簡(jiǎn)單介紹下Android調(diào)試

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今天我要分享的是Framework的學(xué)習(xí)和調(diào)試的方法。

首先，Android是一種基于Linux的開放源代碼軟件棧，為廣泛的設(shè)備和機(jī)型而創(chuàng)建。下圖是Android平臺(tái)的主要組件。

從圖中你可以看到主要有以下幾部分組成：

• Linux內(nèi)核
• Android Runtime
• 原生C/C++庫
• Java API框架（后面我稱之為Framework框架層）
• 系統(tǒng)應(yīng)用

 
  在各個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)看到的，大多是第三方應(yīng)用，也就是安裝在data區(qū)域的應(yīng)用，它們可以卸載，并且權(quán)限也受到一些限制，比如不能直接設(shè)置時(shí)間日期，需要調(diào)用到系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)置里面再進(jìn)行操作。
 
  在應(yīng)用開發(fā)過程中使用的四大組件，便是在Framework框架層進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用通過約定俗成的規(guī)則，在AndroidMainfest.xml中進(jìn)行配置，然后繼承對(duì)應(yīng)的基類進(jìn)行復(fù)寫。系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中解析AndroidMainfest.xml，將應(yīng)用的信息存儲(chǔ)下來，隨后根據(jù)用戶的操作，或者系統(tǒng)的廣播觸發(fā)，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用。

 
framwork 到底又那些東西？
  Framework框架層是應(yīng)用開發(fā)過程中，調(diào)用的系統(tǒng)方法的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，比如我們使用的TextView、Button控件，都是在這里實(shí)現(xiàn)的。再舉幾個(gè)例子，我們調(diào)用ActivityManager的getRunningAppProcesses方法查看當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程列表，還有我們使用NotificationManager的notify發(fā)送一個(gè)系統(tǒng)通知。

代碼	源碼目錄	編譯目錄
系統(tǒng)的相關(guān)Widget	frameworks/base/core/java/android, frameworks/base/core/java/android/view	/system/framework/framework.jar
系統(tǒng)中的AMS/PMS	frameworks/base/services/core/java/com/android/server	/system/framework/services.jar
系統(tǒng)中內(nèi)置的資源文件，比如Button的背景圖、屬性值之類	frameworks/base/core/res	/system/framework/framework-res.apk
在系統(tǒng)開發(fā)中還會(huì)涉及到服務(wù)的對(duì)應(yīng)本地實(shí)現(xiàn)部分，比如	frameworks/base/core/jni, frameworks/base/services/core/jni	視情況

 
如何快速地學(xué)習(xí)、梳理Framework知識(shí)體系呢？常見的學(xué)習(xí)方法有下面幾種：

• 閱讀書籍（方便梳理知識(shí)體系，但對(duì)于解決問題只能提供方向）。
• 直接閱讀源碼（效率低，挑戰(zhàn)難度大）。
• 打Log和打堆棧 （效率有所提升，但需要反復(fù)編譯，添加Log和堆棧代碼）。
• 直接聯(lián)調(diào)，實(shí)時(shí)便捷（需要調(diào)試版本）。

 
  首先可以通過購買相關(guān)的書籍進(jìn)行學(xué)習(xí)，其中主要的知識(shí)體系有Linux操作系統(tǒng)，比如進(jìn)程、線程、進(jìn)程間通信、虛擬內(nèi)存，建立起自己的軟件架構(gòu)。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)Android的啟動(dòng)過程、服務(wù)進(jìn)程SystemServer的創(chuàng)建、各個(gè)服務(wù)線程（AMS/PMS等）的創(chuàng)建過程，以及Launcher的啟動(dòng)過程。熟悉了這些之后，你還要了解ART虛擬機(jī)的主要工作原理，以及init和Zygote的主要工作原理。之后隨著在工作和實(shí)踐過程中你會(huì)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ramework主要是圍繞應(yīng)用啟動(dòng)、顯示、廣播消息、按鍵傳遞、添加服務(wù)等開展，這些代碼的實(shí)現(xiàn)主要使用的是Java和C++這兩種語言。

 
  通過書籍或者網(wǎng)絡(luò)資料學(xué)習(xí)一段時(shí)間后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多問題都沒有現(xiàn)成的解決方案，而此時(shí)就需要我們深入源碼中進(jìn)行挖掘和學(xué)習(xí)。但是除了閱讀官方文檔外，別忘了調(diào)試Framework也是一把利刃，可以讓你游刃有余快速定位和分析源碼。

 
  下面我們來看看調(diào)試Framework的Java部分：

 
  這里使用 Android Studio 進(jìn)行調(diào)試，在調(diào)試前我們要先掌握一些知識(shí)。Java代碼的調(diào)試，主要依據(jù)兩個(gè)因素，一個(gè)是你要調(diào)試的進(jìn)程；一個(gè)是調(diào)試的類對(duì)應(yīng)的包名路徑，同時(shí)還要保證你所運(yùn)行的手機(jī)環(huán)境和你要調(diào)試的代碼是匹配的。只要這兩個(gè)信息匹配，編譯不通過也是可以進(jìn)行調(diào)試的。

我們調(diào)試的系統(tǒng)服務(wù)是在SystemServer進(jìn)程中，可以使用下面的命令驗(yàn)證
ps -A | grep system_server  查看系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)程pid
cat /proc/pid/maps |grep services 通過cat查看此進(jìn)程的內(nèi)存映射，看看是否services映射到內(nèi)存里面。

 
這里我們看到信息：/system/framework/oat/x86/services.odex 。odex是Android系統(tǒng)對(duì)于dex的進(jìn)一步優(yōu)化，目的是為了提升執(zhí)行效率。從這個(gè)信息便可以確定，我們的services.jar確實(shí)是跑到這里了，也就是我們的系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)聯(lián)的代碼，可以通過調(diào)試SystemServer進(jìn)程進(jìn)行跟蹤。

 
下來我們來建立調(diào)試環(huán)境。

• 打開Genymotion，選擇下載好Android 9.0的鏡像文件，啟動(dòng)模擬器。
• 找到模擬器對(duì)應(yīng)的ActivityManagerService.java代碼。 我是從http://androidxref.com/下載Android 9.0對(duì)應(yīng)的代碼。
• 打開Android Studio，F(xiàn)ile -> New -> New Project然后直接Next直到完成就行。
• 新建一個(gè)包名，從ActivityManagerService.java文件中找到它，這里為com.android.server.am，然后把ActivityManagerService.java放到里面即可。
• 在ActivityManagerService.java的startActivity方法上面設(shè)置斷點(diǎn)，然后找到菜單的Run -> Attach debugger to Android process勾選Show all process，選中system_server進(jìn)程確定。
  

這時(shí)候我們點(diǎn)擊Genymotion模擬器中桌面的一個(gè)圖標(biāo)，啟動(dòng)新的界面。會(huì)發(fā)現(xiàn)這時(shí)候我們?cè)O(shè)定的斷點(diǎn)已經(jīng)生效。

你可以看到斷下來的堆棧信息，以及一些變量值，然后我們可以一步步調(diào)試下去，跟蹤啟動(dòng)的流程。

 
  對(duì)于學(xué)習(xí)系統(tǒng)服務(wù)線程來講，通過調(diào)試可以快速掌握流程，再結(jié)合閱讀源碼，便可以快速學(xué)習(xí)，掌握系統(tǒng)框架的整個(gè)邏輯，從而節(jié)省學(xué)習(xí)的時(shí)間成本。

 
  以上我們驗(yàn)證了系統(tǒng)服務(wù)AMS服務(wù)代碼的調(diào)試，其他服務(wù)調(diào)試方法也是一樣，具體的線程信息，可以使用下面的命令查看。

ps -T 353
這里353是使用ps -A |grep system_server查出 SystemServer的進(jìn)程號(hào)

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網(wǎng)站標(biāo)題：簡(jiǎn)單介紹下Android調(diào)試
網(wǎng)站URL：http://bm7419.com/article38/jcedpp.html

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