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android 方法字节码插桩hook插件分享,全埋点,性能监控

android 方法字节码插桩hook插件分享,全埋点,性能监控

作者: 爱吃饭真是太好了 | 来源:发表于2021-08-10 15:32 被阅读0次

    项目地址:https://github.com/miqt/android-plugin/blob/master/plugin/hook-method-plugin/readme.md

    这是一个 android 方法字节码插桩hook的插件,在方法进入和方法退出时,将当前运行的所有参数回调到固定的接口中,利用这一点,可以进行方法切片式开发,通过配置Hook点,达到Hook监控的目的。

    利用这个插件,可以实现:

    1. Android 全埋点,页面浏览,点击,等无痕埋点,按需配置Hook点即可,配置方法见下文
    2. Android 方法耗时,性能统计
    3. 各种拦截器,例如,拦截某方法,在某方法执行前,先判断权限或进行准备工作
    4. 在引用的第三方jar包中追加代码,增加创建线程,文件IO相关的监控等

    效果展示

    例如日常开发中,我们免不了可能要进行一些点击事件埋点的任务,如果我们利用这个插件,可以直接配置一次统计所有的点击事件埋点,下面来看一下具体做法:

    1. 先定义Hook点,这个hook点的目标是监控所有的点击事件。在 app module 中的 build.gradle 添加以下代码,详细字段含义会在下文说明。
    apply plugin: 'com.miqt.plugin.hookmethod'
    hook_method {
        buildLog = true
        injectJar = false //是否hook引用的第三方jar包
        enable = true
        hookTargets {
            hook_onclick { // <-- 定义Hook点
                interfaces = "android/view/View\$OnClickListener"//<-- hook条件1,继承了这个接口
                methodName = "onClick"                          //<-- hook条件2,方法名
                descriptor = "(Landroid/view/View;)V"           //<-- hook条件3,方法参数和返回值类型
                hookTiming = "Enter"                            //<-- hook条件4,指定是在方法进入时进行Hook
            }
        }
    }
    

    hook_method 是对插件的整体配置,hookTargets 是Hook点位的配置,编译时,会按照定义的筛选条件来进行筛选,四个条件同时满足,才会进行插桩。

    注意,这里由于是字节码操作,因此这里的descriptor定义都是字段描述符,和字节码描述符,不知道的可以百度了解下,非常简单。如果你不想了解也没事,我后面有介绍有一种方法可以直接查看某个方法的字节码信息。利用@HookInfo注解

    进行过以上配置后,我们随便写一个按钮,然后添加个点击事件。

    public class MainActivity extends Activity {
        @Override
        protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            findViewById(R.id.button).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
                @Override
                public void onClick(View v) {
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "onClick", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            });
        }
    }
    

    点击同步按钮,编译一下项目,这时候,插件就会自动生成该点击事件的hook转发handler处理类:

    类似这样的:HookHandler

    这时候我们打开Apk反编译查看,就可以看到插桩代码了:

    public class MainActivity extends Activity {
        /* access modifiers changed from: protected */
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            findViewById(R.id.button).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
                /* class com.asm.code.MainActivity.AnonymousClass1 */
    
                public void onClick(View view) {
                    HookHandler.hook_onclickEnter(this, "com/asm/code/MainActivity$1", "onClick", "[android.view.View]", "void", new Object[]{view});//<--插桩的代码
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "onClick", 0).show();
                }
            });
        }
    }
    

    到了这里,我们只需要在hook_onclickEnter这个方法中编写全局点击事件监控处理逻辑就可以了,所有的这一切都是插件自动完成的哦,我们只需要配置Hook规则就可以了,是不是非常简单。

    示例配置传送门:https://github.com/miqt/android-plugin/blob/master/app/build.gradle

    以此类推,该插件还可以通过自定义Hook规则,Hook项目中的任意方法的代码,达到切面编程的目的。

    使用配置方法

    1. 添加maven仓库

      maven { url 'https://raw.githubusercontent.com/miqt/maven/master' }
      maven { url 'https://gitee.com/miqt/maven/raw/master' }
      

      还拉取不到库?

      maven { url 'https://raw.fastgit.org/miqt/maven/master' }
      

      或者,去我的仓库git地址下载下来,本地依赖。

      最开始我使用 jcenter() ,结果后来这个库官方弃用了,不过现在 0.3.5版本 仍然可以从这个库上拉取下来,之后版本我都使用gitee和github作为仓库存储地址了。

    2. 添加插件依赖

      项目根目录:build.gradle 添加以下代码

      dependencies {
          classpath 'com.miqt:hook-method-plugin:0.4.0'
      }
      

      对应 module 中启用插件,可以是application也可以是library

      apply plugin: 'com.miqt.plugin.hookmethod'
      hook_method {
          buildLog = true
          injectJar = false //是否hook引用的第三方jar包
          enable = true
          hookTargets {
              hook_onclick { // <-- 自定义Hook点
                  interfaces = "android/view/View\$OnClickListener"//<-- hook条件1,继承了这个接口
                  methodName = "onClick"                          //<-- hook条件2,方法名
                  descriptor = "(Landroid/view/View;)V"           //<-- hook条件3,方法参数和返回值类型
                  hookTiming = "Enter"                            //<-- hook条件4,指定是在方法进入时进行Hook
              }
          }
      }
      
    3. 对应 module 中添加类库依赖

      dependencies {
          implementation 'com.miqt:hook-method-lib:0.4.0'
      }
      

      项目 clean 然后运行,logcat 过滤 MethodHookHandler 就可以看到打印结果啦!

    插件配置参数说明

    hook_method {} 中的参数

    这个里面是定义插件相关的配置。

    参数 是否必填 类型 含义 默认值
    enable bool 是否启用 true
    runVariant 字符串 插件执行环境,有的时候我们只想在debug环境进行插桩,release环境不需要,这时候可以设置为:DEBUG,表示仅DEBUG执行时,运行插件,这个参数有四个枚举值:
    DEBUG: 仅Debug运行时插桩
    RELEASE: 仅RELEASE运行时插桩
    ALWAYS: 所有运行情况 (默认)
    NEVER: 从不插桩,等同于enable = false
    ALWAYS
    injectJar bool 是否对引用的所有第三方依赖jar,aar进行按照规则插桩hook false
    buildLog bool 是否在.\app\build\plugin 文件夹输出插件编译日志,编译有错误时,请打开 true
    handler 字符串 插桩Hook转发的Handler接收类,也就是插桩处理类,例如传xxx.xxx.A,则编译后会自动生成A.java这个类,并自动生成方法,类似这种: com.miqt.hookplugin.HookHandler
    handlerDir 字符串 插桩Hook转发的Handler接收类在那个路径生成,默认是.\src\main\java 一般不需要自定义 .\src\main\java

    hookTargets {} 中的参数

    结构:

    hook_method {
        hookTargets {
            name1 {
                条件1 = value1
                条件2 = value2
                条件3 = value3
            }
            name2 {
                条件1 = value1
                条件2 = value2
                条件3 = value3
            }
        }
    }
    

    这里是定义hood点位筛选条件的,逻辑是,必须满足参数 1,2,3设置的条件,才会插桩

    注意:如果设置:hook_All{ } 这种无条件参数的,意思就是所有的方法都插桩。

    参数 是否必填 类型 含义 默认值
    name 字符串 上文的name1,name2位置,意思是hook点命名,这个命名最终会是这个点位的Hook接收方法名,可以自己随便定义 null
    access int 限定条件之:方法访问修饰符,比如private,public,static,final,使用`Opcodes.ACC_PRIVATE Opcodes.ACC_STATIC`这种形式来定义 -1
    interfaces 字符串 限定条件之:方法所在类必须实现了什么接口,例如OnClickListener接口就这么写:interfaces = "android/view/View\$OnClickListener"这里不用点,用/表示这是字节码标识符。给方法或类加@HookInfo注解,插件会自动在编译控制台和编译Log日志文件中展示出对应的字节码标识符。 null
    superName 字符串 限定条件之:方法所在类必须是superName的子类 null
    className 字符串 限定条件之:方法所在类名称,这里是全称,例如com/xxx/A,支持正则限定 null
    methodName 字符串 限定条件之:方法名,支持正则限定 null
    descriptor 字符串 限定条件之:方法字段描述符,不知道咋写的用@HookInfo标记看下输出就知道了。 null
    annotation 字符串 限定条件之:方法或所在类必须包含这个注解 null
    signature 字符串 限定条件之:方法或所在类必须包含这个泛型 null
    exceptions 字符串 限定条件之:方法必须符合抛出某异常的形式 null
    hookTiming 字符串 限定条件之:在方法进入时插桩还是退出时
    Enter:方法进入时
    Return:方法退出时
    `Enter
    Return`:进入和退出时(默认) Enter|Return

    内置注解

    @HookInfo: 输出对应字节码限制条件信息
    @HookMethod: 标记hook方法,不需要写hookTargets,可以理解为内置的
    @HookMethodInherited: 标记hook方法,有类继承性,不需要写hookTargets,可以理解为内置的
    @IgnoreMethodHook: 标记忽略方法,优先级最高

    读都读到这里了,帮我点个star吧,你的肯定是我持续维护的动力!

    如果有使用问题欢迎提交Issues ,或者加我微信一起交流,微信号在我的主页。

    致谢

    这个插件是借鉴了很多大佬的代码,并结合自己的想法进行了一些调整,在此感谢他们付出的努力。

    https://github.com/novoda/bintray-release
    https://github.com/JeasonWong/CostTime
    https://github.com/MegatronKing/StringFog

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