面试Android的HOOK方案

沙漠一只雕得儿得儿

2024-03-28 帮助1人

Hook方案很多，Android中如下

方案	作用时机	操作对象	优点	缺点	要求
APT	编译时:java文件还未编译成class文件	.java文件	1.可以织入所有类；2.编译时代理，减少运行时消耗	1.需要使用apt编译器编译；2.需要手动拼接代理代码（可以使用Javapoet弥补）；3.生成大量代理类	设计模式和解耦思想的灵活应用
AspectJ	编译时、加载时	.java文件	功能强大，除了hook之外，还可以为目标类添加变量，接口。也有抽象继承等各种更高级的玩法	1.不够轻量级；2.定义的切点依赖编程语言，无法兼容Lambda语法；3.无法织入第三方库；4.会有一些兼容问题，如：D8、Gradle4.x等	语法复杂，但掌握几个简单的，就能实现绝大多数场景
Javassist	编译时:class文件未编译为dex或者运行时	class字节码	1.减少了生成类的开销；2.直接操作修改编译后的字节码，直接绕过java编译器，所以突破很多限制的事情，例如，跨dex引用，解决热修复中CLASS_ISPREVERIFIED问题	运行时加入切面逻辑，产生性能开销	1.自定义Gradle插件；2.掌握groovy语言
ASM	编译时或运行时	class字节码	小巧轻便、性能好，效率比Javassist高	学习成本高	需要熟悉字节码语法，ASM通过树表示复杂的字节码结构，并利用Push模型来对树进行遍历，在遍历过程中对字节码进行修改
ASMDEX	编译时和加载时：转化为.dex后	Dex字节码，创建class文件	可以织入所有类	学习成本高	需要对class文件比较熟悉，编写过程复杂
DexMaker	同上	Dex字节码，创建dex文件	同上	同上	同上
Cglib	运行时生成子类拦截方法	字节码	没有接口也可以织入	1.不能代理final字段修饰的方法；2.需要和DexMaker结合使用	--
JDK动态代理	运行时反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理	接口的类生成代理	JDK动态代理机制是委托机制，只能对实现接口的类生成代理，通过反射动态实现接口类	1.实现InvocationHandler接口，重写invoke() 2.使用Proxy.newProxyInstance()产生代理对象 3.被代理的对象必须要实现接口
xposed	运行时hook	--	能hook自己应用进程的方法，能hook其他应用的方法，能hook系统方法	依赖第三方包的支持，兼容性差，手机需要root	--
dexposed	运行时hook	-	只能hook自己应用的进程方法，但无需root	1.依赖第三方包的支持，兼容性差；2.只能支持Dalvik虚拟机	-
epic	运行时hook	-	支持Dalvik和Art虚拟机	只适合在开发调试中使用，碎片化严重有兼容性问题	-

epic的hook是在art虚拟机上，碎片化问题较多：

ART虚拟机编译有什么特别的？

为什么Dexposed能够在Dalvik上为所欲为，到ART时代就不行了呢？排除其他非技术因素来讲，ART确实比Dalvik复杂太多；更要命的是，从Android L到Android O，每一个Android版本中的ART变化都是天翻地覆的，大致列举一下：

Android L(5.0/5.1) 上的ART是在Dalvik上的JIT编译器魔改过来的，这个编译器会做一定程度的方法内联，因此很多基于入口替换的Hook方式一上来就跪了。

Android M(6.0) 上的ART编译器完全重新实现了：寄存器分配方式改变。且不说之前在Android L上的Hook实现要在M上重新做一遍，这个编译器的寄存器分配比quick好太多，结果就是hook实现的时候你要是乱在栈或者寄存器上放东西，代码很容易就跑飞。

Android N(7.0/7.1) N 开始采用了混合编译的方式，既有AOT也有JIT，还伴随着解释执行；混合模式对Hook影响是巨大的，以至于Xposed直到今年才正式支持Android N。首先JIT的出现导致方法入口不固定，跑着跑着入口就变了，更麻烦的是还会有OSR（栈上替换），不仅入口变了，正在运行时方法的汇编代码都可能发生变化；其次，JIT的引入带来了更深度的运行时方法内联，这些都使得虚拟机层面的Hook更为复杂。

Android O(8.0) Android O的Runtime做了很多优化，传统Java VM有的一些优化手段都已经实现，比如类层次分析，循环优化，向量化等；除此之外，DexCache被删除，跨dex方法内联以及Concurrent compacting GC的引入，使得Hook技术变的扑朔迷离。

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面试Android的HOOK方案

epic的hook是在art虚拟机上，碎片化问题较多：

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