本文节选自霍格沃兹测试学院内部教材
Hook 技术需要预先分析目标应用的源代码和逻辑，根据目标测试场景设置目标、逻辑和数据，然后运行时动态的对目标函数参数值、逻辑或者返回值做修改，达到修改现有函数逻辑、实现目标测试场景的目的。
Hook的价值
在测试中，虽然通过修改数据以实现测试场景的需求，大部分情况下都可以通过 Mock 技术实现，但是还有一小部分场景，例如需要修改应用内部函数的参数、返回值或运行逻辑等情况，这时就需要用到 Hook 技术。
单元测试之外，Mock 技术的主要作用是对服务、接口进行 Mock，通过代理等方式将被测服务发送到依赖服务的请求转发给 Mock 服务，再由 Mock 服务根据规则组装预期的返回数据响应给被测服务，达到预期的测试场景。
Hook 技术主要用于服务内部代码逻辑上的修改，当函数间传递的参数或者函数内的逻辑需要进行修改时，数据的传递并没有经过网络，Mock 服务无法对其进行操作，只能通过 Hook 技术通过在运行的代码中插入额外的代码或者在内存中进行操作。这种更精细更底层的修改，相比 Mock 技术能实现更多的修改范围，适用性更广，难度也更大。
JVM Sandbox简介
JVM-Sandbox 是 alibaba 开源的一个 JVM 沙箱容器，只能处理目标为 Java 应用的场景，主要的特点是支持热插拔（可以在目标应用运行中随时进行 Hook 的加载和解除）、可以同时操作挂载多个目标应用，相互之间独立设置互不干扰、支持的目标应用 JDK 版本较广（6-11）。工具本身功能很多，在这里仅介绍和使用它用作 Hook 的部分功能。
JVM Sandbox安装与启动
下载
- 项目的 github 地址：https://github.com/alibaba/jvm-sandbox。
- 下载所需版本的二进制压缩包，解压（演示所使用的版本为 1.3.3）。
环境准备
- 官方声明支持的系统有：Linux／UNIX／MacOS，这几个系统只需要下载解压缩就可以直接运行。
- 官方并未支持 Windows 系统，所以需要进行如下修改：
- 安装 Git Bash。
- 安装 JDK（版本 6-11，演示所用版本为 1.8.0_192），路径中不能带有空格。
- 在 Shell 脚本中会有 Java 命令的调用，所以电脑中需要，并且因为 Git Bash 运行 Shell 脚本时的目录问题。
- 修改启动脚本
bin/sandbox.sh，将脚本中 183-188 行内容注释。
启动脚本
- 由于启动脚本中使用了相对路径，所以运行时需要切换到项目的 bin 目录下操作。
- 在 bin 目录中执行语句
./sandbox.sh -p 目标应用pid，当出现如下提示信息，说明 JVM-Sandbox 已经成功启动了。
$ ./sandbox.sh -p 6204
NAMESPACE : default
VERSION : 1.3.3
MODE : ATTACH
SERVER_ADDR : 0.0.0.0
SERVER_PORT : 4543
UNSAFE_SUPPORT : ENABLE
SANDBOX_HOME : e:/Download/sandbox/bin/..
SYSTEM_MODULE_LIB : e:/Download/sandbox/bin/..\module
USER_MODULE_LIB : E:\Download\sandbox\sandbox-module;~/.sandbox-module;
SYSTEM_PROVIDER_LIB : e:/Download/sandbox/bin/..\provider
EVENT_POOL_SUPPORT : DISABLE- JVM-Sandbox 同时还会对外提供接口，可以通过请求直接操作 JVM-Sandbox，这样就能方便的与自己的测试代码结合使用。
JVM Sandbox示例
- 目标应用为一段简单的 Java 代码，代码中启动了一个死循环，每次循环会打印
report方法接收到的参数值，参数值已经在代码中固定传入，所以运行之后的结果是一串相同的输出内容。具体内容如下：
public class HookTarget {
final void report(String stringParam, boolean boolParam, int intParam) {
System.out.println("stringParam is " + stringParam);
if (boolParam) {
System.out.println("boolParam is true!");
} else {
System.out.println("boolParam is false");
}
System.out.println("intParam is " + intParam);
}
final void loopReport() throws InterruptedException {
while (true) {
report("a", false, 666);
Thread.sleep(1000);
System.out.println();
}
}
public static void main(String... args) throws InterruptedException {
new HookTarget().loopReport();
}
}- 要编写符合 JVM-Sandbox 的 hook 脚本，需要引入
sandbox-api和sandbox-debug-module两个依赖。 - 通过实现 jvm.sandbox 中的 Module 接口，在 AdviceListener 方法中重写 before 方法，这样写入的语句就会在目标方法体执行之前进行执行，能够修改目标方法收到的参数数据。通过
advice.changeParameter方法，修改对应位置的参数数值，第一个参数为目标参数的位置，从 0 开始，第二个参数为替换的值。具体代码如下：
import com.alibaba.jvm.sandbox.api.Information;
import com.alibaba.jvm.sandbox.api.Module;
import com.alibaba.jvm.sandbox.api.annotation.Command;
import com.alibaba.jvm.sandbox.api.listener.ext.Advice;
import com.alibaba.jvm.sandbox.api.listener.ext.AdviceListener;
import com.alibaba.jvm.sandbox.api.listener.ext.EventWatchBuilder;
import com.alibaba.jvm.sandbox.api.resource.ModuleEventWatcher;
import org.kohsuke.MetaInfServices;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.*;
@MetaInfServices(Module.class)
@Information(id = "ceshiren.com", author = "ceshiren.com")
public class hook_jvm implements Module {
@Resource
private ModuleEventWatcher moduleEventWatcher;
@Command("ceshiren")
public void ceshiren(final Map<String, String> param) {
new EventWatchBuilder(moduleEventWatcher)
.onClass("HookTarget")
.onBehavior("report")
.onWatch(new AdviceListener() {
@Override
protected void before(Advice advice) throws Throwable {
advice.changeParameter(0, "Change By Hook!");
advice.changeParameter(1, false);
advice.changeParameter(2, 965);
}
});
}
}- 项目通过 maven 管理依赖，对应的
pom.xml文件内容如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>org.example</groupId>
<artifactId>ceshiren_book</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.jvm.sandbox</groupId>
<artifactId>sandbox-api</artifactId>
<version>1.3.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.jvm.sandbox</groupId>
<artifactId>sandbox-debug-module</artifactId>
<version>1.3.3</version>
<scope>compile</scope>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<executions>
<execution>
<goals>
<goal>attached</goal>
</goals>
<phase>package</phase>
<configuration>
<descriptorRefs>
<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
</descriptorRefs>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>- 脚本编写完毕之后，将项目打成 Jar 包，放到下载的 JVM-Sandbox 项目下 sandbox-module 目录中。
- 启动写好的 java 目标程序，运行之后命令行开始循环打印之前设置好的语句，内容如下：
stringParam is a
boolParam is false
intParam is 666
stringParam is a
boolParam is false
intParam is 666- 在 gitbash 命令行中打开
sandbox/bin目录，执行语句./sandbox.sh -p目标应用进程号-d 'ceshiren.com/ceshiren'，启动 JVM-Sandbox 并对目标程序进行 Hook 操作，变更report方法中传入的参数值，这时再回到目标程序运行的命令行中查看，可以看到命令行中输出的内容已经变更，如下：
stringParam is Change By Hook!
boolParam is false
intParam is 965
stringParam is Change By Hook!
boolParam is false
intParam is 965- 输出内容的变更，说明 Hook 已经生效。这样在目标程序运行中修改了方法传入的参数值，达到了 Hook 的目的。
- 现在执行语句
./sandbox.sh -p 目标应用进程号 -S可以关闭修改，命令行中输出的内容变回了原始的输出内容。
示例简单展示了 JVM-Sandbox 用作 Hook 工具的功能，通过 Hook 功能就可以对 Java 项目的内部运行逻辑和参数、返回值进行修改。测试场景的构建、测试用例的执行都变得更加方便哦~
