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2024-10-15 23:18:02 +08:00
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+                            
+                            因收到Google相关通知，网站将会择期关闭。相关通知内容
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+                            
+                            练习Sample跑起来 唯鹿同学的练习手记 第2辑
+                            你好，我是唯鹿。
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+接着上篇练习手记，今天练习6～8、12、17、19这六期内容（主要针对有课后Sample练习的），相比1～5期轻松了很多。
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+Chapter06
+
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+该项目展示了使用PLT Hook技术来获取Atrace的日志，可以学习到systrace的一些底层机制。
+
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+没有什么问题，项目直接可以运行起来。运行项目后点击开启Atrace日志，然后就可以在Logcat日志中查看到捕获的日志，如下：
+
+11:40:07.031 8537-8552/com.dodola.atrace I/HOOOOOOOOK: ========= install systrace hoook =========
+11:40:07.034 8537-8537/com.dodola.atrace I/HOOOOOOOOK: ========= B|8537|Record View#draw()
+11:40:07.034 8537-8552/com.dodola.atrace I/HOOOOOOOOK: ========= B|8537|DrawFrame
+11:40:07.035 8537-8552/com.dodola.atrace I/HOOOOOOOOK: ========= B|8537|syncFrameState
+    ========= B|8537|prepareTree
+    ========= E
+    ========= E
+    ========= B|8537|eglBeginFrame
+    ========= E
+    ========= B|8537|computeOrdering
+    ========= E
+    ========= B|8537|flush drawing commands
+    ========= E
+11:40:07.036 8537-8552/com.dodola.atrace I/HOOOOOOOOK: ========= B|8537|eglSwapBuffersWithDamageKHR
+    ========= B|8537|setSurfaceDamage
+    ========= E
+11:40:07.042 8537-8552/com.dodola.atrace I/HOOOOOOOOK: ========= B|8537|queueBuffer
+    ========= E
+11:40:07.043 8537-8552/com.dodola.atrace I/HOOOOOOOOK: ========= B|8537|dequeueBuffer
+    ========= E
+    ========= E
+    ========= E
+
+
+通过B|事件和E|事件是成对出现的，这样就可以计算出应用执行每个事件使用的时间。那么上面的Log中View的draw()方法显示使用了9ms。
+
+这里实现方法是使用了Profilo的PLT Hook来hook libc.so的write与__write_chk方法。libc是C的基础库函数，为什么要hook这些方法，需要我们补充C、Linux相关知识。
+
+同理Chapter06-plus展示了如何使用 PLT Hook技术来获取线程创建的堆栈，README有详细的实现步骤介绍，我就不赘述了。
+
+Chapter07
+
+
+这个Sample是学习如何给代码加入Trace Tag，大家可以将这个代码运用到自己的项目中，然后利用systrace查看结果。这就是所谓的systrace + 函数插桩。
+
+
+操作步骤：
+
+
+使用Android Studio打开工程Chapter07。
+
+运行Gradle Task :systrace-gradle-plugin:buildAndPublishToLocalMaven编译plugin插件。
+
+使用Android Studio单独打开工程systrace-sample-android。
+
+编译运行App（插桩后的class文件在目录Chapter07/systrace-sample-android/app/build/systrace_output/classes中查看）。
+
+
+对比一下插桩效果，插桩前：
+
+
+
+插桩后:
+
+
+
+可以看到在方法执行前后插入了TraceTag，这样的话beginSection方法和endSection方法之间的代码就会被追踪。
+
+public class TraceTag {
+
+    @TargetApi(Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2)
+    public static void i(String name) {
+        Trace.beginSection(name);
+    }
+
+    @TargetApi(Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2)
+    public static void o() {
+        Trace.endSection();
+    }
+
+
+其实Support-Compat库中也有类似的一个TraceCompat，项目中可以直接使用。
+
+然后运行项目，打开systrace：
+
+python $ANDROID_HOME/platform-tools/systrace/systrace.py gfx view wm am pm ss dalvik app sched -b 90960 -a com.sample.systrace  -o test.log.html
+
+
+
+
+最后打开生成的test.log.html文件就可以查看systrace记录：
+
+
+
+当然，这一步我们也可以使用SDK中的Monitor，效果是一样的。
+
+使用systrace + 函数插桩的方式，我们就可以很方便地观察每个方法的耗时，从而针对耗时的方法进行优化，尤其是Application的启动优化。
+
+Chapter08
+
+
+该项目展示了关闭掉虚拟机的class verify后对性能的影响。
+
+
+在加载类的过程有一个verify class的步骤，它需要校验方法的每一个指令，是一个比较耗时的操作。这个例子就是通过Hook去掉verify这个步骤。该例子尽量在Dalvik下执行，在ART下的效果并不明显。
+
+去除校验代码（可以参看阿里的Atlas）：
+
+    AndroidRuntime runtime = AndroidRuntime.getInstance();
+    runtime.init(this.getApplicationContext(), true);
+    runtime.setVerificationEnabled(false);
+
+
+具体运行效果这里我就不展示了，直接运行体验就可以了。
+
+Chapter12
+
+
+通过复写Application的getSharedPreferences替换系统SharedPreferences的实现，核心的优化在于修改了Apply的实现，将多个Apply方法在内存中合并，而不是多次提交。
+
+
+修改SharedPreferencesImpl的Apply部分如下：
+
+       public void apply() {
+			// 先调用commitToMemory()
+            final MemoryCommitResult mcr = commitToMemory();
+
+            boolean hasDiskWritesInFlight = false;
+            synchronized (SharedPreferencesImpl.this) {
+            	// mDiskWritesInFlight大于0说明之前已经有调用过commitToMemory()了
+                hasDiskWritesInFlight = mDiskWritesInFlight > 0;
+            }
+            // 源码没有这层判断，直接提交。
+            if (!hasDiskWritesInFlight) {
+                final Runnable awaitCommit = new Runnable() {
+                    public void run() {
+                        try {
+                            mcr.writtenToDiskLatch.await();
+                        } catch (InterruptedException ignored) {
+                        }
+                    }
+                };
+
+                QueuedWork.add(awaitCommit);
+
+
+                Runnable postWriteRunnable = new Runnable() {
+                    public void run() {
+                        awaitCommit.run();
+
+                        QueuedWork.remove(awaitCommit);
+                    }
+                };
+
+                SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(mcr, postWriteRunnable);
+            }
+
+            // Okay to notify the listeners before it's hit disk
+            // because the listeners should always get the same
+            // SharedPreferences instance back, which has the
+            // changes reflected in memory.
+            notifyListeners(mcr);
+
+
+Chapter14
+
+这个是全面解析SQLite的资料，有兴趣的可以下载看看。
+
+Chapter17
+
+
+该项目展示了如何使用PLT Hook技术来获取网络请求相关信息。
+
+
+通过PLT Hook，代理Socket相关的几个重要函数：
+
+/**
+* 直接 hook 内存中的所有so，但是需要排除掉socket相关方法本身定义的libc(不然会出现循坏)
+* plt hook
+*/
+void hookLoadedLibs() {
+    ALOG("hook_plt_method");
+    hook_plt_method_all_lib("libc.so", "send", (hook_func) &socket_send_hook);
+    hook_plt_method_all_lib("libc.so", "recv", (hook_func) &socket_recv_hook);
+    hook_plt_method_all_lib("libc.so", "sendto", (hook_func) &socket_sendto_hook);
+    hook_plt_method_all_lib("libc.so", "recvfrom", (hook_func) &socket_recvfrom_hook);
+    hook_plt_method_all_lib("libc.so", "connect", (hook_func) &socket_connect_hook);
+}
+
+
+int hook_plt_method_all_lib(const char* exclueLibname, const char* name, hook_func hook) {
+  if (refresh_shared_libs()) {
+    // Could not properly refresh the cache of shared library data
+    return -1;
+  }
+
+  int failures = 0;
+
+  for (auto const& lib : allSharedLibs()) {
+      if (strcmp(lib.first.c_str(), exclueLibname) != 0) {
+        failures += hook_plt_method(lib.first.c_str(), name, hook);
+      }
+  }
+
+  return failures;
+}
+
+
+运行项目，访问百度的域名https://www.baidu.com，输出如下：
+
+17:08:28.347 12145-12163/com.dodola.socket E/HOOOOOOOOK: socket_connect_hook sa_family: 10
+17:08:28.349 12145-12163/com.dodola.socket E/HOOOOOOOOK: stack:com.dodola.socket.SocketHook.getStack(SocketHook.java:13)
+    java.net.PlainSocketImpl.socketConnect(Native Method)
+    java.net.AbstractPlainSocketImpl.doConnect(AbstractPlainSocketImpl.java:334)
+    java.net.AbstractPlainSocketImpl.connectToAddress(AbstractPlainSocketImpl.java:196)
+    java.net.AbstractPlainSocketImpl.connect(AbstractPlainSocketImpl.java:178)
+    java.net.SocksSocketImpl.connect(SocksSocketImpl.java:356)
+    java.net.Socket.connect(Socket.java:586)
+    com.android.okhttp.internal.Platform.connectSocket(Platform.java:113)
+    com.android.okhttp.Connection.connectSocket(Connection.java:196)
+    com.android.okhttp.Connection.connect(Connection.java:172)
+    com.android.okhttp.Connection.connectAndSetOwner(Connection.java:367)
+    com.android.okhttp.OkHttpClient$1.connectAndSetOwner(OkHttpClient.java:130)
+    com.android.okhttp.internal.http.HttpEngine.connect(HttpEngine.java:329)
+    com.android.okhttp.internal.http.HttpEngine.sendRequest(HttpEngine.java:246)
+    com.android.okhttp.internal.huc.HttpURLConnectionImpl.execute(HttpURLConnection
+    AF_INET6 ipv6 IP===>183.232.231.173:443
+    socket_connect_hook sa_family: 1
+    Ignore local socket connect
+02-07 17:08:28.637 12145-12163/com.dodola.socket E/HOOOOOOOOK: respond:<!DOCTYPE html>
+    <html><!--STATUS OK--><head><meta charset="utf-8"><title>百度一下,你就知道</title>
+
+
+可以看到我们获取到了网络请求的相关信息。
+
+最后，我们可以通过Connect函数的hook，实现很多需求，例如：
+
+
+禁用应用网络访问
+过滤广告IP
+禁用定位功能
+
+
+Chapter19
+
+
+使用Java Hook实现Alarm、WakeLock与GPS的耗电监控。
+
+
+实现原理
+
+根据老师提供的提示信息，动态代理对应的PowerManager、AlarmManager、LocationManager的mService实现，要拦截的方法在PowerManagerService、AlarmManagerService、LocationManagerService中。
+
+实现核心代码：
+
+        Object oldObj = mHostContext.getSystemService(Context.XXX_SERVICE);
+	Class<?> clazz = oldObj.getClass();
+	Field field = clazz.getDeclaredField("mService");
+	field.setAccessible(true);
+
+	final Object mService = field.get(oldObj);
+	setProxyObj(mService);
+
+	Object newObj = Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), mService.getClass().getInterfaces(), this);
+	field.set(oldObj, newObj)
+
+
+写了几个调用方法去触发，通过判断对应的方法名来做堆栈信息的输出。
+
+输出的堆栈信息如下：
+
+
+
+当然，强大的Studio在3.2后也有了强大的耗电量分析器，同样可以监测到这些信息，如下图所示（我使用的Studio版本为3.3）。
+
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+实现不足之处：
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+可能兼容性上不是特别完善（期待老师的标准答案）。
+没有按照耗电监控的规则去做一些业务处理。
+
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+心得体会：
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+本身并不复杂，只是为了找到Hook点，看了对应的Service源码耗费了一些时间，对于它们的工作流程有了更深的认识。
+平时也很少使用动态代理，这回查漏补缺，一次用了个爽。
+
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+这个作业前前后后用了一天时间，之前作业还有一些同学提供PR，所以相对轻松些，但这次没有参考，走了点弯路，不过收获也是巨大的。我就不细说了，感兴趣的话可以参考我的实现。完整代码参见GitHub，仅供参考。
+
+参考
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+练习Sample跑起来 | 热点问题答疑第3期
+练习Sample跑起来 | 热点问题答疑第4期
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