Android 编译期的黑科技（三）- 字节码篇
字节码织入
可以绕过编译，直接操作字节码，从而实现代码注入。所以使用 Javassist 的时机就是在构建工具 Gradle 将源 文件编译成 .class 文件之后，在将 .class 打包成 .dex 文件之前。也有两个相当成熟的字节码框架可供使用。使用起来大同小异这节主要介绍ASM
ASM
ASM 是一个 Java 字节码操控框架。它能被用来动态生成类或者增强既有类的功能。ASM 可以直接产生二进制 class 文件，也可以在类被加载入 Java 虚拟机之前动态改变类行为。Java class 被存储在严格格式定义的 .class 文件里，这些类文件拥有足够的元数据来解析类中的所有元素：类名称、方法、属性以及 Java 字节码（指令）。ASM 从类文件中读入信息后，能够改变类行为，分析类信息，甚至能够根据用户要求生成新类。
Javaassist
java 字节码以二进制的形式存储在 .class 文件中，每一个 .class 文件包含一个 Java 类或接口。Javaassist 就是一个用来 处理 Java 字节码的类库。它可以在一个已经编译好的类中添加新的方法，或者是修改已有的方法，并且不需要对字节码方面有深入的了解。与ASM的主要区别在于不能生成新类
优点
- 功能强大 几乎能完成所有需求
缺点
- 需要对字节码有一定了解 有一定技术壁垒
使用
依赖
AMS 是以插件形式被引用到项目中的 最简单的方式莫过于写在 buildSrc文件夹中 会自动被Gradle识别为插件
具体使用
在这里会用一个简单的Hook View.onClickListener() 的例子来讲解用法 完整的demo请点这里 ASMDemo
Plugin
首先要注册到Gradle Transform的回调中
class AsmTran implements Plugin<Project> {
@Override
void apply(Project project) {
AppExtension appExtension = project.extensions.findByType(AppExtension.class)
appExtension.registerTransform(new ClickTransform())
}
}
Transform
确定要对哪些类进行处理 Android中通常要排除R文件以及androidSDK
class ClickTransform extends Transform {
@Override
void transform(TransformInvocation transformInvocation) {
transformInvocation.inputs.each {
TransformInput input ->
input.directoryInputs.each {
DirectoryInput directoryInput ->
// dir.traverse(type: FileType.FILES, nameFilter: ~/.*\.class/) {
File inputFile ->
waitableExecutor.execute(new Callable<Object>() {
@Override
Object call() throws Exception {
File modified = modifyClassFile(dir, inputFile, context.getTemporaryDir())
if (modified != null) {
File target = new File(inputFile.absolutePath.replace(srcDirPath, destDirPath))
if (target.exists()) {
target.delete()
}
FileUtils.copyFile(modified, target)
modified.delete()
}
return null
}
})
}
}}}
}
}
ClassVisitor
重头戏来了 在这个类里会进行具体.class的解析 确定那个方法会被织入
class ClickClassVisitor extends ClassVisitor implements Opcodes {
...
...
//扫描方法
@Override
MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {
MethodVisitor methodVisitor = cv.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions)
String nameDesc = name + descriptor
if (nameDesc == 'onClick(Landroid/view/View;)V') {
println("插入！")
methodVisitor = new ClickMethodVisitor(methodVisitor, access, name, descriptor)
}
return methodVisitor
}
...
}
AdviceAdapter
具体织入的代码会在这里
class ClickMethodVisitor extends AdviceAdapter {
...
//会在实际方法前织入代码
@Override
protected void onMethodEnter() {
super.onMethodEnter()
methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 1)
methodVisitor.visitLdcInsn("log hook")
methodVisitor.visitLdcInsn("start")
methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, Log, "d", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I", false)
}
//会在实际方法后织入代码
@Override
protected void onMethodExit(int opcode) {
super.onMethodExit(opcode)
methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 1)
methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, click, "trackViewOnClick", "(Landroid/view/View;)V", false)
methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 1)
methodVisitor.visitLdcInsn("log hook")
methodVisitor.visitLdcInsn("end")
methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, Log, "d", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I", false)
}
...
}
字节码基础
要精通ASM使用最终还是要了解字节码的生成 这里推荐一个插件ASM ByteCode Outline 可以将java 直接转成字节码文件 可以根据需求直接ctrl-c+ctrl-v 是不是很轻松呢
总结
字节码织入相对使用AOP生成代码使用难度稍高，至少需要对字节码的转换有一定了解。但是经过短暂学习之后会发现这个方式几乎是无所不能的，非常好用。