摘要：理解本文需要一定的字節(jié)碼指令基礎(chǔ)，可以閱讀筆者的另一篇文章大話圖說字節(jié)碼指令只為讓你懂利用字節(jié)碼插樁技術(shù)可以很方便地幫助我們實現(xiàn)很多手術(shù)刀式的代碼設(shè)計，如無埋點統(tǒng)計上報輕量級等。

理解本文需要一定的Java字節(jié)碼指令基礎(chǔ)，可以閱讀筆者的另一篇文章：大話+圖說：Java字節(jié)碼指令——只為讓你懂

利用Android字節(jié)碼插樁技術(shù)可以很方便地幫助我們實現(xiàn)很多手術(shù)刀式的代碼設(shè)計，如無埋點統(tǒng)計上報、輕量級AOP等。下面我們就通過一次實戰(zhàn)，把這門技術(shù)真正用起來。

假設(shè)有這樣一個需求，我們需要在本項目工程的所有組件（Activity/Receiver/Service/Provider）的on系列生命周期類方法執(zhí)行時，調(diào)用一個我們寫好的方法，傳入組件的實例對象，來對組件的相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，如何實現(xiàn)？
一般的思路有兩種：

通過Java繼承體系，為我們實現(xiàn)的四大組件分別建立基類，在基類父方法里對監(jiān)測方法進(jìn)行調(diào)用。

通過Android API Hook技術(shù)，即通過動態(tài)代理等方法替換關(guān)鍵節(jié)點，抓住組件的節(jié)點方法并調(diào)用我們的監(jiān)測方法。

上面的第一種方法比較麻煩，而且控制力較弱，也無法顧及我們所依賴的Jar或者aar中的組件，比如小米推送中自帶的Service和Receiver，是完全無法觸及的。第二種方法則比較強(qiáng)大，但是需要考慮兼容性問題，技術(shù)實現(xiàn)上的成本也比較高，畢竟有一些生命周期的節(jié)點不好找，難免焦頭爛額。

本文對此的實戰(zhàn)即通過字節(jié)碼插樁，在class文件編譯成dex之前（同時也是proguard操作之前），遍歷所有要編譯的class文件并對其中符合條件的方法進(jìn)行修改，注入我們要調(diào)用的監(jiān)測方法的代碼，從而實現(xiàn)這個需求。

HiBeaver 是目前這方面比較完善的字節(jié)碼插樁Gradle插件，目前最新的1.2.4版本支持通過通配符或正則表達(dá)式的方法來匹配目標(biāo)類和目標(biāo)方法，進(jìn)行方法的批量插樁注入和修改，非常靈活易用。對于類似上文提出的需求，實現(xiàn)起來非常方便，唯一前提的僅僅是：知道所有組件的類的全名就可以了。

好，基于這些，正式開始實戰(zhàn)，牛刀小試一下：
首先建立一個工程，為便于演示，我們引入小米推送（接入方式不再贅述，詳見小米推送文檔），然后完善代碼到如下狀態(tài)：

MainActivity內(nèi)容很簡單，注冊了小米推送，有一個TextView點擊后可以跳轉(zhuǎn)到SecondActivity，僅此而已。具體如下：

SecondActivity中一切從簡：

至于DemoMessageReceiver這個類里完全依照小米推送接入文檔中的配置，沒有實質(zhì)改動，不再貼出。
注意到還有一個MonitorUtil的類，內(nèi)容如下：

其中的monitorThis的方法就是我們打算在各個生命周期方法里插入的調(diào)用方法。

下面我們就開始實現(xiàn)開頭處提到的需求：通過字節(jié)碼插樁的方法，本工程里的所有組件的生命周期方法return之前調(diào)用我們的monitorThis方法，傳入組件實例等信息作為參數(shù)。

首先，要引入HiBeaver插件：
然后在項目的根build.gradle下面增加classpath如下：

classpath "com.bryansharp:hibeaver:1.2.4"

隨后為我們工程的app/build.gradle增加如下配置：

apply plugin: "hiBeaver"
import com.bryansharp.gradle.hibeaver.utils.MethodLogAdapter
import org.objectweb.asm.ClassVisitor
import org.objectweb.asm.MethodVisitor
import org.objectweb.asm.Opcodes

hiBeaver {
    modifyMatchMaps = [
            //類名稱匹配規(guī)則，*表示任意長度任意字符，|為分隔符，可以理解為或
            "*Activity|*Receiver|*Service|!android*": [
                    //方法名匹配規(guī)則與類名類似，同時也支持正則表達(dá)式匹配（需要加r:）；adapter后為一個閉包，進(jìn)行具體的修改
                    ["methodName": "on**", "methodDesc": null, "adapter": {
                        //下面這些為閉包傳入的參數(shù)，可以幫助我們進(jìn)行方法過濾，以及根據(jù)方法參數(shù)來調(diào)整字節(jié)碼修改方式
                        ClassVisitor cv, int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions ->
                            //這里我們有了ClassVisitor實例，其實可以為類添加新的方法。
                            MethodVisitor methodVisitor = cv.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
                            MethodVisitor adapter = new MethodLogAdapter(methodVisitor) {

                                @Override
                                void visitCode() {
                                    super.visitCode();
                                    //實例對象入棧
                                    methodVisitor.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);
                                    //下面兩句我們將方法的名稱和描述作為常量入棧
                                    methodVisitor.visitLdcInsn(name);
                                    methodVisitor.visitLdcInsn(desc);
                                    //調(diào)用我們的靜態(tài)方法
                                    methodVisitor.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESTATIC,
                                            //下面這個MethodLogAdapter.className2Path(String)為
                                            // hibeaver插件提供的方法，可以將類名轉(zhuǎn)為路徑名
                                            MethodLogAdapter.className2Path("bruce.com.testhibeaver.MonitorUtil"),
                                            "monitorThis", "(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)V");
                                }
                            }
                            return adapter;
                    }]
            ]
    ]
}

HiBeaver在類名和方法名的匹配上非常靈活，可以非常方便地實現(xiàn)批量匹配，除了完整匹配外，還支持通配符匹配和正則表達(dá)式匹配兩種模式。通配符匹配模式中主要可以使用兩種符號，即 | 和，表示任意長度（>0）的任意字符，而|表示分隔符，這里可以理解為或。因此，上面的：

*Activity|*Receiver|*Service

可以理解為，匹配任意全類名以Activity、Receiver或Service結(jié)尾的類。

一般來講，我們的Android組件在命名上都會遵從這個規(guī)范，即組件類名以相應(yīng)的組件名結(jié)尾，對于個別不遵從這個原則的，也可以通過|分隔符來把特殊情況納入進(jìn)去。

除此之外，如果存在更復(fù)雜的匹配規(guī)則，上述通配符已經(jīng)無法滿足，hiBeaver也支持正則表達(dá)式進(jìn)行全類名匹配，只需要在表達(dá)式前加上“r:”就可以。比如：

r:.*D[a-zA-Z]*Client

表示匹配符合“.*D[a-zA-Z]*Client”這個正則表達(dá)式的類名。

更進(jìn)一步地，HiBeaver 未來 還將支持根據(jù)類的繼承關(guān)系進(jìn)行匹配，比如：

>ext>android.support.v4.app.FragmentActivity

表示匹配所有繼承android.support.v4.app.FragmentActivity的類，而：

>imp>android.os.Handler.Callback

表示匹配所有實現(xiàn)android.os.Handler.Callback接口的類。
不過，目前這兩個特性還沒有支持，僅提上了其項目的issue中。
回到剛剛的配置中，下面的methodName方法的匹配規(guī)則與類名匹配用法一樣，**和*是一樣的效果，on**即表示名字以on開頭的方法。
好了，編譯運行工程，過程中在Gradle Console中可以看到hibeaver進(jìn)行字節(jié)碼插樁輸出如下（局部）：

程序運行起來，插樁成功，成功調(diào)用了monitorThis方法，但赫然發(fā)現(xiàn)輸出如下：

調(diào)用了三個onCreate和若干的onCreateView！這是為什么？我們的MainActivity也沒有這個onCreateView的方法??！

結(jié)合之前Gradle編譯日志，在仔細(xì)一琢磨，突然明白了：

原來，我們的*Activity規(guī)則會匹配所有的Activity結(jié)尾的類，包括一些android v4支持包中的類，什么AppCompatActivity、FragmentActivity等繼承鏈上的Activity通通被hook了一遍，難怪會有那么多輸出了，可辛苦了我們的monitorThis方法。

既然如此，如何是好？針對于當(dāng)前的需求，我們當(dāng)然不想匹配v4包里的組件類。

所幸的是，HiBeaver中還有另一種排除匹配，運用!符號改造如下即可：

*Activity|*Receiver|*Service|!android*

這樣就表示，匹配前三種之一（或的關(guān)系）且不匹配第四個android*的全類名。
改好后，再次運行，并點擊跳轉(zhuǎn)到SecondActivity：

可以看到log輸出一下子少多了，證明沒有再注入v4包里的類，同時，小米的組件也被正常注入了，我把網(wǎng)斷掉，可以看到小米的Receiver被喚起：

再開啟調(diào)試，打開網(wǎng)，斷點也可以正常進(jìn)入：

同時，每次HiBeaver進(jìn)行字節(jié)碼插樁后還會把修改過、實際使用的字節(jié)碼保存到build/HiBeaver目錄下，以便于查看：

如下圖為修改后的MainActivity類：

修改后的小米推送里的某Receiver:

這樣，無論是進(jìn)行節(jié)點控制還是研究其運行機(jī)制都大大地方便了。

HiBeaver