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android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

这篇博客是上篇的延续,在阅读之前先阅读第一部分:第一部分

我们在启动插件的activity时,通过替换component成功欺骗AMS获得了启动一个activity所必须的一些资源。不过,我们还没有把获取的那些资源都转移到插件的activity之下。这一节就是解决这个问题。

所有的答案都是分析源码之后得到的,所以我们还和之前一样继续分析源码,看下AMS是怎么把资源关联到一个activity上的,这样我们才有可能转移这些资源到插件的activity之下。

在上一篇博文中我们分析到了startActivityLocked函数。在这个函数里面,我们在获得启动一个activity的信息,和要启动的activity信息之后,我们转到了startActivityUncheckedLocked函数:

final int startActivityUncheckedLocked(ActivityRecord r, ActivityRecord sourceRecord,
            IVoiceInteractionSession voiceSession, IVoiceInteractor voiceInteractor, int startFlags,
            boolean doResume, Bundle options, TaskRecord inTask) {
        ...

        //用来判断是否需要重新创建一个新的任务栈来启动这个activity
        //在我们这里例子里面 我们newTask会一直是false
        boolean newTask = false;
        boolean keepCurTransition = false;

        ...

        // Should this be considered a new task?
        if (r.resultTo == null && inTask == null && !addingToTask
                && (launchFlags & Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) != ) {
           ...
        } else if (sourceRecord != null) {
        } else ....

        ....

        //调用ActivityStack的成员函数
        targetStack.startActivityLocked(r, newTask, doResume, keepCurTransition, options);
        ...
        return ActivityManager.START_SUCCESS;
    }
           

之后调用的是startActivityLocked方法:

final void startActivityLocked(ActivityRecord r, boolean newTask,
            boolean doResume, boolean keepCurTransition, Bundle options) {
        ...
        if (!newTask) {
            // If starting in an existing task, find where that is...
            boolean startIt = true;
            for (int taskNdx = mTaskHistory.size() - ; taskNdx >= ; --taskNdx) {
                task = mTaskHistory.get(taskNdx);
                if (task.getTopActivity() == null) {
                    // All activities in task are finishing.
                    continue;
                }
                if (task == r.task) {
                    // Here it is!  Now, if this is not yet visible to the
                    // user, then just add it without starting; it will
                    // get started when the user navigates back to it.
                    if (!startIt) {
                        if (DEBUG_ADD_REMOVE) Slog.i(TAG, "Adding activity " + r + " to task "
                                + task, new RuntimeException("here").fillInStackTrace());
                        task.addActivityToTop(r);
                        r.putInHistory();
                        mWindowManager.addAppToken(task.mActivities.indexOf(r), r.appToken,
                                r.task.taskId, mStackId, r.info.screenOrientation, r.fullscreen,
                                (r.info.flags & ActivityInfo.FLAG_SHOW_ON_LOCK_SCREEN) != ,
                                r.userId, r.info.configChanges, task.voiceSession != null,
                                r.mLaunchTaskBehind);
                        if (VALIDATE_TOKENS) {
                            validateAppTokensLocked();
                        }
                        ActivityOptions.abort(options);
                        return;
                    }
                    break;
                } else if (task.numFullscreen > ) {
                    startIt = false;
                }
            }
        }
        ...

        //把要启动的activity压入活动栈中
        task.addActivityToTop(r);
        task.setFrontOfTask();

        ...

        //我们显然是要让activity显示 所以这里一定会执行
        if (doResume) {
            mStackSupervisor.resumeTopActivitiesLocked(this, r, options);
        }
    }
           

这个函数做的事情很简单,就是把要启动的activity压到活动栈的栈顶,这里又证实了我们之前的猜想:

AMS解析Intent,获得ActivityRecord,而ActivityRecord用来表示一个activity,至于如何解析Intent获得ActivityRecord,内容和网上一些intent解析过程一样intent解析过程 ,而我们在代码中是显示启动一个activity,所以我们替换ComponeneName就可以

接下来我们继续转到StackSupervisor中去查看resumeTopActivitiesLocked

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

看下是否是最前面的一个任务活动栈(很好理解,因为你不可能一次只开一个应用,你可能在使用手机时打开QQ,微信,微博,他们都各自对应很多个活动栈),是的话就准备响应他

stack.resumeTopActivityLocked:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

最后都转发到了resumeTopActivityInnerLocked

查看下:

final boolean resumeTopActivityInnerLocked(ActivityRecord prev, Bundle options) {
        ...

        // We need to start pausing the current activity so the top one
        // can be resumed...
        boolean dontWaitForPause = (next.info.flags&ActivityInfo.FLAG_RESUME_WHILE_PAUSING) != ;
        boolean pausing = mStackSupervisor.pauseBackStacks(userLeaving, true, dontWaitForPause);
        if (mResumedActivity != null) {
            if (DEBUG_STATES) Slog.d(TAG, "resumeTopActivityLocked: Pausing " + mResumedActivity);
            //调用start[
            pausing |= startPausingLocked(userLeaving, false, true, dontWaitForPause);
        }

        ...
        return true;
    }
           

在确认一切无误之后调用startPausingLocked方法

final boolean startPausingLocked(boolean userLeaving, boolean uiSleeping, boolean resuming,
            boolean dontWait) {

        ...
        if (prev.app != null && prev.app.thread != null) {
            if (DEBUG_PAUSE) Slog.v(TAG, "Enqueueing pending pause: " + prev);
            try {
                ...
                //prev.app.thread返回一个IApplicationThread
                prev.app.thread.schedulePauseActivity(prev.appToken, prev.finishing,
                        userLeaving, prev.configChangeFlags, dontWait);
            } catch (Exception e) {
                ...
            }
        } else {
              ...
        }
        ...
    }
           

prev.app.thread返回一个IApplicationThread,它通知Ui线程可以终止当前正在响应的activity了,我要开启新的activity了!

prev.app.thread.schedulePauseActivity(prev.appToken, prev.finishing,
                        userLeaving, prev.configChangeFlags, dontWait);
           

在本例中就是:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

这里prev.appToken是一个IBinder对象,其他的都是Boolean还有Configuration类型,我们不难得出,AMS区分activity是谁就是通过这个IBinder对象(Token是IBinder的实现类)!!!

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

为了验证我们的猜想,还是继续阅读源码:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

Handler中的处理代码:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

IBinder被保存在Message的obj中,之后调用handlePauseActivity函数:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)
//mActivities是一个map,通过IBinder映射activity client record!
 final ArrayMap<IBinder, ActivityClientRecord> mActivities = new ArrayMap<>();
           

这里通过IBinder找到要停止的类,!看来AMS就是通过这个IBinder类区分要操作的activity!那么,我们只要能够替换掉本该给StubActivity的IBinder,那么PluginActivity是不是就名正言顺的获得了AMS的认可,间接也就获得了声明周期呢!

之后的操作:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

回到AMS中:

@Override
    public final void activityPaused(IBinder token) {
        final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
        synchronized(this) {
            //通过这个IBinder找到任务栈
            ActivityStack stack = ActivityRecord.getStackLocked(token);
            if (stack != null) {
                //开始准备启动新的activity了
                stack.activityPausedLocked(token, false);
            }
        }
        Binder.restoreCallingIdentity(origId);
    }
           

NEXT:

//ActivityStack.java
  final void activityPausedLocked(IBinder token, boolean timeout) {
        if (DEBUG_PAUSE) Slog.v(
            TAG, "Activity paused: token=" + token + ", timeout=" + timeout);

        final ActivityRecord r = isInStackLocked(token);
        if (r != null) {

            //正常停止了就要移出检测停止activity超时的消息
            mHandler.removeMessages(PAUSE_TIMEOUT_MSG, r);
            if (mPausingActivity == r) {
                if (DEBUG_STATES) Slog.v(TAG, "Moving to PAUSED: " + r
                        + (timeout ? " (due to timeout)" : " (pause complete)"));
                //完成停止activity
                completePauseLocked(true);
            } else {
                EventLog.writeEvent(EventLogTags.AM_FAILED_TO_PAUSE,
                        r.userId, System.identityHashCode(r), r.shortComponentName,
                        mPausingActivity != null
                            ? mPausingActivity.shortComponentName : "(none)");
            }
        }
    }
           

由于篇幅限制,我们只分析到这里,之后,AMS就准备真正启动activity了:

final boolean realStartActivityLocked(ActivityRecord r,
            ProcessRecord app, boolean andResume, boolean checkConfig)
            throws RemoteException {
       ...

            ProfilerInfo profilerInfo = profileFile != null
                    ? new ProfilerInfo(profileFile, profileFd, mService.mSamplingInterval,
                    mService.mAutoStopProfiler) : null;
            app.forceProcessStateUpTo(ActivityManager.PROCESS_STATE_TOP);

            //回调到Ui 第二个参数就是之前分析的IBinder
            app.thread.scheduleLaunchActivity(new Intent(r.intent), r.appToken,
                    System.identityHashCode(r), r.info, new Configuration(mService.mConfiguration),
                    r.compat, r.launchedFromPackage, r.task.voiceInteractor, app.repProcState,
                    r.icicle, r.persistentState, results, newIntents, !andResume,
                    mService.isNextTransitionForward(), profilerInfo);

        ...
        return true;
    }
           

这里回调ui线程开始真正启动一个activity

ActivityThread.java

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

还是和之前一样,把AMS返回的资源封装到ActivityClientRecord之后,发送message,并把资源存储在Message的obj中。

之后进入H的处理函数:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

它的handleMessage函数

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

这里有个小知识,在handler调用handleMessage,会调用dispathMessage用来分发Message,我们从下面的源码可以看出,如果我们的message自己有callback,那么就调用Message自己的callback,否则看下handler本身的mCallback,如果mCallback不为空,那么就调用mCallback的handleMessage,并且如果返回true则直接结束,否则调用我们重载的handleMessage函数。

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

那么思路来了,我们首先hook H这个类的的mCallbak域,替换成我们自己的callback,当检测到处理的消息是针对StubActivity时,我们获得原来的启动插件的Intent,然后替换下component(和原来逆向的过程)

主要代码:

/**
 * Created by chan on 16/4/8.
 */
public class HookApplication extends Application {

    @TargetApi(Build.VERSION_CODES.KITKAT)
    @Override
    protected void attachBaseContext(Context base) {
        super.attachBaseContext(base);

        try {
            //获得ActivityManagerNative
            Class<?> serviceManagerClz = Class.forName("android.app.ActivityManagerNative", false, getClassLoader());
            //获得ActivityManagerNative.getDefault静态方法
            Method getDefaultMethod = serviceManagerClz.getDeclaredMethod("getDefault");

            //获得原始的IActivityManager对象
            Object rawIActivityManagerInterface = getDefaultMethod.invoke(null);
            //我们自己的Hook的对象
            Object hookIActivityManagerInterface = Proxy.newProxyInstance(
                    getClassLoader(),
                    new Class[]{Class.forName("android.app.IActivityManager", false, getClassLoader())},
                    new AMSHook(rawIActivityManagerInterface)
            );

            //反射ActivityManagerNative的gDefault域
            Field gDefaultField = serviceManagerClz.getDeclaredField("gDefault");
            gDefaultField.setAccessible(true);
            Object gDefaultObject = gDefaultField.get(null);

            //他的类型是Singleton
            Class<?> singletonClz = Class.forName("android.util.Singleton", false, getClassLoader());

            //把他的mInstance域替换掉 成为我们自己的Hook对象
            Field mInstanceField = singletonClz.getDeclaredField("mInstance");
            mInstanceField.setAccessible(true);
            mInstanceField.set(gDefaultObject, hookIActivityManagerInterface);


            Class<?> activityThreadClz = Class.forName("android.app.ActivityThread", false, getClassLoader());
            Method method = activityThreadClz.getDeclaredMethod("currentActivityThread");

            Object activityThreadObject = method.invoke(null);

            Field mHField = activityThreadClz.getDeclaredField("mH");
            mHField.setAccessible(true);
            Object mHObject = mHField.get(activityThreadObject);

            Field handlerCallbackField = Handler.class.getDeclaredField("mCallback");

            for(Field f : Handler.class.getDeclaredFields()) {
                Log.d("chan_debug", f.getName());
            }
            handlerCallbackField.setAccessible(true);
            Object callbackObject = handlerCallbackField.get(mHObject);

            Object hookHObject = new MessageHook(callbackObject, getClassLoader());
            handlerCallbackField.set(mHObject, hookHObject);
        } catch (ClassNotFoundException | IllegalAccessException |
                NoSuchMethodException | InvocationTargetException | NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
           
package com.chan.hook.handle;

import android.content.ComponentName;
import android.content.Intent;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;

import com.chan.hook.StubActivity;
import com.chan.hook.util.Constant;

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * Created by chan on 16/4/14.
 */
public class MessageHook implements Handler.Callback {
    private Handler.Callback m_base;
    private static final int LAUNCH_ACTIVITY = ;
    private Field m_intentField;

    public MessageHook(Object base, ClassLoader classLoader) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        m_base = (Handler.Callback) base;

        //获取ActivityClientRecord的class
        Class<?> activityClientRecordClz = Class.forName("android.app.ActivityThread$ActivityClientRecord", false, classLoader);
        //获得它的intent
        m_intentField = activityClientRecordClz.getDeclaredField("intent");
        m_intentField.setAccessible(true);
    }

    @Override
    public boolean handleMessage(Message msg) {

        //检测到时启动一个activity
        if (msg.what == LAUNCH_ACTIVITY) {
            try {

                //msg.obj是android.app.ActivityThread$ActivityClientRecord对象,请参考前面的源码解析
                Intent intent = (Intent) m_intentField.get(msg.obj);
                ComponentName componentName = intent.getComponent();

                //检测到是启动StubActivity
                if(componentName != null &&
                        componentName.getClassName().equals(StubActivity.class.getCanonicalName())) {

                    //获得之前启动插件的intent
                    Intent raw = intent.getParcelableExtra(Constant.EXTRA_RAW_INTENT);
                    //替换成插件的component
                    intent.setComponent(raw.getComponent());
                }
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //之后的操作还是和原来一样
        return m_base != null && m_base.handleMessage(msg);
    }
}
           
package com.chan.hook.am;

import android.content.ComponentName;
import android.content.Intent;

import com.chan.hook.StubActivity;
import com.chan.hook.util.Constant;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * Created by chan on 16/4/13.
 */
public class AMSHook implements InvocationHandler {

    private Object m_base;

    public AMSHook(Object base) {
        m_base = base;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        //拦截startActivity方法
        if ("startActivity".equals(method.getName())) {

            //查找原始的intent对象
            Intent raw = null;
            final int size = (args == null ?  : args.length);
            int i = ;
            for (; i < size; ++i) {
                if (args[i] instanceof Intent) {
                    raw = (Intent) args[i];
                    break;
                }
            }

            //看下是否是启动插件中的activity
            if (raw.getBooleanExtra(Constant.EXTRA_INVOKE_PLUGIN, false)) {

                //获得原始的ComponentName
                ComponentName componentName = raw.getComponent();

                //创建一个新的Intent
                Intent intent = new Intent();

                //把Component替换为StubActivity的 这样就不会被系统检测到  启动一个没有在AndroidManifest.xml
                //中声明的activity
                intent.setComponent(new ComponentName(componentName.getPackageName(),
                        StubActivity.class.getCanonicalName()));

                //保存原始的intent
                intent.putExtra(Constant.EXTRA_RAW_INTENT, raw);

                //替换为新的Intent
                args[i] = intent;
            }
        }

        //还是按往常一样调用各种函数
        return method.invoke(m_base, args);
    }
}
           
package com.chan.hook.util;

/**
 * Created by chan on 16/4/13.
 */
public interface Constant {
    String EXTRA_INVOKE_PLUGIN = "com.chan.hook.util.invoke_plugin";
    String EXTRA_RAW_INTENT = "com.chan.hook.util.raw_intent";
}
           
package com.chan.hook.util;

import android.app.Activity;
import android.content.Intent;

/**
 * Created by chan on 16/4/14.
 */
public class Utils {

    public static void invokePluginActivity(Activity activity, Class<?> who) {
        Intent intent = new Intent(activity, who);
        intent.putExtra(Constant.EXTRA_INVOKE_PLUGIN, true);
        activity.startActivity(intent);
    }
}
           

效果:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

代码下载

猛击此处

这里解释下我们是如何hookAMS的,考虑之前我们分析如何hook一个系统服务的例子:例子,当我们启动一个activity的时候,会调用:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

我们可以看下:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

而这个gDefault呢是一个Singleton对象:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

而他的具体实现在:

android插件开发-就是你了!启动吧!插件的activity(二)

可见只要我们hook mInstance就行,而它被实例化IActivityManager对象,之后我们只需拦截其中的IActivityManager对象的startActivity方法,检测是否是标识启动一个插件activity,然后替换其中的component。

//看下是否是启动插件中的activity
            if (raw.getBooleanExtra(Constant.EXTRA_INVOKE_PLUGIN, false)) {

                //获得原始的ComponentName
                ComponentName componentName = raw.getComponent();

                //创建一个新的Intent
                Intent intent = new Intent();

                //把Component替换为StubActivity的 这样就不会被系统检测到  启动一个没有在AndroidManifest.xml
                //中声明的activity
                intent.setComponent(new ComponentName(componentName.getPackageName(),
                        StubActivity.class.getCanonicalName()));

                //保存原始的intent
                intent.putExtra(Constant.EXTRA_RAW_INTENT, raw);

                //替换为新的Intent
                args[i] = intent;
            }