TLDR; 使用 supermonkey^[1] 可以 patch 任意导出/非导出函数。

目前在 Go 语言里写测试还是比较麻烦的。

除了传统的 test double，也可以通过把一个现成的对象的成员方法 Patch 掉，以达成测试执行时的特殊目的。

举个例子，我的业务逻辑是从远端获取一段数据，在测试环节没有网络，所以我需要把和网络交互的环节 mock 掉：

func LoadConfig() string {jsonBytes, err := redis.Get("xxxx")return string(jsonBytes)
}

这里的 redis.Get 中有网络操作，写测试时，我们的目的是为了验证 Get 之后的逻辑是否正常，所以我们可以把这个 Get 替换为直接返回内容，不走网络，社区中有 monkey patch 来达成这个目的：

monkey.Patch(redis.Get, func(input string) ([]byte, error) {return []byte("{"key" : 12345}"), nil
})

Patch 之后，redis.Get 就会按照我们替换之后的函数来执行了，还是比较方便的。

monkey patch 的基本原理不复杂，就是把进程中 .text 段中的代码(你可以理解成 byte 数组)替换为用户提供的替换函数。

读取 target 的地址使用了 reflect.ValueOf(funcVal).Pointer() 获取函数的虚拟地址，然后把替换函数的内容以 []byte 的形式覆盖进去。

一方面是因为 reflect 本身没有办法读取非导出函数，一方面是从 Go 的语法上来讲，我们没法在包外部以字面量对非导出函数进行引用。所以目前开源的 monkey patch 是没有办法 patch 那些非导出函数的。

如果我们想要 patch 那些非导出函数，理论上并不需要对这个函数进行引用，只要能找到这个函数的虚拟地址就可以了，在这里提供一个思路，可以使用 nm 来找到我们想要 patch 的函数地址：

NM(1)  GNU Development Tools  NM(1)NAMEnm - list symbols from object files

nm 可以查看一个二进制文件中的所有符号的名字、虚拟地址、大小。还是举个例子：

$cat hello.go
package mainfunc say() {println("yyyy")
}func main() {say()
}

build 需要带 -l 的 gcflags，防止内联优化：

go build -gcflags="-l" hello.go

用 nm 找找这个 say 的地址：

$nm hello | grep main
000000000044e3f0 T main
0000000000401070 T main.init
00000000004d5620 B main.initdone.
0000000000401050 T main.main
0000000000401000 T main.say ------> 这里
0000000000423620 T runtime.main
0000000000488c78 R runtime.main.f
0000000000442740 T runtime.main.func1
0000000000488c60 R runtime.main.func1.f
0000000000442780 T runtime.main.func2
0000000000488c68 R runtime.main.func2.f
00000000004b1e70 B runtime.main_init_done
0000000000488c70 R runtime.mainPC

有了虚拟地址，也就有了拷贝的 target。

在 monkey 代码的基础上，再结合 nm 命令得到的符号地址，组合一下就是下面这样的 demo：

package mainimport ("os""os/exec""reflect""strconv""strings""syscall""unsafe"
)//go:noinline
func HeiHeiHei() {println("hei")
}//go:noinline
func heiheiPrivate() {println("oh no")
}func Replace() {println("fake")
}func generateFuncName2PtrDict() map[string]uintptr {fileFullPath := os.Args[0]cmd := exec.Command("nm", fileFullPath)contentBytes, err := cmd.Output()if err != nil {println(err)return nil}var result = map[string]uintptr{}content := string(contentBytes)lines := strings.Split(content, "\n")for _, line := range lines {arr := strings.Split(line, " ")if len(arr) < 3 {continue}funcSymbol, addr := arr[2], arr[0]addrUint, _ := strconv.ParseUint(addr, 16, 64)result[funcSymbol] = uintptr(addrUint)}return result
}func main() {m := generateFuncName2PtrDict()heiheiPrivate()replaceFunction(m["_main.heiheiPrivate"], (uintptr)(getPtr(reflect.ValueOf(Replace))))heiheiPrivate()
}type value struct {_   uintptrptr unsafe.Pointer
}func getPtr(v reflect.Value) unsafe.Pointer {return (*value)(unsafe.Pointer(&v)).ptr
}// from is a pointer to the actual function
// to is a pointer to a go funcvalue
func replaceFunction(from, to uintptr) (original []byte) {jumpData := jmpToFunctionValue(to)f := rawMemoryAccess(from, len(jumpData))original = make([]byte, len(f))copy(original, f)copyToLocation(from, jumpData)return
}// Assembles a jump to a function value
func jmpToFunctionValue(to uintptr) []byte {return []byte{0x48, 0xBA,byte(to),byte(to >> 8),byte(to >> 16),byte(to >> 24),byte(to >> 32),byte(to >> 40),byte(to >> 48),byte(to >> 56), // movabs rdx,to0xFF, 0x22,     // jmp QWORD PTR [rdx]}
}func rawMemoryAccess(p uintptr, length int) []byte {return *(*[]byte)(unsafe.Pointer(&reflect.SliceHeader{Data: p,Len:  length,Cap:  length,}))
}func mprotectCrossPage(addr uintptr, length int, prot int) {pageSize := syscall.Getpagesize()for p := pageStart(addr); p < addr+uintptr(length); p += uintptr(pageSize) {page := rawMemoryAccess(p, pageSize)err := syscall.Mprotect(page, prot)if err != nil {panic(err)}}
}// this function is super unsafe
// aww yeah
// It copies a slice to a raw memory location, disabling all memory protection before doing so.
func copyToLocation(location uintptr, data []byte) {f := rawMemoryAccess(location, len(data))mprotectCrossPage(location, len(data), syscall.PROT_READ|syscall.PROT_WRITE|syscall.PROT_EXEC)copy(f, data[:])mprotectCrossPage(location, len(data), syscall.PROT_READ|syscall.PROT_EXEC)
}func pageStart(ptr uintptr) uintptr {return ptr & ^(uintptr(syscall.Getpagesize() - 1))
}

go run -gcflags="-l" yourfile.go

上面的 demo 不跨平台，建议还是直接试试开头说的 lib 中的 example。

该思路已被封装至 https://github.com/cch123/supermonkey 中。

参考资料

[1]

supermonkey: https://github.com/cch123/supermonkey