Android 字节码插桩

三、AOP思想

银行系统会有一个取款流程，我们可以把方框里的流程合为一个，另外系统还会有一个查询余额流程，我们先把这两个流程放到一起，有没有发现，这个两者有一个相同的验证流程，我们先把它们圈起来再说下一步，有没有想过可以把这个验证用户的代码是提取出来，不放到主流程里去呢，这就是AOP的作用了，有了AOP，你写代码时不要把这个验证用户步骤写进去，即完全不考虑验证用户。

• 什么是AOP：把这些横跨并嵌入众多模块里的功能（如监控每个方法的性能） 集中起来，放到一个统一的地方来控制和管理
• 能给我带来什么：不修改源代码的情况下给程序动态统一添加功能的一种技术，把散落在程序中的公共部分提取出来，做成切面类，这样的好处在于，代码的可重用，一旦涉及到该功能的需求发生变化，只要修改该代码就行，否则，你要到处修改，如果只要修改1、2处那还可以接受，万一有1000处呢。

四、Android打包流程插桩入口

这是app打包流程的整个过程而我把这个打包流程主要分为一下步骤：

• aapt来打包资源文件，生成R.java文件
• 处理AIDL，生成对应的.java接口文件
• 编译Java文件，生成对应的.class文件
• 把.class文件转化成Davik VM支持的.dex文件
• 打包生成未签名的.apk文件。

字节码插桩入口：我们知道Android程序从Java源代码到可执行的Apk包主要分析两个环节：

• javac：将源文件编译成class格式的文件
• dex：将class格式的文件汇总到dex格式的文件中

我们要想对字节码进行修改，只需要在javac之后，dex之前对class文件进行字节码扫描，并按照一定规则进行过滤及修改就可以了，这样修改过后的字节码就会在后续的dex打包环节被打到apk中，这就是我们的插桩入口。

插桩方式一、：transform api

每个Transform其实都是一个gradle task，Android编译器中的TaskManager将每个Transform串连起来，第一个Transform接收来自javac编译的结果，以及已经拉取到在本地的第三方依赖（jar. aar），还有resource资源，注意，这里的resource并非android项目中的res资源，而是asset目录下的资源。这些编译的中间产物，在Transform组成的链条上流动，每个Transform节点可以对class进行处理再传递给下一个Transform。我们常见的混淆，Desugar等逻辑，它们的实现如今都是封装在一个个Transform中，而我们自定义的Transform，会插入到这个Transform链条的最前面。

implementation 'com.android.tools.build:gradle:1.5.0'复制代码

五、自定义Gradle插件

1、创建一个Android library Module工程

2、build.gradle改成groovy方式

apply plugin: 'groovy'

    dependencies {
        compile gradleApi()
        compile localGroovy()
    }复制代码

3、新建.groovy类继承 Plugin并实现 apply方法 ，注意：类的后缀不再是.java而是.groovy

4、在main下创建resources目录

5、增加对应的maven deployer发布到本地或远程仓库

6、使用已发布的仓库

六、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。

可以使用一个插件[ ASM Bytecode Outline ]更有效的用ASM编写字节码

ASM（core api） 按照 visitor模式 按照 class文件结构 依次访问class文件的每一部分，有如下几个重要的visitor。

操作流程

1. 需要创建一个 ClassReader 对象，将 .class 文件的内容读入到一个字节数组中
2. 然后需要一个 ClassWriter 的对象将操作之后的字节码的字节数组回写
3. 需要事件过滤器 ClassVisitor。在调用 ClassVisitor 的某些方法时会产生一个新的 XXXVisitor 对象，当我们需要修改对应的内容时只要实现自己的 XXXVisitor 并返回就可以了

ClassReader 类

这个类会将 .class 文件读入到 ClassReader 中的字节数组中，它的 accept 方法接受一个 ClassVisitor 实现类，并按照顺序调用 ClassVisitor 中的方法

ClassWriter 类

ClassWriter 是一个 ClassVisitor 的子类，是和 ClassReader 对应的类，ClassReader 是将 .class 文件读入到一个字节数组中，ClassWriter 是将修改后的类的字节码内容以字节数组的形式输出。

ClassVisitor 抽象类

（参数类型描述符）返回值描述符复制代码复制代码

方法boolean onGroupClick(ExpandableListView parent, View v, int groupPosition, long id) 　的描述符如下：
(Landroid/widget/ExpandableListView;Landroid/view/View;IJ)Z复制代码

假设待修改的方法如下：

public int test() {
  try {  
      Thread.sleep(1000);
  } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
  }
}复制代码

修改之后需要变成：

public int test() {
   long startTime = System.currentTimeMillis();
   try {  
       Thread.sleep(1000);}
   catch (InterruptedException e){ 
       e.printStackTrace();  
   }
   long timing = System.currentTimeMillis() - startTime;
   BlockManager.timingPage(getLocalClassName(), timing);
}复制代码