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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。

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。

Chapter06

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。

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: <html><head>

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）。

实现不足之处：

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。

心得体会：

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。

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

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