关于 ASM 书中的示例代码,都汇集在这个仓库了 asm-module,欢迎关注 star ღ( ´・ᴗ・` )比心
在 AOP 利器 ASM 基础入门 博文中,介绍了 ASM
的基础知识和整体 API
结构,让我们对 ASM
有一个初步的认识。本篇博文将介绍三个案例来加深对 ASM
接口的理解。
-
删除日志:删除项目中的所有
Log
输出 -
添加日志:给项目添加
Log
日志输出 -
添加
try...catch
异常捕捉:给项目的所有方法添加异常步骤
文中的案例皆是以 Android
项目为基础,所以先介绍一些基本概念。
Android Gradle
在 1.5.0
版本后提供了 Transfrom API
接口,允许第三方 Plugin
在打包 dex
之前的编译过程中操作 .class
文件。通俗点说 Android
提供了在编译时修改字节码的入口。
一个 Transform
就是一个新的 Task
,它是通过链式进行执行,即上一个 Transform
的输出作为当前 Transform
的输入,它的输出又作为下一个 Transform
的输入。Transform
的输入是用 TransformInput
表示,包含 JarInput
和 DirectoryInput
,输出使用 TransformOutputProvider
表示。
在 Android
中提供了很多插件,比如 apply plugin: 'com.android.application'
:表示一个 App
应用的插件;apply plugin: 'com.android.library'
:表示一个类库的插件。同样我们可以继承 Plugin
实现一个自定义插件。在实际的业务中通常会采用 Plugin
+ Transform
+ ASM
的方式来实现一个功能强大的自定义插件。关于自定义插件的实现,有很多博文都有介绍,这里就不展开了。
涉及的案例源码下载地址:https://github.com/dengshiwei/asm-example
在 Android
开发中,我们常会使用 Log
类进行日志的输出,但是一些安全检测会认为输出日志是一种风险行为,所以要求被检测的 App
删除所有的日志打印。那么我们就可以通过 ASM
的技术,在编译时期实现进行 Log
日志的删除。
删除项目中所有的 Log
日志类输出的日志。
既然要删除项目中所有的 Log
日志输出,那么我们就需要检测 Log
日志输出在哪里被调用。通过 AOP 利器 ASM 基础入门 博文可以了解到,MethodVisitor
类用于方法的访问,其中 visitMethodInsn
接口是对方法实现的每个指令的回调。我们只需要在这个回调里判断是 Log
类的 d
、e
或 i
等的日志输出方法时,然后直接返回即可。
/**
* 在方法内部调用的地方,检测 Log 的用法,然后进行删除
*/
override fun visitMethodInsn(opcodeAndSource: Int, owner: String?, name: String?, descriptor: String?, isInterface: Boolean) {
if (Opcodes.ACC_STATIC.and(opcodeAndSource) != 0 && owner == "android/util/Log" && (name == "d" || name == "i" || name == "e" || name == "w" || name == "v")
&& descriptor == "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I"
) {
/**
* 直接 return 只是删除了 Log 指令的调用,但是对应的当前的操作数栈没有进行处理
*/
return
}
super.visitMethodInsn(opcodeAndSource, owner, name, descriptor, isInterface)
}
上面的代码中,在 visitMethodInsn
方法中判断 owner
类名是不是 Log
、方法名 name
是 d
、i
、e
、w
或 v
,并且方法修饰符是 static
类型,如果满足上面的条件,则说明该处方法调用是 Log
日志输出,则直接 return
。
一个接口被多个地方调用,排查问题时就很需要打印出方法的调用顺序,开发的时候没打印这些信息,手动添加有可能有遗漏,所以自定义插件添加最方便。
在方法进入的时候,添加日志打印当前方法的名称。
同样,打印所有方法的调用名称,我们需要在方法进入的时候调用 Log
类进行日志的输出。通过 AOP 利器 ASM 基础入门 博文可以了解到,ASM
中提供的 AdviceAdapter
类可以检测方法的访问时机。
onMethodEnter
:方法访问开始时onMethodExit
:方法访问结束时
我们只需要在 onMethodEnter
方法中调用 Log
进行日志输出即可。
/**
* 增加所有调用方法的名称日志输出的地方
*/
internal class PrintLogInterceptor(var className: String?, methodVisitor: MethodVisitor,
access: Int,
name: String?,
descriptor: String?) : AdviceAdapter(PluginConstant.ASM_VERSION, methodVisitor, access, name, descriptor) {
override fun onMethodEnter() {
super.onMethodEnter()
// 将当前类名添加到操作栈,作为 TAG
mv.visitLdcInsn(StringUtils.getFileName(className!!))
// 将当前方法名添加到操作栈,进行输出
mv.visitLdcInsn(name)
mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESTATIC, "android/util/Log", "d", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I", false)
}
}
首先调用 visitLdcInsn
将类名和方法名推入到操作数栈,然后通过 visitMethodInsn
方法调用 Log.d(String tag, String msg)
进行日志的输出。
原始的代码片段:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public void testLog() {
Log.d("TAG","dsw");
Log.i("TAG","dsw");
Log.v("TAG","dsw");
Log.w("TAG","dsw");
Log.e("TAG","dsw");
}
}
查看处理后的 .class
文件中的代码片段:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public String testString(String var1, String var2) {
Log.d("MainActivity", "testString");
int var3 = 5 / 0;
return "HelloWorld";
}
}
可以看到已经在方法刚进入时插入了日志输出。
给项目中所有方法添加 try...catch
块,并调用 Exception.printStackTrace
输出日志。
将所有的方法添加 try...catch
块,意味着方法的整个实现是在 try
块中,然后我们插入 catch
块的实现即可。在 MethodVisitor
类中提供了 visitTryCatchBlock(final Label start, final Label end, final Label handler, final String type)
用于生成一个 try...catch
块,其中 start
表示其实位置,end
表示结束位置,handler
表示 Exception
开始的位置,tpye
表示异常参数的类型。所以我们在方法访问开始前,先调用 visitLabel
定义起始位置,然后在方法结束前调用 visitLable
定义结束位置。有个细节需要注意,catch
块中需要根据方法的返回值类型添加异常时的返回值。
class TryCatchInterceptor(methodVisitor: MethodVisitor, access: Int, name: String?, var descriptor: String?) :
AdviceAdapter(PluginConstant.ASM_VERSION, methodVisitor, access, name, descriptor) {
private val labelStart = Label()
private val labelEnd = Label()
private val labelTarget = Label()
override fun onMethodEnter() {
// 定义开始位置
mv.visitLabel(labelStart)
// 开始 try...catch 块
mv.visitTryCatchBlock(labelStart, labelEnd, labelTarget, "java/lang/Exception")
}
override fun visitMaxs(maxStack: Int, maxLocals: Int) {
// 定义正常代码结束的位置
mv.visitLabel(labelEnd)
// 定义 catch 块开始的位置
mv.visitLabel(labelTarget)
val local1 = newLocal(Type.getType("Ljava/lang/Exception"))
mv.visitVarInsn(Opcodes.ASTORE, local1)
mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, local1)
// 输出 ex.printStackTrace
mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Exception", "printStackTrace", "()V", false)
//判断方法的返回类型
mv.visitInsn(getReturnCode(descriptor = descriptor))
super.visitMaxs(maxStack, maxLocals)
}
/**
* 获取对应的返回值
*/
private fun getReturnCode(descriptor: String?): Int {
return when (descriptor!!.subSequence(descriptor.indexOf(")") + 1, descriptor.length)) {
"V" -> Opcodes.RETURN
"I", "Z", "B", "C", "S" -> {
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_0)
Opcodes.IRETURN
}
"D" -> {
mv.visitInsn(Opcodes.DCONST_0)
Opcodes.DRETURN
}
"J" -> {
mv.visitInsn(Opcodes.LCONST_0)
Opcodes.LRETURN
}
"F" -> {
mv.visitInsn(Opcodes.FCONST_0)
Opcodes.FRETURN
}
else -> {
mv.visitInsn(Opcodes.ACONST_NULL)
Opcodes.ARETURN
}
}
}
}
原始代码片段:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public void testLog() {
Log.d("TAG","dsw");
Log.i("TAG","dsw");
Log.v("TAG","dsw");
Log.w("TAG","dsw");
Log.e("TAG","dsw");
}
}
查看处理后的 .class
文件中的代码片段:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public String testString(String var1, String var2) {
try {
int var3 = 5 / 0;
return "HelloWorld";
} catch (Exception var5) {
var5.printStackTrace();
return null;
}
}
}
添加 try...catch
块复杂一些,那有的同学该疑惑了?字节码我不了解该怎么写呢?这里给大家安利一个工具 ASM Bytecode Outline,可以直接安装在 IDE
中,然后右键 Show Bytecode outline 在对应的文件上,弹出的面板展示三项内容:
Bytecode
:表示对应的.class
字节码文件ASMified
:表示使用ASM
框架生成字节码时对应的代码Groovified
:对应的是.class
字节码指令
字节码增强技术可以在编译时动态修改字节码,典型的场景比如埋点插桩,同时也可用于一些线上问题定位于修复以及在开发中减少冗余代码,大大提高开发效率。