aspectj 获取方法入参_深入探索编译插桩技术(二、AspectJ)
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現(xiàn)如今,編譯插樁技術(shù)已經(jīng)深入 Android 開發(fā)中的各個(gè)領(lǐng)域,而 AOP 技術(shù)正是一種高效實(shí)現(xiàn)插樁的模式,它的出現(xiàn)正好給處于黑暗中的我們帶來了光明,極大地解決了傳統(tǒng)開發(fā)過程中的一些痛點(diǎn),而 AspectJ 作為一套基于 Java 語言面向切面的擴(kuò)展設(shè)計(jì)規(guī)范,能夠賦予我們新的能力。在這篇文章我們將來學(xué)習(xí)如何使用 AspectJ 來進(jìn)行插樁。本篇內(nèi)容如下所示:
1)、編譯插樁技術(shù)的分類與應(yīng)用場景。
2)、AspectJ 的優(yōu)勢與局限性。
3)、AspectJ 核心語法簡介。
4)、AspectJX 實(shí)戰(zhàn)。
5)、使用 AspectJX 打造自己的性能監(jiān)控框架。
6)、總結(jié)。
面向切面的程序設(shè)計(jì) (aspect-oriented programming (AOP)) 吸引了很多開發(fā)者的目光, 但是如何在編碼中有效地實(shí)現(xiàn)這一套設(shè)計(jì)概念卻并不簡單,幸運(yùn)的是,早在 2003 年,一套基于 Java 語言面向切面的擴(kuò)展設(shè)計(jì):AspectJ 誕生了。
不同與傳統(tǒng)的 OOP 編程,AspectJ (即 AOP) 的獨(dú)特之處在于 發(fā)現(xiàn)那些使用傳統(tǒng)編程方法無法處理得很好的問題。例如一個(gè)要在某些應(yīng)用中實(shí)施安全策略的問題。安全性是貫穿于系統(tǒng)所有模塊間的問題,而且每一個(gè)模塊都必須要添加安全性才能保證整個(gè)應(yīng)用的安全性,并且安全性模塊自身也需要安全性,很明顯這里的 安全策略的實(shí)施問題就是一個(gè)橫切關(guān)注點(diǎn),使用傳統(tǒng)的編程解決此問題非常的困難而且容易產(chǎn)生差錯(cuò),這正是 AOP 發(fā)揮作用的時(shí)候了。傳統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊讨?#xff0c;每個(gè)單元就是一個(gè)類,而 類似于安全性這方面的問題,它們通 常不能集中在一個(gè)類中處理,因?yàn)樗鼈儥M跨多個(gè)類,這就導(dǎo)致了代碼無法重用,它們是不可靠和不可繼承的,這樣的編程方式使得可維護(hù)性差而且產(chǎn)生了大量的代碼冗余,這是我們所不愿意看到的。
而面向切面編程的出現(xiàn)正好給處于黑暗中的我們帶來了光明,它針對于這些橫切關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行處理,就似面向?qū)ο缶幊烫幚硪话愕年P(guān)注點(diǎn)一樣。
在我繼續(xù)講解 AOP 編程之前,我們有必要先來看看當(dāng)前編譯插樁技術(shù)的分類與應(yīng)用場景。這樣能讓我們 從更高的緯度上去理解各個(gè)技術(shù)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)與作用。
一、編譯插樁技術(shù)的分類與應(yīng)用場景
編譯插樁技術(shù)具體可以分為兩類,如下所示:
1)、APT(Annotation Process Tools) :用于生成 Java 代碼。
2)、AOP(Aspect Oriented Programming):用于操作字節(jié)碼。
下面?,我們分別來詳細(xì)介紹下它們的作用。
1、APT(Annotation Process Tools)
總所周知,ButterKnife、Dagger、GreenDao、Protocol Buffers 這些常用的注解生成框架都會在編譯過程中生成代碼。而 這種使用 AndroidAnnotation 結(jié)合 APT 技術(shù) 來生成代碼的時(shí)機(jī),是在編譯最開始的時(shí)候介入的。而 AOP 是在編譯完成后生成 dex 文件之前的時(shí)候,直接通過修改 .class 文件的方式,來直接添加或者修改代碼邏輯的。
使用 APT 技術(shù)生成 Java 代碼的方式具有如下 兩方面 的優(yōu)勢:
1)、隔離了框架復(fù)雜的內(nèi)部實(shí)現(xiàn),使得開發(fā)更加地簡單高效。
2)、大大減少了手工重復(fù)的工作量,降低了開發(fā)時(shí)出錯(cuò)的機(jī)率。
2、AOP(Aspect Oriented Programming)
而對于操作字節(jié)碼的方式來說,一般都在 代碼監(jiān)控、代碼修改、代碼分析 這三個(gè)場景有著很廣泛的應(yīng)用。
相對于 Java 代碼生成的方式,操作字節(jié)碼的方式有如下 特點(diǎn):
1)、應(yīng)用場景更廣。
2)、功能更加強(qiáng)大。
3)、使用復(fù)雜度較高。
此外,我們不僅可以操作 .class 文件的 Java 字節(jié)碼,也可以操作 .dex 文件的 Dalvik 字節(jié)碼。下面我們就來大致了解下在以上三類場景中編譯插樁技術(shù)具體是如何應(yīng)用的。
1、代碼監(jiān)控
編譯插樁技術(shù)除了 不能夠?qū)崿F(xiàn)耗電監(jiān)控,它能夠?qū)崿F(xiàn)各式各樣的性能監(jiān)控,例如:網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控、耗時(shí)方法監(jiān)控、大圖監(jiān)控、線程監(jiān)控 等等。
譬如 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控 的實(shí)現(xiàn),就是在 網(wǎng)絡(luò)層通過 hook 網(wǎng)絡(luò)庫方法 和 自動化注入攔截器的形式,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)請求的全過程監(jiān)控,包括獲取握手時(shí)長,首包時(shí)間,DNS 耗時(shí),網(wǎng)絡(luò)耗時(shí)等各個(gè)網(wǎng)絡(luò)階段的信息。
實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)請求過程的監(jiān)控之后,我們便可以 對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)過程的數(shù)據(jù)表現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)地分析,找到網(wǎng)絡(luò)層面性能的問題點(diǎn),并做出針對性地優(yōu)化措施。例如針對于 網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤率偏高 的問題,我們可以采取以下幾方面的措施,如下所示:
1)、使用 HttpDNS。
2)、將錯(cuò)誤數(shù)據(jù)同步 CDN。
3)、CDN 調(diào)度鏈路優(yōu)化。
2、代碼修改
用編譯插樁技術(shù)來實(shí)現(xiàn)代碼修改的場景非常之多,而使用最為頻繁的場景具體可細(xì)分為為如下四種:
1)、實(shí)現(xiàn)無痕埋點(diǎn):如網(wǎng)易HubbleData之Android無埋點(diǎn)實(shí)踐、51 信用卡 Android 自動埋點(diǎn)實(shí)踐。
2)、統(tǒng)一處理點(diǎn)擊抖動:編譯階段統(tǒng)一 hook ?android.view.View.OnClickListener#onClick() 方法,來實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速點(diǎn)擊無效的防抖動效果,這樣便能高效、無侵入性地統(tǒng)一解決客戶端快速點(diǎn)擊多次導(dǎo)致頻繁響應(yīng)的問題。
3)、第三方 SDK 的容災(zāi)處理:我們可以在上線前臨時(shí)修改或者 hook 第三方 SDK 的方法,做到快速容災(zāi)上線。
4)、實(shí)現(xiàn)熱修復(fù)框架:我們可以在 Gradle 進(jìn)行自動化構(gòu)建的時(shí)候,即在 Java 源碼編譯完成之后,生成 dex 文件之前進(jìn)行插樁,而插樁的作用是在每個(gè)方法執(zhí)行時(shí)先去根據(jù)自己方法的簽名尋找是否有自己對應(yīng)的 patch 方法,如果有,執(zhí)行 patch 方法;如果沒有,則執(zhí)行自己原有的邏輯。
3、代碼分析
例如 Findbugs 等三方的代碼檢查工具里面的 自定義代碼檢查 也使用了編譯插樁技術(shù),利用它我們可以找出 不合理的 Hanlder 使用、new Thread 調(diào)用、敏感權(quán)限調(diào)用 等等一系列編碼問題。
二、AspectJ 的優(yōu)勢與局限性
最常用的字節(jié)碼處理框架有 AspectJ、ASM 等等,它們的相同之處在于輸入輸出都是 Class 文件。并且,它們都是 在 Java 文件編譯成 .class 文件之后,生成 Dalvik 字節(jié)碼之前執(zhí)行。
而 AspectJ 作為 Java 中流行的 AOP(aspect-oriented programming) 編程擴(kuò)展框架,其內(nèi)部使用的是 BCEL框架 來完成其功能。下面,我們就來了解下 AspectJ 具備哪些優(yōu)勢。
1、AspectJ 的優(yōu)勢
它的優(yōu)勢有兩點(diǎn):成熟穩(wěn)定、使用非常簡單。
1、成熟穩(wěn)定
字節(jié)碼的處理并不簡單,特別是 針對于字節(jié)碼的格式和各種指令規(guī)則,如果處理出錯(cuò),就會導(dǎo)致程序編譯或者運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題。而 AspectJ 作為從 2001 年發(fā)展至今的框架,它已經(jīng)發(fā)展地非常成熟,通常不用考慮插入的字節(jié)碼發(fā)生正確性相關(guān)的問題。
2、使用非常簡單
AspectJ 的使用非常簡單,并且它的功能非常強(qiáng)大,我們完全不需要理解任何 Java 字節(jié)碼相關(guān)的知識,就可以在很多情況下對字節(jié)碼進(jìn)行操控。例如,它可以在如下五個(gè)位置插入自定義的代碼:
1)、在方法(包括構(gòu)造方法)被調(diào)用的位置。
2)、在方法體(包括構(gòu)造方法)的內(nèi)部。
3)、在讀寫變量的位置。
4)、在靜態(tài)代碼塊內(nèi)部。
5)、在異常處理的位置的前后。
此外,它也可以 直接將原位置的代碼替換為自定義的代碼。
2、AspectJ 的缺陷
而 AspectJ 的缺點(diǎn)可以歸結(jié)為如下 三點(diǎn):
1、切入點(diǎn)固定
AspectJ 只能在一些固定的切入點(diǎn)來進(jìn)行操作,如果想要進(jìn)行更細(xì)致的操作則很難實(shí)現(xiàn),它無法針對一些特定規(guī)則的字節(jié)碼序列做操作。
2、正則表達(dá)式的局限性
AspectJ 的匹配規(guī)則采用了類似正則表達(dá)式的規(guī)則,比如 匹配 Activity 生命周期的 onXXX 方法,如果有自定義的其他以 on 開頭的方法也會匹配到,這樣匹配的正確性就無法滿足。
3、性能較低
AspectJ 在實(shí)現(xiàn)時(shí)會包裝自己一些特定的類,它并不會直接把 Trace 函數(shù)直接插入到代碼中,而是經(jīng)過一系列自己的封裝。這樣不僅生成的字節(jié)碼比較大,而且對原函數(shù)的性能會有不小的影響。如果想對 App 中所有的函數(shù)都進(jìn)行插樁,性能影響肯定會比較大。如果你只插樁一小部分函數(shù),那么 AspectJ 帶來的性能損耗幾乎可以忽略不計(jì)。
三、AspectJ 核心語法簡介
AspectJ 其實(shí)就是一種 AOP 框架,AOP 是實(shí)現(xiàn)程序功能統(tǒng)一維護(hù)的一種技術(shù)。利用 AOP 可以對業(yè)務(wù)邏輯的各個(gè)部分進(jìn)行隔離,從而使得業(yè)務(wù)邏輯各部分之間的耦合性降低,提高程序的可重用性,同時(shí)大大提高了開發(fā)效率。因此 AOP 的優(yōu)勢可總結(jié)為如下 兩點(diǎn):
1)、無侵入性。
2)、修改方便。
此外,AOP 不同于 OOP 將問題劃分到單個(gè)模塊之中,它把 涉及到眾多模塊的同一類問題進(jìn)行了統(tǒng)一處理。比如我們可以設(shè)計(jì)兩個(gè)切面,一個(gè)是用于處理 App 中所有模塊的日志輸出功能,另外一個(gè)則是用于處理 App 中一些特殊函數(shù)調(diào)用的權(quán)限檢查。
下面?,我們就來看看要掌握 AspectJ 的使用,我們需要了解的一些 核心概念。
1、橫切關(guān)注點(diǎn)
對哪些方法進(jìn)行攔截,攔截后怎么處理。
2、切面(Aspect)
類是對物體特征的抽象,切面就是對橫切關(guān)注點(diǎn)的抽象。
3、連接點(diǎn)(JoinPoint)
JPoint 是一個(gè)程序的關(guān)鍵執(zhí)行點(diǎn),也是我們關(guān)注的重點(diǎn)。它就是指被攔截到的點(diǎn)(如方法、字段、構(gòu)造器等等)。
4、切入點(diǎn)(PointCut)
對 JoinPoint 進(jìn)行攔截的定義。PointCut 的目的就是提供一種方法使得開發(fā)者能夠選擇自己感興趣的 JoinPoint。
5、通知(Advice)
切入點(diǎn)僅用于捕捉連接點(diǎn)集合,但是,除了捕捉連接點(diǎn)集合以外什么事情都沒有做。事實(shí)上實(shí)現(xiàn)橫切行為我們要使用通知。它 一般指攔截到 JoinPoint 后要執(zhí)行的代碼,分為 前置、后置、環(huán)繞 三種類型。這里,我們需要注意 Advice Precedence(優(yōu)先權(quán)) 的情況,比如我們對同一個(gè)切面方法同時(shí)使用了 @Before 和 @Around 時(shí)就會報(bào)錯(cuò),此時(shí)會提示需要設(shè)置 Advice 的優(yōu)先級。
AspectJ 作為一種基于 Java 語言實(shí)現(xiàn)的一套面向切面程序設(shè)計(jì)規(guī)范。它向 Java 中加入了 連接點(diǎn)(Join Point) 這個(gè)新概念,其實(shí)它也只是現(xiàn)存的一個(gè) Java 概 念的名稱而已。它向 Java 語言中加入了少許新結(jié)構(gòu),譬如 切入點(diǎn)(pointcut)、通知(Advice)、類型間聲明(Inter-type declaration) 和 切面(Aspect)。切入點(diǎn)和通知?jiǎng)討B(tài)地影響程序流程,類型間聲明則是 靜態(tài)的影響程序的類等級結(jié)構(gòu),而切面則是對所有這些新結(jié)構(gòu)的封裝。
對于 AsepctJ 中的各個(gè)核心概念來說,其 連接點(diǎn)就恰如程序流中適當(dāng)?shù)囊稽c(diǎn)。而切入點(diǎn)收集特定的連接點(diǎn)集合和在這些點(diǎn)中的值。一個(gè)通知?jiǎng)t是當(dāng)一個(gè)連接點(diǎn)到達(dá)時(shí)執(zhí)行的代碼,這些都是 AspectJ 的動態(tài)部分。其實(shí)連接點(diǎn)就好比是 程序中那一條一條的語句,而切入點(diǎn)就是特定一條語句處設(shè)置的一個(gè)斷點(diǎn),它收集了斷點(diǎn)處程序棧的信息,而通知就是在這個(gè)斷點(diǎn)前后想要加入的程序代碼。
此外,AspectJ 中也有許多不同種類的類型間聲明,這就允許程序員修改程序的靜態(tài)結(jié)構(gòu)、名稱、類的成員以及類之間的關(guān)系。AspectJ 中的切面是橫切關(guān)注點(diǎn)的模塊單元。它們的行為與 Java 語言中的類很象,但是切面 還封裝了切入點(diǎn)、通知以及類型間聲明。
在 Android 平臺上要使用 AspectJ 還是有點(diǎn)麻煩的,這里我們可以直接使用滬江的 AspectJX 框架。下面,我們就來使用 AspectJX 進(jìn)行 AOP 切面編程。
四、AspectJX 實(shí)戰(zhàn)
首先,為了在 Android 使用 AOP 埋點(diǎn)需要引入 AspectJX,在項(xiàng)目根目錄的 build.gradle 下加入:
classpath 'com.hujiang.aspectjx:gradle-android-plugin- aspectjx:2.0.0'然后,在 app 目錄下的 build.gradle 下加入:
apply plugin: 'android-aspectjx'implement 'org.aspectj:aspectjrt:1.8.+'JoinPoint 一般定位在如下位置:
1)、函數(shù)調(diào)用。
2)、獲取、設(shè)置變量。
3)、類初始化。
使用 PointCut 對我們指定的連接點(diǎn)進(jìn)行攔截,通過 Advice,就可以攔截到 JoinPoint 后要執(zhí)行的代碼。Advice 通常有以下 三種類型:
1)、Before:PointCut 之前執(zhí)行。
2)、After:PointCut 之后執(zhí)行。
3)、Around:PointCut 之前、之后分別執(zhí)行。
1、最簡單的 AspectJ 示例
首先,我們舉一個(gè) 小栗子?:
@Before("execution(* android.app.Activity.on**(..))")public void onActivityCalled(JoinPoint joinPoint) throws Throwable { Log.d(...)}其中,在 execution 中的是一個(gè)匹配規(guī)則,第一個(gè) * 代表匹配任意的方法返回值,后面的語法代碼匹配所有 Activity 中以 on 開頭的方法。這樣,我們就可以 在 App 中所有 Activity 中以 on 開頭的方法中輸出一句 log。
上面的 execution 就是處理 Join Point 的類型,通常有如下兩種類型:
1)、call:代表調(diào)用方法的位置,插入在函數(shù)體外面。
2)、execution:代表方法執(zhí)行的位置,插入在函數(shù)體內(nèi)部。
2、統(tǒng)計(jì) Application 中所有方法的耗時(shí)
那么,我們?nèi)绾卫盟y(tǒng)計(jì)?Application?中的所有方法耗時(shí)呢?
@Aspectpublic class ApplicationAop { @Around("call (* com.json.chao.application.BaseApplication.**(..))") public void getTime(ProceedingJoinPoint joinPoint) { Signature signature = joinPoint.getSignature(); String name = signature.toShortString(); long time = System.currentTimeMillis(); try { joinPoint.proceed(); } catch (Throwable throwable) { throwable.printStackTrace(); } Log.i(TAG, name + " cost" + (System.currentTimeMillis() - time)); }}需要注意的是,當(dāng) Action 為 Before、After 時(shí),方法入?yún)?JoinPoint。當(dāng) Action 為 Around 時(shí),方法入?yún)?ProceedingPoint。
而 Around 和 Before、After 的最大區(qū)別就是 ProceedingPoint 不同于 JoinPoint,其提供了 proceed 方法執(zhí)行目標(biāo)方法。
3、對 App 中所有的方法進(jìn)行 Systrace 函數(shù)插樁
@Aspectpublic class SystraceTraceAspectj { private static final String TAG = "SystraceTraceAspectj"; @Before("execution(* **(..))") public void before(JoinPoint joinPoint) { TraceCompat.beginSection(joinPoint.getSignature().toString()); } @After("execution(* **(..))") public void after() { TraceCompat.endSection(); }}了解了 AspectJX 的基本使用之后,接下來我們就會使用它和 AspectJ 去打造一個(gè)簡易版的 APM(性能監(jiān)控框架)。
五、使用 AspectJ 打造自己的性能監(jiān)控框架
現(xiàn)在,我們將以奇虎360的 ArgusAPM 性能監(jiān)控框架來全面分析下 AOP 技術(shù)在性能監(jiān)控方面的應(yīng)用。主要分為 三個(gè)部分:
1)、監(jiān)控應(yīng)用冷熱啟動耗時(shí)與生命周期耗時(shí)。
2)、監(jiān)控 OKHttp3 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求。
3)、監(jiān)控 HttpConnection 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求。
1、監(jiān)控應(yīng)用冷熱啟動耗時(shí)與生命周期耗時(shí)
在 ArgusAPM 中,實(shí)現(xiàn)了 Activity 切面文件 TraceActivity, 它被用來監(jiān)控應(yīng)用冷熱啟動耗時(shí)與生命周期耗時(shí),TraceActivity 的實(shí)現(xiàn)代碼如下所示:
@Aspectpublic class TraceActivity { // 1、定義一個(gè)切入點(diǎn)方法 baseCondition,用于排除 argusapm 中相應(yīng)的類。 @Pointcut("!within(com.argusapm.android.aop.*) && !within(com.argusapm.android.core.job.activity.*)") public void baseCondition() { } // 2、定義一個(gè)切入點(diǎn) applicationOnCreate,用于執(zhí)行 Application 的 onCreate方法。 @Pointcut("execution(* android.app.Application.onCreate(android.content.Context)) && args(context)") public void applicationOnCreate(Context context) { } // 3、定義一個(gè)后置通知 applicationOnCreateAdvice,用于在 application 的 onCreate 方法執(zhí)行完之后插入 AH.applicationOnCreate(context) 這行代碼。 @After("applicationOnCreate(context)") public void applicationOnCreateAdvice(Context context) { AH.applicationOnCreate(context); } // 4、定義一個(gè)切入點(diǎn),用于執(zhí)行 Application 的 attachBaseContext 方法。 @Pointcut("execution(* android.app.Application.attachBaseContext(android.content.Context)) && args(context)") public void applicationAttachBaseContext(Context context) { } // 5、定義一個(gè)前置通知,用于在 application 的 onAttachBaseContext 方法之前插入 AH.applicationAttachBaseContext(context) 這行代碼。 @Before("applicationAttachBaseContext(context)") public void applicationAttachBaseContextAdvice(Context context) { AH.applicationAttachBaseContext(context); } // 6、定義一個(gè)切入點(diǎn),用于執(zhí)行所有 Activity 中以 on 開頭的方法,后面的 ”&& baseCondition()“ 是為了排除 ArgusAPM 中的類。 @Pointcut("execution(* android.app.Activity.on**(..)) && baseCondition()") public void activityOnXXX() { } // 7、定義一個(gè)環(huán)繞通知,用于在所有 Activity 的 on 開頭的方法中的開始和結(jié)束處插入相應(yīng)的代碼。(排除了 ArgusAPM 中的類) @Around("activityOnXXX()") public Object activityOnXXXAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) { Object result = null; try { Activity activity = (Activity) proceedingJoinPoint.getTarget(); // Log.d("AJAOP", "Aop Info" + activity.getClass().getCanonicalName() + // "\r\nkind : " + thisJoinPoint.getKind() + // "\r\nargs : " + thisJoinPoint.getArgs() + // "\r\nClass : " + thisJoinPoint.getClass() + // "\r\nsign : " + thisJoinPoint.getSignature() + // "\r\nsource : " + thisJoinPoint.getSourceLocation() + // "\r\nthis : " + thisJoinPoint.getThis() // ); long startTime = System.currentTimeMillis(); result = proceedingJoinPoint.proceed(); String activityName = activity.getClass().getCanonicalName(); Signature signature = proceedingJoinPoint.getSignature(); String sign = ""; String methodName = ""; if (signature != null) { sign = signature.toString(); methodName = signature.getName(); } if (!TextUtils.isEmpty(activityName) && !TextUtils.isEmpty(sign) && sign.contains(activityName)) { invoke(activity, startTime, methodName, sign); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } catch (Throwable throwable) { throwable.printStackTrace(); } return result; } public void invoke(Activity activity, long startTime, String methodName, String sign) { AH.invoke(activity, startTime, methodName, sign); }}我們注意到,在注釋4、5這兩處代碼是用于 在 application 的 onAttachBaseContext 方法之前插入 AH.applicationAttachBaseContext(context) 這行代碼。此外,注釋2、3兩處的代碼是用于 在 application 的 onCreate 方法執(zhí)行完之后插入 AH.applicationOnCreate(context) 這行代碼。下面,我們再看看 AH 類中這兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn),代碼如下所示:
public static void applicationAttachBaseContext(Context context) { ActivityCore.appAttachTime = System.currentTimeMillis(); if (Env.DEBUG) { LogX.d(Env.TAG, SUB_TAG, "applicationAttachBaseContext time : " + ActivityCore.appAttachTime); }}public static void applicationOnCreate(Context context) { if (Env.DEBUG) { LogX.d(Env.TAG, SUB_TAG, "applicationOnCreate"); }}可以看到,在 AH 類的 applicationAttachBaseContext 方法中將啟動時(shí)間 appAttachTime 記錄到了 ActivityCore 實(shí)例中。而 applicationOnCreate 基本上什么也沒有實(shí)現(xiàn)。
然后,我們再回到切面文件 TraceActivity 中,看到注釋6、7處的代碼,這里用于 在所有 Activity 的 on 開頭的方法中的開始和結(jié)束處插入相應(yīng)的代碼。需要注意的是,這里 排除了 ArgusAPM 中的類。
下面,我們來分析下 activityOnXXXAdvice 方法中的操作。首先,在目標(biāo)方法執(zhí)行前獲取了 startTime。然后,調(diào)用了 proceedingJoinPoint.proceed() 用于執(zhí)行目標(biāo)方法;最后,調(diào)用了 AH 類的 invoke 方法。我們看看 invoke 方法的處理,代碼如下所示:
public static void invoke(Activity activity, long startTime, String lifeCycle, Object... extars) { // 1 boolean isRunning = isActivityTaskRunning(); if (Env.DEBUG) { LogX.d(Env.TAG, SUB_TAG, lifeCycle + " isRunning : " + isRunning); } if (!isRunning) { return; } // 2 if (TextUtils.equals(lifeCycle, ActivityInfo.TYPE_STR_ONCREATE)) { ActivityCore.onCreateInfo(activity, startTime); } else { // 3 int lc = ActivityInfo.ofLifeCycleString(lifeCycle); if (lc <= ActivityInfo.TYPE_UNKNOWN || lc > ActivityInfo.TYPE_DESTROY) { return; } ActivityCore.saveActivityInfo(activity, ActivityInfo.HOT_START, System.currentTimeMillis() - startTime, lc); }}首先,在注釋1處,我們會先去查看當(dāng)前應(yīng)用的 Activity 耗時(shí)統(tǒng)計(jì)任務(wù)是否打開了。如果打開了,然后就會走到注釋2處,這里 會先判斷目標(biāo)方法名稱是否是 “onCreate”,如果是 onCreate 方法,就會執(zhí)行 ActivityCore 的 onCreateInfo 方法,代碼如下所示:
// 是否是第一次啟動public static boolean isFirst = true;public static long appAttachTime = 0;// 啟動類型public static int startType;public static void onCreateInfo(Activity activity, long startTime) { // 1 startType = isFirst ? ActivityInfo.COLD_START : ActivityInfo.HOT_START; // 2 activity.getWindow().getDecorView().post(new FirstFrameRunnable(activity, startType, startTime)); //onCreate 時(shí)間 long curTime = System.currentTimeMillis(); // 3 saveActivityInfo(activity, startType, curTime - startTime, ActivityInfo.TYPE_CREATE);}首先,在注釋1處,會 記錄此時(shí)的啟動類型,第一次默認(rèn)是冷啟動。然后在注釋2處,當(dāng)?shù)谝粠@示時(shí)會 post 一個(gè) Runnable。最后,在注釋3處,會 調(diào)用 saveActivityInfo 將目標(biāo)方法相關(guān)的信息保存起來。這里我們先看看這個(gè) FirstFrameRunnable 的 run 方法的實(shí)現(xiàn)代碼,如下所示:
@Override public void run() { if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "FirstFrameRunnable time:" + (System.currentTimeMillis() - startTime)); } // 1 if ((System.currentTimeMillis() - startTime) >= ArgusApmConfigManager.getInstance().getArgusApmConfigData().funcControl.activityFirstMinTime) { saveActivityInfo(activity, startType, System.currentTimeMillis() - startTime, ActivityInfo.TYPE_FIRST_FRAME); } if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "FirstFrameRunnable time:" + String.format("[%s, %s]", ActivityCore.isFirst, ActivityCore.appAttachTime)); } if (ActivityCore.isFirst) { ActivityCore.isFirst = false; if (ActivityCore.appAttachTime <= 0) { return; } // 2 int t = (int) (System.currentTimeMillis() - ActivityCore.appAttachTime); AppStartInfo info = new AppStartInfo(t); ITask task = Manager.getInstance().getTaskManager().getTask(ApmTask.TASK_APP_START); if (task != null) { // 3 task.save(info); if (AnalyzeManager.getInstance().isDebugMode()) { // 4 AnalyzeManager.getInstance().getParseTask(ApmTask.TASK_APP_START).parse(info); } } else { if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "AppStartInfo task == null"); } } } }}首先,在注釋1處,會計(jì)算出當(dāng)前的 第一幀的時(shí)間,即 當(dāng)前 Activity 的冷啟動時(shí)間,將它與 activityFirstMinTime 這個(gè)值作比較(activityFirstMinTime 的值默認(rèn)為300ms),如果 Activity 的冷啟動時(shí)間大于300ms的話,就會將冷啟動時(shí)間調(diào)用 saveActivityInfo 方法保存起來。
然后,在注釋2處,我們會 記錄 App 的啟動時(shí)間 并在注釋3處將它 保存到 AppStartTask 這個(gè)任務(wù)實(shí)例中。最后,在注釋4處,如果是 debug 模式,則會調(diào)用 AnalyzeManager 這個(gè)數(shù)據(jù)分析管理單例類的 getParseTask 方法獲取 AppStartParseTask 這個(gè)實(shí)例,關(guān)鍵代碼如下所示:
private Map mParsers;private AnalyzeManager() { mParsers = new HashMap(3); mParsers.put(ApmTask.TASK_ACTIVITY, new ActivityParseTask()); mParsers.put(ApmTask.TASK_NET, new NetParseTask()); mParsers.put(ApmTask.TASK_FPS, new FpsParseTask()); mParsers.put(ApmTask.TASK_APP_START, new AppStartParseTask()); mParsers.put(ApmTask.TASK_MEM, new MemoryParseTask()); this.isUiProcess = Manager.getContext().getPackageName().equals(ProcessUtils.getCurrentProcessName());}public IParser getParseTask(String name) { if (TextUtils.isEmpty(name)) { return null; } return mParsers.get(name);}接著,就會調(diào)用 AppStartParseTask 類的 parse 方法,可以看出,它是一個(gè) 專門用于在 Debug 模式下的應(yīng)用啟動時(shí)間分析類。parse 方法的代碼如下所示:
/** * app啟動 * * @param info */@Overridepublic boolean parse(IInfo info) { if (info instanceof AppStartInfo) { AppStartInfo aInfo = (AppStartInfo) info; if (aInfo == null) { return false; } try { JSONObject obj = aInfo.toJson(); obj.put("taskName", ApmTask.TASK_APP_START); // 1 OutputProxy.output("啟動時(shí)間:" + aInfo.getStartTime(), obj.toString()); } catch (JSONException e) { e.printStackTrace(); } DebugFloatWindowUtls.sendBroadcast(aInfo); } return true;}在注釋1處,parse 方法中僅僅是繼續(xù)調(diào)用了 OutputProxy 的 output 方法 將啟動時(shí)間和記錄啟動信息的字符串傳入。我們再看看 OutputProxy 的 output 方法,如下所示:
/** * 警報(bào)信息輸出 * * @param showMsg */public static void output(String showMsg) { if (!AnalyzeManager.getInstance().isDebugMode()) { return; } if (TextUtils.isEmpty(showMsg)) { return; } // 1、存儲在本地 StorageManager.saveToFile(showMsg);}注釋1處,在 output 方法中又繼續(xù)調(diào)用了 StorageManager 的 saveToFile 方法 將啟動信息存儲在本地,saveToFile 的實(shí)現(xiàn)代碼如下所示:
/** * 按行保存到文本文件 * * @param line */public static void saveToFile(String line) { TraceWriter.log(Env.TAG, line);}這里又調(diào)用了 TraceWriter 的 log 方法 將啟動信息按行保存到文本文件中,關(guān)鍵代碼如下所示:
public static void log(String tagName, String content) { log(tagName, content, true);}private synchronized static void log(String tagName, String content, boolean forceFlush) { if (Env.DEBUG) { LogX.d(Env.TAG, SUB_TAG, "tagName = " + tagName + " content = " + content); } if (sWriteThread == null) { // 1 sWriteThread = new WriteFileRun(); Thread t = new Thread(sWriteThread); t.setName("ApmTrace.Thread"); t.setDaemon(true); t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); t.start(); String initContent = "---- Phone=" + Build.BRAND + "/" + Build.MODEL + "/verName:" + " ----"; // 2 sQueuePool.offer(new Object[]{tagName, initContent, Boolean.valueOf(forceFlush)}); if (Env.DEBUG) { LogX.d(Env.TAG, SUB_TAG, "init offer content = " + content); } } if (Env.DEBUG) { LogX.d(Env.TAG, SUB_TAG, "offer content = " + content); } // 3 sQueuePool.offer(new Object[]{tagName, content, Boolean.valueOf(forceFlush)}); synchronized (LOCKER_WRITE_THREAD) { LOCKER_WRITE_THREAD.notify(); }}在注釋1處,如果 sWriteThread 這個(gè)負(fù)責(zé)寫入 log 信息的 Runnable 不存在,就會新建并啟動這個(gè)寫入 log 信息的低優(yōu)先級守護(hù)線程。
然后,會在注釋2處,調(diào)用 sQueuePool 的 offer 方法將相關(guān)的信息保存,它的類型為 ConcurrentLinkedQueue,說明它是一個(gè)專用于并發(fā)環(huán)境下的隊(duì)列。如果 Runnable 已經(jīng)存在了的話,就直接會在注釋3處將 log 信息入隊(duì)。最終,會在 sWriteThread 的 run 方法中調(diào)用 sQueuePool 的 poll() 方法將 log 信息拿出并通過 BufferWriter 封裝的 FileWriter 將信息保存在本地。
到此,我們就分析完了 onCreate 方法的處理,接著我們再回到 invoke 方法的注釋3處來分析不是 onCreate 方法的情況。如果方法名不是 onCreate 方法的話,就會調(diào)用 ActivityInfo 的 ofLifeCycleString 方法,我們看看它的實(shí)現(xiàn),如下所示:
/** * 生命周期字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)值 * * @param lcStr * @return */public static int ofLifeCycleString(String lcStr) { int lc = 0; if (TextUtils.equals(lcStr, TYPE_STR_FIRSTFRAME)) { lc = TYPE_FIRST_FRAME; } else if (TextUtils.equals(lcStr, TYPE_STR_ONCREATE)) { lc = TYPE_CREATE; } else if (TextUtils.equals(lcStr, TYPE_STR_ONSTART)) { lc = TYPE_START; } else if (TextUtils.equals(lcStr, TYPE_STR_ONRESUME)) { lc = TYPE_RESUME; } else if (TextUtils.equals(lcStr, TYPE_STR_ONPAUSE)) { lc = TYPE_PAUSE; } else if (TextUtils.equals(lcStr, TYPE_STR_ONSTOP)) { lc = TYPE_STOP; } else if (TextUtils.equals(lcStr, TYPE_STR_ONDESTROY)) { lc = TYPE_DESTROY; } return lc;}可以看到,ofLifeCycleString 的作用就是將生命周期字符串轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)值,下面是它們的定義代碼:
/** * Activity 生命周期類型枚舉 */public static final int TYPE_UNKNOWN = 0;public static final int TYPE_FIRST_FRAME = 1;public static final int TYPE_CREATE = 2;public static final int TYPE_START = 3;public static final int TYPE_RESUME = 4;public static final int TYPE_PAUSE = 5;public static final int TYPE_STOP = 6;public static final int TYPE_DESTROY = 7;/** * Activity 生命周期類型值對應(yīng)的名稱 */public static final String TYPE_STR_FIRSTFRAME = "firstFrame";public static final String TYPE_STR_ONCREATE = "onCreate";public static final String TYPE_STR_ONSTART = "onStart";public static final String TYPE_STR_ONRESUME = "onResume";public static final String TYPE_STR_ONPAUSE = "onPause";public static final String TYPE_STR_ONSTOP = "onStop";public static final String TYPE_STR_ONDESTROY = "onDestroy";public static final String TYPE_STR_UNKNOWN = "unKnown";然后,我們再回到 AH 類的 invoke 方法的注釋3處,僅僅當(dāng)方法名是上述定義的方法,也就是 Acitivity 的生命周期方法或第一幀的方法時(shí),才會調(diào)用 ActivityCore 的 saveActivityInfo 方法。該方法的實(shí)現(xiàn)代碼如下所示:
public static void saveActivityInfo(Activity activity, int startType, long time, int lifeCycle) { if (activity == null) { if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "saveActivityInfo activity == null"); } return; } if (time < ArgusApmConfigManager.getInstance().getArgusApmConfigData().funcControl.activityLifecycleMinTime) { return; } String pluginName = ExtraInfoHelper.getPluginName(activity); String activityName = activity.getClass().getCanonicalName(); activityInfo.resetData(); activityInfo.activityName = activityName; activityInfo.startType = startType; activityInfo.time = time; activityInfo.lifeCycle = lifeCycle; activityInfo.pluginName = pluginName; activityInfo.pluginVer = ExtraInfoHelper.getPluginVersion(pluginName); if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "apmins saveActivityInfo activity:" + activity.getClass().getCanonicalName() + " | lifecycle : " + activityInfo.getLifeCycleString() + " | time : " + time); } ITask task = Manager.getInstance().getTaskManager().getTask(ApmTask.TASK_ACTIVITY); boolean result = false; if (task != null) { result = task.save(activityInfo); } else { if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "saveActivityInfo task == null"); } } if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "activity info:" + activityInfo.toString()); } if (AnalyzeManager.getInstance().isDebugMode()) { AnalyzeManager.getInstance().getActivityTask().parse(activityInfo); } if (Env.DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "saveActivityInfo result:" + result); }}可以看到,這里的邏輯很簡單,僅僅是 將 log 信息保存在 ActivityInfo 這個(gè)實(shí)例中,并將 ActivityInfo 實(shí)例保存在了 ActivityTask 中,需要注意的是,在調(diào)用 ArgusAPM.init() 這句初始化代碼時(shí)就已經(jīng)將 ActivityTask 實(shí)例保存在了 taskMap 這個(gè) HashMap 對象中 了,關(guān)鍵代碼如下所示:
/** * 注冊 task:每添加一個(gè)task都要進(jìn)行注冊,也就是把 * 相應(yīng)的 xxxTask 實(shí)例放入 taskMap 集合中。 */public void registerTask() { if (Env.DEBUG) { LogX.d(Env.TAG, "TaskManager", "registerTask " + getClass().getClassLoader()); } if (Build.VERSION.SDK_INT >= 16) { taskMap.put(ApmTask.TASK_FPS, new FpsTask()); } taskMap.put(ApmTask.TASK_MEM, new MemoryTask()); taskMap.put(ApmTask.TASK_ACTIVITY, new ActivityTask()); taskMap.put(ApmTask.TASK_NET, new NetTask()); taskMap.put(ApmTask.TASK_APP_START, new AppStartTask()); taskMap.put(ApmTask.TASK_ANR, new AnrLoopTask(Manager.getContext())); taskMap.put(ApmTask.TASK_FILE_INFO, new FileInfoTask()); taskMap.put(ApmTask.TASK_PROCESS_INFO, new ProcessInfoTask()); taskMap.put(ApmTask.TASK_BLOCK, new BlockTask()); taskMap.put(ApmTask.TASK_WATCHDOG, new WatchDogTask());}接著,我們再看看 ActivityTask 類的實(shí)現(xiàn),如下所示:
public class ActivityTask extends BaseTask { @Override protected IStorage getStorage() { return new ActivityStorage(); } @Override public String getTaskName() { return ApmTask.TASK_ACTIVITY; } @Override public void start() { super.start(); if (Manager.getInstance().getConfig().isEnabled(ApmTask.FLAG_COLLECT_ACTIVITY_INSTRUMENTATION) && !InstrumentationHooker.isHookSucceed()) {//hook失敗 if (DEBUG) { LogX.d(TAG, "ActivityTask", "canWork hook : hook失敗"); } mIsCanWork = false; } } @Override public boolean isCanWork() { return mIsCanWork; }}可以看到,這里并沒有看到 save 方法,說明是在基類 BaseTask 類中,繼續(xù)看到 BaseTask 類的實(shí)現(xiàn)代碼:
/*** ArgusAPM任務(wù)基類** @author ArgusAPM Team*/public abstract class BaseTask implements ITask { ... @Override public boolean save(IInfo info) { if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "save task :" + getTaskName()); } // 1 return info != null && mStorage != null && mStorage.save(info); } ...}在注釋1處,繼續(xù)調(diào)用了 mStorage 的 save 方法,它是一個(gè)接口 IStorage,很顯然,這里的實(shí)現(xiàn)類是在 ActivityTask 的 getStorage() 方法中返回的 ActivityStorage 實(shí)例,它是一個(gè) Activity 存儲類,專門負(fù)責(zé)處理 Activity 的信息。到此,監(jiān)控應(yīng)用冷熱啟動耗時(shí)與生命周期耗時(shí)的部分就分析完畢了。
下面,我們再看看如何使用 AspectJ 監(jiān)控 OKHttp3 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求。
2、監(jiān)控 OKHttp3 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求
首先,我們看到 OKHttp3 的切面文件,代碼如下所示:
/*** OKHTTP3 切面文件** @author ArgusAPM Team*/@Aspectpublic class OkHttp3Aspect { // 1、定義一個(gè)切入點(diǎn),用于直接調(diào)用 OkHttpClient 的 build 方法。 @Pointcut("call(public okhttp3.OkHttpClient build())") public void build() { } // 2、使用環(huán)繞通知在 build 方法執(zhí)行前添加一個(gè) NetWokrInterceptor。 @Around("build()") public Object aroundBuild(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable { Object target = joinPoint.getTarget(); if (target instanceof OkHttpClient.Builder && Client.isTaskRunning(ApmTask.TASK_NET)) { OkHttpClient.Builder builder = (OkHttpClient.Builder) target; builder.addInterceptor(new NetWorkInterceptor()); } return joinPoint.proceed(); }}在注釋1、2處,在調(diào)用 OkHttpClient 的 build 方法之前添加了一個(gè) NetWokrInterceptor。我們看看它的實(shí)現(xiàn)代碼,如下所示:
@Overridepublic Response intercept(Chain chain) throws IOException { // 1、獲取每一個(gè) OkHttp 請求的開始時(shí)間 long startNs = System.currentTimeMillis(); mOkHttpData = new OkHttpData(); mOkHttpData.startTime = startNs; if (Env.DEBUG) { Log.d(TAG, "okhttp request 開始時(shí)間:" + mOkHttpData.startTime); } Request request = chain.request(); // 2、記錄當(dāng)前請求的請求 url 和請求數(shù)據(jù)大小 recordRequest(request); Response response; try { response = chain.proceed(request); } catch (IOException e) { if (Env.DEBUG) { e.printStackTrace(); Log.e(TAG, "HTTP FAILED: " + e); } throw e; } // 3、記錄這次請求花費(fèi)的時(shí)間 mOkHttpData.costTime = System.currentTimeMillis() - startNs; if (Env.DEBUG) { Log.d(TAG, "okhttp chain.proceed 耗時(shí):" + mOkHttpData.costTime); } // 4、記錄當(dāng)前請求返回的響應(yīng)碼和響應(yīng)數(shù)據(jù)大小 recordResponse(response); if (Env.DEBUG) { Log.d(TAG, "okhttp chain.proceed end."); } // 5、記錄 OkHttp 的請求數(shù)據(jù) DataRecordUtils.recordUrlRequest(mOkHttpData); return response;}首先,在注釋1處,獲取了每一個(gè) OkHttp 請求的開始時(shí)間。接著,在注釋2處,通過 recordRequest 方法記錄了當(dāng)前請求的請求 url 和請求數(shù)據(jù)大小。然后,注釋3處,記錄了這次 請求所花費(fèi)的時(shí)間。
接下來,在注釋4處,通過 recordResponse 方法記錄了當(dāng)前請求返回的響應(yīng)碼和響應(yīng)數(shù)據(jù)大小。最后,在注釋5處,調(diào)用了 DataRecordUtils 的 recordUrlRequest ?方法記錄了 mOkHttpData 中保存好的數(shù)據(jù)。我們繼續(xù)看到 recordUrlRequest 方法,代碼如下所示:
/** * recordUrlRequest * * @param okHttpData */public static void recordUrlRequest(OkHttpData okHttpData) { if (okHttpData == null || TextUtils.isEmpty(okHttpData.url)) { return; } QOKHttp.recordUrlRequest(okHttpData.url, okHttpData.code, okHttpData.requestSize, okHttpData.responseSize, okHttpData.startTime, okHttpData.costTime); if (Env.DEBUG) { Log.d(Env.TAG, "存儲okkHttp請求數(shù)據(jù),結(jié)束。"); }}可以看到,這里調(diào)用了 QOKHttp 的 recordUrlRequest 方法用于記錄網(wǎng)絡(luò)請求信息。我們再看到 QOKHttp 的 recordUrlRequest 方法,如下所示:
/** * 記錄一次網(wǎng)絡(luò)請求 * * @param url 請求url * @param code 狀態(tài)碼 * @param requestSize 發(fā)送的數(shù)據(jù)大小 * @param responseSize 接收的數(shù)據(jù)大小 * @param startTime 發(fā)起時(shí)間 * @param costTime 耗時(shí) */public static void recordUrlRequest(String url, int code, long requestSize, long responseSize, long startTime, long costTime) { NetInfo netInfo = new NetInfo(); netInfo.setStartTime(startTime); netInfo.setURL(url); netInfo.setStatusCode(code); netInfo.setSendBytes(requestSize); netInfo.setRecordTime(System.currentTimeMillis()); netInfo.setReceivedBytes(responseSize); netInfo.setCostTime(costTime); netInfo.end();}可以看到,這里 將網(wǎng)絡(luò)請求信息保存在了 NetInfo 中,并最終調(diào)用了 netInfo 的 end 方法,代碼如下所示:
/** * 為什存儲的操作要寫到這里呢? * 歷史原因 */public void end() { if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "end :"); } this.isWifi = SystemUtils.isWifiConnected(); this.costTime = System.currentTimeMillis() - startTime; if (AnalyzeManager.getInstance().isDebugMode()) { AnalyzeManager.getInstance().getNetTask().parse(this); } ITask task = Manager.getInstance().getTaskManager().getTask(ApmTask.TASK_NET); if (task != null) { // 1 task.save(this); } else { if (DEBUG) { LogX.d(TAG, SUB_TAG, "task == null"); } }}可以看到,這里 最終還是調(diào)用了 NetTask 實(shí)例的 save 方法保存網(wǎng)絡(luò)請求的信息。而 NetTask 肯定是使用了與之對應(yīng)的 NetStorage 實(shí)例將信息保存在了 ContentProvider 中。至此,OkHttp3 這部分的分析就結(jié)束了。
對于使用 OkHttp3 的應(yīng)用來說,上述的實(shí)現(xiàn)可以有效地獲取網(wǎng)絡(luò)請求的信息,但是如果應(yīng)用沒有使用 OkHttp3 呢?這個(gè)時(shí)候,我們就只能去監(jiān)控 HttpConnection 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求。下面,我們就看看如何去實(shí)現(xiàn)它。
3、監(jiān)控 HttpConnection 和 HttPClient 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求
在 ArgusAPM 中,使用的是 TraceNetTrafficMonitor 這個(gè)切面類對 HttpConnection 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求進(jìn)行監(jiān)控。關(guān)鍵代碼如下所示:
@Aspectpublic class TraceNetTrafficMonitor { // 1 @Pointcut("(!within(com.argusapm.android.aop.*) && ((!within(com.argusapm.android.**) && (!within(com.argusapm.android.core.job.net.i.*) && (!within(com.argusapm.android.core.job.net.impl.*) && (!within(com.qihoo360.mobilesafe.mms.transaction.MmsHttpClient) && !target(com.qihoo360.mobilesafe.mms.transaction.MmsHttpClient)))))))") public void baseCondition() { } // 2 @Pointcut("call(org.apache.http.HttpResponse org.apache.http.client.HttpClient.execute(org.apache.http.client.methods.HttpUriRequest)) && (target(httpClient) && (args(request) && baseCondition()))") public void httpClientExecuteOne(HttpClient httpClient, HttpUriRequest request) { } // 3 @Around("httpClientExecuteOne(httpClient, request)") public HttpResponse httpClientExecuteOneAdvice(HttpClient httpClient, HttpUriRequest request) throws IOException { return QHC.execute(httpClient, request); } // 排查一些處理異常的切面代碼 // 4 @Pointcut("call(java.net.URLConnection openConnection()) && (target(url) && baseCondition())") public void URLOpenConnectionOne(URL url) { } // 5 @Around("URLOpenConnectionOne(url)") public URLConnection URLOpenConnectionOneAdvice(URL url) throws IOException { return QURL.openConnection(url); } // 排查一些處理異常的切面代碼}
TraceNetTrafficMonitor 里面的操作分為 兩類,一類是用于切 HttpClient 的 execute 方法,即注釋1、2、3處所示的切面代碼;一類是用于切 HttpConnection 的 openConnection 方法,對應(yīng)的切面代碼為注釋4、5處。我們首先分析 HttpClient 的情況,這里最終 調(diào)用了 QHC 的 execute 方法進(jìn)行處理,如下所示:
public static HttpResponse execute(HttpClient client, HttpUriRequest request) throws IOException { return isTaskRunning() ? AopHttpClient.execute(client, request) : client.execute(request);}這里又 繼續(xù)調(diào)用了 AopHttpClient 的 execute 方法,代碼如下所示:
public static HttpResponse execute(HttpClient httpClient, HttpUriRequest request) throws IOException { NetInfo data = new NetInfo(); // 1 HttpResponse response = httpClient.execute(handleRequest(request, data)); // 2 handleResponse(response, data); return response;}首先,在注釋1處,調(diào)用了 handleRequest 處理請求數(shù)據(jù),如下所示:
private static HttpUriRequest handleRequest(HttpUriRequest request, NetInfo data) { data.setURL(request.getURI().toString()); if (request instanceof HttpEntityEnclosingRequest) { HttpEntityEnclosingRequest entityRequest = (HttpEntityEnclosingRequest) request; if (entityRequest.getEntity() != null) { // 1、將請求實(shí)體使用 AopHttpRequestEntity 進(jìn)行了封裝 entityRequest.setEntity(new AopHttpRequestEntity(entityRequest.getEntity(), data)); } return (HttpUriRequest) entityRequest; } return request;}可以看到,在注釋1處,使用 AopHttpRequestEntity 對請求實(shí)體進(jìn)行了封裝,這里的目的主要是為了 便于使用封裝實(shí)體中的 NetInfo 進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。接著,在注釋2處,將得到的響應(yīng)信息進(jìn)行了處理,這里的實(shí)現(xiàn)很簡單,就是 使用 NetInfo 這個(gè)實(shí)體類將響應(yīng)信息保存在了 ContentProvider 中。至此,HttpClient 的處理部分我們就分析完畢了。
下面,我們接著分析下 HTTPConnection 的切面部分代碼,如下所示:
// 4@Pointcut("call(java.net.URLConnection openConnection()) && (target(url) && baseCondition())")public void URLOpenConnectionOne(URL url) {}// 5@Around("URLOpenConnectionOne(url)")public URLConnection URLOpenConnectionOneAdvice(URL url) throws IOException { return QURL.openConnection(url);}可以看到,這里是 調(diào)用了 QURL 的 openConnection 方法進(jìn)行處理。我們來看看它的實(shí)現(xiàn)代碼:
public static URLConnection openConnection(URL url) throws IOException { return isNetTaskRunning() ? AopURL.openConnection(url) : url.openConnection();}這里 又調(diào)用了 AopURL 的 openConnection 方法,繼續(xù) 看看它的實(shí)現(xiàn):
public static URLConnection openConnection(URL url) throws IOException { if (url == null) { return null; } return getAopConnection(url.openConnection());}private static URLConnection getAopConnection(URLConnection con) { if (con == null) { return null; } if (Env.DEBUG) { LogX.d(TAG, "AopURL", "getAopConnection in AopURL"); } // 1 if ((con instanceof HttpsURLConnection)) { return new AopHttpsURLConnection((HttpsURLConnection) con); } // 2 if ((con instanceof HttpURLConnection)) { return new AopHttpURLConnection((HttpURLConnection) con); } return con;}最終,在注釋1處,會判斷如果是 https 請求,則會使用 AopHttpsURLConnection 封裝 con,如果是 http 請求,則使用 AopHttpURLConnection 進(jìn)行封裝。AopHttpsURLConnection 的實(shí)現(xiàn)與它類似,僅僅是多加了 SSL 證書驗(yàn)證的部分。所以這里我們就直接分析一下 AopHttpURLConnection 的實(shí)現(xiàn),這里面的代碼非常多,就不貼出來了,但是,它的 核心的處理 可以簡述為如下 兩點(diǎn):
1)、在回調(diào) getHeaderFields()、getInputStream()、getLastModified() 等一系列方法時(shí)會調(diào)用 inspectAndInstrumentResponse 方法把響應(yīng)大小和狀態(tài)碼保存在 NetInfo 中。
2)、在回調(diào) onInputstreamComplete()、onInputstreamError()等方法時(shí),即請求完成或失敗時(shí),此時(shí)會直接調(diào)用 myData 的 end 方法將網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)信息保存在 ContentProvider 中。
至此,ArgusAPM 的 AOP 實(shí)現(xiàn)部分就已經(jīng)全部分析完畢了。
五、總結(jié)
最后,我們再來回顧一下本篇文章中我們所學(xué)到的知識,如下所示:
1、編譯插樁技術(shù)的分類與應(yīng)用場景。
1)、APT。
2)、AOP。
2、AspectJ 的優(yōu)勢與局限性。
3、AspectJ 核心語法簡介。
4、AspectJX 實(shí)戰(zhàn)。
1)、最簡單的 AspectJ 示例。
2)、統(tǒng)計(jì) Application 中所有方法的耗時(shí)。
3)、對 App 中所有的方法進(jìn)行 Systrace 函數(shù)插樁。
5、使用 AspectJ 打造自己的性能監(jiān)控框架。
1)、監(jiān)控應(yīng)用冷熱啟動耗時(shí)與生命周期耗時(shí)。
2)、監(jiān)控 OKHttp3 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求。
3)、監(jiān)控 HttpConnection 和 HttpClient 的每一次網(wǎng)絡(luò)請求。
可以看到,AOP 技術(shù)的確很強(qiáng)大,使用 AspectJ 我們能做很多事情,但是,它也有一系列的缺點(diǎn),比如切入點(diǎn)固定、正則表達(dá)式固有的缺陷導(dǎo)致的使用不靈活,此外,它還生成了比較多的包裝代碼。那么,有沒有更好地實(shí)現(xiàn)方式,既能夠在使用上更加地靈活,也能夠避免生成包裝代碼,以減少插樁所帶來的性能損耗呢?沒錯(cuò),就是 ASM,但是它 需要通過操作 JVM 字節(jié)碼的方式來進(jìn)行代碼插樁,入手難度比較大,所以,下篇文章我們將會先深入學(xué)習(xí) JVM 字節(jié)碼的知識,敬請期待~
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總結(jié)
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