Android 开发基础把 Android 应用当成命令行工具来用

codeskyblue · 2017年05月11日 · 最后由我问问回复于 2018年06月07日 · 6227 次阅读

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背景

这种方法的好处可以使用 shell 用户的权限调用 Android 系统中的一些特殊接口，比如模拟点击，屏幕截图。

命令行工具如何使用

比如一个 Android 的包名是 com.example.helloworld，首先拿到包在手机上的安装路径

$ adb shell pm path com.example.helloworld
# expect: package:/data/app/com.example.helloworld-1.apk

然后使用一个很长的命令调用启动 helloworld 中的 Console.java 中的代码

$ adb shell CLASSPATH=/data/app/com.example.helloworld-1.apk exec app_process /system/bin com.example.helloworld.Console --help
Usage of helloworld:
    -h, --help  print this message
    -v, --version show current version
    ... other ...

具体用法大概就是这样，接下来说下这个 Console.java 该怎么写

写一个支持命令行运行的 helloworld.apk

使用 AndroidStudio 创建一个名叫 HelloWorld 的应用。然后在有 MainActivity.java 文件的目录下，创建一个Console.java的文件。把下面的代码直接粘贴过去

package com.example.helloworld;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * Created by hzsunshx on 2017/5/11.
 */

public class Console {
    private static final String PROCESS_NAME = "helloworld.cli";
    private static final String VERSION = "1.0";

    public static void main(String[] args) {
        setArgV0(PROCESS_NAME);

        for (String arg : args) {
            if (arg.equals("--help")) {
                System.out.println("TODO: Usage of " + PROCESS_NAME);
                return;
            } else if (arg.equals("--version")) {
                System.out.println(VERSION);
                return;
            } else {
                System.err.println("Error: unknown argument " + arg);
                System.exit(1);
            }
        }
    }

    private static void setArgV0(String text) {
        try {
            Method setter = android.os.Process.class.getMethod("setArgV0", String.class);
            setter.invoke(android.os.Process.class, text);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这个代码比较简单，但是足够使用了。接下来用下外部的common-cli库，完善命令行的解析。

将compile group: 'commons-cli', name: 'commons-cli', version: '1.3.1'加入到build.gradle文件中
将main(String[] args)中的代码修改成

public static void main(String[] args) {
    setArgV0(PROCESS_NAME);

    Options options = new Options();
    options.addOption("v", "version", false, "show current version");
    options.addOption("h", "help", false, "show this message");

    CommandLineParser parser = new DefaultParser();
    HelpFormatter formatter = new HelpFormatter();
    CommandLine cmd;

    try {
        cmd = parser.parse(options, args);
    } catch (ParseException e) {
        System.err.println(e.getMessage());
        formatter.printHelp(PROCESS_NAME, options);
        System.exit(1);
        return;
    }

   if (cmd.hasOption("help")) {
        formatter.printHelp(PROCESS_NAME, options);
        return;
    }
    if (cmd.hasOption("version")) {
        System.out.println(VERSION);
        return;
    }
}

然后代码的上部加入import org.apache.commons.cli.*;

编译，然后安装到手机上，试试效果

$ adb shell CLASSPATH=/data/app/com.example.helloworld-2.apk exec app_process /system/bin com.example.helloworld.Console --help
usage: helloworld.cli
 -h,--help      show this message
 -v,--version   show current version

关于这个库的更详细的用法参考 https://commons.apache.org/proper/commons-cli/

结语

好久没写文章了，另一方面也说明我很久没看新的东西了，罪过罪过。赶紧擦干净书上的灰尘，倒上一杯龙井茶。

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思寒_seveniruby #1 · 2017年05月11日

app_process 也能这么用学习了以前就想这个工具肯定能做点事情你今天的分享给我提供了很好的自动化的思路

如果编写一个 apk 额外再提供一个命令行解析用于自动化自身貌似会很方便

思寒_seveniruby 将本帖设为了精华贴 05月11日 21:51

codeskyblue #3 · 2017年05月11日 Author

对

思寒_seveniruby 回复

大牛过奖了

思寒_seveniruby #4 · 2017年05月11日

对

codeskyblue 回复

你试过 jar 包也能放进去 classpath 可以执行吗我记得有本书提过好像 jar 也可以不过我有点怀疑

codeskyblue #5 · 2017年05月11日 Author

对

思寒_seveniruby 回复

没试过，这种方法，还是我从 stf 里面的代码翻出来的

Heyniu #6 · 2017年05月12日

这样不也行吗，不知道是不是同一个意思
adb shell am start -n package/activity -e key value -e key value
代码中是这样

Intent intent = getIntent();
String value = intent.getStringExtra(key);

Heyniu #7 · 2017年05月12日 2 个赞

再说我的这种方式的一个应用场景：
公司的 IP 经常发生变化，连接 fiddler 时，时不时需要手动更换 IP 很麻烦。

于是写个 apk 来更换代理地址
接受命令行参数输入
通过查询本地 IP，再用脚本整合成 adb 命令启动这个 apk
于是乎代理 IP 就改好了，方便多了

willys #8 · 2017年05月12日

知道 stf 是采用这种方式，但是没有意识到可以提炼一种解决方案。赞楼主的总结归纳能力。

思寒_seveniruby #9 · 2017年05月12日

对

Heyniu 回复

可以改天分享下. 听起来不错的小工具.

codeskyblue #10 · 2017年05月12日 Author

对

Heyniu 回复

你这是应用正常的启动方式，权限没有用 app_process 启动的大

wuhao #11 · 2017年05月12日

然而没什么用武之地......多此一举，直接用命令行好了。
只是吧简单的东西复杂化。

萤火虫 #12 · 2017年05月12日

对

思寒_seveniruby 回复

jar 包是可以的, 将 jar 包转换为 dex 格式的 jar 就能执行, monkey 貌似就是这么做的

codeskyblue #13 · 2017年05月12日 Author

对

wuhao 回复

你果然不懂

陈恒捷 #14 · 2017年05月12日

特意去看了下 stf 的源码，终于大致了解了应用场景：

function install() {
      log.info('Checking whether we need to install STFService')
      return getPath()
        .then(function(installedPath) {
          log.info('Running version check')
          // 此处通过 adb 的 exec app_process 命令获取到 STFService 的 version 值，进而判断是否需要继续安装 STFService 
          return adb.shell(options.serial, util.format(
            "export CLASSPATH='%s';" +
            " exec app_process /system/bin '%s' --version 2>/dev/null"
          , installedPath
          , resource.main
          ))
          .timeout(10000)
          .then(function(out) {
            return streamutil.readAll(out)
              .timeout(10000)
              .then(function(buffer) {
                var version = buffer.toString()
                if (semver.satisfies(version, resource.requiredVersion)) {
                  return installedPath
                }
                else {
                  throw new Error(util.format(
                    'Incompatible version %s'
                  , version
                  ))
                }
              })
          })
        })
        .catch(function() {
          log.info('Installing STFService')
          // Uninstall first to make sure we don't have any certificate
          // issues.
          return adb.uninstall(options.serial, resource.pkg)
            .timeout(15000)
            .then(function() {
              return promiseutil.periodicNotify(
                  adb.install(options.serial, resource.apk)
                , 20000
                )
                .timeout(65000)
            })
            .progressed(function() {
              log.warn(
                'STFService installation is taking a long time; ' +
                'perhaps you have to accept 3rd party app installation ' +
                'on the device?'
              )
            })
            .then(function() {
              return getPath()
            })
        })

我理解这种方式最大的用处，是给一个相比 intent 更为隐秘的入口 (intent 毕竟比较公开) 。目前想到的应用场景，和 @heyniu 想的差不多，通过命令行设定一些内部参数，比如后端服务的 ip 地址（我们有多个环境），然后再启动 apk 。

有一些 android 系统为 app 提供了的接口 adb shell 没有现成命令使用，也可以这么用，例如 appium 里面经典的获取当前网络状态（这个系统接口貌似只有 app 才能调用，adb shell 调用不了）。

思寒_seveniruby #15 · 2017年05月13日

对

萤火虫回复

那本质也是 dex 我也是觉得只有 dex 才能运行之前看过一个韩国人写的内核的书提到用 jar 我当时就怀疑估计也就是把 dex 打包成 jar 了

Kun #16 · 2017年05月13日

对

Heyniu 回复

感谢分享。也写过简单的 apk 预装到手机里面辅助测试，但是仅仅知道怎么去把参数通过 adb shell 传给 apk。请问怎么获取 apk 的返回值？

Kun #17 · 2017年05月13日

看起来 am 命令就是调用了 app_process。

shell@zx55q05_64:/ $ cat /system/bin/am
#!/system/bin/sh
#
# Script to start "am" on the device, which has a very rudimentary
# shell.
#
base=/system
export CLASSPATH=$base/framework/am.jar
exec app_process $base/bin com.android.commands.am.Am "$@"

@codeskyblue ，请教一下这里是不是需要 root 权限？我照着步骤运行命令，没有任何返回。

codeskyblue #18 · 2017年05月13日 Author

对

Kun 回复

原来 am 是这么来的，不用 root 也可以

AppetizerIO #19 · 2017年05月14日

对

思寒_seveniruby 回复

以前（挺以前的事情了），可以直接在 shell 里面调用 dalvikvm 然后传给他 bootclasspath (framework.jar 那群人) 以及一个 apk/zip/jar（其实都一样）里面有一个编译好的 dex 文件，然后传给它一个包名，main 函数就启动了，dalvikvm 这个 exe 文件，和 jdk 标准的 java 是一样的 class path, main-class-name。命令行的区别在于，这个进程是一个 linux 进程 userid 和权限是 adb，没有/data path，属于杀鸡取卵。。。。另外一点，adb 权限比 app 权限要高，可以用来做坏事

AppetizerIO #20 · 2017年05月14日

对

codeskyblue 回复

am 这类，需要 adb 权限（也就是 adb shell 默认的用户）。app 默认通过 getRuntime().exec() 什么打开的，是 app 的 uid 的 shell，权限比较低

AppetizerIO #21 · 2017年05月14日

对

Heyniu 回复

看来我短期任务是让你换掉 fiddle

Heyniu #22 · 2017年05月15日

对

AppetizerIO 回复

怎么说

Heyniu #22 · 2017年05月15日

对

Kun 回复

最简单的办法是 apk 的值写在 sdcard 某个目录，然后 adb 命令再去读出来

Heyniu #24 · 2017年05月15日

对

陈恒捷回复

非常同意，有些命令 adb 是搞不定的，需要 app 才能获取到，这时作用就体现出来了

benlee #25 · 2017年05月15日

am 不是广播吗？不是应该比这种更方便吗？权限各种可控。
我没记错 am --user 0 也可以用 shell 权限运行啊。不需要 root

zsg5566 #26 · 2017年05月18日

为什么我执行时报 ClassNotFoundException 异常：

C:\Users\3020> adb shell CLASSPATH=/data/app/com.example.helloworld-1/base.apk exec app_process /system/bin com.example.helloworld.Console --help
java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.helloworld.Console" on path: DexPathList[[zip file "/data/app/com.example.helloworld-1/base.apk"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib
64, /system/lib64]]
at dalvik.system.BaseDexClassLoader.findClass(BaseDexClassLoader.java:56)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:511)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:469)
Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: com.example.helloworld.Console
at java.lang.Class.classForName(Native Method)
at java.lang.BootClassLoader.findClass(ClassLoader.java:781)
at java.lang.BootClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:841)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:504)
... 1 more
Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: Class not found using the boot class loader; no stack trace available

27楼已删除

bestfc #26 · 2017年05月31日

对

陈恒捷回复

不是更隐秘的意思，这样应用是比 root 更 root 的权限

甬力君 #29 · 2017年06月06日

对

思寒_seveniruby 回复

去年翻到的命令行设置 WIFI 代理的工具：https://github.com/jpkrause/AndroidProxySetter 这个用 intent 实现传参的，不过改改也可以用楼主说的那种方式。还有个想法，是不是可以直接打包成类似 am 的那种 dex 的 jar 包，推到手机用 app_process 来调用，这个可以避免安装带来的麻烦（OV 系的机器安装 apk 很蛋疼）

bauul #28 · 2017年06月21日

楼主，你好，
使用如下命令可以在 shell 下面用 minicap 截图，然后我想知道使用你提供的这种方法是否可以？能麻烦你帮忙试下吗？感谢

LD_LIBRARY_PATH=/data/local/tmp /data/local/tmp/minicap -P 1080x1920@1080x1920/0 -s > /mnt/sdcard/tmp.jpg

codeskyblue #31 · 2017年06月21日 Author

对

bauul 回复

好使

甬力君在讨论：使用 dex 的方式 +Java 反射大法可以做些啥？中提及了此贴 08月09日 19:59

32楼已删除

我问问 #34 · 2018年06月07日

这是干什么用的，大神

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Android 开发基础 把 Android 应用当成命令行工具来用

Android 开发基础 把 Android 应用当成命令行工具来用

背景

命令行工具如何使用

写一个支持命令行运行的 helloworld.apk

结语

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Android 开发基础把 Android 应用当成命令行工具来用