Android studio项目编译期字节码插入实践Note

来源：互联网发布：淘宝直通车宝贝标题编辑：程序博客网时间：2024/05/16 08:47

标签（空格分隔）： Android

出发点

希望通过编译器的字节码插入,实现组件化项目,模块的生命周期初始化工作,在编码期完全不调用子模块的任何代码,包括子模块的生命周期初始化,达到完全解耦的目的.这个做法来自:Android彻底组件化方案实践,在作者的文中对这部分未做详细的说明,在文末贴出的gradle插件也还未做测试.但是在主要参考了: Android热补丁动态修复技术（三）—— 使用Javassist注入字节码，完成热补丁框架雏形（可使用）一文后根据作者代码进行实践,终于达到目的,对gradle也有了进基本的了解,作笔记如下,代码主要复制于第二篇文章中.

实现

通过添加一个gradle插件添加一个构建过程中的TransformTask : transformClassesWithPreDexForDebug在这个task中获取到已经生成的class文件,使用javassist进行字节码直接插入.

步骤

几乎全部引用自AItsuki的文章

自定义一个plugin:

新建一个module，选择library module，module名字必须叫BuildSrc

删除module下的所有文件，除了build.gradle，替换build.gradle中的内容

apply plugin: 'groovy'repositories {  jcenter()}dependencies {  compile gradleApi()  compile 'com.android.tools.build:gradle:2.3.3'  compile 'org.javassist:javassist:3.20.0-GA'}

然后新建以下目录 src-main-groovy，同步

这时候就可以像普通module一样新建package和类了，不过这里的类是以groovy结尾，新建类的时候选择file，并且以.groovy作为后缀。

package com.longforusimport com.android.build.gradle.AppExtensionimport org.gradle.api.Pluginimport org.gradle.api.Projectpublic class TestPlugin implements Plugin<Project> {  @Override  public void apply(Project project) {    project.logger.error "================自定义插件成功！=========="    def android = project.extensions.findByType(AppExtension.class)    android.registerTransform(new PreDexTransform(project))//调用自定义的transform进行  }}

5.在app module下的buiil.gradle中添apply 插件

import com.longforus.TestPluginapply plugin: 'com.android.application'apply plugin: TestPlugin//应用插件......

说明：如果plugin所在的module名不叫BuildSrc，这里是无法apply包名的，会提示找不到。所以之前也说明取名一定要叫buildsrc
运行一下项目就可以看到”================自定义插件成功！==========”这句话了
和gradle有关的输出都会显示在gradle console这个窗口中。

自定义Transfrom

新建一个groovy继承Transfrom，注意这个Transfrom是要com.android.build.api.transform.Transform这个包的
代码如下:

package com.longforusimport com.android.build.api.transform.*import com.android.build.gradle.internal.pipeline.TransformManagerimport com.android.utils.FileUtilsimport org.gradle.api.Projectimport org.apache.commons.codec.digest.DigestUtilspublic class PreDexTransform extends Transform {  //        http://blog.csdn.net/u010386612/article/details/51131642  Project project  // 添加构造，为了方便从plugin中拿到project对象，待会有用  public PreDexTransform(Project project) {    this.project = project  }  // Transfrom在Task列表中的名字  // TransfromClassesWithPreDexForXXXX  @Override  String getName() {    return "preDex"  }  // 指定input的类型  @Override  Set<QualifiedContent.ContentType> getInputTypes() {    return TransformManager.CONTENT_CLASS  }  // 指定Transfrom的作用范围  @Override  Set<QualifiedContent.Scope> getScopes() {    return TransformManager.SCOPE_FULL_PROJECT  }  @Override  boolean isIncremental() {    return false  }  @Override  void transform(Context context, Collection<TransformInput> inputs,      Collection<TransformInput> referencedInputs,      TransformOutputProvider outputProvider, boolean isIncremental) throws IOException, TransformException, InterruptedException {    // inputs就是输入文件的集合    // outputProvider可以获取outputs的路径    // Transfrom的inputs有两种类型，一种是目录，一种是jar包，要分开遍历    inputs.each { TransformInput input ->      input.directoryInputs.each { DirectoryInput directoryInput ->        //TODO 这里可以对input的文件做处理，比如代码注入！        Inject.injectDir(directoryInput.file.absolutePath)//调用方法进行注入        // 获取output目录        def dest = outputProvider.getContentLocation(directoryInput.name,            directoryInput.contentTypes, directoryInput.scopes, Format.DIRECTORY)        // 将input的目录复制到output指定目录        FileUtils.copyDirectory(directoryInput.file, dest)      }      input.jarInputs.each { JarInput jarInput ->        //TODO 这里可以对input的文件做处理，比如代码注入！        String jarPath = jarInput.file.absolutePath;        String projectName = project.rootProject.name;        if(jarPath.endsWith("classes.jar")            && jarPath.contains("exploded-aar\\"+projectName)//这里的路径在我的项目中并不存在, gradle版本不同可能已经不一样了            // hotpatch module是用来加载dex，无需注入代码            && !jarPath.contains("exploded-aar\\"+projectName+"\\hotpatch")) {          Inject.injectJar(jarPath)//调用对jar进行注入的方法        }        // 重命名输出文件（同目录copyFile会冲突）        def jarName = jarInput.name        def md5Name = DigestUtils.md5Hex(jarInput.file.getAbsolutePath())        if (jarName.endsWith(".jar")) {          jarName = jarName.substring(0, jarName.length() - 4)        }        def dest = outputProvider.getContentLocation(jarName + md5Name, jarInput.contentTypes, jarInput.scopes, Format.JAR)//        project.logger.error("dest = "+dest.absolutePath+"="+dest.exists())//        project.logger.error("jarInput.file = "+jarInput.file.absolutePath+"="+jarInput.file.exists())        dest.mkdirs()//需要先创建文件才可以哦        dest.createNewFile()        FileUtils.copyFile(jarInput.file, dest)      }    }  }}

Clean项目运行就可以,在获取inputs复制到outpus目录之前，对class注入代码.

查看inputs和ouputs

在app module下的build.gradle的android节点中添加以下代码:

    applicationVariants.all { variant->//输出  class文件的保存目录            def dexTask = project.tasks.findByName("transformClassesWithDexForDebug")            def preDexTask = project.tasks.findByName("transformClassesWithPreDexForDebug")            if(preDexTask) {                project.logger.error "======preDexTask======"                preDexTask.inputs.files.files.each {file ->                    project.logger.error "inputs =$file.absolutePath"                }                preDexTask.outputs.files.files.each {file ->                    project.logger.error "outputs =$file.absolutePath"                }            }        if(dexTask) {            project.logger.error "======dexTask======"            dexTask.inputs.files.files.each {file ->                project.logger.error "inputs =$file.absolutePath"            }            dexTask.outputs.files.files.each {file ->                project.logger.error "outputs =$file.absolutePath"            }        }    }

即可获取inputs和ouputs的目录我实际获取到的目录与原作者所说的不一样,可能是版本问题,未做深究.

使用javassist注入代码

app module编译后class文件保存在debug目录，直接遍历这个目录使用javassist注入代码就行了
app module依赖的module，编译后会被打包成jar，放在exploded-aar这个目录，需要将jar包解压–遍历注入代码–重新打包成jar

在插件中需要添加2个类,格式和上面的Transform一样:
操作javassist注入代码的inject类:

import com.longforus.JarZipUtilimport javassist.ClassPoolimport javassist.CtClassimport javassist.CtConstructorimport org.apache.commons.io.FileUtils/** * Created by AItsuki on 2016/4/7. * 注入代码分为两种情况，一种是目录，需要遍历里面的class进行注入 * 另外一种是jar包，需要先解压jar包，注入代码之后重新打包成jar */public class Inject {    private static ClassPool pool= ClassPool.getDefault()    /**     * 添加classPath到ClassPool     * @param libPath     */    public static void appendClassPath(String libPath) {        pool.appendClassPath(libPath)    }    /**     * 遍历该目录下的所有class，对所有class进行代码注入。     * 其中以下class是不需要注入代码的：     * --- 1. R文件相关     * --- 2. 配置文件相关（BuildConfig）     * --- 3. Application     * @param path 目录的路径     */    public static void injectDir(String path) {        pool.appendClassPath(path)        File dir = new File(path)        if (dir.isDirectory()) {            dir.eachFileRecurse { File file ->                String filePath = file.absolutePath                if (filePath.endsWith(".class")                    && !filePath.contains('R$')                    && !filePath.contains('R.class')                    && !filePath.contains("BuildConfig.class")                    // 这里是application的名字，可以通过解析清单文件获得，先写死了                    && !filePath.contains("App.class")) {                    // 这里是应用包名，也能从清单文件中获取，先写死                    int index = filePath.indexOf("com\\fec\\modifymethoddemo")                    if (index != -1) {                        int end = filePath.length() - 6 // .class = 6                        String className = filePath.substring(index, end).replace('\\', '.').replace('/', '.')                        injectClass(className, path)                    }                }            }        }    }    /**     * 这里需要将jar包先解压，注入代码后再重新生成jar包     * @path jar包的绝对路径     */    public static void injectJar(String path) {        if (path.endsWith(".jar")) {            File jarFile = new File(path)            // jar包解压后的保存路径            String jarZipDir = jarFile.getParent() + "/" + jarFile.getName().replace('.jar', '')            // 解压jar包, 返回jar包中所有class的完整类名的集合（带.class后缀）            List classNameList = JarZipUtil.unzipJar(path, jarZipDir)            // 删除原来的jar包            jarFile.delete()            // 注入代码            pool.appendClassPath(jarZipDir)            for (String className : classNameList) {                if (className.endsWith(".class")                    && !className.contains('R$')                    && !className.contains('R.class')                    && !className.contains("BuildConfig.class")) {                    className = className.substring(0, className.length() - 6)                    injectClass(className, jarZipDir)                }            }            // 从新打包jar            JarZipUtil.zipJar(jarZipDir, path)            // 删除目录            FileUtils.deleteDirectory(new File(jarZipDir))        }    }    private static void injectClass(String className, String path) {        println(path)        CtClass c = pool.getCtClass(className)        if (c.isFrozen()) {            c.defrost()        }        println(className)        if (c.name.contains("MainActivity")) {            for (int i = 0; i < c.declaredMethods.size(); i++) {                def method = c.declaredMethods[i]                println(method.name)                if (method.name.contains("init")){                    method.insertAfter("com.fec.modifymethoddemo.Printer.print(\"测试插入\",mContext);")                    println("插入成功")//测试成功的插入代码                }            }        }        /*CtConstructor[] cts = c.getDeclaredConstructors()        if (cts == null || cts.length == 0) {            insertNewConstructor(c)        } else {            cts[0].insertBeforeBody("System.out.println(123123);")        }*/        c.writeFile(path)        c.detach()    }    private static void insertNewConstructor(CtClass c) {        CtConstructor constructor = new CtConstructor(new CtClass[0], c)        constructor.insertBeforeBody("System.out.println(321321);")        c.addConstructor(constructor)    }}

解压缩jar包的类:

package com.longforusimport java.util.jar.JarEntryimport java.util.jar.JarFileimport java.util.jar.JarOutputStreamimport java.util.zip.ZipEntry/** * Created by hp on 2016/4/13. */public class JarZipUtil {    /**     * 将该jar包解压到指定目录     * @param jarPath jar包的绝对路径     * @param destDirPath jar包解压后的保存路径     * @return 返回该jar包中包含的所有class的完整类名类名集合，其中一条数据如：com.aitski.hotpatch.Xxxx.class     */    public static List unzipJar(String jarPath, String destDirPath) {        List list = new ArrayList()        if (jarPath.endsWith('.jar')) {            JarFile jarFile = new JarFile(jarPath)            Enumeration<JarEntry> jarEntrys = jarFile.entries()            while (jarEntrys.hasMoreElements()) {                JarEntry jarEntry = jarEntrys.nextElement()                if (jarEntry.directory) {                    continue                }                String entryName = jarEntry.getName()                if (entryName.endsWith('.class')) {                    String className = entryName.replace('\\', '.').replace('/', '.')                    list.add(className)                }                String outFileName = destDirPath + "/" + entryName                File outFile = new File(outFileName)                outFile.getParentFile().mkdirs()                InputStream inputStream = jarFile.getInputStream(jarEntry)                FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(outFile)                fileOutputStream << inputStream                fileOutputStream.close()                inputStream.close()            }            jarFile.close()        }        return list    }    /**     * 重新打包jar     * @param packagePath 将这个目录下的所有文件打包成jar     * @param destPath 打包好的jar包的绝对路径     */    public static void zipJar(String packagePath, String destPath) {        File file = new File(packagePath)        JarOutputStream outputStream = new JarOutputStream(new FileOutputStream(destPath))        file.eachFileRecurse { File f ->            String entryName = f.getAbsolutePath().substring(packagePath.length() + 1)            outputStream.putNextEntry(new ZipEntry(entryName))            if(!f.directory) {                InputStream inputStream = new FileInputStream(f)                outputStream << inputStream                inputStream.close()            }        }        outputStream.close()    }}

clean 再运行就能注入成功了.

插件的debug

在上面的项目中我想要在插件的代码中打断点,方便调试,但是以前对插件都没有过多的了解,很单纯的和项目代码一样点上bug,就点击调试运行,结果的无法进入断点的.搜索资料加实践后成功进入断点,参考了Intellij / Android Studio 调试 Gradle Plugin这篇文章,在原文的基础上多次尝试,写了一个bat文件在需要断点调试时运行:

@rem 只有在clean之后才会进入断点call gradlew cleancall gradlew assembleDebug -Dorg.gradle.daemon=false -Dorg.gradle.debug=truepause>nul

放在项目根目录下,打好断点->运行bat->点击远程任务的调试启动即可进入断点.

阅读全文

0 0