浅谈Android手机的抢红包插件

前语

最近，android手机上的手机管家更新了新版本，提供了红包闹钟功能，只要有微信红包或者qq红包，就会自动提醒。恰逢最近又在做ui自动化的工作，使用到ui automator框架。几行代码，就可以让手机自动完成某些操作，很有意思，今天就来扒一扒这背后的原理。

ui automator

传统的手工测试，我们需要点击一些控件元素，来查看输出的结果是否符合预期。比如在登录界面，输入正确的用户名和密码，点击登录按钮后，就可以正常登录。

如果这些操作，每一次都需要手工执行的话，是需要大量的人力成本的，比如手机qq安卓端， 手工用例有上万条。所以就需要大力推广自动化测试。

ui自动化作为测试金字塔的最顶层，承担了端到端的需求回归与灰度验证任务，其重要性不言而喻。

ui automator作为一款google谷歌推出的，用于ui自动化测试的工具，有着优秀的api与社区文档。也是目前主流的android自动化测试框架。它提供了一系列用于获取手机上页面控件元素和操作元素的方法，非常方便。

注意：ui automator测试框架是基于instrumentation的api，运行在android junitrunner 之上，同时ui automator test只运行在 android 4.3(api level 18)以上版本。

从一次抢红包说起

想想我们平时抢红包的流程是什么样的呢？

假如你现在正在刷剧，这时候通知栏提醒你微信有红包了，于是你点击通知栏的消息，进入了微信页面，找到了红包，再点击拆红包的按钮，小手一抖，几毛到手。

这么一想，其实这些步骤完全是一个体力活，要是有个机器人能自动抢就好了！

这个机器人的背后就是accessibilityservice，当然它的具体作用我们稍后再讲。

按照我们的现有的逻辑，自动抢红包大致分为以下几个步骤：

1. 识别获取通知栏的微信红包的通知事件
2. 点击通知栏的消息
3. 获取红包的消息
4. 点击按钮拆红包

这里面最最重要的两个步骤就是识别，操作。接下来我们侃侃这两步。

怎么识别页面控件元素？

首先，我们先来认识一下ui automator viewer这个工具，位于<android-sdk>/tools/bin目录下，他可以很方便地扫描和分析 android 设备上当前显示的界面组件，展示一棵完整的控件树，与某一个叶子节点（控件元素）的属性。

从上图我们可以看到，页面的一个登录按钮元素，有自己的text属性，resource-id属性，content-desc属性等等。

在ui automator中，存在uidevice类，可以通过findobject方法，查看到这些控件元素。

现在我们深入findobject方法，

可以看到，这里传入了一个选择器selector，然后在bymatcher的findmatch方法中查询，如果找到了，就返回一个accessibilitynodeinfo的node，如果没有找到就返回null。

首先看bymatcher是什么东东？这是一个实用工具类，通过它的方法，我们可以在一个树形结构中搜索到匹配selector的节点。

findmatch方法很简单，就是一个从根节点开始搜索的树型搜索方法，不用多说。

accessibilitynodeinfo是什么呢？这相当于一个节点，在accessibilityservice的角度来看，这就是一个可访问到的控件节点。

那这么来看，findmatch的第三个参数，就是传入的控件树的根节点了吗？我们深入看一下这里的getwindowroots方法的关键代码，

这里要提一下，uiautomation是google在android4.3的时候，发布的一个自动化框架，它提供了与系统底层交互的能力。

再往下，我们看看uiautomation的getwindows方法的关键代码：

这里获取了accessibilityinteractionclient的实例，然后返回了client的getwindows方法结果。然后再看一下这个getwindows方法的关键代码，

从iaccessibilityserviceconnection开始，在ide中就开始提示cannot resolve symbol 'iaccessibilityserviceconnection',无法再跳转追踪了。这是因为这个文件属于aidl文件，这是android中用于跨进程通信的接口文件，其具体源码可以在googlesource上面看到，有兴趣的同学可以去看一下：iaccessibilityserviceconnection.aidl。 这说明，到这里，ui automation进程开始了与accessibilityservice进程的通信。我们把当前的程序可以当做是客户端，那么android系统服务就是服务端，从这里开始，真正深入到android系统的核心。在下面，就是android native的library库。

这里，我们可以用时序图总结一下：

怎么操作页面页面元素？

我们现在已经知道了ui automator是怎么识别控件的，那怎么操作控件元素呢？比如实现控件的自动点击。

我们还是从源码开始入手。比如一个控件元素的点击动作，在uiobject2类中，关键代码如下：

首先，getvisiblecenter方法可以根据控件节点信息，也就是上面提到的accessibilitynodeinfo，获取到这个控件节点的中心坐标点。然后把这个坐标点传给mgesture的click方法，这里是为了封装点击动作，最后交给mgesturecontroller对象的performgesture方法去实施这个点击动作。

对于mgesture的click方法，这个mgesture是一个构造工厂，它的click方法直接生成了一个pointergesture对象，这个对象表示的是执行手势操作时的动作。比如手势的开始坐标点，结束坐标点，持续时间，移动方向，速度等等。

重点看一下mgesturecontroller对象的performgesture方法，其关键代码如下：

这里可以看到事件的注入，也是通过ui automation来完成的。看一下injectinputevent方法的关键代码，

我们发现也是通过一个connection来执行操作的，这个connection对象对应的iuiautomationconnection类，也属于一个aidl文件。

这里也放一个时序图，

accessibilityservice

accessibilityservice根据官方说明，是指开发者通过增加类似contentdescription的属性，从而在不修改代码的情况下，让残障人士能够获得使用体验的优化，大家可以打开accessibilityservice来试一下，点击区域，可以有语音或者触摸的提示，帮助残障人士使用app。

当然，现在国内，accessibilityservice已经被玩儿坏了，越来越多的app借用accessibilityservice来实现了一些其它功能，甚至是灰色产品。

在国内，通过accessibilityservice实现的功能包括免root自动安装，自动抢红包，微信消息自动回复等等黑科技。

当然也有一些恶意功能，比如软件防卸载。当用户想要卸载你的app的时候，一般会来到设置界面，找到你的app然后选择卸载，那么如果我们监控这个页面，如果发现是自己的app，就直接退出，这样不就无法卸载了吗？是的，简简单单，但是背后的恶意却让人心寒。

使用accessibilityservice做自动化的步骤

大家看了上面的分析，可能对自动化有了一点兴趣，其实归纳起来，步骤很简单：

1. 分析整个操作流程，拆解成关于每个控件的识别与操作。
2. 利用uiautomatorviewer等工具，查看对应ui控件的属性，进行唯一性识别
3. 编写代码，查找到元素后，进行点击等操作
4. 兼容性处理

结语

大家经常说“面试造火箭，工作拧螺丝”。其实大家平时工作可能都是“拧拧螺丝”，但是站在个人职业发展角度来看，是不可取的。只有不断挖深自己的技术护城河，才能提高个人的不可替代性。在“拧螺丝”的时候，我们不妨抬头看看，整个“火箭”是的构造。

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