Android插件化系列第（一）篇---Hook技术之Activity的启动过程的拦截

这篇文章主要讲解如何利用动态代理技术Hook掉系统的AMS服务，来实现拦截Activity的启动流程。代码量不是很多，为了更容易的理解，需要掌握JAVA的反射，动态代理技术，以及Activity的启动流程。

如果对上面的知识点有些遗忘，建议按需扫读下面三篇文章,否则跳过。

Java 反射

Java 动态代理机制分析及扩展，第 1 部分

深入理解Activity启动流程(三)–Activity启动的详细流程1

1、寻找Hook点的原则

Android中主要是依靠分析系统源码类来做到的，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。

2、寻找Hook点

通常点击一个Button就开始Activity跳转了，这中间发生了什么，我们如何Hook,来实现Activity启动的拦截呢？

public void start(View view) {
Intent intent = new Intent(this, OtherActivity.class);
startActivity(intent);
}

我们的目的是要拦截startActivity方法，跟踪源码，发现最后启动Activity是由Instrumentation类的execStartActivity做到的。其实这个类相当于启动Activity的中间者，启动Activity中间都是由它来操作的

public ActivityResult execStartActivity(
Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
IApplicationThread whoThread = (IApplicationThread) contextThread;
....
try {
intent.migrateExtraStreamToClipData();
intent.prepareToLeaveProcess(who);

//通过ActivityManagerNative.getDefault()获取一个对象，开始启动新的Activity
int result = ActivityManagerNative.getDefault()
.startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
requestCode, 0, null, options);

checkStartActivityResult(result, intent);
} catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Failure from system", e);
}
return null;
}

对于ActivityManagerNative这个东东，熟悉Activity/Service启动过程的都不陌生

public abstract class ActivityManagerNative extends Binder implements IActivityManager

继承了Binder，实现了一个IActivityManager接口，这就是为了远程服务通信做准备的”Stub”类，一个完整的AID L有两部分，一个是个跟服务端通信的Stub,一个是跟客户端通信的Proxy。ActivityManagerNative就是Stub,阅读源码发现在ActivityManagerNative 文件中还有个ActivityManagerProxy，这里就多不扯了。

static public IActivityManager getDefault() {
return gDefault.get();
}

ActivityManagerNative.getDefault()获取的是一个IActivityManager对象，由IActivityManager去启动Activity，IActivityManager的实现类是ActivityManagerService，ActivityManagerService是在另外一个进程之中，所有Activity 启动是一个跨进程的通信的过程，所以真正启动Activity的是通过远端服务ActivityManagerService来启动的。

private static final Singleton<IActivityManager> gDefault = new Singleton<IActivityManager>() {
protected IActivityManager create() {
IBinder b = ServiceManager.getService("activity");
if (false) {
Log.v("ActivityManager", "default service binder = " + b);
}
IActivityManager am = asInterface(b);
if (false) {
Log.v("ActivityManager", "default service = " + am);
}
return am;
}

其实gDefalut借助Singleton实现的单例模式，而在内部可以看到先从ServiceManager中获取到AMS远端服务的Binder对象，然后使用asInterface方法转化成本地化对象，我们目的是拦截startActivity,所以改变IActivityManager对象可以做到这个一点，这里gDefault又是静态的，根据Hook原则，这是一个比较好的Hook点。

3、Hook掉startActivity，输出日志

我们先实现一个小需求，启动Activity的时候打印一条日志。

public class HookUtil {

private Class<?> proxyActivity;

private Context context;

public HookUtil(Class<?> proxyActivity, Context context) {
this.proxyActivity = proxyActivity;
this.context = context;
}

public void hookAms() {

//一路反射，直到拿到IActivityManager的对象
try {
Class<?> ActivityManagerNativeClss = Class.forName("android.app.ActivityManagerNative");
Field defaultFiled = ActivityManagerNativeClss.getDeclaredField("gDefault");
defaultFiled.setAccessible(true);
Object defaultValue = defaultFiled.get(null);
//反射SingleTon
Class<?> SingletonClass = Class.forName("android.util.Singleton");
Field mInstance = SingletonClass.getDeclaredField("mInstance");
mInstance.setAccessible(true);
//到这里已经拿到ActivityManager对象
Object iActivityManagerObject = mInstance.get(defaultValue);

//开始动态代理，用代理对象替换掉真实的ActivityManager，瞒天过海
Class<?> IActivityManagerIntercept = Class.forName("android.app.IActivityManager");

AmsInvocationHandler handler = new AmsInvocationHandler(iActivityManagerObject);

Object proxy = Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class<?>[]{IActivityManagerIntercept}, handler);

//现在替换掉这个对象
mInstance.set(defaultValue, proxy);

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

private class AmsInvocationHandler implements InvocationHandler {

private Object iActivityManagerObject;

private AmsInvocationHandler(Object iActivityManagerObject) {
this.iActivityManagerObject = iActivityManagerObject;
}

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

Log.i("HookUtil", method.getName());
//我要在这里搞点事情
if ("startActivity".contains(method.getName())) {
Log.e("HookUtil","Activity已经开始启动");
Log.e("HookUtil","小弟到此一游！！！");
}
return method.invoke(iActivityManagerObject, args);
}
}
}

结合注释应该很容易看懂，在Application中配置一下

public class MyApplication extends Application {

@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
HookUtil hookUtil=new HookUtil(SecondActivity.class, this);
hookUtil.hookAms()；
}
}

看看执行结果：



可以看到，我们成功的Hook掉了startActivity，输出了一条日志。有了上面的基础，现在我们开始来点有用的东西，Activity不用在清单文件中注册，就可以启动起来，这个怎么搞呢？

4、无需注册，启动Activity

如下，TargetActivity没有在清单文件中注册，怎么去启动TargetActivity？

public void start(View view) {
Intent intent = new Intent(this, TargetActivity.class);
startActivity(intent);
}

这个思路可以是这样，上面已经拦截了启动Activity流程，在invoke中我们可以得到启动参数intent信息，那么就在这里，我们可以自己构造一个假的Activity信息的intent，这个Intent启动的Activity是在清单文件中注册的，当真正启动的时候（ActivityManagerService校验清单文件之后），用真实的Intent把代理的Intent在调换过来，然后启动即可。

首先获取真实启动参数intent信息

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if ("startActivity".contains(method.getName())) {
//换掉
Intent intent = null;
int index = 0;
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
Object arg = args[i];
if (arg instanceof Intent) {
//说明找到了startActivity的Intent参数
intent = (Intent) args[i];
//这个意图是不能被启动的，因为Acitivity没有在清单文件中注册
index = i;
}
}

//伪造一个代理的Intent，代理Intent启动的是proxyActivity
Intent proxyIntent = new Intent();
ComponentName componentName = new ComponentName(context, proxyActivity);
proxyIntent.setComponent(componentName);
proxyIntent.putExtra("oldIntent", intent);
args[index] = proxyIntent;
}

return method.invoke(iActivityManagerObject, args);
}

有了上面的两个步骤,这个代理的Intent是可以通过ActivityManagerService检验的，因为我在清单文件中注册过

<activity android:name=".ProxyActivity" />

为了不启动ProxyActivity，现在我们需要找一个合适的时机，把真实的Intent换过了来，启动我们真正想启动的Activity。看过Activity的启动流程的朋友，我们都知道这个过程是由Handler发送消息来实现的，可是通过Handler处理消息的代码来看，消息的分发处理是有顺序的，下面是Handler处理消息的代码:

public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}

handler处理消息的时候，首先去检查是否实现了callback接口，如果有实现的话，那么会直接执行接口方法，然后才是handleMessage方法，最后才是执行重写的handleMessage方法，我们一般大部分时候都是重写了handleMessage方法,而ActivityThread主线程用的正是重写的方法，这种方法的优先级是最低的，我们完全可以实现接口来替换掉系统Handler的处理过程。这里详见Android源码解析Handler系列第（一）篇 — Message全局池

public void hookSystemHandler() {
try {

Class<?> activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
Method currentActivityThreadMethod = activityThreadClass.getDeclaredMethod("currentActivityThread");
currentActivityThreadMethod.setAccessible(true);
//获取主线程对象
Object activityThread = currentActivityThreadMethod.invoke(null);
//获取mH字段
Field mH = activityThreadClass.getDeclaredField("mH");
mH.setAccessible(true);
//获取Handler
Handler handler = (Handler) mH.get(activityThread);
//获取原始的mCallBack字段
Field mCallBack = Handler.class.getDeclaredField("mCallback");
mCallBack.setAccessible(true);
//这里设置了我们自己实现了接口的CallBack对象
mCallBack.set(handler, new ActivityThreadHandlerCallback(handler)) ;

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

自定义Callback类

private class ActivityThreadHandlerCallback implements Handler.Callback {

private Handler handler;

private ActivityThreadHandlerCallback(Handler handler) {
this.handler = handler;
}

@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
Log.i("HookAmsUtil", "handleMessage");
//替换之前的Intent
if (msg.what ==100) {
Log.i("HookAmsUtil","lauchActivity");
handleLauchActivity(msg);
}

handler.handleMessage(msg);
return true;
}

private void handleLauchActivity(Message msg) {
Object obj = msg.obj;//ActivityClientRecord
try{
Field intentField = obj.getClass().getDeclaredField("intent");
intentField.setAccessible(true);
Intent proxyInent = (Intent) intentField.get(obj);
Intent realIntent = proxyInent.getParcelableExtra("oldIntent");
if (realIntent != null) {
proxyInent.setComponent(realIntent.getComponent());
}
}catch (Exception e){
Log.i("HookAmsUtil","lauchActivity falied");
}

}
}

最后在application中注入

public class MyApplication extends Application {
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
//这个ProxyActivity在清单文件中注册过，以后所有的Activitiy都可以用ProxyActivity无需声明，绕过监测
HookAmsUtil hookAmsUtil = new HookAmsUtil(ProxyActivity.class, this);
hookAmsUtil.hookSystemHandler();
hookAmsUtil.hookAms();
}
}

执行，点击MainActivity中的按钮成功跳转到了TargetActivity。这是插件化系列博客的第一篇。

Please accept mybest wishes for your happiness and success !