androidxml解析框架_Android调试黑科技，了解一下

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多点在看&＃xff0c;就是真爱&＃xff01;

今天我要跟你分享的是Framework的学习和调试的方法。

首先&＃xff0c;Android是一种基于Linux的开放源代码软件栈&＃xff0c;为广泛的设备和机型而创建。下图是Android平台的主要组件。

从图中你可以看到主要有以下几部分组成&＃xff1a;

• Linux内核

• Android Runtime

• 原生C/C&＃43;&＃43;库

• Java API框架(后面我称之为Framework框架层)

• 系统应用

我们在各个应用市场看到的&＃xff0c;大多是第三方应用&＃xff0c;也就是安装在data区域的应用&＃xff0c;它们可以卸载&＃xff0c;并且权限也受到一些限制&＃xff0c;比如不能直接设置时间日期&＃xff0c;需要调用到系统应用设置里面再进行操作。

而我们在应用开发过程中使用的四大组件&＃xff0c;便是在Framework框架层进行实现&＃xff0c;应用通过约定俗成的规则&＃xff0c;在AndroidMainfest.xml中进行配置&＃xff0c;然后继承对应的基类进行复写。系统在启动过程中解析AndroidMainfest.xml&＃xff0c;将应用的信息存储下来&＃xff0c;随后根据用户的操作&＃xff0c;或者系统的广播触发&＃xff0c;启动对应的应用。

那么&＃xff0c;我们先来看看Framework框架层都有哪些东西。

Framework框架层是应用开发过程中&＃xff0c;调用的系统方法的内部实现&＃xff0c;比如我们使用的TextView、Button控件&＃xff0c;都是在这里实现的。再举几个例子&＃xff0c;我们调用ActivityManager的getRunningAppProcesses方法查看当前运行的进程列表&＃xff0c;还有我们使用NotificationManager的notify发送一个系统通知。

让我们来看看Framework相关的代码路径。

如何快速地学习、梳理Framework知识体系呢&＃xff1f;常见的学习方法有下面几种&＃xff1a;

• 阅读书籍(方便梳理知识体系&＃xff0c;但对于解决问题只能提供方向)。

• 直接阅读源码(效率低&＃xff0c;挑战难度大)。

• 打Log和打堆栈 (效率有所提升&＃xff0c;但需要反复编译&＃xff0c;添加Log和堆栈代码)。

• 直接联调&＃xff0c;实时便捷(需要调试版本)。

首先可以通过购买相关的书籍进行学习&＃xff0c;其中主要的知识体系有Linux操作系统&＃xff0c;比如进程、线程、进程间通信、虚拟内存&＃xff0c;建立起自己的软件架构。在此基础上学习Android的启动过程、服务进程SystemServer的创建、各个服务线程(AMS/PMS等)的创建过程&＃xff0c;以及Launcher的启动过程。熟悉了这些之后&＃xff0c;你还要了解ART虚拟机的主要工作原理&＃xff0c;以及init和Zygote的主要工作原理。之后随着在工作和实践过程中你会发现&＃xff0c;Framework主要是围绕应用启动、显示、广播消息、按键传递、添加服务等开展&＃xff0c;这些代码的实现主要使用的是Java和C&＃43;&＃43;这两种语言。

通过书籍或者网络资料学习一段时间后&＃xff0c;你会发现很多问题都没有现成的解决方案&＃xff0c;而此时就需要我们深入源码中进行挖掘和学习。但是除了阅读官方文档外&＃xff0c;别忘了调试Framework也是一把利刃&＃xff0c;可以让你游刃有余快速定位和分析源码。

下面我们来看看调试Framework的Java部分&＃xff0c;关于C&＃43;&＃43;的部分&＃xff0c;需要使用GDB进行调试&＃xff0c;你可以在课下实践一下&＃xff0c;调试的过程可以参考《深入Android源码系列(一)》。

我们这里使用Android Studio进行调试&＃xff0c;在调试前我们要先掌握一些知识。Java代码的调试&＃xff0c;主要依据两个因素&＃xff0c;一个是你要调试的进程&＃xff1b;一个是调试的类对应的包名路径&＃xff0c;同时还要保证你所运行的手机环境和你要调试的代码是匹配的。只要这两个信息匹配&＃xff0c;编译不通过也是可以进行调试的。

我们调试的系统服务是在SystemServer进程中&＃xff0c;可以使用下面的命令验证(我这里使用Genymotion上安装安卓对应版本镜像的环境演示)。
ps -A |grep system_server  查看系统服务进程pid
cat /proc/pid/maps |grep services 通过cat查看此进程的内存映射&＃xff0c;看看是否services映射到内存里面。

这里我们看到信息&＃xff1a;/system/framework/oat/x86/services.odex 。

odex是Android系统对于dex的进一步优化&＃xff0c;目的是为了提升执行效率。从这个信息便可以确定&＃xff0c;我们的services.jar确实是跑到这里了&＃xff0c;也就是我们的系统服务相关联的代码&＃xff0c;可以通过调试SystemServer进程进行跟踪。

下来我们来建立调试环境。

1. 打开Genymotion&＃xff0c;选择下载好Android 9.0的镜像文件&＃xff0c;启动模拟器。

2. 找到模拟器对应的ActivityManagerService.java代码。 我是从http://androidxref.com/下载Android 9.0对应的代码。

3. 打开Android Studio&＃xff0c;File -> New -> New Project然后直接Next直到完成就行。

4. 新建一个包名&＃xff0c;从ActivityManagerService.java文件中找到它&＃xff0c;这里为com.android.server.am&＃xff0c;然后把ActivityManagerService.java放到里面即可。

5. 在ActivityManagerService.java的startActivity方法上面设置断点&＃xff0c;然后找到菜单的Run -> Attach debugger to Android process勾选Show all process&＃xff0c;选中system_server进程确定。

这时候我们点击Genymotion模拟器中桌面的一个图标&＃xff0c;启动新的界面。

会发现这时候我们设定的断点已经生效。

你可以看到断下来的堆栈信息&＃xff0c;以及一些变量值&＃xff0c;然后我们可以一步步调试下去&＃xff0c;跟踪启动的流程。

对于学习系统服务线程来讲&＃xff0c;通过调试可以快速掌握流程&＃xff0c;再结合阅读源码&＃xff0c;便可以快速学习&＃xff0c;掌握系统框架的整个逻辑&＃xff0c;从而节省学习的时间成本。

以上我们验证了系统服务AMS服务代码的调试&＃xff0c;其他服务调试方法也是一样&＃xff0c;具体的线程信息&＃xff0c;可以使用下面的命令查看。

ps -T 353 

这里353是使用ps -A |grep system_server查出 SystemServer的进程号

在上面图中&＃xff0c;PID &＃61; TID的只有第一行这一行&＃xff0c;如果PID &＃61; TID的话&＃xff0c;也就是这个线程是主线程。下面是我们平时使用Logcat查看输出的信息。

03-10 09:33:01.804   240   240 I hostapd : type&＃61;1400 audit(0.0:1123): avc: de
03-10 09:33:37.320   353  1213 D WificondControl: Scan result ready event
03-10 09:34:00.045   404   491 D hwcomposer: hw_composer sent 6 syncs in 60s

这里我还框了一个ActivityManager的线程&＃xff0c;这个是线程的名称&＃xff0c;通过查看这行的TID(368)就知道下面的Log就是这个线程输出的。

03-10 08:47:33.574   353   368 I ActivityManager: Force stopping com.android.providers

学习完上面的知识&＃xff0c;相信你应该学会了系统服务的调试。通过调试分析&＃xff0c;我们便可以将系统服务框架进行庖丁解牛般的学习&＃xff0c;面对大量庞杂的代码掌握起来也可以轻松一些。

我们回过头来&＃xff0c;再次在终端中输入ps -A&＃xff0c;看看下面这一段信息。

你可以看到这里的第一列&＃xff0c;代表的是当前的用户&＃xff0c;这里有system root和u0_axx&＃xff0c;不同的用户有不同的权限。我们当前关注的是第二列和第三列&＃xff0c;第二列代表的是PID&＃xff0c;也就是进程ID&＃xff1b;第三列代表的是PPID&＃xff0c;也就是父进程ID。

你发现我这里框住的都是同一个父进程&＃xff0c;那么我们来找下这个323进程&＃xff0c;看看它到底是谁。

root 323 1 1089040 127540 poll_schedule_timeout f16fcbc9 S zygote

这个名字在学习Android系统的时候&＃xff0c;总被反复提及&＃xff0c;因为它是我们Android世界的孵化器&＃xff0c;每一个上层应用的创建&＃xff0c;都是通过Zygote调用fork创建的子进程&＃xff0c;而子进程可以快速继承父进程已经加载的资源库&＃xff0c;这里主要指的是应用所需的JAR包&＃xff0c;比如/system/framework/framework.jar&＃xff0c;因为我们应用所需的基础控件都在这里&＃xff0c;像View、TextView、ImageView。

接下来我来讲解下一个调试&＃xff0c;也就是对TextView的调试(其他Button调试方式一样)。如前面所说&＃xff0c;这个代码被编译到/system/framework/framework.jar&＃xff0c;那么我们通过ps命令和cat /proc/pid/maps命令在Zygote中找到它&＃xff0c;同时它能够被每一个由Zygote创建的子进程找到&＃xff0c;比如我们当前要调试Gallery的主界面TextView。

我们验证下&＃xff0c;使用ps -A |grep gallery3d查到Gallery对应的进程PID&＃xff0c;使用cat /proc/pid/maps |grep framework.jar看到如下信息&＃xff1a;

efcd5000-efcd6000 r--s 00000000 08:06 684                                /system/framework/framework.jar

这说明我们要调试的应用进程在内存映射中确实存在&＃xff0c;那么我们就需要在gallery3d进程中下断点了。

下来我们建立调试环境&＃xff1a;

1. 打开Genymotion&＃xff0c;选择下载好Android 9.0的镜像文件&＃xff0c;启动模拟器&＃xff0c;然后在桌面上启动Gallery图库应用。

2. 找到模拟器对应的TextView.java代码。

3. 打开Android Studio&＃xff0c;File -> New -> New Project然后直接Next直到完成就行。

4. 新建一个包名&＃xff0c;从TextView.java文件中找到它的包名&＃xff0c;这里为android.widget&＃xff0c;然后把TextView.java放到里面即可。

5. 在TextView.java的onDraw方法上面设置断点&＃xff0c;然后找到菜单的Run -> Attach debugger to Android process勾选Show all process&＃xff0c;选中com.android.gallery3d进程(我们已知这个主界面有TextView控件)确定。

然后我们点击下这个界面左上角的菜单&＃xff0c;随便选择一个点击&＃xff0c;发现断点已生效&＃xff0c;具体如下图所示。

然后我们可以使用界面上的调试按钮(或者快捷键)进行调试代码。

今天我讲解了如何调试Framework中的系统服务进程的AMS服务线程&＃xff0c;其他PMS、WMS的调试方法跟AMS一样。并且我也讲解了如何调试一个应用里面的TextView控件&＃xff0c;其他的比如Button、ImageView调试方法跟TextView也是一样的。

通过今天的学习&＃xff0c;我希望能够给你一个学习系统框架最便捷的路径。在解决系统问题的时候&＃xff0c;你可以方便的使用调试分析&＃xff0c;从而快速定位、修复问题。

那么&＃xff0c;你是否已经跃跃欲试&＃xff0c;准备调试一下自己的应用呢&＃xff1f;提出一个问题&＃xff0c;我们调试Gallery应用的TextView时候&＃xff0c;前提是让这个应用先运行起来&＃xff0c;如果我们想调试从点击桌面Gallery图标到Gallery主界面绘制出来的过程&＃xff0c;该如何调试呢&＃xff1f;

我们是否能够调试市面上发行的三方应用呢&＃xff1f;比如微信&＃xff0c;支付宝的某个界面的TextView控件&＃xff1f;

再深入一下&＃xff0c;如果我们想研究市面一款应用的内部实现&＃xff0c;需要反编译分析代码&＃xff0c;我们能否调试反编译出来的Smali代码呢&＃xff1f;

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