前言

手把手講解系列文章，是我寫給各位看官，也是寫給我自己的。
文章可能過分詳細(xì)，但是這是為了幫助到盡量多的人，畢竟工作5,6年，不能老吸血，也到了回饋開源的時(shí)候.
這個(gè)系列的文章：
1、用通俗易懂的講解方式，講解一門技術(shù)的實(shí)用價(jià)值
2、詳細(xì)書寫源碼的追蹤，源碼截圖，繪制類的結(jié)構(gòu)圖，盡量詳細(xì)地解釋原理的探索過程
3、提供Github 的可運(yùn)行的Demo工程,但是我所提供代碼，更多是提供思路，拋磚引玉，請酌情cv
4、集合整理原理探索過程中的一些坑，或者demo的運(yùn)行過程中的注意事項(xiàng)
5、用gif圖，最直觀地展示demo運(yùn)行效果

如果覺得細(xì)節(jié)太細(xì)，直接跳過看結(jié)論即可。
本人能力有限，如若發(fā)現(xiàn)描述不當(dāng)之處，歡迎留言批評指正。

學(xué)到老活到老，路漫漫其修遠(yuǎn)兮。與眾君共勉 !

引子

上一篇文章手把手講解 Android Hook入門Demo 中，用了一個(gè)最最簡單的案例講解hook是個(gè)什么玩意. 咱不能老玩低端，來點(diǎn)復(fù)雜的吧。Activity的啟動流程，做安卓開發(fā)的人都是繞不開它的，但是要真正知悉其源碼邏輯，還是不太容易.
先給出本文的代碼Demo，有興趣的大神們可以下載看看

鳴謝

翻了很多關(guān)于hook Activity啟動流程的博客，這位大佬的文章給我的啟發(fā)最大
https://blog.csdn.net/gdutxiaoxu/article/details/81459910
但是，可能大佬的博文對于有些基礎(chǔ)不足的初中級安卓工程師還不夠友好，所以我把大佬的思想用更通俗，更具象化的方式再展示一遍.并且，閱讀源碼的時(shí)候一些坑，我都會詳細(xì)給出解決方案。

正文大綱

1. 兩種啟動Activity的方式源碼追蹤 示例代碼，程序執(zhí)行走向圖.
2. 第一種啟動方式的hook方案
3. 第二種啟動方式的hook方案
4. 目前方案弊端分析
5. 最終解決方案
6. HOOK開發(fā)可能的坑

正文

1. 兩種啟動Activity的方式源碼追蹤 (`源碼基于` `SDK 28 ~ android-9.0`)

方式1：使用`Activity`自帶的`startActivity`

示例代碼

private void startActivityByActivity() {
        Intent i = new Intent(MainActivity.this, Main2Activity.class);
        startActivity(i);
    }

程序執(zhí)行走向圖.

代碼追蹤：

image.png

image.png

image.png

這里有個(gè)`if(mParent==null)`判定,先看`true`分支:

發(fā)現(xiàn)一個(gè)坑，mInstrumentation.execStartActivity 這里居然不能繼續(xù)往下索引了?很奇怪，不過不重要，我們直接進(jìn)入Instrumentation.java去找這個(gè)方法:

image.png

在這個(gè)execStartActivity中，可以找到關(guān)鍵代碼：

int result = ActivityManager.getService()
              .startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
                       intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
                      token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
                     requestCode, 0, null, options);
checkStartActivityResult(result, intent);

通過這種方式啟動Activity，最終的執(zhí)行權(quán)被交給了 ActivityManager.getService()（即AMS），它的作用是啟動一個(gè)Activity并且返回result，然后checkStartActivityResult(result, intent);這句話，對當(dāng)前的跳轉(zhuǎn)意圖intent進(jìn)行檢測；

image.png

have you declared this activity in your AndroidManifest.xml 這句異常應(yīng)該很熟悉了吧？啟動一個(gè)沒有注冊的Activity的報(bào)錯(cuò).

再看個(gè)`if(mParent==null)`的`false`分支:

image.png

image.png

控制權(quán)依然是交給了mInstrumentation.execStartActivity()，剩余的代碼索引和上面的一樣.

所以，代碼索引的結(jié)論，按照一張圖來表示就是：

代碼索引結(jié)論圖1.png

方式2：使用`applictonContext`的`startActivity`

private void startActivityByApplicationContext() {
        Intent i = new Intent(MainActivity.this, Main2Activity.class);
        i.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        getApplicationContext().startActivity(i);
    }

在 方式1 中已經(jīng)展示了源碼索引的方式，所以這里不再贅述貼圖.直接給出代碼索引結(jié)論圖:

代碼索引結(jié)論圖2.png

兩張圖對比，我們很容易得出一個(gè)結(jié)論：
啟動Activity的最終執(zhí)行權(quán)，都被交給了 Instrumentation.java 類,
方式1：Activity.startActivity的最終執(zhí)行者是它的mInstrumentation成員，mInstrumentation的持有者是 Activity自身.
方式2：getApplicationContext().startActivity(i); 的最終執(zhí)行者是:ActivityThread的 mInstrumentation成員，持有者是ActivityThread 主線程.
兩種方式都可以把mInstrumentation當(dāng)作hook切入點(diǎn)，將它從它的持有者中"偷梁換柱".

下面開始動手嘗試：

2. 第一種啟動方式的hook方案

創(chuàng)建一個(gè)HookActivityHelper.java ，然后三步走：

找到hook點(diǎn)，以及hook對象的持有者，上文中已經(jīng)說明：hook點(diǎn)是Activity的mInstrumentation成員，持有者就是Activity
           Field mInstrumentationField = Activity.class.getDeclaredField("mInstrumentation");
           mInstrumentationField.setAccessible(true);
           Instrumentation base = (Instrumentation) mInstrumentationField.get(activity);

base是系統(tǒng)原來的執(zhí)行邏輯，存起來后面用得著.

創(chuàng)建Instrumentation代理類, 繼承Instrumentation然后，重寫execStartActivity方法，加入自己的邏輯，然后再執(zhí)行系統(tǒng)的邏輯.

private static class ProxyInstrumentation extends Instrumentation {
        public ProxyInstrumentation(Instrumentation base) {
            this.base = base;
        }

        Instrumentation base;

        public ActivityResult execStartActivity(
                Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
                Intent intent, int requestCode, Bundle options) {

            Log.d("ProxyInstrumentation", "我們自己的邏輯");

            //這里還要執(zhí)行系統(tǒng)的原本邏輯，但是突然發(fā)現(xiàn)，這個(gè)execStartActivity居然是hide的，只能反射咯
            try {
                Class<?> InstrumentationClz = Class.forName("android.app.Instrumentation");
                Method execStartActivity = InstrumentationClz.getDeclaredMethod("execStartActivity",
                        Context.class, IBinder.class, IBinder.class, Activity.class,
                        Intent.class, int.class, Bundle.class);
                return (ActivityResult) execStartActivity.invoke(base, 
                            who, contextThread, token, target, intent, requestCode, options);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }

            return null;
        }

    }

用代理類對象替換 hook對象.

  ProxyInstrumentation proxyInstrumentation = new ProxyInstrumentation(base);
  mInstrumentationField.set(activity, proxyInstrumentation);

如何使用: 在MainActivity的onCreate中加入一行ActivityHookHelper.hook(this)

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        ActivityHookHelper.hook(this);
        findViewById(R.id.btn).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                startActivityByActivity();
            }
        });

    }

    private void startActivityByActivity() {
        Intent i = new Intent(MainActivity.this, Main2Activity.class);
        startActivity(i);
    }

   
}

效果：跳轉(zhuǎn)依然正常，并且logcat中可以發(fā)現(xiàn)下面的日志.

image.png

ok,插入自己的邏輯，成功

3. 第二種啟動方式的hook方案

創(chuàng)建ApplicationContextHookHelper.java，然后同樣是三步走：

1.確定hook的對象和該對象的持有者
鎖定 ActivityThread的mInstrumentation成員.

            //1.主線程ActivityThread內(nèi)部的mInstrumentation對象，先把他拿出來
            Class<?> ActivityThreadClz = Class.forName("android.app.ActivityThread");
            //再拿到sCurrentActivityThread
            Field sCurrentActivityThreadField = ActivityThreadClz.getDeclaredField("sCurrentActivityThread");
            sCurrentActivityThreadField.setAccessible(true);
            Object activityThreadObj = sCurrentActivityThreadField.get(null);//靜態(tài)變量的屬性get不需要參數(shù)，傳null即可.
            //再去拿它的mInstrumentation
            Field mInstrumentationField = ActivityThreadClz.getDeclaredField("mInstrumentation");
            mInstrumentationField.setAccessible(true);
            Instrumentation base = (Instrumentation) mInstrumentationField.get(activityThreadObj);// OK,拿到

2.創(chuàng)建代理對象 和上面的代理類一模一樣，就不重復(fù)貼代碼了

            //2.構(gòu)建自己的代理對象，這里Instrumentation是一個(gè)class，而不是接口，所以只能用創(chuàng)建內(nèi)部類的方式來做
            ProxyInstrumentation proxyInstrumentation = new ProxyInstrumentation(base);

3.替換掉原對象

            //3.偷梁換柱
            mInstrumentationField.set(activityThreadObj, proxyInstrumentation);

如何使用: 在Main4Activity的onCreate中加入一行ApplicationContextHookHelper.hook();

public class Main4Activity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main4);

        ApplicationContextHookHelper.hook();
        findViewById(R.id.btn).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                startActivityByApplicationContext();
            }
        });
    }

    private void startActivityByApplicationContext() {
        Intent i = new Intent(Main4Activity.this, Main5Activity.class);
        i.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        getApplicationContext().startActivity(i);
    }
}

效果

image.png

OK,第二種啟動方式，我們也可以加入自己的邏輯了.hook成功！

4. 目前方案弊端分析

啟動方式1的hook: 只是在針對單個(gè)Activity類，來進(jìn)行hook,多個(gè)Activity則需要寫多次，或者寫在BaseActivity里面.
啟動方式2的hook:可以針對全局進(jìn)行hook，無論多少個(gè)Activity，只需要調(diào)用一次ApplicationContextHookHelper.hook();函數(shù)即可,但是，它只能針對 getApplicationContext().startActivity(i); 普通的Activity.startActivity則不能起作用.

那么有沒有一種完全體的解決方案：能夠在全局起作用，并且可以在兩種啟動方式下都能hook.
回顧之前的兩張代碼索引結(jié)論圖,會發(fā)現(xiàn)，兩種啟動Activity的方式，最終都被執(zhí)行到了 AMS內(nèi)部,
下一步，嘗試hook AMS.

5. 最終解決方案

代碼索引： 基于SDK 28 ~ android9.0

下方紅框標(biāo)記的部分，就是取得AMS（ActivityManagerService實(shí)例）的代碼.

image.png

如果可以在系統(tǒng)接收到AMS實(shí)例之前，把他截了，是不是就可以達(dá)到我們的目的？
進(jìn)去看看getService的代碼：

image.png

真正的AMS實(shí)例來自一個(gè)Singleton單例輔助類的create()方法，并且這個(gè)Singleton單例類，提供get方法，獲得真正的實(shí)例.

image.png

那么，我們從這個(gè)單例中，就可以獲得系統(tǒng)當(dāng)前的 AMS實(shí)例，將它取出來，然后保存.
OK,確認(rèn)：
hook對象： ActivityManager的IActivityManagerSingleton成員變量內(nèi)的單例 mInstance.
hook對象的持有者：ActivityManager的IActivityManagerSingleton成員變量

那么，動手：

找到hook對象，并且存起來

            //1.把hook的對象取出來保存
            //矮油，靜態(tài)的耶，開心.
            Class<?> ActivityManagerClz = Class.forName("android.app.ActivityManager");
            Method getServiceMethod = ActivityManagerClz.getDeclaredMethod("getService");
            final Object IActivityManagerObj = getServiceMethod.invoke(null);//OK，已經(jīng)取得這個(gè)系統(tǒng)自己的AMS實(shí)例

創(chuàng)建自己的代理類對象，IActivityManager 是一個(gè)AIDL生成的動態(tài)接口類，所以在編譯時(shí)，androidStudio會找不到這個(gè)類，所以，先反射，然后用Proxy進(jìn)行創(chuàng)建代理。

            //2.現(xiàn)在創(chuàng)建我們的AMS實(shí)例
            //由于IActivityManager是一個(gè)接口，那么我們可以使用Proxy類來進(jìn)行代理對象的創(chuàng)建
            // 結(jié)果被擺了一道，IActivityManager這玩意居然還是個(gè)AIDL，動態(tài)生成的類，編譯器還不認(rèn)識這個(gè)類，怎么辦？反射咯
            Class<?> IActivityManagerClz = Class.forName("android.app.IActivityManager");
            Object proxyIActivityManager = Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), 
                new Class[]{IActivityManagerClz}, new InvocationHandler() {
                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                    //proxy是創(chuàng)建出來的代理類，method是接口中的方法，args是接口執(zhí)行時(shí)的實(shí)參
                    if (method.getName().equals("startActivity")) {
                        Log.d("GlobalActivityHook", "全局hook 到了 startActivity");
                    }
                    return method.invoke(IActivityManagerObj, args);
                }
            });

偷梁換柱：這次有點(diǎn)復(fù)雜，不再是簡單的field.set，因?yàn)檫@次的hook對象被包裹在了一個(gè)Singleton里。

           //3.偷梁換柱,這里有點(diǎn)糾結(jié)，這個(gè)實(shí)例居然被藏在了一個(gè)單例輔助類里面
            Field IActivityManagerSingletonField = ActivityManagerClz.getDeclaredField("IActivityManagerSingleton");
            IActivityManagerSingletonField.setAccessible(true);
            Object IActivityManagerSingletonObj = IActivityManagerSingletonField.get(null);
            //反射創(chuàng)建一個(gè)Singleton的class
            Class<?> SingletonClz = Class.forName("android.util.Singleton");
            Field mInstanceField = SingletonClz.getDeclaredField("mInstance");
            mInstanceField.setAccessible(true);
            mInstanceField.set(IActivityManagerSingletonObj, proxyIActivityManager);

使用方法:老樣子，在你自己的Activity onCreate里面加入GlobalActivityHookHelper.hook();
運(yùn)行起來，預(yù)期結(jié)果應(yīng)該是：能夠在logcat中看到日志：
GlobalActivityHook - 全局hook 到了 startActivity;
但是，你運(yùn)行起來可能看不到這一行。

如果你看不到這個(gè)日志，那么原因就是：

程序報(bào)錯(cuò)了,

報(bào)錯(cuò)啦！

沒有這樣的方法，怎么回事?
debug找原因：

image.png

為什么會沒有getService這個(gè)方法！？
查看了我當(dāng)前設(shè)備的系統(tǒng)版本號

image.png

居然是23版本，6.0.
所以，恍然大悟，我們寫的hook代碼并沒有兼容性，遇到低版本的設(shè)備，就失靈了.

解決方案:

1.找到SDK 23的源碼
（注意，前方有坑，androidStudio，你如果直接把combileSDK改成23.會出現(xiàn)很多位置問題，所以不建議這么做. 但是我們一定要看SDK 23的源碼，怎么辦？

.在線查看源碼 - https://www.androidos.net.cn/sourcecode ;
從谷歌官網(wǎng)下載SDK 23的源碼，然后用SourceInsight查看）

2.查看getService方法不存在的原因，兩個(gè)版本28 和 23，在這一塊代碼上有什么不同.
3.改造 GlobalActivityHookHelper.java ，判定當(dāng)前設(shè)備的系統(tǒng)版本號，讓它可以兼容所有版本.

按照上面的步驟：
我發(fā)現(xiàn)SDK 23里面：
Instrumentation類的 execStartActivitiesAsUser(Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target, Intent[] intents, Bundle options, int userId)方法里，獲取AMS實(shí)例的方式完全不同.

image.png

它是使用 ActivityManagerNative.getDefault()來獲得的，繼續(xù)往下找，看看有沒有什么不同。
進(jìn)去ActivityManagerNative 找找看：

image.png

image.png

OK，找到了區(qū)別，確定結(jié)論：SDK 28和23在這塊代碼上的區(qū)別就是：
獲得AMS實(shí)例的類名和方法名都不同.另外，查了度娘之后發(fā)現(xiàn)，這個(gè)變化是在SDK 26版本修改的，所以26和26以后，ActivityManager.getService()來獲取，26以前，用ActivityManagerNative.getDefault()來獲得
調(diào)整當(dāng)前的hook方法，修改為下面這樣：

public class GlobalActivityHookHelper {

    //設(shè)備系統(tǒng)版本是不是大于等于26
    private static boolean ifSdkOverIncluding26() {
        int SDK_INT = Build.VERSION.SDK_INT;
        if (SDK_INT > 26 || SDK_INT == 26) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    public static void hook() {

        try {
            Class<?> ActivityManagerClz;
            final Object IActivityManagerObj;
            if (ifSdkOverIncluding26()) {
                ActivityManagerClz = Class.forName("android.app.ActivityManager");
                Method getServiceMethod = ActivityManagerClz.getDeclaredMethod("getService");
                IActivityManagerObj = getServiceMethod.invoke(null);//OK，已經(jīng)取得這個(gè)系統(tǒng)自己的AMS實(shí)例
            } else {
                ActivityManagerClz = Class.forName("android.app.ActivityManagerNative");
                Method getServiceMethod = ActivityManagerClz.getDeclaredMethod("getDefault");
                IActivityManagerObj = getServiceMethod.invoke(null);//OK，已經(jīng)取得這個(gè)系統(tǒng)自己的AMS實(shí)例
            }

            //2.現(xiàn)在創(chuàng)建我們的AMS實(shí)例
            //由于IActivityManager是一個(gè)接口，那么其實(shí)我們可以使用Proxy類來進(jìn)行代理對象的創(chuàng)建
            // 結(jié)果被擺了一道，IActivityManager這玩意居然還是個(gè)AIDL，動態(tài)生成的類，編譯器還不認(rèn)識這個(gè)類，怎么辦？反射咯
            Class<?> IActivityManagerClz = Class.forName("android.app.IActivityManager");
            Object proxyIActivityManager = Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class[]{IActivityManagerClz}, new InvocationHandler() {
                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                    //proxy是創(chuàng)建出來的代理類，method是接口中的方法，args是接口執(zhí)行時(shí)的實(shí)參
                    if (method.getName().equals("startActivity")) {
                        Log.d("GlobalActivityHook", "全局hook 到了 startActivity");
                    }
                    return method.invoke(IActivityManagerObj, args);
                }
            });

            //3.偷梁換柱,這里有點(diǎn)糾結(jié)，這個(gè)實(shí)例居然被藏在了一個(gè)單例輔助類里面
            Field IActivityManagerSingletonField;
            if (ifSdkOverIncluding26()) {
                IActivityManagerSingletonField = ActivityManagerClz.getDeclaredField("IActivityManagerSingleton");
            } else {
                IActivityManagerSingletonField = ActivityManagerClz.getDeclaredField("gDefault");
            }

            IActivityManagerSingletonField.setAccessible(true);
            Object IActivityManagerSingletonObj = IActivityManagerSingletonField.get(null);
            Class<?> SingletonClz = Class.forName("android.util.Singleton");//反射創(chuàng)建一個(gè)Singleton的class
            Field mInstanceField = SingletonClz.getDeclaredField("mInstance");
            mInstanceField.setAccessible(true);
            mInstanceField.set(IActivityManagerSingletonObj, proxyIActivityManager);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

再次嘗試：

image.png

成功，實(shí)現(xiàn)了全局范圍內(nèi)的`startActivity`動作的`hook`.

6. HOOK開發(fā)可能的坑

1. androidStudio閱讀源碼很多類無法索引，這是因?yàn)橛幸恍╊愂?code>@hide的，無法Ctrl點(diǎn)進(jìn)去，
解決方案：Ctrl+shift+R 輸入類名，手動進(jìn)入.

2.androidStudio閱讀源碼直接報(bào)紅 ：或者一些是AIDL動態(tài)生成的接口，無法直接查看,比IActivityManager. ，
解決方案：這種接口不用管它，如果非要用到它，那就使用本類的包名+IActivityManager作為全限定名，去反射創(chuàng)建它.

3. hook開發(fā)，是學(xué)習(xí)源碼思想，改變源碼執(zhí)行流程,所以，在多個(gè)版本的設(shè)備上運(yùn)行，很容易發(fā)生不兼容的情況.
解決方案：找到不兼容的設(shè)備版本，根據(jù)報(bào)的異常，參照源碼的版本變遷做出相應(yīng)的兼容性改動.

結(jié)語

歷時(shí)3天，忙里偷閑，總算是寫完了.
喜歡的客官幫忙點(diǎn)個(gè)贊哦，你們的鼓勵(lì)是我最大的動力，以后還會更新更多干貨.
最后~本文的代碼Demo奉上.

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手把手講解 Android Hook-Activity的啟動流程

手把手講解 Android Hook-Activity的啟動流程

前言

引子

鳴謝

正文大綱

正文

1. 兩種啟動Activity的方式源碼追蹤 (`源碼基于` `SDK 28 ~ android-9.0`)

方式1：使用`Activity`自帶的`startActivity`

這里有個(gè)`if(mParent==null)`判定,先看`true`分支:

再看個(gè)`if(mParent==null)`的`false`分支:

方式2：使用`applictonContext`的`startActivity`

2. 第一種啟動方式的hook方案

ok,插入自己的邏輯，成功

3. 第二種啟動方式的hook方案

OK,第二種啟動方式，我們也可以加入自己的邏輯了.hook成功！

4. 目前方案弊端分析

5. 最終解決方案

如果你看不到這個(gè)日志，那么原因就是：

解決方案:

成功，實(shí)現(xiàn)了全局范圍內(nèi)的`startActivity`動作的`hook`.

6. HOOK開發(fā)可能的坑

結(jié)語

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手把手講解 Android Hook-Activity的啟動流程

前言

引子

鳴謝

正文大綱

正文

1. 兩種啟動Activity的方式源碼追蹤 (源碼基于 SDK 28 ~ android-9.0)

方式1：使用Activity自帶的startActivity

這里有個(gè)if(mParent==null)判定,先看true分支:

再看個(gè)if(mParent==null)的false分支:

方式2：使用applictonContext的startActivity

2. 第一種啟動方式的hook方案

ok,插入自己的邏輯，成功

3. 第二種啟動方式的hook方案

OK,第二種啟動方式，我們也可以加入自己的邏輯了.hook成功！

4. 目前方案弊端分析

5. 最終解決方案

如果你看不到這個(gè)日志，那么原因就是：

解決方案:

成功，實(shí)現(xiàn)了全局范圍內(nèi)的startActivity動作的hook.

6. HOOK開發(fā)可能的坑

結(jié)語

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1. 兩種啟動Activity的方式源碼追蹤 (`源碼基于` `SDK 28 ~ android-9.0`)

方式1：使用`Activity`自帶的`startActivity`

這里有個(gè)`if(mParent==null)`判定,先看`true`分支:

再看個(gè)`if(mParent==null)`的`false`分支:

方式2：使用`applictonContext`的`startActivity`

ok,插入自己的邏輯，成功

OK,第二種啟動方式，我們也可以加入自己的邏輯了.hook成功！

如果你看不到這個(gè)日志，那么原因就是：

成功，實(shí)現(xiàn)了全局范圍內(nèi)的`startActivity`動作的`hook`.