Hook(钩子)技术的含义和工作原理

1.我们得先了解什么是hook

hook的含义:对于Windows系统,它是建立在事件驱动机制上的,说白了就是整个系统都是通过消息传递实现的。hook(钩子)是一种特殊的消息处理机制,它可以监视系统或者进程中的各种事件消息,截获发往目标窗口的消息并进行处理。所以说,我们可以在系统中自定义钩子,用来监视系统中特定事件的发生,完成特定功能,如屏幕取词,监视日志,截获键盘、鼠标输入等等。

       程序员在讨论时也常说“可以先钩住再处理”,即执行某操作之前,优先处理一下,再决定后面的执行走向。
        钩子的种类很多,每种钩子可以截获相应的消息,如键盘钩子可以截获键盘消息,外壳钩子可以截取、启动和关闭应用程序的消息等。钩子可以分为线程钩子和系统钩子,线程钩子可以监视指定线程的事件消息,系统钩子监视系统中的所有线程的事件消息。因为系统钩子会影响系统中所有的应用程序,所以钩子函数必须放在独立的动态链接库(DLL) 中。
       所以说,hook(钩子)就是一个Windows消息的拦截机制,可以拦截单个进程的消息(线程钩子),也可以拦截所有进程的消息(系统钩子),也可以对拦截的消息进行自定义的处理。Windows消息带了一些程序有用的信息,比如Mouse类信息,就带有鼠标所在窗体句柄、鼠标位置等信息,拦截了这些消息,就可以做出例如金山词霸一类的屏幕取词功能。

2.hook的分类

hook又分为线程hook和系统hook,线程hook是指监视指定的线程的事件消息,而系统hook则是指监视整个系统的线程的事件消息。

3.接下来我们讲讲他们的工作原理

 在正确使用钩子函数前,我们先讲解钩子函数的工作原理。当您创建一个钩子时,WINDOWS会先在内存中创建一个数据结构,该数据结构包含了钩子的相关信息,然后把该结构体加到已经存在的钩子链表中去。新的钩子将加到老的前面。当一个事件发生时,如果您安装的是一个线程钩子,您进程中的钩子函数将被调用。如果是一个系统钩子,系统就必须把钩子函数插入到其它进程的地址空间,要做到这一点要求钩子函数必须在一个动态链接库中,所以如果您想要使用系统钩子,就必须把该钩子函数放到动态链接库中去。

      两个例外:工作日志钩子工作日志回放钩子。这两个钩子的钩子函数必须在安装钩子的线程中。原因是:这两个钩子是用来监控比较底层的硬件事件的,既然是记录和回放,所有的事件就当然都是有先后次序的。所以如果把回调函数放在DLL中,输入的事件被放在几个线程中记录,所以我们无法保证得到正确的次序。故解决的办法是:把钩子函数放到单个的线程中,譬如安装钩子的线程。
       说明: 
  (1) 如果对于同一事件(如鼠标消息)既安装了线程钩子又安装了系统钩子,那么系统会自动先调用线程钩子,然后调用系统钩子。 
  (2) 对同一事件消息可安装多个钩子处理过程,这些钩子处理过程形成了钩子链。当前钩子处理结束后应把钩子信息传递给下一个钩子函数。而且最近安装的钩子放在链的开始,而最早安装的钩子放在最后,也就是后加入的先获得控制权。 
  (3) 钩子特别是系统钩子会消耗消息处理时间,降低系统性能。只有在必要的时候才安装钩子,在使用完毕后要及时卸载。

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