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ReplaceMethod(对调用的方法进行替换的工具)

ReplaceMethod(对调用的方法进行替换的工具)

作者: 牛晓伟 | 来源:发表于2022-01-08 17:09 被阅读0次

    ReplaceMethod(对调用的方法进行替换的工具)

    用它能做什么

    ReplaceMethod: 在编译阶段利用ASM对方法进行替换的工具。 用它可以对调用的方法进行替换,比如下面的一些例子:

    1. 对view.SetOnclickListener方法进行替换。比如:

      代码中的所有的view.setOnClickListener方法最终被下面的方法替换

      public static void setOnClickListener(View view, View.OnClickListener clickListener, Object[] objects) {
           view.setOnClickListener(new ClickListenerWrapper(clickListener,objects));
       }
      
       public static class ClickListenerWrapper implements View.OnClickListener {
           private View.OnClickListener listener;
           private Object[] params;
      
           public ClickListenerWrapper(View.OnClickListener listener,Object[] objects) {
               this.listener = listener;
               params = objects;
           }
      
           @Override
           public void onClick(View v) {
               String className = params[0]+"";
               String classSimpleName = className.substring(className.lastIndexOf(".") + 1);
               Log.i(TAG, "click info: (" + classSimpleName + ".java:" + params[3] + ")" + " or (" + classSimpleName + ".kt:" + params[3] + ")"+"   view:"+v+"  clickListener:"+listener);
               if (listener != null) {
                   listener.onClick(v);
               }
           }
       }
      

      上面代码最终的效果是:在view被点击的时候,会打印当前setOnClickListener的具体代码处(类名,方法,行数)

    2. 对各种new Thread() 进行治理,如下:

      把代码中的甚至是第三方库中的所有new Thread()的代码统一都转入下面的方法中生成线程

      public static Thread createThread() {
            //使用统一的创建线程的方法重新生成Thread,
      }
      
    3. 排查隐私问题,可以对涉及隐私的方法调用进行替换, 如下:

      获取手机mac的代码如下:

      WifiManager wm = (WifiManager) context.getApplicationContext().getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
      WifiInfo wi = wm.getConnectionInfo();
       wi.getMacAddress()
      

      可以对wi.getMacAddress方法进行替换到下面方法中:

      public static String getMacAddress(WifiInfo wi) {
            // 增加自己的逻辑,如添加log信息
            String result = wi.getMacAddress()
            return result;
      }
      
    4. 对第三方jar或aar的方法进行替换,比如对第三方jar中的Log进行拦截,把需要的关键的log信息存储下来,或者修复第三方的bug

    5. 大家还可以根据自己的需要来做其他更有趣的事情

    实现原理

    在说实现原理之前,先看下使用ReplaceMethod替换方法的例子

    对Activity的setContentView(int)方法进行替换例子

    原先代码 替换后的class 最终调用的方法

    上面例子展示了对Activity的setContentView(int)方法替换,

    1. 会在当前的类中生成一个私有的静态的方法(当前的类实例及setContentView的参数作为参数)
    2. 判断当前类是否是Activity的子类,是的话则调用ReplaceMethodDemo.setContentView(Activity, int) 方法, 至此setContentView(int)方法被替换为ReplaceMethodDemo.setContentView(Activity, int)
    3. 若当前类不是Activity的子类,则还是执行之前的逻辑
    原理

    看了上面的替换结果,我想大家冒出来的第一个问题是:替换不应该是 xxx.invokeAMethod -----> 被替换为yyy.invokeAMethod 这么简单吗? 为啥要生成私有的静态方法这个啰嗦的不在?关于这个问题在下面给与答复。

    方法替换的本质就是: xxx.invokeAMethod -----> yyy.invokeAMethod

    围绕本质 ,实现主要做三件事情:

    1 收集替换信息
    收集替换信息主要是在**.gradle文件中进行配置(为啥没有采用在txt文本文件中进行配置的主要原因是,配置项目确实很多,在文本文件中配置起来非常麻烦,出现错误难以定位问题),具体的配置介绍会在后面介绍
    收集需要替换的方法信息,在编译过程中通过ASM,查找到替换的方法后,插入替换者的信息字节码。

    2 定位替换方法
    利用ASM,根据收集到的信息,去定位具体的方法,定位的时候主要对比:方法的owner(所属类),方法是静态的还是实例,方法的名称,方法描述符。在定位确定的方法,比如:静态方法调用 StaticClass.invokeStaticMethod() (并且StaticClass的父类中没有定义invokeStaticMethod这个方法)的时候,是非常的简单的,在定位调用的是父类的静态/非静态方法是不能正确定位的,如上面例子 对Activity类的setContentView(int)方法替换,在ChildActivity(Activity子类)调用setContentView(int)方法,这时候的owner是ChildActivity ,它和Activity肯定是不一样的,这时候就会导致定位不到,但是ChildActivity中调用的setContentView(int)确实是需要替换的方法,那因此针对这种情况需要特殊处理,处理方法如下:

    1. 在当前类中生成一个私有的静态方法,它的参数有(当前类作为第一个参数,替换方法的参数。静态/实例方法的参数是不一样的),它的返回值与替换方法保持一致
    2. 在该静态方法中加入一些判断逻辑,判断第一个参数是否是替换方法owner的子类,是的话进行替换,不是则保存原先逻辑
    3. 把调用替换方法的地方替换为调用 生成的私有静态方法

    这样,就可以在运行期间来进行检测定位逻辑和替换逻辑了

    3 替换
    定位到替换方法后,利用ASM插入对应的字节码,主要分为几种情况:

    1. 对于确定的方法 的方法,直接替换为目标类的方法名(目标类指yyy),替换后的效果:xxx.invokeAMethod -----> yyy.invokeAMethod
    2. 对于new对象的方法,直接替换为目标类的静态方法(目标类指yyy,静态方法的参数与构造函数参数一致,返回值为new对象对应的类),替换后的效果: new MyClass( int ,int ) -------> yyy.createMyClass( int, int)
    3. 对于调用的是父类的静态/非静态方法,利用ASM在当前类中插入 私有静态方法(见 2 定位替换方法),替换后效果:xxx.invokeAMethod -----> 当前类.generateStaticMethod ------> yyy.invokeAMethod

    接入(参考代码中的例子)

    1.工程的gradle文件

    buildscript {
        repositories {
                    maven { url 'https://jitpack.io' }
           
        }
        dependencies {
            classpath "com.github.niuxiaowei:ReplaceMethod:1.0.0"
        }
    }
    allprojects {
        repositories {
            maven { url 'https://jitpack.io' }
        }
    }
    

    2.app的gradle文件

    apply plugin: 'ReplaceMethodPlugin'
    
    
    replaceMethod{
        open true
        openLog true
        logFilters "IInterfaceTest"
        replaceByMethods{
            register {
                replace {
                    invokeType "ins"
                    className "android.view.LayoutInflater"
                    methodName "inflate"
                    desc "(int,android.view.ViewGroup)android.view.View"
                }
                by {
                    className = "com.mi.replacemethod.ReplaceMethodDemo"
                    methodName = "inflate"
                    addExtraParams = true
                }
            }
       }
    }
    

    replaceMethod中进行配置,可以参考代码中的例子。

    配置项介绍
    open: true:替换功能打开, false:替换功能关闭
    openLog : true: 编译过程中的log打开, 否则关闭 (日志建议不要打开,否则影响编译速度)
    logFilters: 配合openLog使用,只有在openLog为true的情况下才有效。不配置则会把所有日志打印出来,配置后只显示配置的日志,可以配置多个,用","分割,如: logFilters "IInterfaceTest","Main", "AA"
    replaceByMethods:注册多个替换方法

    register: 注册一对replace by。 可以这样理解register:replace中的方法被by方法替换

    replace: 配置需要替换的方法,它的属性有:

    1. invokeType,代表方法类型:静态的,实例,构造方法,它的值有:static(静态方法),ins(非私有实例方法),new(构造方法)

    2. className,方法所属的类名, 配置内部类时候必须使用"\$", 如

      className "(android.view.View\$OnClickListener)"
      
    3. methodName,方法的名称

    4. desc,方法描述符配置,格式: (paramType, paramType2,...) returnType。
      paramType: 基本数据类型直接用基本数据类型,否则使用类的全路径,多个param直接用 "," 分割
      returnType: 同上,代表返回类型,返回类型为void,可以不用配置
      若方法没有参数并且返回类型为void,则可不用配置该项

    5. releaseEnable: 在buildType为release的时候 替换功能 是否有用。 true:代表该条替换在release进行替换,默认值false

    6. ignoreOverideStaticMethod:针对子类中调用父类定义的非私有静态方法情况,默认值为false,如下面的例子:

      register {
               replace {
                   invokeType "static"
                   className "android.view.View"
                   methodName "inflate"
                   desc "(android.content.Context,int,android.view.ViewGroup)android.view.View"
                   ignoreOverideStaticMethod true
               }
               by {
                   className = "com.mi.replacemethod.ReplaceMethodDemo"
                   methodName = "inflate"
                   addExtraParams  true
               }
           }
      

      对View的inflate方法替换,若该值为true,则会忽略子类中重新定义的相同的inflate方法,而直接进行替换。

    7. replacePackages:对哪些package进行替换,不配置则对所有的包进行替换,可以配置多个,如:replacePackages "com.mi","com.niu"

    by: 配置替换replace的方法信息, 它的属性有:

    1. className: 类名, 配置内部类时候必须使用"\$", 如

      className "(android.view.View\$OnClickListener)"
      
    2. methodName:方法名,必须是public类型的静态方法, 若与replace的方法同名,则可不用配置

    3. addExtraParams: 是否需要额外数据, true需要,若配置为true,则在方法的参数中必须有一个Object[] 类型的参数,并且必须是最后一个参数,否则在运行过程中会奔溃, Object[] 信息有:object[0] 调用replace方法的类全路径名称, object[1] 调用replace方法的方法名称, object[2] 调用replace方法的方法描述符合,object[3] 调用replace方法的行信息

    还未实现功能

    不能对私有方法进行替换
    不能对在子类中调用父类定义的静态方法进行替换,比如:对在View子类的静态方法中调用View的inflate方法进行替换

    public class MyView extends View{
      
          private static void init(Context context, int resource, ViewGroup root){
                   inflate(contet, resource,  root);
         }
    
    }
    

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