GitHub标星5.3K【字节跳动大牛】手把手讲解 Android Hook入门Demo

作者:波澜步惊
链接:https://www.jianshu.com/p/74c12164ffca

前言

手把手讲解系列文章,是我写给各位看官,也是写给我自己的。
文章可能过分详细,但是这是为了帮助到尽量多的人,毕竟工作5,6年,不能老吸血,也到了回馈开源的时候.
这个系列的文章:
1、用通俗易懂的讲解方式,讲解一门技术的实用价值
2、详细书写源码的追踪,源码截图,绘制类的结构图,尽量详细地解释原理的探索过程
3、提供Github 的 可运行的Demo工程,但是我所提供代码,更多是提供思路,抛砖引玉,请酌情cv
4、集合整理原理探索过程中的一些坑,或者demo的运行过程中的注意事项
5、用gif图,最直观地展示demo运行效果

如果觉得细节太细,直接跳过看结论即可。
本人能力有限,如若发现描述不当之处,欢迎留言批评指正。

学到老活到老,路漫漫其修远兮。与众君共勉 !


引子

我之前的一键换肤技术文章里面提到了hook技术的概念,有读者反馈说看不太懂, 看来,还是没有说"人话",其实可以描述地再接地气一点,于是再写一片专文吧。

本文只做入门级引子,旨在让不了解 Hook的人通过本文,能认识到 hook有什么用怎么用怎么学,能达到这个目的,我就满足了.

正文大纲

1. hook的定义
2. 实用价值
3. 前置技能
4. hook通用思路
5. 案例实战
6. 效果展示

正文

1. hook的定义

hook,钩子。勾住系统的程序逻辑。
在某段SDK源码逻辑执行的过程中,通过代码手段拦截执行该逻辑,加入自己的代码逻辑。


2. 实用价值

hook是中级开发通往高级开发的必经之路。
如果把谷歌比喻成 安卓的造物主,那么安卓SDK源码里面就包含了万事万物的本源。
中级开发者,只在利用万事万物,浮于表层,而高级开发者能从本源上去改变万事万物,深入核心。

最有用的实用价值:
hook是安卓面向切面(AOP)编程的基础,可以让我们在不变更原有业务的前提下,插入额外的逻辑.
这样,既保护了原有业务的完整性,又能让额外的代码逻辑不与原有业务产生耦合.
(想象一下,让你在一个成熟的app上面给每一个按钮添加埋点接口,不说一万个,就说成百上千个控件让你埋点,让你写一千次埋点调用,你是不是要崩溃,hook可以轻松实现)

学好了hook,就有希望成为高级工程师,
完成初中级无法完成的开发任务,
升职,加薪,出任CEO,迎娶白富美,走上人生巅峰,够不够实用?


3. 前置技能
  • java反射 熟练掌握类Class,方法Method,成员Field的使用方法
    源码内部,很多类和方法都是@hide的,外部直接无法访问,所以只能通过反射,去创建源码中的类,方法,或者成员.
  • 阅读安卓源码的能力
    hook的切入点都在源码内部,不能阅读源码,不能理清源码逻辑,则不用谈hook.
    其实使用 androidStudio来阅读源码有个坑,,有时候会看到源码里面 "一片飘红",看似是有什么东西没有引用进来,其实是因为有部分源码没有对开发者开放,解决起来很麻烦,
    所以,推荐从安卓官网下载整套源码,然后使用 SourceInsight 查看源码。
    如果不需要跳来跳去的话,直接用 安卓源码网站 一步到位

4. hook通用思路

无论多么复杂的源码,我们想要干涉其中的一些执行流程,最终的杀招只有一个: “偷梁换柱”.
“偷梁换柱”的思路,通常都是一个套路:

1. 根据需求确定 要hook的对象
2. 寻找要hook的对象的持有者,拿到要hook的对象
(持有:B类 的成员变量里有 一个是A的对象,那么B就是A的持有者,如下)

class B{ 
 A a;
}
class A{}

3. 定义“要hook的对象”的代理类,并且创建该类的对象
4. 使用上一步创建出来的对象,替换掉要hook的对象

上面的4个步骤可能还是有点抽象,那么,下面用一个案例,详细说明每一个步骤.


5. 案例实战

这是一个最简单的案例:
我们自己的代码里面,给一个view设置了点击事件,现在要求在不改动这个点击事件的情况下,添加额外的点击事件逻辑.

View v = findViewById(R.id.tv);
        v.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "别点啦,再点我咬你了...", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });

这是view的点击事件,toast了一段话,现在要求,不允许改动这个OnClickListener,要在toast之前添加日志打印 Log.d(...).

乍一看,无从下手.看hook如何解决.

按照上面的思路来:

第一步:根据需求确定 要hook的对象;
我们的目的是在OnClickListener中,插入自己的逻辑.所以,确定要hook的,是v.setOnClickListener()方法的实参。

第二步:寻找要hook的对象的持有者,拿到要hook的对象
进入v.setOnClickListener源码:发现我们创建的OnClickListener对象被赋值给了getListenerInfo().mOnClickListener

public void setOnClickListener(@Nullable OnClickListener l) {
       if (!isClickable()) {
         setClickable(true);
      }
     getListenerInfo().mOnClickListener = l;
 }

继续索引:getListenerInfo() 是个什么玩意?继续追查:

ListenerInfo getListenerInfo() {
       if (mListenerInfo != null) {
           return mListenerInfo;
      }
     mListenerInfo = new ListenerInfo();
      return mListenerInfo;
 }  

结果发现这个其实是一个伪单例,一个View对象中只存在一个ListenerInfo对象.
进入ListenerInfo内部:发现OnClickListener对象 被ListenerInfo所持有.

static class ListenerInfo {
 ...
 public OnClickListener mOnClickListener;
 ...
}

到这里为止,完成第二步,找到了点击事件的实际持有者:ListenerInfo .

第三步:定义“要hook的对象”的代理类,并且创建该类的对象
我们要hook的是View.OnClickListener对象,所以,创建一个类 实现View.OnClickListener接口.

static class ProxyOnClickListener implements View.OnClickListener {
       View.OnClickListener oriLis;
       public ProxyOnClickListener(View.OnClickListener oriLis) {
           this.oriLis = oriLis;
      }
       @Override
      public void onClick(View v) {
          Log.d("HookSetOnClickListener", "点击事件被hook到了");
         if (oriLis != null) {
             oriLis.onClick(v);
         }
     }
   }

然后,new出它的对象待用。

ProxyOnClickListener proxyOnClickListener = new ProxyOnClickListener(onClickListenerInstance);

可以看到,这里传入了一个View.OnClickListener对象,它存在的目的,是让我们可以有选择地使用到原先的点击事件逻辑。一般hook,都会保留原有的源码逻辑.
另外提一句:当我们要创建的代理类,是被接口所约束的时候,比如现在,我们创建的ProxyOnClickListener implements View.OnClickListener,只实现了一个接口,则可以使用JDK提供的Proxy类来创建代理对象

Object proxyOnClickListener = Proxy.newProxyInstance(context.getClass().getClassLoader(), 
            new Class[]>>{View.OnClickListener.class}, new InvocationHandler() {
               @Override
               public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                  Log.d("HookSetOnClickListener", "点击事件被hook到了");//加入自己的逻辑
                  return method.invoke(onClickListenerInstance, args);//执行被代理的对象的逻辑
             }
         });

这个代理类并不是此次的重点,所以一笔带过.
到这里为止,第三步:定义“要hook的对象”的代理类,并且创建该类的对象 完成。

第四步:使用上一步创建出来的对象,替换掉要hook的对象,达成 偷梁换柱的最终目的.
利用反射,将我们创建的代理点击事件对象,传给这个view
field.set(mListenerInfo, proxyOnClickListener);

这里,贴出最终代码:

/**
* hook的辅助类
* hook的动作放在这里
*/
public class HookSetOnClickListenerHelper {

   /**
    * hook的核心代码
    * 这个方法的唯一目的:用自己的点击事件,替换掉 View原来的点击事件
    *
    * @param v hook的范围仅限于这个view
    */
   public static void hook(Context context, final View v) {//
       try {
           // 反射执行View类的getListenerInfo()方法,拿到v的mListenerInfo对象,这个对象就是点击事件的持有者
           Method method = View.class.getDeclaredMethod("getListenerInfo");
           method.setAccessible(true);//由于getListenerInfo()方法并不是public的,所以要加这个代码来保证访问权限
           Object mListenerInfo = method.invoke(v);//这里拿到的就是mListenerInfo对象,也就是点击事件的持有者

           //要从这里面拿到当前的点击事件对象
           Class<?> listenerInfoClz = Class.forName("android.view.View$ListenerInfo");// 这是内部类的表示方法
           Field field = listenerInfoClz.getDeclaredField("mOnClickListener");
           final View.OnClickListener onClickListenerInstance = (View.OnClickListener) field.get(mListenerInfo);//取得真实的mOnClickListener对象

           //2\. 创建我们自己的点击事件代理类
           //   方式1:自己创建代理类
           //   ProxyOnClickListener proxyOnClickListener = new ProxyOnClickListener(onClickListenerInstance);
           //   方式2:由于View.OnClickListener是一个接口,所以可以直接用动态代理模式
           // Proxy.newProxyInstance的3个参数依次分别是:
           // 本地的类加载器;
           // 代理类的对象所继承的接口(用Class数组表示,支持多个接口)
           // 代理类的实际逻辑,封装在new出来的InvocationHandler内
           Object proxyOnClickListener = Proxy.newProxyInstance(context.getClass().getClassLoader(), new Class[]{View.OnClickListener.class}, new InvocationHandler() {
               @Override
               public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                   Log.d("HookSetOnClickListener", "点击事件被hook到了");//加入自己的逻辑
                   return method.invoke(onClickListenerInstance, args);//执行被代理的对象的逻辑
               }
           });
           //3\. 用我们自己的点击事件代理类,设置到"持有者"中
           field.set(mListenerInfo, proxyOnClickListener);
           //完成
       } catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }

   // 还真是这样,自定义代理类
   static class ProxyOnClickListener implements View.OnClickListener {
       View.OnClickListener oriLis;

       public ProxyOnClickListener(View.OnClickListener oriLis) {
           this.oriLis = oriLis;
       }

       @Override
       public void onClick(View v) {
           Log.d("HookSetOnClickListener", "点击事件被hook到了");
           if (oriLis != null) {
               oriLis.onClick(v);
           }
       }
   }
}

这段代码阅读起来的可能难点:

  • Method,Class,Field的使用
    method.setAccessible(true);//由于getListenerInfo()方法并不是public的,所以要加这个代码来保证访问权限
    field.set(mListenerInfo, proxyOnClickListener);//把一个proxyOnClickListener对象,设置给mListenerInfo对象的field属性.
  • Proxy.newProxyInstance的使用
    Proxy.newProxyInstance的3个参数依次分别是:
    本地的类加载器;
    代理类的对象所继承的接口(用Class数组表示,支持多个接口)
    代理类的实际逻辑,封装在new出来的InvocationHandler
    到这里,最后一步,也完成了.

6. 效果展示

先给出Demo:GithubDemo
当我点击这个 hello World

image

弹出一个Toast,并且:在日志中可以看到

image

同时我并没有改动setOnClickListener的代码,我只是在它的后面,加了一行HookSetOnClickListenerHelper.hook(this, v);

v.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "别点啦,再点我咬你了...", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });

 HookSetOnClickListenerHelper.hook(this, v);//这个hook的作用,是 用我们自己创建的点击事件代理对象,替换掉之前的点击事件。

ok,目的达成v.setOnClickListener已经被hook.

前方有坑,高能提示
我曾经尝试,是不是可以将上面两段代码换个顺序. 结果证明,换了之后,hook就不管用了,原因是,hook方法的作用,是将v已有的 点击事件,替换成 我们代理的点击事件。所以,在v还没有点击事件的时候进行hook,是没用的


结语

Hook的水很深,这个只是一个入门级的案例,我写这个,目的是说明hook技术的套路,不管我们要hook源码的哪一段逻辑,都逃不过 hook通用思路 这“三板斧”,套路掌握了,就有能力学习更难的Hook技术.

Hook的学习,需要我们大量地阅读源码,要对SDK有较为深入的了解,再也不是浮于表面,只会对SDK的api进行调用,而是真正地干涉“造物主谷歌”的既定规则. 学习难度很大,但是收益也不小,高级开发和初中级开发的薪资差距巨大,职场竞争力也不可同日而语.

高级开发之路漫漫长,与众君共勉!

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