text = "MainActivity" bt_test.setOnClickListener(listener) }
-
结果
可以看到,通过这种方式实现了不在AndroidManifest中注册,但是可以启动Activity的效果。这里可以应用到插件化中,如Replugin,编译时自动注入坑位,运行时进行确定坑位。当然了,这里只是做一些微小的实现,如果想要真正完成完美的插件化,那真是革命尚未成功,同志仍需努力。
总结
当真正读懂摸个框架源码的时候,我常常会想:为什么我没有想到这种方式?可能是缺少经验,也可能是思维固化了吧。保持一颗学习的心,多看看,多想想。
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