.NET外挂系列：6. harmony中一些实用的反射工具包

一：背景

1. 讲故事

本来想研究一下 IL编织和反向补丁的相关harmony知识，看了下其实这些东西对 .NET高级调试 没什么帮助，所以本篇就来说一些比较实用的反射工具包吧。

二：反射工具包

1. AccessTools

AccessTools这个工具包用来简化反射操作，你如果看过 harmony 的底层代码，就会发现无处不在 AccessTools，比如 HarmonyPatch 的第20个重载方法。

    //
    // Summary:
    //     An annotation that specifies a method, property or constructor to patch
    //
    // Parameters:
    //   typeName:
    //     The full name of the declaring class/type
    //
    //   methodName:
    //     The name of the method, property or constructor to patch
    //
    //   methodType:
    //     The HarmonyLib.MethodType
    public HarmonyPatch(string typeName, string methodName, MethodType methodType = MethodType.Normal)
    {
        info.declaringType = AccessTools.TypeByName(typeName);
        info.methodName = methodName;
        info.methodType = methodType;
    }

现在的好消息是你也可以直接使用 AccessTools，使用方式和 HarmonyPatch的构造函数注入方式几乎一摸一样， 为了方便演示，我们还是用 Thread 来跟大家聊一聊，我用大模型生成了一批例子。参考如下：

        static void Main(string[] args)
        {
            var thread = new Thread(() => { });
            thread.Start();

            //1. 反射出 Thread.Start 方法。
            var original1 = AccessTools.Method(typeof(Thread), "Start", new Type[] { });
            Console.WriteLine($"1. {original1.Name}");

            //2. 获取 Thread.Priority 属性
            var original2 = AccessTools.PropertyGetter(typeof(Thread), "Priority");
            Console.WriteLine($"2. {original2.Name}");

            //3. 获取 Thread(ThreadStart start) 构造函数信息
            var original3 = AccessTools.Constructor(typeof(Thread), new Type[] { typeof(ThreadStart) });
            Console.WriteLine($"3. {original3.Name}");

            //4. 获取 Thread.Join() 方法
            var original4 = AccessTools.Method(typeof(Thread), "Join", new Type[] { });
            Console.WriteLine($"4. {original4.Name}");

            //5. 获取 Thread.Sleep(int) 方法
            var original5 = AccessTools.Method(typeof(Thread), "Sleep", new Type[] { typeof(int) });
            Console.WriteLine($"5. {original5.Name}");

            //6. 获取 Thread.ManagedThreadId 属性
            var original6 = AccessTools.PropertyGetter(typeof(Thread), "ManagedThreadId");
            Console.WriteLine($"6. {original6.Name}");

            //7. 获取 Thread.CurrentThread 静态属性
            var original7 = AccessTools.PropertyGetter(typeof(Thread), "CurrentThread");
            Console.WriteLine($"7. {original7.Name}");

            //8. 获取 Thread.IsBackground 属性设置器
            var original8 = AccessTools.PropertySetter(typeof(Thread), "IsBackground");
            Console.WriteLine($"8. {original8.Name}");

            //9. 获取 Thread.Abort() 方法 (已过时，但仍可获取)
            var original9 = AccessTools.Method(typeof(Thread), "Abort", new Type[] { });
            Console.WriteLine($"9. {original9?.Name ?? "null"}");

            //10. 获取 Thread.Start(object) 方法 (参数化线程启动)
            var original10 = AccessTools.Method(typeof(Thread), "Start", new Type[] { typeof(object) });
            Console.WriteLine($"10. {original10?.Name ?? "null"}");

            //11. 获取 Thread 类的所有字段
            var allFields = AccessTools.GetDeclaredFields(typeof(Thread));
            Console.WriteLine($"11. Thread类字段数量: {allFields.Count}");

            //12. 获取 Thread 类的所有方法
            var allMethods = AccessTools.GetDeclaredMethods(typeof(Thread));
            Console.WriteLine($"12. Thread类方法数量: {allMethods.Count}");

            //13. 获取 Thread 类的内部类 "StartHelper"
            var threadHelperType = AccessTools.Inner(typeof(Thread), "StartHelper");
            Console.WriteLine($"13. 获取Thread.ThreadHelper内部类: {(threadHelperType != null ? "成功" : "失败")}");

            //14. 获取 ThreadPool.QueueUserWorkItem 方法
            var original15 = AccessTools.Method(typeof(ThreadPool), "QueueUserWorkItem",
                new Type[] { typeof(WaitCallback) });
            Console.WriteLine($"14. {original15.Name}");

            Console.ReadLine();
        }

是不是非常的方便，不管你爱不爱，反正我是爱了。

2. Traverse

如果说AccessTools 针对类型反射，那Travers就是针对实例反射，并且它还能够挖沟一个对象的全部细节，参考代码如下：

        static void Main(string[] args)
        {
            var thread = new Thread(() =>
            {
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine("5. 线程执行完成");
            });

            // 使用 Traverse 访问线程内部状态
            var traverse = Traverse.Create(thread);

            // 1. 获取线程的委托 (_start 字段)
            var startDelegate = traverse.Field("_startHelper").Field("_start").GetValue<ThreadStart>();
            Console.WriteLine($"1. 线程委托方法: {startDelegate?.Method.Name ?? "null"}");

            // 2. 获取线程的执行状态 (_threadState 字段)
            var threadState = traverse.Field("_threadState").GetValue<int>();
            Console.WriteLine($"2. 线程状态: {threadState} (0=未启动, 1=运行中, 2=停止)");

            // 3. 设置线程的 IsBackground 属性
            traverse.Property("IsBackground").SetValue(true);
            Console.WriteLine($"3. 设置后台线程: {thread.IsBackground}");

            // 4. 调用 Start 方法
            traverse.Method("Start").GetValue();
            Console.WriteLine("4. 调用 Start() 方法启动线程");

            Console.ReadLine();
        }

3. FileLog

像 Harmony 这种外挂，一旦有注入失败，很难分析为什么，所以必须要有详细的日志才能帮我们排查问题，在 harmony 中有两种记录日志的方式：全局模式和局部模式，这里我们说下前者，对，只要写上 Harmony.DEBUG = true; 这句话即可，然后harmony就会在桌面创建一个 harmony.log.txt 文件，参考如下：

    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Harmony.DEBUG = true;

            var harmony = new Harmony("com.example.threadhook");
            harmony.PatchAll();

            Console.ReadLine();
        }
    }

    [HarmonyPatch(typeof(Thread), "Start", new Type[] { typeof(object) })]
    public class ThreadStartHook
    {
        public static void Prefix(Thread __instance)
        {
        }
    }

打开之后就可以看到 patch Thread.Start 方法的IL 细节了。

### Harmony id=com.example.threadhook, version=2.3.6.0, location=D:\skyfly\20.20250116\src\Example\Example_20_1_1\bin\Debug\net8.0\0Harmony.dll, env/clr=8.0.13, platform=Win32NT
### Started from static System.Void Example_20_1_1.Program::Main(System.String[] args), location D:\skyfly\20.20250116\src\Example\Example_20_1_1\bin\Debug\net8.0\Example_20_1_1.dll
### At 2025-05-21 05.43.09
### Patch: System.Void System.Threading.Thread::Start(System.Object parameter)
### Replacement: static System.Void System.Threading.Thread::System.Threading.Thread.Start_Patch1(System.Threading.Thread this, System.Object parameter)
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: call       static System.Void Example_20_1_1.ThreadStartHook::Prefix(System.Threading.Thread __instance)
IL_0006: // start original
IL_0006: ldarg.0
IL_0007: ldarg.1
IL_0008: ldc.i4.1
IL_0009: ldc.i4.0
IL_000A: call       System.Void System.Threading.Thread::Start(System.Object parameter, System.Boolean captureContext, System.Boolean internalThread)
IL_000F: // end original
IL_000F: ret
DONE

其实这些日志底层都是通过 FileLog 来写的，万幸的是它也开了口子给开发者，见下面参考代码。

        static void Main(string[] args)
        {
            Harmony.DEBUG = true;

            var harmony = new Harmony("com.example.threadhook");
            harmony.PatchAll();

            FileLog.Debug("hello world!");

            Console.ReadLine();
        }

三：总结

这篇我们讲述的三个小工具包，更多的还是提高我们工作效率而准备的，用完之后也确实让人爱不释手。