一、概述

之前一直没有写过插件化相关的博客,刚好最近滴滴和360分别开源了自家的插件化方案,赶紧学习下,写两篇博客,第一篇是滴滴的方案:

那么其中的难点很明显是对四大组件支持,因为大家都清楚,四大组件都是需要在AndroidManifest中注册的,而插件apk中的组件是不可能预先知晓名字,提前注册中宿主apk中的,所以现在基本都采用一些hack方案类解决,VirtualAPK大体方案如下:

  • Activity:在宿主apk中提前占几个坑,然后通过“欺上瞒下”(这个词好像是360之前的ppt中提到)的方式,启动插件apk的Activity;因为要支持不同的launchMode以及一些特殊的属性,需要占多个坑。
  • Service:通过代理Service的方式去分发;主进程和其他进程,VirtualAPK使用了两个代理Service。
  • BroadcastReceiver:静态转动态
  • ContentProvider:通过一个代理Provider进行分发。

这些占坑的数量并不是固定的,比如Activity想支持某个属性,该属性不能动态设置,只能在Manifest中设置,那就需要去占坑支持。所以占坑数量这些,可以根据自己的需求进行调整。

下面就逐一去分析代码啦~

注:本篇博客涉及到的framework逻辑,为API 22.
分期版本为 com.didi.virtualapk:core:0.9.0

二、Activity的支持

这里就不按照某个流程一行行代码往下读了,针对性的讲一些关键流程,可能更好阅读一些。

首先看一段启动插件Activity的代码:

  1. final String pkg = "com.didi.virtualapk.demo";
  2. if (PluginManager.getInstance(this).getLoadedPlugin(pkg) == null) {
  3. Toast.makeText(this, "plugin [com.didi.virtualapk.demo] not loaded", Toast.LENGTH_SHORT).show();
  4. return;
  5. }
  6. // test Activity and Service
  7. Intent intent = new Intent();
  8. intent.setClassName(pkg, "com.didi.virtualapk.demo.aidl.BookManagerActivity");
  9. startActivity(intent);

可以看到优先根据包名判断该插件是否已经加载,所以在插件使用前其实还需要调用

  1. pluginManager.loadPlugin(apk);

加载插件。

这里就不赘述源码了,大致为调用PackageParser.parsePackage解析apk,获得该apk对应的PackageInfo,资源相关(AssetManager,Resources),DexClassLoader(加载类),四大组件相关集合(mActivityInfos,mServiceInfos,mReceiverInfos,mProviderInfos),针对Plugin的PluginContext等一堆信息,封装为LoadedPlugin对象。

详细可以参考com.didi.virtualapk.internal.LoadedPlugin类。

ok,如果该插件以及加载过,则直接通过startActivity去启动插件中目标Activity。

(1)替换Activity

这里大家肯定会有疑惑,该Activity必然没有在Manifest中注册,这么启动不会报错吗?

正常肯定会报错呀,所以我们看看它是怎么做的吧。

跟进startActivity的调用流程,会发现其最终会进入Instrumentation的execStartActivity方法,然后再通过ActivityManagerProxy与AMS进行交互。

而Activity是否存在的校验是发生在AMS端,所以我们在于AMS交互前,提前将Activity的ComponentName进行替换为占坑的名字不就好了么?

这里可以选择hook Instrumentation,或者ActivityManagerProxy都可以达到目标,VirtualAPK选择了hook Instrumentation.

打开PluginManager可以看到如下方法:

  1. private void hookInstrumentationAndHandler() {
  2. try {
  3. Instrumentation baseInstrumentation = ReflectUtil.getInstrumentation(this.mContext);
  4. if (baseInstrumentation.getClass().getName().contains("lbe")) {
  5. // reject executing in paralell space, for example, lbe.
  6. System.exit(0);
  7. }
  8. final VAInstrumentation instrumentation = new VAInstrumentation(this, baseInstrumentation);
  9. Object activityThread = ReflectUtil.getActivityThread(this.mContext);
  10. ReflectUtil.setInstrumentation(activityThread, instrumentation);
  11. ReflectUtil.setHandlerCallback(this.mContext, instrumentation);
  12. this.mInstrumentation = instrumentation;
  13. } catch (Exception e) {
  14. e.printStackTrace();
  15. }
  16. }

可以看到首先通过反射拿到了原本的Instrumentation对象,拿的过程是首先拿到ActivityThread,由于ActivityThread可以通过静态变量sCurrentActivityThread或者静态方法currentActivityThread()获取,所以拿到其对象相当轻松。拿到ActivityThread对象后,调用其getInstrumentation()方法,即可获取当前的Instrumentation对象。

然后自己创建了一个VAInstrumentation对象,接下来就直接反射将VAInstrumentation对象设置给ActivityThread对象即可。

这样就完成了hook Instrumentation,之后调用Instrumentation的任何方法,都可以在VAInstrumentation进行拦截并做一些修改。

这里还hook了ActivityThread的mH类的Callback,暂不赘述。

刚才说了,可以通过Instrumentation的execStartActivity方法进行偷梁换柱,所以我们直接看对应的方法:

  1. public ActivityResult execStartActivity(
  2. Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
  3. Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
  4. mPluginManager.getComponentsHandler().transformIntentToExplicitAsNeeded(intent);
  5. // null component is an implicitly intent
  6. if (intent.getComponent() != null) {
  7. Log.i(TAG, String.format("execStartActivity[%s : %s]", intent.getComponent().getPackageName(),
  8. intent.getComponent().getClassName()));
  9. // resolve intent with Stub Activity if needed
  10. this.mPluginManager.getComponentsHandler().markIntentIfNeeded(intent);
  11. }
  12. ActivityResult result = realExecStartActivity(who, contextThread, token, target,
  13. intent, requestCode, options);
  14. return result;
  15. }

首先调用transformIntentToExplicitAsNeeded,这个主要是当component为null时,根据启动Activity时,配置的action,data,category等去已加载的plugin中匹配到确定的Activity的。

本例我们的写法ComponentName肯定不为null,所以直接看markIntentIfNeeded()方法:

  1. public void markIntentIfNeeded(Intent intent) {
  2. if (intent.getComponent() == null) {
  3. return;
  4. }
  5. String targetPackageName = intent.getComponent().getPackageName();
  6. String targetClassName = intent.getComponent().getClassName();
  7. // search map and return specific launchmode stub activity
  8. if (!targetPackageName.equals(mContext.getPackageName())
  9. && mPluginManager.getLoadedPlugin(targetPackageName) != null) {
  10. intent.putExtra(Constants.KEY_IS_PLUGIN, true);
  11. intent.putExtra(Constants.KEY_TARGET_PACKAGE, targetPackageName);
  12. intent.putExtra(Constants.KEY_TARGET_ACTIVITY, targetClassName);
  13. dispatchStubActivity(intent);
  14. }
  15. }

在该方法中判断如果启动的是插件中类,则将启动的包名和Activity类名存到了intent中,可以看到这里存储明显是为了后面恢复用的。

然后调用了dispatchStubActivity(intent)

  1. private void dispatchStubActivity(Intent intent) {
  2. ComponentName component = intent.getComponent();
  3. String targetClassName = intent.getComponent().getClassName();
  4. LoadedPlugin loadedPlugin = mPluginManager.getLoadedPlugin(intent);
  5. ActivityInfo info = loadedPlugin.getActivityInfo(component);
  6. if (info == null) {
  7. throw new RuntimeException("can not find " + component);
  8. }
  9. int launchMode = info.launchMode;
  10. Resources.Theme themeObj = loadedPlugin.getResources().newTheme();
  11. themeObj.applyStyle(info.theme, true);
  12. String stubActivity = mStubActivityInfo.getStubActivity(targetClassName, launchMode, themeObj);
  13. Log.i(TAG, String.format("dispatchStubActivity,[%s -> %s]", targetClassName, stubActivity));
  14. intent.setClassName(mContext, stubActivity);
  15. }

可以直接看最后一行,intent通过setClassName替换启动的目标Activity了!这个stubActivity是由mStubActivityInfo.getStubActivity(targetClassName, launchMode, themeObj)返回。

很明显,传入的参数launchMode、themeObj都是决定选择哪一个占坑类用的。

  1. public String getStubActivity(String className, int launchMode, Theme theme) {
  2. String stubActivity= mCachedStubActivity.get(className);
  3. if (stubActivity != null) {
  4. return stubActivity;
  5. }
  6. TypedArray array = theme.obtainStyledAttributes(new int[]{
  7. android.R.attr.windowIsTranslucent,
  8. android.R.attr.windowBackground
  9. });
  10. boolean windowIsTranslucent = array.getBoolean(0, false);
  11. array.recycle();
  12. if (Constants.DEBUG) {
  13. Log.d("StubActivityInfo", "getStubActivity, is transparent theme ? " + windowIsTranslucent);
  14. }
  15. stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_STANDARD, corePackage, usedStandardStubActivity);
  16. switch (launchMode) {
  17. case ActivityInfo.LAUNCH_MULTIPLE: {
  18. stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_STANDARD, corePackage, usedStandardStubActivity);
  19. if (windowIsTranslucent) {
  20. stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_STANDARD, corePackage, 2);
  21. }
  22. break;
  23. }
  24. case ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_TOP: {
  25. usedSingleTopStubActivity = usedSingleTopStubActivity % MAX_COUNT_SINGLETOP + 1;
  26. stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_SINGLETOP, corePackage, usedSingleTopStubActivity);
  27. break;
  28. }
  29. // 省略LAUNCH_SINGLE_TASK,LAUNCH_SINGLE_INSTANCE
  30. }
  31. mCachedStubActivity.put(className, stubActivity);
  32. return stubActivity;
  33. }

可以看到主要就是根据launchMode去选择不同的占坑类。
例如:

  1. stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_STANDARD, corePackage, usedStandardStubActivity);

STUB_ACTIVITY_STANDARD值为:"%s.A$%d", corePackage值为com.didi.virtualapk.core,usedStandardStubActivity为数字值。

所以最终类名格式为:com.didi.virtualapk.core.A$1

再看一眼,CoreLibrary下的AndroidManifest中:

  1. <activity android:name=".A$1" android:launchMode="standard"/>
  2. <activity android:name=".A$2" android:launchMode="standard"
  3. android:theme="@android:style/Theme.Translucent" />
  4. <!-- Stub Activities -->
  5. <activity android:name=".B$1" android:launchMode="singleTop"/>
  6. <activity android:name=".B$2" android:launchMode="singleTop"/>
  7. <activity android:name=".B$3" android:launchMode="singleTop"/>
  8. // 省略很多... 123456789123456789

就完全明白了。

到这里就可以看到,替换我们启动的Activity为占坑Activity,将我们原本启动的包名,类名存储到了Intent中。

这样做只完成了一半,为什么这么说呢?

(2) 还原Activity

因为欺骗过了AMS,AMS执行完成后,最终要启动的不可能是占坑Activity,还应该是我们的启动的目标Activity呀。

这里需要知道Activity的启动流程:

AMS在处理完启动Activity后,会调用:app.thread.scheduleLaunchActivity,这里的thread对应的server端未我们ActivityThread中的ApplicationThread对象(binder可以理解有一个client端和一个server端),所以会调用ApplicationThread.scheduleLaunchActivity方法,在其内部会调用mH类的sendMessage方法,传递的标识为H.LAUNCH_ACTIVITY,进入调用到ActivityThread的handleLaunchActivity方法->ActivityThread#handleLaunchActivity->mInstrumentation.newActivity()。

ps:这里流程不清楚没关系,暂时理解为最终会回调到Instrumentation的newActivity方法即可,细节可以自己去查看结合老罗的blog理解。

关键的来了,最终又到了Instrumentation的newActivity方法,还记得这个类我们已经改为VAInstrumentation啦:

直接看其newActivity方法:

  1. @Override
  2. public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className, Intent intent) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
  3. try {
  4. cl.loadClass(className);
  5. } catch (ClassNotFoundException e) {
  6. LoadedPlugin plugin = this.mPluginManager.getLoadedPlugin(intent);
  7. String targetClassName = PluginUtil.getTargetActivity(intent);
  8. if (targetClassName != null) {
  9. Activity activity = mBase.newActivity(plugin.getClassLoader(), targetClassName, intent);
  10. activity.setIntent(intent);
  11. // 省略兼容性处理代码
  12. return activity;
  13. }
  14. }
  15. return mBase.newActivity(cl, className, intent);
  16. }

核心就是首先从intent中取出我们的目标Activity,然后通过plugin的ClassLoader去加载(还记得在加载插件时,会生成一个LoadedPlugin对象,其中会对应其初始化一个DexClassLoader)。

这样就完成了Activity的“偷梁换柱”。

还没完,接下来在callActivityOnCreate方法中:

  1. @Override
  2. public void callActivityOnCreate(Activity activity, Bundle icicle) {
  3. final Intent intent = activity.getIntent();
  4. if (PluginUtil.isIntentFromPlugin(intent)) {
  5. Context base = activity.getBaseContext();
  6. try {
  7. LoadedPlugin plugin = this.mPluginManager.getLoadedPlugin(intent);
  8. ReflectUtil.setField(base.getClass(), base, "mResources", plugin.getResources());
  9. ReflectUtil.setField(ContextWrapper.class, activity, "mBase", plugin.getPluginContext());
  10. ReflectUtil.setField(Activity.class, activity, "mApplication", plugin.getApplication());
  11. ReflectUtil.setFieldNoException(ContextThemeWrapper.class, activity, "mBase", plugin.getPluginContext());
  12. // set screenOrientation
  13. ActivityInfo activityInfo = plugin.getActivityInfo(PluginUtil.getComponent(intent));
  14. if (activityInfo.screenOrientation != ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_UNSPECIFIED) {
  15. activity.setRequestedOrientation(activityInfo.screenOrientation);
  16. }
  17. } catch (Exception e) {
  18. e.printStackTrace();
  19. }
  20. }
  21. mBase.callActivityOnCreate(activity, icicle);
  22. }

设置了修改了mResources、mBase(Context)、mApplication对象。以及设置一些可动态设置的属性,这里仅设置了屏幕方向。

这里提一下,将mBase替换为PluginContext,可以修改Resources、AssetManager以及拦截相当多的操作。

看一眼代码就清楚了:

原本Activity的部分get操作

  1. # ContextWrapper
  2. @Override
  3. public AssetManager getAssets() {
  4. return mBase.getAssets();
  5. }
  6. @Override
  7. public Resources getResources()
  8. {
  9. return mBase.getResources();
  10. }
  11. @Override
  12. public PackageManager getPackageManager() {
  13. return mBase.getPackageManager();
  14. }
  15. @Override
  16. public ContentResolver getContentResolver() {
  17. return mBase.getContentResolver();
  18. }

直接替换为:

  1. # PluginContext
  2. @Override
  3. public Resources getResources() {
  4. return this.mPlugin.getResources();
  5. }
  6. @Override
  7. public AssetManager getAssets() {
  8. return this.mPlugin.getAssets();
  9. }
  10. @Override
  11. public ContentResolver getContentResolver() {
  12. return new PluginContentResolver(getHostContext());
  13. }

看得出来还是非常巧妙的。可以做的事情也非常多,后面对ContentProvider的描述也会提现出来。

好了,到此Activity就可以正常启动了。

下面看Service。

三、Service的支持

Service和Activity有点不同,显而易见的首先我们也会将要启动的Service类替换为占坑的Service类,但是有一点不同,在Standard模式下多次启动同一个占坑Activity会创建多个对象来对象我们的目标类。而Service多次启动只会调用onStartCommond方法,甚至常规多次调用bindService,seviceConn对象不变,甚至都不会多次回调bindService方法(多次调用可以通过给Intent设置不同Action解决)。

还有一点,最明显的差异是,Activity的生命周期是由用户交互决定的,而Service的声明周期是我们主动通过代码调用的。

也就是说,start、stop、bind、unbind都是我们显示调用的,所以我们可以拦截这几个方法,做一些事情。

Virtual Apk的做法,即将所有的操作进行拦截,都改为startService,然后统一在onStartCommond中分发。

下面看详细代码:

(1) hook IActivityManager

再次来到PluginManager,发下如下方法:

  1. private void hookSystemServices() {
  2. try {
  3. Singleton<IActivityManager> defaultSingleton = (Singleton<IActivityManager>) ReflectUtil.getField(ActivityManagerNative.class, null, "gDefault");
  4. IActivityManager activityManagerProxy = ActivityManagerProxy.newInstance(this, defaultSingleton.get());
  5. // Hook IActivityManager from ActivityManagerNative
  6. ReflectUtil.setField(defaultSingleton.getClass().getSuperclass(), defaultSingleton, "mInstance", activityManagerProxy);
  7. if (defaultSingleton.get() == activityManagerProxy) {
  8. this.mActivityManager = activityManagerProxy;
  9. }
  10. } catch (Exception e) {
  11. e.printStackTrace();
  12. }
  13. }

首先拿到ActivityManagerNative中的gDefault对象,该对象返回的是一个Singleton<IActivityManager>,然后拿到其mInstance对象,即IActivityManager对象(可以理解为和AMS交互的binder的client对象)对象。

然后通过动态代理的方式,替换为了一个代理对象。

那么重点看对应的InvocationHandler对象即可,该代理对象调用的方法都会辗转到其invoke方法:

  1. @Override
  2. public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  3. if ("startService".equals(method.getName())) {
  4. try {
  5. return startService(proxy, method, args);
  6. } catch (Throwable e) {
  7. Log.e(TAG, "Start service error", e);
  8. }
  9. } else if ("stopService".equals(method.getName())) {
  10. try {
  11. return stopService(proxy, method, args);
  12. } catch (Throwable e) {
  13. Log.e(TAG, "Stop Service error", e);
  14. }
  15. } else if ("stopServiceToken".equals(method.getName())) {
  16. try {
  17. return stopServiceToken(proxy, method, args);
  18. } catch (Throwable e) {
  19. Log.e(TAG, "Stop service token error", e);
  20. }
  21. }
  22. // 省略bindService,unbindService等方法
  23. }

当我们调用startService时,跟进代码,可以发现调用流程为:

  1. startService->startServiceCommon->ActivityManagerNative.getDefault().startService

这个getDefault刚被我们hook,所以会被上述方法拦截,然后调用:startService(proxy, method, args)

  1. private Object startService(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  2. IApplicationThread appThread = (IApplicationThread) args[0];
  3. Intent target = (Intent) args[1];
  4. ResolveInfo resolveInfo = this.mPluginManager.resolveService(target, 0);
  5. if (null == resolveInfo || null == resolveInfo.serviceInfo) {
  6. // is host service
  7. return method.invoke(this.mActivityManager, args);
  8. }
  9. return startDelegateServiceForTarget(target, resolveInfo.serviceInfo, null, RemoteService.EXTRA_COMMAND_START_SERVICE);
  10. }

先不看代码,考虑下我们这里唯一要做的就是通过Intent保存关键数据,替换启动的Service类为占坑类。

所以直接看最后的方法:

  1. private ComponentName startDelegateServiceForTarget(Intent target,
  2. ServiceInfo serviceInfo,
  3. Bundle extras, int command) {
  4. Intent wrapperIntent = wrapperTargetIntent(target, serviceInfo, extras, command);
  5. return mPluginManager.getHostContext().startService(wrapperIntent);
  6. }

最后一行就是启动了,那么替换的操作应该在wrapperTargetIntent中完成:

  1. private Intent wrapperTargetIntent(Intent target, ServiceInfo serviceInfo, Bundle extras, int command) {
  2. // fill in service with ComponentName
  3. target.setComponent(new ComponentName(serviceInfo.packageName, serviceInfo.name));
  4. String pluginLocation = mPluginManager.getLoadedPlugin(target.getComponent()).getLocation();
  5. // start delegate service to run plugin service inside
  6. boolean local = PluginUtil.isLocalService(serviceInfo);
  7. Class<? extends Service> delegate = local ? LocalService.class : RemoteService.class;
  8. Intent intent = new Intent();
  9. intent.setClass(mPluginManager.getHostContext(), delegate);
  10. intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_TARGET, target);
  11. intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_COMMAND, command);
  12. intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_PLUGIN_LOCATION, pluginLocation);
  13. if (extras != null) {
  14. intent.putExtras(extras);
  15. }
  16. return intent;
  17. }

果不其然,重新初始化了Intent,设置了目标类为LocalService(多进程时设置为RemoteService),然后将原本的Intent存储到EXTRA_TARGET,携带command为EXTRA_COMMAND_START_SERVICE,以及插件apk路径。

(2)代理分发

那么接下来代码就到了LocalService的onStartCommond中啦:

  1. @Override
  2. public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
  3. // 省略一些代码...
  4. Intent target = intent.getParcelableExtra(EXTRA_TARGET);
  5. int command = intent.getIntExtra(EXTRA_COMMAND, 0);
  6. if (null == target || command <= 0) {
  7. return START_STICKY;
  8. }
  9. ComponentName component = target.getComponent();
  10. LoadedPlugin plugin = mPluginManager.getLoadedPlugin(component);
  11. switch (command) {
  12. case EXTRA_COMMAND_START_SERVICE: {
  13. ActivityThread mainThread = (ActivityThread)ReflectUtil.getActivityThread(getBaseContext());
  14. IApplicationThread appThread = mainThread.getApplicationThread();
  15. Service service;
  16. if (this.mPluginManager.getComponentsHandler().isServiceAvailable(component)) {
  17. service = this.mPluginManager.getComponentsHandler().getService(component);
  18. } else {
  19. try {
  20. service = (Service) plugin.getClassLoader().loadClass(component.getClassName()).newInstance();
  21. Application app = plugin.getApplication();
  22. IBinder token = appThread.asBinder();
  23. Method attach = service.getClass().getMethod("attach", Context.class, ActivityThread.class, String.class, IBinder.class, Application.class, Object.class);
  24. IActivityManager am = mPluginManager.getActivityManager();
  25. attach.invoke(service, plugin.getPluginContext(), mainThread, component.getClassName(), token, app, am);
  26. service.onCreate();
  27. this.mPluginManager.getComponentsHandler().rememberService(component, service);
  28. } catch (Throwable t) {
  29. return START_STICKY;
  30. }
  31. }
  32. service.onStartCommand(target, 0, this.mPluginManager.getComponentsHandler().getServiceCounter(service).getAndIncrement());
  33. break;
  34. }
  35. // 省略下面的代码
  36. case EXTRA_COMMAND_BIND_SERVICE:break;
  37. case EXTRA_COMMAND_STOP_SERVICE:break;
  38. case EXTRA_COMMAND_UNBIND_SERVICE:break;
  39. }

这里代码很简单了,根据command类型,比如EXTRA_COMMAND_START_SERVICE,直接通过plugin的ClassLoader去load目标Service的class,然后反射创建实例。比较重要的是,Service创建好后,需要调用它的attach方法,这里凑够参数,然后反射调用即可,最后调用onCreate、onStartCommand收工。然后将其保存起来,stop的时候取出来调用其onDestroy即可。

bind、unbind以及stop的代码与上述基本一致,不在赘述。

唯一提醒的就是,刚才看到还hook了一个方法叫做:stopServiceToken,该方法是什么时候用的呢?

主要有一些特殊的Service,比如IntentService,其stopSelf是由自身调用的,最终会调用mActivityManager.stopServiceToken方法,同样的中转为STOP操作即可。

四、BroadcastReceiver的支持

这个比较简单,直接解析Manifest后,静态转动态即可。

相关代码在LoadedPlugin的构造方法中:

  1. for (PackageParser.Activity receiver : this.mPackage.receivers) {
  2. receivers.put(receiver.getComponentName(), receiver.info);
  3. try {
  4. BroadcastReceiver br = BroadcastReceiver.class.cast(getClassLoader().loadClass(receiver.getComponentName().getClassName()).newInstance());
  5. for (PackageParser.ActivityIntentInfo aii : receiver.intents) {
  6. this.mHostContext.registerReceiver(br, aii);
  7. }
  8. } catch (Exception e) {
  9. e.printStackTrace();
  10. }
  11. }

可以看到解析到receiver信息后,直接通过pluginClassloader去loadClass拿到receiver对象,然后调用this.mHostContext.registerReceiver即可。

开心,最后一个了~

五、ContentProvider的支持

(1)hook IContentProvider

ContentProvider的支持依然是通过代理分发。

看一段CP使用的代码:

  1. Cursor bookCursor = getContentResolver().query(bookUri, new String[]{"_id", "name"}, null, null, null);

这里用到了PluginContext,在生成Activity、Service的时候,为其设置的Context都为PluginContext对象。

所以当你调用getContentResolver时,调用的为PluginContext的getContentResolver。

  1. @Override
  2. public ContentResolver getContentResolver() {
  3. return new PluginContentResolver(getHostContext());
  4. }

返回的是一个PluginContentResolver对象,当我们调用query方法时,会辗转调用到
ContentResolver.acquireUnstableProvider方法。该方法被PluginContentResolver中复写:

  1. protected IContentProvider acquireUnstableProvider(Context context, String auth) {
  2. try {
  3. if (mPluginManager.resolveContentProvider(auth, 0) != null) {
  4. return mPluginManager.getIContentProvider();
  5. }
  6. return (IContentProvider) sAcquireUnstableProvider.invoke(mBase, context, auth);
  7. } catch (Exception e) {
  8. e.printStackTrace();
  9. }
  10. return null;
  11. }

如果调用的auth为插件apk中的provider,则直接返回mPluginManager.getIContentProvider()

  1. public synchronized IContentProvider getIContentProvider() {
  2. if (mIContentProvider == null) {
  3. hookIContentProviderAsNeeded();
  4. }
  5. return mIContentProvider;
  6. }

咦,又看到一个hook方法:

  1. private void hookIContentProviderAsNeeded() {
  2. Uri uri = Uri.parse(PluginContentResolver.getUri(mContext));
  3. mContext.getContentResolver().call(uri, "wakeup", null, null);
  4. try {
  5. Field authority = null;
  6. Field mProvider = null;
  7. ActivityThread activityThread = (ActivityThread) ReflectUtil.getActivityThread(mContext);
  8. Map mProviderMap = (Map) ReflectUtil.getField(activityThread.getClass(), activityThread, "mProviderMap");
  9. Iterator iter = mProviderMap.entrySet().iterator();
  10. while (iter.hasNext()) {
  11. Map.Entry entry = (Map.Entry) iter.next();
  12. Object key = entry.getKey();
  13. Object val = entry.getValue();
  14. String auth;
  15. if (key instanceof String) {
  16. auth = (String) key;
  17. } else {
  18. if (authority == null) {
  19. authority = key.getClass().getDeclaredField("authority");
  20. authority.setAccessible(true);
  21. }
  22. auth = (String) authority.get(key);
  23. }
  24. if (auth.equals(PluginContentResolver.getAuthority(mContext))) {
  25. if (mProvider == null) {
  26. mProvider = val.getClass().getDeclaredField("mProvider");
  27. mProvider.setAccessible(true);
  28. }
  29. IContentProvider rawProvider = (IContentProvider) mProvider.get(val);
  30. IContentProvider proxy = IContentProviderProxy.newInstance(mContext, rawProvider);
  31. mIContentProvider = proxy;
  32. Log.d(TAG, "hookIContentProvider succeed : " + mIContentProvider);
  33. break;
  34. }
  35. }
  36. } catch (Exception e) {
  37. e.printStackTrace();
  38. }
  39. }

前两行比较重要,第一行是拿到了占坑的provider的uri,然后主动调用了其call方法。
如果你跟进去,会发现,其会调用acquireProvider->mMainThread.acquireProvider->ActivityManagerNative.getDefault().getContentProvider->installProvider。简单来说,其首先调用已经注册provider,得到返回的IContentProvider对象。

这个IContentProvider对象是在ActivityThread.installProvider方法中加入到mProviderMap中。

而ActivityThread对象又容易获取,mProviderMap又是它成员变量,那么也容易获取,所以上面的一大坨(除了前两行)代码,就为了拿到占坑的provider对应的IContentProvider对象。

然后通过动态代理的方式,进行了hook,关注InvocationHandler的实例IContentProviderProxy。

IContentProvider能干吗呢?其实就能拦截我们正常的query、insert、update、delete等操作。

拦截这些方法干嘛?

当然是修改uri啦,把用户调用的uri,替换为占坑provider的uri,再把原本的uri作为参数拼接在占坑provider的uri后面即可。

好了,直接看invoke方法:

  1. @Override
  2. public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  3. Log.v(TAG, method.toGenericString() + " : " + Arrays.toString(args));
  4. wrapperUri(method, args);
  5. try {
  6. return method.invoke(mBase, args);
  7. } catch (InvocationTargetException e) {
  8. throw e.getTargetException();
  9. }
  10. }

直接看wrapperUri

  1. private void wrapperUri(Method method, Object[] args) {
  2. Uri uri = null;
  3. int index = 0;
  4. if (args != null) {
  5. for (int i = 0; i < args.length; i++) {
  6. if (args[i] instanceof Uri) {
  7. uri = (Uri) args[i];
  8. index = i;
  9. break;
  10. }
  11. }
  12. }
  13. // 省略部分代码
  14. PluginManager pluginManager = PluginManager.getInstance(mContext);
  15. ProviderInfo info = pluginManager.resolveContentProvider(uri.getAuthority(), 0);
  16. if (info != null) {
  17. String pkg = info.packageName;
  18. LoadedPlugin plugin = pluginManager.getLoadedPlugin(pkg);
  19. String pluginUri = Uri.encode(uri.toString());
  20. StringBuilder builder = new StringBuilder(PluginContentResolver.getUri(mContext));
  21. builder.append("/?plugin=" + plugin.getLocation());
  22. builder.append("&pkg=" + pkg);
  23. builder.append("&uri=" + pluginUri);
  24. Uri wrapperUri = Uri.parse(builder.toString());
  25. if (method.getName().equals("call")) {
  26. bundleInCallMethod.putString(KEY_WRAPPER_URI, wrapperUri.toString());
  27. } else {
  28. args[index] = wrapperUri;
  29. }
  30. }
  31. }

从参数中找到uri,往下看,搞了个StringBuilder首先加入占坑provider的uri,然后将目标uri,pkg,plugin等参数等拼接上去,替换到args中的uri,然后继续走原本的流程。

假设是query方法,应该就到达我们占坑provider的query方法啦。

(2)代理分发

占坑如下:

  1. <provider
  2. android:name="com.didi.virtualapk.delegate.RemoteContentProvider"
  3. android:authorities="${applicationId}.VirtualAPK.Provider"
  4. android:process=":daemon" />

打开RemoteContentProvider,直接看query方法:

  1. @Override
  2. public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
  3. String[] selectionArgs, String sortOrder) {
  4. ContentProvider provider = getContentProvider(uri);
  5. Uri pluginUri = Uri.parse(uri.getQueryParameter(KEY_URI));
  6. if (provider != null) {
  7. return provider.query(pluginUri, projection, selection, selectionArgs, sortOrder);
  8. }
  9. return null;
  10. }

可以看到通过传入的生成了一个新的provider,然后拿到目标uri,在直接调用provider.query传入目标uri即可。

那么这个provider实际上是这个代理类帮我们生成的:

  1. private ContentProvider getContentProvider(final Uri uri) {
  2. final PluginManager pluginManager = PluginManager.getInstance(getContext());
  3. Uri pluginUri = Uri.parse(uri.getQueryParameter(KEY_URI));
  4. final String auth = pluginUri.getAuthority();
  5. // 省略了缓存管理
  6. LoadedPlugin plugin = pluginManager.getLoadedPlugin(uri.getQueryParameter(KEY_PKG));
  7. if (plugin == null) {
  8. try {
  9. pluginManager.loadPlugin(new File(uri.getQueryParameter(KEY_PLUGIN)));
  10. } catch (Exception e) {
  11. e.printStackTrace();
  12. }
  13. }
  14. final ProviderInfo providerInfo = pluginManager.resolveContentProvider(auth, 0);
  15. if (providerInfo != null) {
  16. RunUtil.runOnUiThread(new Runnable() {
  17. @Override
  18. public void run() {
  19. try {
  20. LoadedPlugin loadedPlugin = pluginManager.getLoadedPlugin(uri.getQueryParameter(KEY_PKG));
  21. ContentProvider contentProvider = (ContentProvider) Class.forName(providerInfo.name).newInstance();
  22. contentProvider.attachInfo(loadedPlugin.getPluginContext(), providerInfo);
  23. sCachedProviders.put(auth, contentProvider);
  24. } catch (Exception e) {
  25. e.printStackTrace();
  26. }
  27. }
  28. }, true);
  29. return sCachedProviders.get(auth);
  30. }
  31. return null;
  32. }

很简单,取出原本的uri,拿到auth,在通过加载plugin得到providerInfo,反射生成provider对象,在调用其attachInfo方法即可。

其他的几个方法:insert、update、delete、call逻辑基本相同,就不赘述了。

感觉这里其实通过hook AMS的getContentProvider方法也能完成上述流程,感觉好像可以更彻底,不需要依赖PluginContext了。

六、总结

总结下,其实就是文初的内容,可以看到VritualApk大体方案如下:

  • Activity:在宿主apk中提前占几个坑,然后通过“欺上瞒下”(这个词好像是360之前的ppt中提到)的方式,启动插件apk的Activity;因为要支持不同的launchMode以及一些特殊的属性,需要占多个坑。
  • Service:通过代理Service的方式去分发;主进程和其他进程,VirtualAPK使用了两个代理Service。
  • BroadcastReceiver:静态转动态。
  • ContentProvider:通过一个代理Provider进行分发。