Android主线程(ActivityThread)源代码分析

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在写这篇博客之前,先抛出一个问题，安卓应用程序的入口是什么呢？我想不少人可能回答说:application的onCreate方法，其实并不是的，即使是application，也有一个方法比onCreate先执行，这个方法就是attachBaseContext(Context context)方法:一般情况下，可以在这个方法中进行多dex的分包注入，比如下面的代码:

@Override
protected void attachBaseContext(Context base) {
　　MultiDex.install(base);
　　super.attachBaseContext(base);
　　try {
　　　　HandlerInject.hookHandler(base);
　 } catch (Exception e) {
　　　　e.printStackTrace();
  } 
}

 

当然了我这是举例说明这个方法的作用,这个方法是application初始化之后会立即被执行的方法，其次才是onCreate方法，当然application并不是安卓程序的入口，安卓应用程序作为一个控制类程序，跟Java程序类似，都是有一个入口的，而这个入口就是ActivityThread,ActiviyThread也有一个main方法，这个main方法是安卓应用程序真正的入口，下面我将详细分析ActivityThread以及一些问题的非常规方法,文章比较长，请大家有空慢慢看，相信看完你会对安卓主线程有一个全新的认识。

首先要明白，ActivityThread有什么作用呢?ActivityThread的作用很多，但最主要的作用是根据AMS(ActivityManagerService的要求，通过IApplicationTHread的接口)负责调度和执行activities、broadcasts和其它操作。在Android系统中，四大组件默认都是运行在主线程上的,接下来的代码分析你会看到这些组件的管理。

首先是ActivityThread入口的主要代码如下:

//初始化Looper
Looper.prepareMainLooper();
//创建ActivityThread对象，并绑定到AMS
ActivityThread thread = new ActivityThread();
//一般的应用程序都不是系统应用，因此设置为false,在这里面会绑定到AMS
thread.attach(false);
if (sMainThreadHandler == null) {
　　sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
if (false) {
　　Looper.myLooper().setMessageLogging(new
　　LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
}
// End of event ActivityThreadMain.
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
//开启循环
Looper.loop();
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");

 

上面的代码都不难，但正是这些代码，让我们明白了2个问题:1.我们之所以可以在Activity用Handler handler=new Handler()直接创建出来就默认绑定到主线程了，是因为上面的代码为我们做了绑定主线程的Looper的事情，2.主线程的Looper是不能在程序中调用退出的，最后一句代码看到没，如果调用的话，就会抛出异常，退出主线程的循环是框架层在调用退出应用程序的时候才调用的，这个下面会讲到。
//IBinder对象,AMS持有此对象的代理对象，从而通知ActivityThread管理其他事情
 
final ApplicationThread mAppThread = new ApplicationThread();
 
final Looper mLooper = Looper.myLooper();
 
final H mH = new H();
 
//存储了所有的Activity,以IBinder作为key,IBinder是Activity在框架层的唯一表示
 
final ArrayMap<IBinder, ActivityClientRecord> mActivities = new ArrayMap<>();
 
//存储了所有的Service
 
final ArrayMap<IBinder, Service> mServices = new ArrayMap<>();
 
//ActivityThread对象，拿到这个对象，可以反射调用这个类的需要的方法
 
private static ActivityThread sCurrentActivityThread;

 

以上代码短短几句，却可以看出ActivityThread的重要作用， 与AMS交互并且管理Activity和Service,那么问一个实际问题，一个app中，如何知道用户去过哪些页面呢？当然方法有多种，但通过上面的代码，或许聪明的你想到了去找到mActivities这个字段就好了，是的，因为这个字段存储了所有的Activity对象，拿到这个字段的值就可以知道有哪些Activity了，而那些Activity都是用户停留过的，这也是一个解决方法。

//存储的Activity的表示对象ActivityClientRecord
 
static final class ActivityClientRecord {
//唯一表示
IBinder token;
int ident;
Intent intent;
String referrer;
IVoiceInteractor voiceInteractor;
Bundle state;
PersistableBundle persistentState;
//这里存储了真正的Activity对象
Activity activity;
Window window;
Activity parent;
String embeddedID;
Activity.NonConfigurationInstances lastNonConfigurationInstances;
boolean paused;
boolean stopped;
boolean hideForNow;
Configuration newConfig;
Configuration createdConfig;
Configuration overrideConfig;
// Used for consolidating configs before sending on to Activity.
private Configuration tmpConfig = new Configuration();
ActivityClientRecord nextIdle;
ProfilerInfo profilerInfo;
ActivityInfo activityInfo;
CompatibilityInfo compatInfo;
LoadedApk packageInfo;
List<ResultInfo> pendingResults;
List<ReferrerIntent> pendingIntents;
boolean startsNotResumed;
boolean isForward;
int pendingConfigChanges;
boolean onlyLocalRequest;
View mPendingRemoveWindow;
WindowManager mPendingRemoveWindowManager;
}

 

ActivityClientRecord是ActivtityThread的一个内部类，这个ActivityClientRecord是传入AMS的一个标志来的，里面携带了很多信息，上面的代码可以看出，其中有一个Activity对象，里面的Activity就是真正的Activity实例了，通过或者它，可以知道用户去哪些页面，当然可能比较繁琐，但这种方法是可行的。

下面重点分析ApplicationThread,首先它不是一个线程，而是一个Binder对象,

private class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
 
//省略一些代码
 
//准备暂停Activity
 
public final void schedulePauseActivity(IBinder token, boolean finished,
 
boolean userLeaving, int configChanges, boolean dontReport) {
 
sendMessage(
finished ? H.PAUSE_ACTIVITY_FINISHING : H.PAUSE_ACTIVITY,
token,
(userLeaving ? 1 : 0) | (dontReport ? 2 : 0),
configChanges);
}
 
public final void scheduleStopActivity(IBinder token, boolean showWindow,
 
int configChanges) {
sendMessage(
showWindow ? H.STOP_ACTIVITY_SHOW : H.STOP_ACTIVITY_HIDE,
token, 0, configChanges);
}
 
//省略一些代码
 
public abstract class ApplicationThreadNative extends Binder
 
implements IApplicationThread
/**
 
* Cast a Binder object into an application thread interface, generating
 
* a proxy if needed.
 
*/
 
static public IApplicationThread asInterface(IBinder obj) {
 
if (obj == null) {
 
return null;
 
}
 
IApplicationThread in =(IApplicationThread)obj.queryLocalInterface(descriptor);
if (in != null) {
　　return in;
}
//不同进程，生成一个代理对象具体干活
return new ApplicationThreadProxy(obj);
}

 

看到这里，我想熟悉Binder机制的人都知道是怎么回事了吧，没错,ApplicationThread经过包装之后变成代理对象ApplicationThreadProxy，也许你会问你怎么知道是ApplicationThreadProxy呢，其实这个嘛，debug一下就知道的啦，下面是图片 
这里写图片描述
看到红色框框的吗，IApplictionThread在AMS就是ApplicationThreadProxy对象啦，呵呵 
然后传递到AMS,而AMS有了这个对象，就可以调用里面的方法了，schedulePauseActivity这个方法就是一个Activity被暂停而执行的方法了，可见ActivityThread与AMS的交互是一次IPC调用，当然这里要搞清楚些，AMS调用ActivityThread是通过ApplicationThreadProxy对象，而ActivityThread调用AMS的方法却是ActivityManagerProxy,这也是一个IPC过程调用，在结尾会有更详细的代码,好了，现在你应该明白了AMS调用ActivityThread方法是通过ApplicationThreadProxy对象了，里面的方法一般都是schedule开头，比如scheduleDestroyActivity,scheduleReceiver等等，一个问题，Activity被暂停之后执行的第一个方法是schedulePauseActivity,之后通过消息分发机制调用handlePauseActivity->performPauseActivity->callActivityOnPause->Activity.onPause()方法，也就是说Activity的里面的生命周期方法其实是比较晚调用了，由AMS调度，ActivityThread执行,再到Activity本身。

接下里分析Android中非常重要的消息分发机制在ActivityThread的调用过程，消息分发机制在整个Android系统中占据了非常重要的地位，Android系统也是依靠消息分发机制来实现系统的运转的，消息分发机制也是Android面试中的必问知识点，在ActivityThread中是H这个继承了Handler类,下面是一些变量:

private class H extends Handler {
 
//启动Activity
 
public static final int LAUNCH_ACTIVITY = 100;
 
//暂停Activity
 
public static final int PAUSE_ACTIVITY = 101;
 
public static final int PAUSE_ACTIVITY_FINISHING= 102;
 
public static final int STOP_ACTIVITY_SHOW = 103;
 
public static final int STOP_ACTIVITY_HIDE = 104;
 
public static final int SHOW_WINDOW = 105;
 
..........
 
}

 

可以看到，里面的常量表示的是具体操作的what值，当然了，其他操作也有对应的，不一一列出了，然后重写了handMessage方法，下面是代码:

 
public void handleMessage(Message msg) {
 
if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
 
switch (msg.what) {
 
case LAUNCH_ACTIVITY: {
 
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
 
final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
 
r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
 
r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
 
handleLaunchActivity(r, null);
 
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
 
}

 

当然了，其他都是这样处理的，不一一列出。看到没，LAUNCH_ACTIVITY这个是处理启动Activity的，接着调用了handleLaunchActivity方法，handleLaunchActivity调用了创建Activity的方法performLaunchActivity,

Activity activity = null;
 
try {
 
java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
 
activity = mInstrumentation.newActivity(
 
cl, component.getClassName(), r.intent);
 
StrictMode.incrementExpectedActivityCount(activity.getClass());
 
r.intent.setExtrasClassLoader(cl);
 
r.intent.prepareToEnterProcess();
 
if (r.state != null) {
 
r.state.setClassLoader(cl);
 
}
 
}

 

看到没，Activity其实就一个普普通通的Java对象，利用反射创建，然后由ClassLoader加载进去，之后由框架层的调用，从而具有了生命周期，成为了一个组件，从而也可以知道在插件化中，仅仅加载Activity是不行的，还必须交给框架层去调用才具有生命力，不然没意义，当然了，不仅是Activity,其实，Service,BroadCase,等都是这样由反射创建，然后加载由框架层调用的，无一例外

看到没，创建Activity之后，会调用attach方法绑定,然后判断是否设置主题，如果有的话就设置主题,然后再调用mInstrumentation的callActivityOnCreate,这里其实就是调用了Activity的onCreate方法，Activity的创建也是由Instrumentation创建的，有关的Instrumentation的说明，请看我的上一篇文章:

http://blog.csdn.net/shifuhetudi/article/details/52078445

至此，onCreate被调用了,

if (!r.activity.mFinished) {
 
//执行onStart方法
 
activity.performStart();
 
r.stopped = false;
 
}
 
if (!r.activity.mFinished) {
 
if (r.isPersistable()) {
 
if (r.state != null || r.persistentState != null) {
mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state,
r.persistentState);
}
} else if (r.state != null) {
mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state);
}
 
}
 
if (!r.activity.mFinished) {
 
activity.mCalled = false;
 
if (r.isPersistable()) {
 
//OnPostCreate方法也是一个周期方法，只是一般开发用不到
 
mInstrumentation.callActivityOnPostCreate(activity, r.state,
 
r.persistentState);
 
} else {
 
mInstrumentation.callActivityOnPostCreate(activity, r.state);
 
//这里把Activity存储起来，可以知道拿到mActivities就可以知道有哪些Activity了，也就是我上面提到的问题，如何统计用户去过多少页面呢，这个方法是可以实现的。
 
mActivities.put(r.token, r);

 

上面可以看到执行完onCreate方法之后，执行onStart方法，然后执行onPostOnCreate方法

回到上面的调用handleLaunchActivity方法，在执行完Activity的onCreate,onStart生命周期方法之后，就来到 
handleResumeActivity方法了，

  1.  
    if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
  2.  
    r.window = r.activity.getWindow();
  3.  
    View decor = r.window.getDecorView();
  4.  
    //一开始执行onResume的时候其实页面是不可见的
  5.  
    decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
  6.  
    ViewManager wm = a.getWindowManager();
  7.  
    WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
  8.  
    a.mDecor = decor;
  9.  
    l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
  10.  
    l.softInputMode |= forwardBit;
  11.  
    if (a.mVisibleFromClient) {
  12.  
    a.mWindowAdded = true;
  13.  
    //这里非常重要，把顶级devorView添加进去
  14.  
    wm.addView(decor, l);
  15.  
    }
  16.  
    .......
  17.  
    if (r.activity.mVisibleFromClient) {
  18.  
    //执行到这里，Activity才是真正对用户可见
  19.  
    r.activity.makeVisible();
  20.  
    }
  21.  
    // Tell the activity manager we have resumed.
  22.  
    if (reallyResume) {
  23.  
    try {
  24.  
    //这里通知AMS，Activity已经Resume了
  25.  
    ActivityManagerNative.getDefault().activityResumed(token);
  26.  
    } catch (RemoteException ex) {
  27.  
    }
  28.  
    }

看到没，在执行onResume的时候，其实那时候是不可见的，直到执行完r.activity.mVisibleFromClient这个条件为真的时候才真正可见，从代码我们也可以看出，其中Activity就一个View添加到窗口而已，因而Activity本质上只是一个窗口而已，至此，Activity才真正对用户可见，可以看到，上面的调用栈其实都是Handler消息分发机制实现而已，一步一步来进行，通过IPC跟AMS通信，有没有觉得Android系统博大精深呢，本人以为正是由于Binder机制的存在，Android调用远程进程如同调用本地进程一样，来回自由，不得不佩服谷歌那帮神一般存在的程序员，不知道你有没有这种想法呢？当然了，其他Handler分发消息的调用都是一样的，各位读者可以自己去分析其他消息的调用，其实，所有Activity的生命周期，包括其他组件的调用都由H 来负责分发调用。

  1.  
    //获取ActivityThread对象
  2.  
    public static ActivityThread currentActivityThread() {
  3.  
    return sCurrentActivityThread;
  4.  
    }
  5.  
    //获取当前包名
  6.  
    public static String currentPackageName() {
  7.  
    ActivityThread am = currentActivityThread();
  8.  
    return (am != null && am.mBoundApplication != null)
  9.  
    ? am.mBoundApplication.appInfo.packageName : null;
  10.  
    }
  11.  
    //获取当前进程名
  12.  
    public static String currentProcessName() {
  13.  
    ActivityThread am = currentActivityThread();
  14.  
    return (am != null && am.mBoundApplication != null)
  15.  
    ? am.mBoundApplication.processName : null;
  16.  
    }
  17.  
    //获取当前Application对象
  18.  
    public static Application currentApplication() {
  19.  
    ActivityThread am = currentActivityThread();
  20.  
    return am != null ? am.mInitialApplication : null;
  21.  
    }
  22.  
    //获取LoadApk,LoadApk是一个Apk在内存中的表示，这个跟插件化有关
  23.  
    public final LoadedApk getPackageInfo(String packageName, CompatibilityInfo compatInfo,
  24.  
    int flags) {
  25.  
    return getPackageInfo(packageName, compatInfo, flags, UserHandle.myUserId());
  26.  
    }
  • 上面的4个方法，其实作用很有用，在一些特殊场合的情况下用得到，后面的问题中会有这些方法的调用。

下面分析广播在ActivityThread的调用,当然了广播也一样，首先通过IPC调用到AMS，然后由AMS调度返回到ActivityThread处理，下面是代码:

  1.  
    private void handleReceiver(ReceiverData data) {
  2.  
     
  3.  
     
  4.  
    LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
  5.  
    data.info.applicationInfo, data.compatInfo);
  6.  
     
  7.  
    IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();
  8.  
     
  9.  
    BroadcastReceiver receiver;
  10.  
    try {
  11.  
    java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
  12.  
    data.intent.setExtrasClassLoader(cl);
  13.  
    data.intent.prepareToEnterProcess();
  14.  
    data.setExtrasClassLoader(cl);
  15.  
    //看到没，广播也是由反射创建的，跟Activity一样
  16.  
    receiver = (BroadcastReceiver)cl.loadClass(component).newInstance();
  17.  
    }
  18.  
    ContextImpl context = (ContextImpl)app.getBaseContext();
  19.  
    sCurrentBroadcastIntent.set(data.intent);
  20.  
    receiver.setPendingResult(data);
  21.  
    //大家都知道的广播回调方法
  22.  
    receiver.onReceive(context.getReceiverRestrictedContext(),
  23.  
    data.intent);
  24.  
    }

从上面可以看到，广播本质跟Activity一样，都是反射创建，唯一不同的是，Activity需要经过框架层的调用并具有了生命周期方法，而广播没有生命方法的概念，只是回调了一个onReceive方法，所以相对Activity，广播比较容易理解，这里先留下一个问题，为什么广播能够跨进程调用呢，而EventBus，OTTO等事件总线就不能，其实根本原因在于广播是由AMS系统进程统一管理，我们本地进程只是负责执行而已，而EventBus,OTTO那些事件总线的处理都是建立在同个进程之间的，因此他们不能实现跨进程发送消息，而广播却可，当然了AMS处理广播也比较复杂，今天暂时不讨论。

下面分析Service在ActivityThread的处理，代码如下:

  1.  
    private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
  2.  
     
  3.  
    LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
  4.  
    data.info.applicationInfo, data.compatInfo);
  5.  
    Service service = null;
  6.  
    try {
  7.  
    java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
  8.  
    //看到没，Service跟BroadCast,Activity一样反射创建
  9.  
    service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();
  10.  
    }
  11.  
    }
  12.  
     
  13.  
    try {
  14.  
    if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Creating service " + data.info.name);
  15.  
     
  16.  
    ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo);
  17.  
    context.setOuterContext(service);
  18.  
     
  19.  
    Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
  20.  
    service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,
  21.  
    ActivityManagerNative.getDefault());
  22.  
    //执行onCreate方法
  23.  
    service.onCreate();
  24.  
    //把Service存储起来
  25.  
    mServices.put(data.token, service);
  26.  
    }
  27.  
    }

可以看到Service的处理跟前面的广播没啥大区别，都是反射创建，然后回调方法,当然还剩下最后一个ContentProvider,其实这玩意也是反射创建，当然了这个ContentProvider流程比较复杂，

  1.  
    private IActivityManager.ContentProviderHolder installProvider(Context context,
  2.  
    IActivityManager.ContentProviderHolder holder, ProviderInfo info,
  3.  
    boolean noisy, boolean noReleaseNeeded, boolean stable) {
  4.  
    ContentProvider localProvider = null;
  5.  
    IContentProvider provider;
  6.  
    if (holder == null || holder.provider == null) {
  7.  
    if (DEBUG_PROVIDER || noisy) {
  8.  
    Slog.d(TAG, "Loading provider " + info.authority + ": "
  9.  
    + info.name);
  10.  
    }
  11.  
    Context c = null;
  12.  
    ApplicationInfo ai = info.applicationInfo;
  13.  
    if (context.getPackageName().equals(ai.packageName)) {
  14.  
    c = context;
  15.  
    } else if (mInitialApplication != null &&
  16.  
    mInitialApplication.getPackageName().equals(ai.packageName)) {
  17.  
    c = mInitialApplication;
  18.  
    } else {
  19.  
    try {
  20.  
    c = context.createPackageContext(ai.packageName,
  21.  
    Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
  22.  
    } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
  23.  
    // Ignore
  24.  
    }
  25.  
    }
  26.  
    if (c == null) {
  27.  
    Slog.w(TAG, "Unable to get context for package " +
  28.  
    ai.packageName +
  29.  
    " while loading content provider " +
  30.  
    info.name);
  31.  
    return null;
  32.  
    }
  33.  
    try {
  34.  
    final java.lang.ClassLoader cl = c.getClassLoader();
  35.  
    //这里是重点反射创建
  36.  
    localProvider = (ContentProvider)cl.
  37.  
    loadClass(info.name).newInstance();
  38.  
    provider = localProvider.getIContentProvider();
  39.  
    //执行attachInfo方法
  40.  
    localProvider.attachInfo(c, info);
  41.  
    }

可以看到四大组件都是反射创建，并执行生命周期方法，而调度是由AMS负责，ActivityThread主线程负责执行,所以说AMS是调度者，主线程是执行者，就像一个公司里面，AMS是董事会，而ActivityThread是CEO,负责执行具体的事情同时报告给AMS,AMS备份，以有案可查。

OK，以上便是ActivityThread的主要负责的事情，当然了，那些停止，销毁Activity跟启动Activity的流程是一样的，跟AMS都是一个IPC过程调用，下面给出ActivityThread的工作流程(AMS调用ActivityThread方法): 
这里写图片描述

这个是AMS调用ActivityThread的方法，当然了ActivityThread调用AMS都差不多，只是对象换成了ActivityManagerProxy对象而已了。

最后是一些问题在特殊情况下的非常规方法,有兴趣的可以看看:

1.任何时候，任何地方，任何逻辑，如何获取全局Application对象 
对于这个问题，也许很多人会说，在自定义的application中定义一个方法，然后在onCreate中赋值，这样就可以获取了，没错，绝大部分的人是这样做，而且好像也从来都没有出错过，是的，这种方法是目前大部分的人都会用，然而，这种方法其实是由限制的，当然了在普通的开发中还是没问题的，然而如果不能接触程序逻辑本身的话(在逆向等比较特殊的情况下)，那么上面的方法就无效了，那么是不是就没办法了呢，不是的，上面的代码中曾经说过有个方法:

  1.  
    public static Application currentApplication() {
  2.  
    ActivityThread am = currentActivityThread();
  3.  
    return am != null ? am.mInitialApplication : null;
  4.  
    }
  • 可以看到是可以获取的，可是ActivityThread是一个隐藏类，那怎么办呢，反射吧，下面是代码:
  1.  
    private void getGlobalApplication()throws Exception{
  2.  
    Class<?> clazz=Class.forName("android.app.ActivityThread");
  3.  
    Method method=clazz.getDeclaredMethod("currentApplication");
  4.  
    Application application= (Application) method.invoke(null);
  5.  
    Log.d("[app]","通过反射主线程获取的pplication为:"+application);
  6.  
    }

结果如下: 
这里写图片描述
可以看到成功获取了，问题解决!

2.如何获取Activity实例 
可能有人会说不是可以getApplication对象吗，那个方法获取的是上下文对象，并不是真正的activity实例，那么如何获取呢，下面是其中一个方法: 
首先在基类定义一个Activity变量,然后在onCreate中赋值给具体的子类，这样子类获取的Activity实例。 
这种方法是最简单，也是一般情况下用到的。

第二种方法:利用application的生命周期监听方法ActivityLifecycleCallbacks，下面是具体的代码: 
这里写图片描述 
这里写图片描述 
这里写图片描述
OK,也成功获取了当前ActivityThread实例了。

第三种方法: 
这里写图片描述 
我们刚才在看ActivityThread的源代码的时候，发现有这么一个方法:

  1.  
    public final Activity getActivity(IBinder token) {
  2.  
    return mActivities.get(token).activity;
  3.  
    }

你没有看错，这里也有一个方法直接获取Activity实例的，可是傻眼了，参数必须是IBinder类型，就是activity身份的唯一标志，那么这个IBinder该如何获取呢？额，我想想哈，在Activity启动的时候，我们曾经说过在执行完onResume的时候，会报告给AMS，方法为activityResumed,而这个方法的参数刚好就是IBinder类型的，这个参数就代表了当前Activity的toke，那么只要有了这个token，不就可以调用上面的代码来获取Activity了吗，可是activityResumed这个方法是AMS执行的啊，AMS可是运行在系统进程里面的哦，怎么办呢？那就来点暴力点的吧，我们直接Hook AMS,上面说过ActivityThread调用AMS的方法的时候，也是用了Binder机制，具体点说是用了ActivitymanagerProxy这个代理对象进行调用的,而这个类是ActivityManagerNative的子类ActivityManagerService在本地进程的一个代理对象而已(个人认为Binder机制在Java层是很好理解的，只需要记住，不同进程之间都是拿对方的代理对象进行干活的)，听不懂是吧，下面看看代码吧:

  1.  
    public abstract class ActivityManagerNative extends Binder implements IActivityManager
  2.  
    {
  3.  
    /**
  4.  
    * Cast a Binder object into an activity manager interface, generating
  5.  
    * a proxy if needed.
  6.  
    */
  7.  
    static public IActivityManager asInterface(IBinder obj) {
  8.  
    if (obj == null) {
  9.  
    return null;
  10.  
    }
  11.  
    IActivityManager in =
  12.  
    (IActivityManager)obj.queryLocalInterface(descriptor);
  13.  
    if (in != null) {
  14.  
    //如果是本进程的话，之间返回来
  15.  
    return in;
  16.  
    }
  17.  
    //如果是不同进程的话，就生成一个ActivityManagerProxy代理对象
  18.  
    return new ActivityManagerProxy(obj);
  19.  
    }
  20.  
     
  21.  
    private static final Singleton<IActivityManager> gDefault = new Singleton<IActivityManager>() {
  22.  
    protected IActivityManager create() {
  23.  
    //通过ServiceManager获取到了真正的ActivityManagerService服务
  24.  
    IBinder b = ServiceManager.getService("activity");
  25.  
    if (false) {
  26.  
    Log.v("ActivityManager", "default service binder = " + b);
  27.  
    }
  28.  
    //这里看到没,调用asInterface把AMS传进去转换了一下了
  29.  
    IActivityManager am = asInterface(b);
  30.  
    if (false) {
  31.  
    Log.v("ActivityManager", "default service = " + am);
  32.  
    }
  33.  
    //因此这里返回来的是ActivityManagerProxy对象了，如果是不同进程的话,就是Binder机制中
  34.  
    return am;
  35.  
    }
  36.  
    };
  37.  
    }

我们只需要替换为我们自己的代理对象进行干活，然后在activityResumed方法中进行拦截就好了，好了，说干就干,

  1.  
    public static void hookActivityManagerService() throws Throwable {
  2.  
    Class<?> activityManagerNativeClass=Class.forName("android.app.ActivityManagerNative");
  3.  
    //4.0以后，ActivityManagerNative有gDefault单例来进行保存，这个代码中一看就知道了
  4.  
    Field gDefaultField=activityManagerNativeClass.getDeclaredField("gDefault");
  5.  
    gDefaultField.setAccessible(true);
  6.  
    Object gDefault=gDefaultField.get(null);
  7.  
     
  8.  
    Class<?> singleton=Class.forName("android.util.Singleton");
  9.  
    //mInstance其实就是真正的一个对象
  10.  
    Field mInstance=singleton.getDeclaredField("mInstance");
  11.  
    mInstance.setAccessible(true);
  12.  
     
  13.  
    //真正的对象，就是干活的对象啦,其实就是ActivityManagerProxy而已啦
  14.  
    Object originalIActivityManager=mInstance.get(gDefault);
  15.  
    Log.d("[app]","originalIActivityManager="+originalIActivityManager);
  16.  
     
  17.  
    //通过动态代理生成一个接口的对象
  18.  
    Class<?> iActivityManagerInterface=Class.forName("android.app.IActivityManager");
  19.  
    Object object= Proxy.newProxyInstance(iActivityManagerInterface.getClassLoader(),
  20.  
    new Class[]{iActivityManagerInterface},new IActivityManagerServiceHandler(originalIActivityManager));
  21.  
    //这里偷梁换柱，替换为我们自己的对象进行干活就好了
  22.  
    mInstance.set(gDefault,object);
  23.  
    Log.d("[app]","Hook AMS成功");
  24.  
    }

IActivityManagerServiceHandler实现类动态代理接口InvocationHandler,在里面拦截了activityResumed方法而已，拦截之后拿到Token，然后调用反射方法就可以获取Activity的实例啦，下面是具体的代码，比较简单，

  1.  
    public class IActivityManagerServiceHandler implements InvocationHandler {
  2.  
     
  3.  
    private Object base;
  4.  
     
  5.  
    public IActivityManagerServiceHandler(Object base) {
  6.  
    this.base = base;
  7.  
    }
  8.  
     
  9.  
    @Override
  10.  
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  11.  
    //判断是不是activityResumed,如果是的话，那么拦截参数，然后反射获取实例就好
  12.  
    if (method.getName().equals("activityResumed")){
  13.  
    //这里拿到想要的IBinder啦，就是token
  14.  
    IBinder iBinder= (IBinder) args[0];
  15.  
    Log.d("[app]","执行activityResumed方法了,参数toke为"+iBinder);
  16.  
    Class<?> clazz=Class.forName("android.app.ActivityThread");
  17.  
    Method method1=clazz.getDeclaredMethod("currentActivityThread");
  18.  
    Object object=method1.invoke(null);
  19.  
     
  20.  
    Method getActivity=clazz.getDeclaredMethod("getActivity",IBinder.class);
  21.  
    Activity mActivity= (Activity) getActivity.invoke(object,iBinder);
  22.  
    Log.d("[app]","Hook AMS以后:当前的Activity为:"+mActivity);
  23.  
    }
  24.  
    return method.invoke(base,args);
  25.  
    }
  26.  
    }

然后在application中进行注入就好了，好了，下面打印看看吧， 
这里写图片描述
可以看到成功了吧，呵呵，欺骗系统的感觉如何啊，顺便说句，360插件化的核心思想就是瞒天过海，欺骗系统，通过把系统完的团团转，从而实现插件系统的天衣无缝，当然需要处理一些兼容性问题，OK,上面的问题也解决了。

3.有办法干预Activity的启动或者其他过程吗，常规下是没办法的，因为这是框架层的调度，再调用Activity生命周期方法的时候，其实已经是很晚时机了，已经没办法再进一步操作了，也就是说在应用层上是无法干预这些行为的，当然了，你可以在框架层调度的时候，半路杀出个程咬金来就好了，具体的见我的上一篇文章:

http://blog.csdn.net/shifuhetudi/article/details/52078445

4.有办法在启动Activity的时候弹出一个土司吗，或者做其他的事情，就是在执行LaunchActivity方法的时候弹土司或者其他事情？ 
额，常规下是没办法的，有人会说我在onCreate中弹出来，呵呵，这就违背了我的条件，是在LaunchActivity的时候，就是在AMS给ActivityThread发消息启动Activiy的时候做一些事情，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，其实是有顺序的，下面是Handler处理消息的代码:

  1.  
    /**
  2.  
    * Handle system messages here.
  3.  
    */
  4.  
    public void dispatchMessage(Message msg) {
  5.  
    if (msg.callback != null) {
  6.  
    handleCallback(msg);
  7.  
    } else {
  8.  
    if (mCallback != null) {
  9.  
    if (mCallback.handleMessage(msg)) {
  10.  
    return;
  11.  
    }
  12.  
    }
  13.  
    handleMessage(msg);
  14.  
    }
  15.  
    }

看到了吗，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，下面请看代码:

  1.  
    public static void hookHandler(Context context) throws Exception {
  2.  
    Class<?> activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
  3.  
    Method currentActivityThreadMethod = activityThreadClass.getDeclaredMethod("currentActivityThread");
  4.  
    currentActivityThreadMethod.setAccessible(true);
  5.  
    //获取主线程对象
  6.  
    Object activityThread = currentActivityThreadMethod.invoke(null);
  7.  
    //获取mH字段
  8.  
    Field mH = activityThreadClass.getDeclaredField("mH");
  9.  
    mH.setAccessible(true);
  10.  
    //获取Handler
  11.  
    Handler handler = (Handler) mH.get(activityThread);
  12.  
    //获取原始的mCallBack字段
  13.  
    Field mCallBack = Handler.class.getDeclaredField("mCallback");
  14.  
    mCallBack.setAccessible(true);
  15.  
    //这里设置了我们自己实现了接口的CallBack对象
  16.  
    mCallBack.set(handler, new CustomHandler(context, handler));
  17.  
    }

当然还有CustomHandler类，这个类实现了Callback接口，一样可以拦截方法

  1.  
    public class CustomHandler implements Callback {
  2.  
    //这个100一般情况下最好也反射获取，当然了你也可以直接写死，跟系统的保持一致就好了
  3.  
    public static final int LAUNCH_ACTIVITY = 100;
  4.  
    private Handler origin;
  5.  
     
  6.  
    private Context context;
  7.  
     
  8.  
    public CustomHandler(Context origin, Handler context) {
  9.  
    this.context = origin;
  10.  
    this.origin = context;
  11.  
    }
  12.  
     
  13.  
    @Override
  14.  
    public boolean handleMessage(Message msg) {
  15.  
    if (msg.what == LAUNCH_ACTIVITY) {
  16.  
    //这样每次启动的时候便会弹出土司来
  17.  
    Toast.makeText(
  18.  
    context.getApplicationContext(),
  19.  
    "hello,I am going launch", Toast.LENGTH_SHORT).show();
  20.  
    }
  21.  
    origin.handleMessage(msg);
  22.  
    return false;
  23.  
    }
  24.  
    }

写完之后在application中注入就好了，OK,你可以去测试一下，看看是不是每次启动Activity的时候都会弹出hello,I am going launch这个字符串。

当然除了这些比较特殊的问题之外，一些时候，特别是插件化的时候，经常遇到这种问题，这些问题往往在应用层是无法拦截的，因为到达应用层的时候，调用链已经调用完毕，没机会去插手了，这种时候就可以考虑这些比较特殊的方法了，当然啦，开发中，哪种最快解决问题用哪种吧。

posted @ 2020-08-03 18:04  chenxibobo  阅读(707)  评论(0)  编辑  收藏  举报