Android插件化——谈谈我理解的坑位

坑位的概念

第一次听说坑位的概念是在360开源插件化框架RePlugin，我印象最深刻的就是在演讲过程中提到的只Hook了一处以及独创坑位概念。虽然下载了源码并且也大致了解了原理，但是自己好像还是有些模糊，感觉抓不到重点。昨天在看Hook AMS来实现启动一个不在AndroidManifest注册的Activity，因为版本问题，网上代码基本上都不行了。突然想起这个坑位法，决定自己尝试一次！

原理

• 坑位的概念是指在AndroidManifest中注册，但并没有真实的实现类，只作为其他Activity启动的坑位
• Hook点为ClassLoader，Android中的ClassLoader有两个，分别为DexClassLoader和PathClassLoader，用于加载APK的是PathClassLoader，也是Android里面默认的类加载器，这个也就是需要Hook的地方。

过程如下：

启动流程

这个原理是真心简单，这里需要有关于ClassLoader和Activity启动流程的知识。
我们知道在启动一个新的Activity时，AMS会对其进行很多检测，例如是否在AndroidManifest中注册，是否有权限启动等等。如果这些都通过，那么需要判断当前的进程是否存在，不存在需要先调用 ActivityThread.main()方法，开启线程循环以及启动Application。最终会通过ActivityThread的Handler发送一条为“BIND_APPLICATION”的消息，通过这个消息，Handler来处理这次 Application的创建过程。这里会创建Application、LoadedApk等。

1. LoadedApk对象是APK文件在内存中的表示。 Apk文件的相关信息，诸如Apk文件的代码和资源，甚至代码里面的Activity，Service等组件的信息我们都可以通过此对象获取。注意：这里会创建一个ClassLoader作为类加载器，也就是我们需要Hook的。

LoadedApk.java
    public ClassLoader getClassLoader() {
        synchronized (this) {
            if (mClassLoader == null) {
                createOrUpdateClassLoaderLocked(null /*addedPaths*/);
            }
            return mClassLoader;
        }
    }

1. Activity的创建是通过反射创建，使用的就是上面提到的ClassLoader，所以我们只需要Hook住这个ClassLoader，通过类的双亲委派机制来实现我们自己的逻辑即可。

源码分析部分省略，位置在ActivityThread处理LAUNCH_ACTIVITY的消息类型处。

代码实现

Hook代码：

    public static void hookClassLoader(Application context) {
        try {
            // 获取Application类的mLoadedApk属性值
            Object mLoadedApk = getFieldValue(context.getClass().getSuperclass(), context, "mLoadedApk");
            if (mLoadedApk != null) {
                // 获取其mClassLoader属性值以及属性字段
                final ClassLoader mClassLoader = (ClassLoader) getFieldValue(mLoadedApk.getClass(), mLoadedApk, "mClassLoader");
                if (mClassLoader != null) {
                    Field mClassLoaderField = getField(mLoadedApk.getClass(), "mClassLoader");
                    // 替换成自己的ClassLoader
                    mClassLoaderField.set(mLoadedApk, new ClassLoader() {
                        @Override
                        public Class loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                            // 替换Activity
                            if (name.endsWith("MainActivity2")) {
                                Log.d(TAG, "loadClass: name = " + name);
                                name = name.replace("MainActivity2", "MainActivity3");
                                Log.d(TAG, "loadClass: 替换后name = " + name);
                            }

                            return mClassLoader.loadClass(name);
                        }
                    });
                }
            }

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    /**
     * 反射获取属性值
     *
     * @param c         class
     * @param o         对象
     * @param fieldName 属性名称
     * @return 值
     * @throws NoSuchFieldException   e
     * @throws IllegalAccessException e
     */
    public static Object getFieldValue(Class c, Object o, String fieldName) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        Field field = getField(c, fieldName);
        if (field != null) {
            return field.get(o);
        } else {
            return null;
        }
    }

    /**
     * 反射获取对象属性
     *
     * @param aClass    c
     * @param fieldName 属性名称
     * @return 属性
     * @throws NoSuchFieldException e
     */
    private static Field getField(Class aClass, String fieldName) throws NoSuchFieldException {
        Field field = aClass.getDeclaredField(fieldName);
        if (field != null) {
            field.setAccessible(true);
        }
        return field;
    }

注释写的比较清楚，简单说下原理：

1. 获取Application的LoadedApk对象mLoadedApk
2. 获取LoadedApk的属性ClassLoader mClassLoader
3. 通过反射进行替换，这里写死了一些内容，比如遇到名称为MainActivity2的Activity则替换成MainActivity3

测试

1. Application初始化：

public class MyApplication extends Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        HookUtils.hookClassLoader(this);
    }
}

1. 设置坑位
   AndroidManifest注册一个不存在的Activity

   
   
   

   坑位

2. 启动Activity

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val listener = object : View.OnClickListener {
            override fun onClick(v: View?) {
                val intent = Intent()
                intent.component = ComponentName("com.example.administrator.test", "com.example.administrator.test.MainActivity2")
                startActivity(intent)
            }
        }

        // Example of a call to a native method
        sample_text.text = "MainActivity"

        bt_test.setOnClickListener(listener)
    }

1. 结果

   
   
   

   结果

结果

可以看到，通过这种方式实现了不在AndroidManifest中注册，但是可以启动Activity的效果。这里可以应用到插件化中，如Replugin，编译时自动注入坑位，运行时进行确定坑位。当然了，这里只是做一些微小的实现，如果想要真正完成完美的插件化，那真是革命尚未成功，同志仍需努力。

总结

当真正读懂摸个框架源码的时候，我常常会想：为什么我没有想到这种方式？可能是缺少经验，也可能是思维固化了吧。保持一颗学习的心，多看看，多想想。