Android 字节码插装介绍字节码插装本质上是换了一种编程方式，最初大家是通过Java，kotlin等高级语言编程。运

字节码插装原理

字节码插装本质上是换了一种编程方式，最初大家是通过Java，kotlin等高级语言编程。运行在Java虚拟机上的语言并不是直接被虚拟机加载，而是要先通过javac，kotlinc编译器编译成后缀为.class的字节码文件后才能被虚拟机加载。

字节码插装是在编译完成后对生成的class文件进行二次操作。

Java虚拟机只与class文件打交道。class文件，也可以看作一种语言，相比于更贴近人类的高级语言，它的可读性更差。但也是具有语法和结构的。在Java中创建对象或声明一个变量等操作最终会由多条字节码指令组合完成。

总之呢字节码插装就是程序员面对class文件进行编程

举个小例子感受一下字节码指令

代码非常简单，两个静态方法，add()加法计算，append()字符串拼接。先使用Javac工具把Test.java编译为Test.class，在通过Javap查看Test.class的字节码指令

---------------------java 源文件-----------------------

public class Test {

    public static int add(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
    }

    public static String append(String str1, String str2) {
        return str1+str2;
    }
}

---------------------命令行操作-----------------------
javac Test.java

javap -c Test

---------------------字节码指令-----------------------

public class com.example.architecture.Test {
  public com.example.architecture.Test();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static int add(int, int);
    Code:
       0: iload_0
       1: iload_1
       2: iadd
       3: ireturn

  public static java.lang.String append(java.lang.String, java.lang.String);
    Code:
       0: new           #2                  // class java/lang/StringBuilder
       3: dup
       4: invokespecial #3                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
       7: aload_0
       8: invokevirtual #4                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      11: aload_1
      12: invokevirtual #4                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      15: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      18: areturn
}

字节码指令分析：

生成了三个方法，除自定义的add()，append()方法外，还有默认的构造方法

add方法比较简单

首先调用 iload_0 这是什么意思呢，从局部变量表第一个位置把数据加载到栈帧，在字节码中i表示int类型，还有d表示double，c表示char。

iload_1 与iload_0 一致

iadd 表示进行加法运算

ireturn 返回int类型的数据

append方法稍微复杂一点

new 表示创建对象实例，后面跟着类的全限定名在例子中创建了java/lang/StringBuilder

dup 复制栈顶数据并重新压入栈顶

invokespecial 用于调用一些需要特殊处理的实例方法，包括实例初始化方法、私有方法和父类方法

aload_0 a表示引用类型，把引用类型加入栈帧中，也就是刚刚创建的StringBuilder对象

invokevirtual 用于调用对象的实例方法，根据对象的实际类型进行分派（虚方法分派），这也是Java语言中最常见的方法分派方式，

指令相当于一个方法，在调用指令的同时还必须要告诉指令，我要调用的方法签名，结合后面注释的信息才是一次完整的通过指令调用方法，如下是调用StringBuilder.append 的玩则完整指令

invokevirtual 字节码指令调用对象的实例方法
java/lang/StringBuilder.append 表明调用类的那个方法
(Ljava/lang/String;) 方法参数 L表示引用类型后跟类的全限定名
Ljava/lang/StringBuilder; 方法返回值规则与方法参数一致

invokevirtual java/lang/StringBuilder.append (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

方法签名的具体规则如下

Android字节码插装准备

上一节体验了一下字节码相关的知识，字节码插装的本质就是换了一门语言写代码，由原来的Java，kotlin等高级语言，换为字节码这种更接近底层的语言。

Android字节码插装有两个前提

获取class文件
对字节码内容进行操作

在Android上使用字节码插装的第一个问题就是如何获取到class文件，测试情况下可以手动使用命令手动编译文件，但实际开发中这样做手动编译没有意义。

这里涉及到Android构建流程的知识，在打包apk的过程中有一步骤是将Java，kotlin源文件编译为class文件。

Android打包过程基于Gradle，Google官方实现自己的插件AGP，同时开放api允许开发者监听构建流程，干预编译过程，能够获取到编译后的class文件。

如何获取class文件的问题解决了。

对class文件进行操作，可以使用aspectJ，javassit，asm等三方框架，aspectJ 与 javassit对字节码操作封装程度较高使用起来比较容易。 asm的封装程度最低，需要一定的字节码相关知识，不过asm的性能最好。

在AGP7.0之前，使用transform API时，开发者可以任意选择三方框架。AGP7.0之后，transformAPI被废弃，8.0后被移除。

官方提供的新APIAsmClassVisitorFactory instrumentation ，相比于transform API，新api官方进行了封装，使用更简单，性能更高。但是与asm强关联，以后字节码插装只能使用asm框架，虽然使用麻烦一点，但性能更好，熟悉了字节码之后也就那样，而且有插件可以查看字节码辅助开发。

小总结：

Android字节码插装需要三个前置知识