Android函数插桩

一、什么是插桩

插桩：目标程序代码中某些位置插入或修改一些代码，从而在目标程序运行过程中获取某些程序状态并加以分析。简单来说就是在代码中插入代码。函数插桩：便是在函数中插入或修改代码，在Android编译过程中，往字节码里插入自定义的字节码，所以也可以称为字节码插桩。

二、如何进行操作

完成插桩需要考虑以下两步：

1、寻找插入时机

了解Android打包流程

2、插入字节码

2.1、插桩入口 Transform API：Android Gradle提供，可操作获取字节码

2.1.1、自定义Transform、插件编写

2.2、字节码操作 Javassist ：一个开源的分析、编辑和创建 Java 字节码的类库 ASM：Java 字节码操控框架 ASM 的优点就在于性能上的优势，且更加灵活；Javassist 的实现中大量使用的反射，所以性能偏低。这里使用ASM来处理字节码。

2.1、Transform 在class编译成dex的过程中，会经过一系列Transform处理。Transform之间采用流式处理方式。每个Transform需要一个输入，处理完成后产生一个输出，而这个输出又会作为下一个Transform的输入。就这样，所有的Transform依次完成自己的使命。Proguard、Muti-Dex等功能都是通过继承Transform实现的，而我们自定义的Transform，会插入到这个Transform链条的最前面。

2.1.1、自定义Transform：

1 、继承Transform（看下实际项目讲解几个重要方法） 2、自定义gradle插件，集成Transform

Gradle自定义插件插件的源码可以使用Scale、groovy、java、kotlin编写，有三种地方（方式）可以自定义：

1、直接在build.gradle中编写

2、在项目的 buildSrc 目录下编写

3、创建一个Android Library Module，可以打包发布 JAR。

这里介绍第三种做法：

1、创建一个Library Module

2、修改build.gradle文件

3、修改src/main/java的目录名改成src/main/groovy

4、在groovy新建自己的包目录，并新建一个groovy 类,这个类就是插件的入口类

5、新建插件配置文件 /src/main/resources/META-INF/gradle-plugins/xx.properties,文件名xx就是插件名，引用插件时使用apply plugin: "xx"

6、执行uploadArchives这个gradle任务会在项目根目录的repo文件夹生成一个本地maven仓库

7、在项目的gradle文件添加仓库引用

8、在 app目录下的gradle文件添加apply plugin: 引用插件

2.2、ASM

ASM不是直接对数字字节码进行操作，而是对类似于”com/rhythm7/Main.m:I“这种字节码反编译后的格式进行操作，这样的格式，就友好的多，我们无需关注class文件冗长的数字中方法的偏移量、编码方式、指代含义等，只需要关注字节码指令即可。

ASM提供很多vistor接口供我们使用，在 ASM 中，提供了一个 ClassReader类，这个类可以直接由字节数组或由 class 文件间接的获得字节码数据，它能正确的分析字节码，构建出抽象的树在内存中表示字节码。它会调用 accept方法，这个方法接受一个继承了 ClassVisitor抽象类的对象实例作为参数，然后依次调用 ClassVisitor接口的各个方法。

使用ASM Bytecode Outline插件生成ASM代码 1、在Android Studio中安装ASM Bytecode Outline插件 2、安装后，在编译器中，点击右键，选择Show Bytecode outLine 3、在ASM标签中选择ASMified，即可在右侧看到当前类对应的ASM代码。

三、在Android中的应用

目前想到的是编译时AOP方向，做一些统一的管理控制。

1、行为统计页面的打开关闭、点击事件

2、方法耗时统计

3、方法替换（热修复等）

4、多模块解耦

...... 其他方向：

1、对第三方jar包、依赖做修改（修复bug等）

2、对系统方法修改（自定义全局Log输出、方法适配等） ......