android跨进程事件注入(程序模拟用户输入)

转载请注明出处

早想写这篇，一直没空，现在总结下。
需求：
需要在程序内模拟用户输入，比如点击屏幕，或者输入键盘。模拟用户的滑动等。具体的需求，比如测试的时候，测试打开浏览器1000次。或者通过网络发送命令给手机，在手机上执行点击或者输入。再或者，平板和蓝牙鼠标通过蓝牙通信，通过鼠标让平板上的鼠标能移动和点击。这些都需要用到事件注入。
分析：
模拟用户输入的方式有几种，一是monkeyrunner，这个的原理是在PC上，通过python调用android的一些包，然后通过机器的调试端口和机器通信，机器接收到相应的命令后再往硬件写入相应的事件。这个常用语测试。并且，不是所有的机器都开了调试端口，并且需要连接PC。二是IwindowManager的injectInputEventNoWait，这个调用方便，也很简单，但是从1.5(1.6?)后android系统做了限制，不允许跨进程注入，这个方法只能在自己这个程序内用，home出去就不行了。三是直接往linux底层/dev/input/event*写事件，这个实现起来复杂，需要root权限，但是却能实现跨进程，比如蓝牙鼠标的需求，也只能用这种方法实现。讲这个具体实现的不多，本文详细介绍下。对linux了解些的人应该一看就懂知道怎么回事。android上实现只不过有些地方比较绕而已。
1.android界面点击事件流程。
有必要先说下android界面捕获事件的流程。用户在屏幕上点击一下后，程序里面的OnClickListener是怎样收到这个事件的。大致流程如下
用户点击-(硬件驱动部分)硬件产生一个中断，往/dev/input/event*写入一个相应的信号->jni部分，android循环读取/dev/input/event*的事件，再分发给WindowManagerServer，最后再发到相应的ViewGroup和View。这里可以通过往/dev/input/event*写信号的方式，来达到模拟事件的目的，接下来关心的就是信号的协议了。
2.按键协议分析
连接手机，adb shell，输入getevent，关掉手机的自动旋转屏幕，按一下手机的menu键，会看到类似如下输出。


linux上的硬件会分别对应/dev/input/event*,这里的*一般是0-9的数字，getevent开头那部分已经显示，event2是keypad,event1是touchscreen等。
最下面的0001 008b 00000001分别叫做type,code,value。
参考linux input,type 对应 【#define EV_KEY 0x01】,code 对应【#define KEY_MENU 139】(8b == 139),value 1表示按下，0表示松开。那么按键的协议就很清楚了，试着在adb shell里面输入“sendevent /dev/input/event2 0 139 1”和”sendevent /dev/input/event2 0 139 2“后发现menu弹出来了，和按键的效果一样。
3.触摸协议分析
ok，来点复杂的。触摸协议稍微麻烦点，分单点触摸和多点触摸。
先说单点触摸，打开模拟器。同样关闭自动旋屏，进入adb shell。鼠标点击一下屏幕，要足够快，不然数据太多。得到输出和下面类似。

 
可以看到模拟器上的设备数少了很多，单点触摸的协议每次点击会写6条信号。参考linux_input对应的值以及分析分别如下
/dev/input/event0: 0003 0000 00000117   EV_ABS  ABS_X  0x117
触摸点的x坐标
/dev/input/event0: 0003 0001 0000020f    EV_ABS  ABS_Y  0x20f
触摸点的y坐标
/dev/input/event0: 0001 014a 00000001   EV_KEY  BTN_TOUCH 1
touch down
/dev/input/event0: 0000 0000 00000000   EV_SYN 0 0
同步信号量
/dev/input/event0: 0001 014a 00000000   EV_KEY  BTN_TOUCH 0
touch up
/dev/input/event0: 0000 0000 00000000   EV_SYN 0 0

同步信号量
使用4.0的模拟器，settings-developer options-show touches 和pointer locations勾上后，可以看到点击的轨迹，adb shell后分别用sendevent输入以上消息，可以看到屏幕上出现点击效果。
再看多点触摸协议，使用adb shell 进入手机，关掉旋屏，getevent后快速点一下屏幕，可以看到类似如下输出。(每个厂商的协议可能不同，以下数据为小米1的)
第一个坐标
/dev/input/event1: 0003 0039 00000000 EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID 0
/dev/input/event1: 0003 0035 000001b0 EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 0x1b0
/dev/input/event1: 0003 0036 000000d7 EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 0xd7
/dev/input/event1: 0003 003a 00000001 EV_ABS  ABS_MT_PRESSURE 0x1
/dev/input/event1: 0003 0032 00000001 EV_ABS ABS_MT_WIDTH_MAJOR 0x1
/dev/input/event1: 0000 0002 00000000 EV_SYN SYN_MT_REPORT 0
/dev/input/event1: 0000 0000 00000000 EV_SYN SYN_REPORT 0
第二个坐标
/dev/input/event1: 0003 0039 00000000 EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID 0
/dev/input/event1: 0003 0035 000001b0 EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 0x1b0
/dev/input/event1: 0003 0036 000000d7 EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 0xd7
/dev/input/event1: 0003 003a 00000001 EV_ABS  ABS_MT_PRESSURE 0x1
/dev/input/event1: 0003 0032 00000001 EV_ABS ABS_MT_WIDTH_MAJOR 0x1
/dev/input/event1: 0000 0002 00000000 EV_SYN SYN_MT_REPORT 0
/dev/input/event1: 0000 0000 00000000 EV_SYN SYN_REPORT 0
第三个坐标
/dev/input/event1: 0003 0039 00000000 EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID 0
/dev/input/event1: 0003 0035 00000191 EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 0x191
/dev/input/event1: 0003 0036 00000098 EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 0x98
/dev/input/event1: 0003 003a 00000001 EV_ABS  ABS_MT_PRESSURE 0x1
/dev/input/event1: 0003 0032 00000001 EV_ABS ABS_MT_WIDTH_MAJOR 0x1
/dev/input/event1: 0000 0002 00000000 EV_SYN SYN_MT_REPORT 0
/dev/input/event1: 0000 0000 00000000 EV_SYN SYN_REPORT 0
松开
/dev/input/event1: 0000 0002 00000000 EV_SYN SYN_MT_REPORT 0
/dev/input/event1: 0000 0000 00000000 EV_SYN SYN_REPORT 0
这里是一次点击，注意到ABS_MT_TRACKING_ID都是一样的。系统检测到三个点，每次会发送点的x,y,以及收到的压力，触摸的范围。最后两条表示松开这个点。如果两个手指同时点击，可以发现ABS_MT_TRACKING_ID会有两个不同的值，分别是两个点。据说最多支持5点。
每个厂商实现协议不一样。htc g3如下
/dev/input/event1: 0003 003a 002a0002
/dev/input/event1: 0003 0039 8b8c0ddc
/dev/input/event1: 0003 003a 00000002
/dev/input/event1: 0003 0039 8bac0dde
/dev/input/event1: 0003 003a 00000000
/dev/input/event1: 0003 0039 802814b1

4.可能遇到的问题

实际实现的时候，还可能遇到问题

一是root，getevent和sendevent需要/dev/input/event*的权限。一般应用是没有这个权限的，需要在程序里面获取su后，执行chmod 666 /dev/input/event*。

二是设备名称。因为你不知道触摸屏或者按键到底对应的event*是多少。需要有一个初始化的过程，大致思路是往event0-event9分别写入按键和触摸信号，同时监听activity里的onkeydown和view的onclick，这样来侦测设备。

三是厂商的实现不一样，这个没办法，只能一个一个适配了，一般来说都还是标准的，有些厂商会有单独的实现。
参考
http://lxr.free-electrons.com/source/include/uapi/linux/input.h#L803
http://source.android.com/tech/input/touch-devices.html
http://cjix.info/blog/misc/internal-input-event-handling-in-the-linux-kernel-and-the-android-userspace/