使用代理机制进行API Hook进而达到方法增强是框架的常用手段,比如J2EE框架Spring通过动态代理优雅地实现了AOP编程,极大地提升了Web开发效率;同样,插件框架也广泛使用了代理机制来增强系统API从而达到插件化的目的。本文将带你了解基于动态代理的Hook机制。
阅读本文之前,可以先clone一份 understand-plugin-framework,参考此项目的dynamic-proxy-hook
模块。另外,插件框架原理解析系列文章见索引。
代理是什么
为什么需要代理呢?其实这个代理与日常生活中的“代理”,“中介”差不多;比如你想海淘买东西,总不可能亲自飞到国外去购物吧,这时候我们使用第三方海淘服务比如惠惠购物助手等;同样拿购物为例,有时候第三方购物会有折扣比如当初的米折网,这时候我们可以少花点钱;当然有时候这个“代理”比较坑,坑我们的钱,坑我们的货。
从这个例子可以看出来,代理可以实现方法增强,比如常用的日志,缓存等;也可以实现方法拦截,通过代理方法修改原方法的参数和返回值,从而实现某种不可告人的目的~接下来我们用代码解释一下。
静态代理
静态代理,是最原始的代理方式;假设我们有一个购物的接口,如下:
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public interface Shopping { Object[] doShopping(long money); } |
它有一个原始的实现,我们可以理解为亲自,直接去商店购物:
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public class ShoppingImpl implements Shopping { @Override public Object[] doShopping(long money) { System.out.println("逛淘宝 ,逛商场,买买买!!"); System.out.println(String.format("花了%s块钱", money)); return new Object[] { "鞋子", "衣服", "零食" }; } } |
好了,现在我们自己没时间但是需要买东西,于是我们就找了个代理帮我们买:
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public class ProxyShopping implements Shopping { Shopping base; ProxyShopping(Shopping base) { this.base = base; } @Override public Object[] doShopping(long money) { // 先黑点钱(修改输入参数) long readCost = (long) (money * 0.5); System.out.println(String.format("花了%s块钱", readCost)); // 帮忙买东西 Object[] things = base.doShopping(readCost); // 偷梁换柱(修改返回值) if (things != null && things.length > 1) { things[0] = "被掉包的东西!!"; } return things; } |
很不幸,我们找的这个代理有点坑,坑了我们的钱还坑了我们的货;先忍忍。
动态代理
传统的静态代理模式需要为每一个需要代理的类写一个代理类,如果需要代理的类有几百个那不是要累死?为了更优雅地实现代理模式,JDK提供了动态代理方式,可以简单理解为JVM可以在运行时帮我们动态生成一系列的代理类,这样我们就不需要手写每一个静态的代理类了。依然以购物为例,用动态代理实现如下:
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public static void main(String[] args) { Shopping women = new ShoppingImpl(); // 正常购物 System.out.println(Arrays.toString(women.doShopping(100))); // 招代理 women = (Shopping) Proxy.newProxyInstance(Shopping.class.getClassLoader(), women.getClass().getInterfaces(), new ShoppingHandler(women)); System.out.println(Arrays.toString(women.doShopping(100))); } |
动态代理主要处理InvocationHandler
和Proxy
类;完整代码可以见github
代理Hook
我们知道代理有比原始对象更强大的能力,比如飞到国外买东西,比如坑钱坑货;那么很自然,如果我们自己创建代理对象,然后把原始对象替换为我们的代理对象,那么就可以在这个代理对象为所欲为了;修改参数,替换返回值,我们称之为Hook。
下面我们Hook掉startActivity
这个方法,使得每次调用这个方法之前输出一条日志;(当然,这个输入日志有点点弱,只是为了展示原理;只要你想,你想可以替换参数,拦截这个startActivity
过程,使得调用它导致启动某个别的Activity,指鹿为马!)
首先我们得找到被Hook的对象,我称之为Hook点;什么样的对象比较好Hook呢?自然是容易找到的对象。什么样的对象容易找到?静态变量和单例;在一个进程之内,静态变量和单例变量是相对不容易发生变化的,因此非常容易定位,而普通的对象则要么无法标志,要么容易改变。我们根据这个原则找到所谓的Hook点。
然后我们分析一下startActivity
的调用链,找出合适的Hook点。我们知道对于Context.startActivity
(Activity.startActivity的调用链与之不同),由于Context
的实现实际上是ContextImpl
;我们看ConetxtImpl
类的startActivity
方法:
阅读本文之前,可以先clone一份 understand-plugin-framework,参考此项目的dynamic-proxy-hook
模块。另外,插件框架原理解析系列文章见索引。
代理是什么
为什么需要代理呢?其实这个代理与日常生活中的“代理”,“中介”差不多;比如你想海淘买东西,总不可能亲自飞到国外去购物吧,这时候我们使用第三方海淘服务比如惠惠购物助手等;同样拿购物为例,有时候第三方购物会有折扣比如当初的米折网,这时候我们可以少花点钱;当然有时候这个“代理”比较坑,坑我们的钱,坑我们的货。
从这个例子可以看出来,代理可以实现方法增强,比如常用的日志,缓存等;也可以实现方法拦截,通过代理方法修改原方法的参数和返回值,从而实现某种不可告人的目的~接下来我们用代码解释一下。
静态代理
静态代理,是最原始的代理方式;假设我们有一个购物的接口,如下:
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public interface Shopping { Object[] doShopping(long money); } |
它有一个原始的实现,我们可以理解为亲自,直接去商店购物:
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public class ShoppingImpl implements Shopping { @Override public Object[] doShopping(long money) { System.out.println("逛淘宝 ,逛商场,买买买!!"); System.out.println(String.format("花了%s块钱", money)); return new Object[] { "鞋子", "衣服", "零食" }; } } |
好了,现在我们自己没时间但是需要买东西,于是我们就找了个代理帮我们买:
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public class ProxyShopping implements Shopping { Shopping base; ProxyShopping(Shopping base) { this.base = base; } @Override public Object[] doShopping(long money) { // 先黑点钱(修改输入参数) long readCost = (long) (money * 0.5); System.out.println(String.format("花了%s块钱", readCost)); // 帮忙买东西 Object[] things = base.doShopping(readCost); // 偷梁换柱(修改返回值) if (things != null && things.length > 1) { things[0] = "被掉包的东西!!"; } return things; } |
很不幸,我们找的这个代理有点坑,坑了我们的钱还坑了我们的货;先忍忍。
动态代理
传统的静态代理模式需要为每一个需要代理的类写一个代理类,如果需要代理的类有几百个那不是要累死?为了更优雅地实现代理模式,JDK提供了动态代理方式,可以简单理解为JVM可以在运行时帮我们动态生成一系列的代理类,这样我们就不需要手写每一个静态的代理类了。依然以购物为例,用动态代理实现如下:
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public static void main(String[] args) { Shopping women = new ShoppingImpl(); // 正常购物 System.out.println(Arrays.toString(women.doShopping(100))); // 招代理 women = (Shopping) Proxy.newProxyInstance(Shopping.class.getClassLoader(), women.getClass().getInterfaces(), new ShoppingHandler(women)); System.out.println(Arrays.toString(women.doShopping(100))); } |
动态代理主要处理InvocationHandler
和Proxy
类;完整代码可以见github
代理Hook
我们知道代理有比原始对象更强大的能力,比如飞到国外买东西,比如坑钱坑货;那么很自然,如果我们自己创建代理对象,然后把原始对象替换为我们的代理对象,那么就可以在这个代理对象为所欲为了;修改参数,替换返回值,我们称之为Hook。
下面我们Hook掉startActivity
这个方法,使得每次调用这个方法之前输出一条日志;(当然,这个输入日志有点点弱,只是为了展示原理;只要你想,你想可以替换参数,拦截这个