Hook技术--Activity的启动过程的拦截

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, , 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 = ;
                 for (int i = ; 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 ==) {
                 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。