解決Android WebView 執行在系統程序引發的異常

安卓開發 · 發表 2019-02-18 21:42:39

摘要：因為最近有個需求是在系統應用中使用 WebView，所以配置了 android:sharedUserId="android.uid.system"，讓應用共享系統程序。但是測試的時候就 crash 了，我表示有點方...錯誤日誌是這樣的： java.lang.Unsupp...

因為最近有個需求是在系統應用中使用 WebView，所以配置了 android:sharedUserId="android.uid.system"，讓應用共享系統程序。但是測試的時候就 crash 了，我表示有點方...錯誤日誌是這樣的：

java.lang.UnsupportedOperationException: For security reasons, WebView is not allowed in privileged processes
at android.webkit.WebViewFactory.getProvider(WebViewFactory.java:96)
at android.webkit.WebView.getFactory(WebView.java:2194)
at android.webkit.WebView.ensureProviderCreated(WebView.java:2189)
at android.webkit.WebView.setOverScrollMode(WebView.java:2248)
at android.view.View.<init>(View.java:3588)
at android.view.View.<init>(View.java:3682)
at android.view.ViewGroup.<init>(ViewGroup.java:497)
at android.widget.AbsoluteLayout.<init>(AbsoluteLayout.java:55)
at android.webkit.WebView.<init>(WebView.java:544)
at android.webkit.WebView.<init>(WebView.java:489)
at android.webkit.WebView.<init>(WebView.java:472)
at android.webkit.WebView.<init>(WebView.java:459)
at android.webkit.WebView.<init>(WebView.java:449)

就是說為了安全性考慮，不允許在享有特權的程序也就是系統程序裡面使用 WebView，異常是在 WebView 初始化的時候丟擲的，想要解決這個問題還要看原始碼（ Read the fucking source code ）。

這是 Android 5.1（API 22）裡面的類 WebViewFactory 的 getProvider 方法原始碼：

static WebViewFactoryProvider getProvider() {
synchronized (sProviderLock) {
// For now the main purpose of this function (and the factory abstraction) is to keep
// us honest and minimize usage of WebView internals when binding the proxy.
if (sProviderInstance != null) return sProviderInstance;

final int uid = android.os.Process.myUid();
if (uid == android.os.Process.ROOT_UID || uid == android.os.Process.SYSTEM_UID) {
throw new UnsupportedOperationException(
"For security reasons, WebView is not allowed in privileged processes");
}

Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW, "WebViewFactory.getProvider()");
try {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW, "WebViewFactory.loadNativeLibrary()");
loadNativeLibrary();
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW);

Class<WebViewFactoryProvider> providerClass;
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW, "WebViewFactory.getFactoryClass()");
try {
providerClass = getFactoryClass();
} catch (ClassNotFoundException e) {
Log.e(LOGTAG, "error loading provider", e);
throw new AndroidRuntimeException(e);
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW);
}

StrictMode.ThreadPolicy oldPolicy = StrictMode.allowThreadDiskReads();
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW, "providerClass.newInstance()");
try {
try {
sProviderInstance = providerClass.getConstructor(WebViewDelegate.class)
.newInstance(new WebViewDelegate());
} catch (Exception e) {
sProviderInstance = providerClass.newInstance();
}
if (DEBUG) Log.v(LOGTAG, "Loaded provider: " + sProviderInstance);
return sProviderInstance;
} catch (Exception e) {
Log.e(LOGTAG, "error instantiating provider", e);
throw new AndroidRuntimeException(e);
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW);
StrictMode.setThreadPolicy(oldPolicy);
}
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW);
}
}
}

可以看出，首次使用時，系統會進行檢查，如果 UID 是 root 程序或者系統程序，直接丟擲異常。sProviderInstance 是 WebViewFactoryProvider 的物件，主要提供建立 WebView 核心的機制。WebView在 Android 4.4 之前使用的是 Webkit 核心，在 Android 4.4 以後切換到了 Chromium 核心。Google 使用了工廠方法模式，優雅地切換 WebView 核心的實現方式。我們注意到只有 sProviderInstance 為空的時候系統才去檢查程序，然後建立 sProviderInstance物件。所以這給了我們一個啟發 ---- 能不能一開始就主動建立 sProviderInstance 物件，把她塞到 WebViewFactory 類裡面，從而欺騙 API 繞過系統檢查呢？

下面就要用到 Hook 的思想了，首先要找到一個合適的點，靜態變數、單例是最佳選擇，剛剛好 sProviderInstance 是靜態的。那就開始拿它開刀，看看系統是怎麼建立 sProviderInstance 的，我們自己也模仿它這麼做。其實系統也是通過反射來做的，這是 getFactoryClass 的原始碼，我們來看看。

private static Class<WebViewFactoryProvider> getFactoryClass() throws ClassNotFoundException {
Application initialApplication = AppGlobals.getInitialApplication();
try {
// First fetch the package info so we can log the webview package version.
String packageName = getWebViewPackageName();
sPackageInfo = initialApplication.getPackageManager().getPackageInfo(packageName, 0);
Log.i(LOGTAG, "Loading " + packageName + " version " + sPackageInfo.versionName +
" (code " + sPackageInfo.versionCode + ")");

// Construct a package context to load the Java code into the current app.
Context webViewContext = initialApplication.createPackageContext(packageName,
Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE | Context.CONTEXT_IGNORE_SECURITY);
initialApplication.getAssets().addAssetPath(
webViewContext.getApplicationInfo().sourceDir);
ClassLoader clazzLoader = webViewContext.getClassLoader();
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW, "Class.forName()");
try {
return (Class<WebViewFactoryProvider>) Class.forName(CHROMIUM_WEBVIEW_FACTORY, true,
clazzLoader);
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_WEBVIEW);
}
} catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
// If the package doesn't exist, then try loading the null WebView instead.
// If that succeeds, then this is a device without WebView support; if it fails then
// swallow the failure, complain that the real WebView is missing and rethrow the
// original exception.
try {
return (Class<WebViewFactoryProvider>) Class.forName(NULL_WEBVIEW_FACTORY);
} catch (ClassNotFoundException e2) {
// Ignore.
}
Log.e(LOGTAG, "Chromium WebView package does not exist", e);
throw new AndroidRuntimeException(e);
}
}

返回值是一個 WebViewFactoryProvider 的類，可以看到系統會首先載入 CHROMIUM_WEBVIEW_FACTORY，也就是使用 Chrome 核心的 WebView。這個方法是靜態的，我們就可以用反射呼叫了。整個建立 sProviderInstance 的過程都可以用反射搞定，其他細節就不多說了。需要注意的是 API 21 以上在使用 WebView 時系統才會檢查程序。但是 API 22 和 22 以上原始碼還是有差別，這裡只是方法名字的改動，我們根據版本處理一下就好。

public static void hookWebView() {
int sdkInt = Build.VERSION.SDK_INT;
try {
Class<?> factoryClass = Class.forName("android.webkit.WebViewFactory");
Field field = factoryClass.getDeclaredField("sProviderInstance");
field.setAccessible(true);
Object sProviderInstance = field.get(null);
if (sProviderInstance != null) {
log.debug("sProviderInstance isn't null");
return;
}
Method getProviderClassMethod;
if (sdkInt > 22) {
getProviderClassMethod = factoryClass.getDeclaredMethod("getProviderClass");
} else if (sdkInt == 22) {
getProviderClassMethod = factoryClass.getDeclaredMethod("getFactoryClass");
} else {
log.info("Don't need to Hook WebView");
return;
}
getProviderClassMethod.setAccessible(true);
Class<?> providerClass = (Class<?>) getProviderClassMethod.invoke(factoryClass);
Class<?> delegateClass = Class.forName("android.webkit.WebViewDelegate");
Constructor<?> providerConstructor = providerClass.getConstructor(delegateClass);
if (providerConstructor != null) {
providerConstructor.setAccessible(true);
Constructor<?> declaredConstructor = delegateClass.getDeclaredConstructor();
declaredConstructor.setAccessible(true);
sProviderInstance = providerConstructor.newInstance(declaredConstructor.newInstance());
log.debug("sProviderInstance:{}", sProviderInstance);
field.set("sProviderInstance", sProviderInstance);
}
log.debug("Hook done!");
} catch (Throwable e) {
log.error(e);
}
}

在使用 WebView 之前，我們先 Hook WebViewFactory，建立 sProviderInstance 物件，從而繞過系統檢查。經過測試，該方案完美解決了我們的問題 ~

【附錄】

資料圖

需要資料的朋友可以加入Android架構交流QQ群聊：513088520

點選連結加入群聊【Android移動架構總群】：加入群聊

獲取免費學習視訊，學習大綱另外還有像高階UI、效能優化、架構師課程、NDK、混合式開發（ReactNative+Weex）等Android高階開發資料免費分享。

解決Android WebView 執行在系統程序引發的異常

需要資料的朋友可以加入Android架構交流QQ群聊：513088520

點選連結加入群聊【Android移動架構總群】： 加入群聊

您可能也會喜歡…

點選連結加入群聊【Android移動架構總群】：加入群聊