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android调试framework

发布时间:2025-08-08 05:46:08

‘壹’ 什么是android FrameWork,请你介绍一下

Framework在软件开发中通常指的是开发框架,它位于系统内核层之上,为顶层应用提供接口,简化了开发者的工作,使得开发者不必关心系统内核运行机制。Framework通常会隐藏应用程序必须的组件,让开发者专注于实现功能代码。

Android Framework是建立在顶层应用与C/C++库之间的框架,主要由服务端、客户端、Linux驱动三部分组成。它在APK程序运行过程中起着关键作用,主要通过创建三个线程:ActivityThread、ApplicationThread、W。其中,ActivityThread是UI线程,负责监听并处理消息;ApplicationThread与W负责与远方服务器端通信。

服务器端主要由WmS与AmS构成,WmS负责监听与处理与窗口相关的事件,而AmS则负责管理Activity。当用户在安卓机上触发事件时,服务端会利用Binder机制将事件发送给相应的应用程序处理。

在Android Framework中,Handler机制实现原理包括:MessageQueue的创建与管理、Looper的循环处理消息、Handler的发送与接收消息等。而Binder原理则包括:学习Binder前需要了解的知识、ServiceManager中的Binder机制、系统服务的注册与获取过程等。

此外,Framework还涉及Zygote、AMS、PMS、事件分发机制、UI绘制等核心知识点。为了帮助大家更好地理解这些知识点,我们整理了一份Android Framework核心知识点汇总手册,涵盖了Handler、Binder、AMS、WMS、PMS、事件分发机制、UI绘制等知识点。

欲了解更多详细内容,推荐查阅《Framework核心知识点汇总手册》和《Android Framework学习手册》。这些资料将为您揭开Android Framework的神秘面纱,助您深入了解并掌握这一框架。

‘贰’ Android的framework层是如何进行音量调整的

调整音量的过程首先通过AudioManager间接调用了AudioService的adjustStreamVolume方法。音量调整大致分为两步:第一步是检查当前的模式(如Ring模式)是否需要改变,如果不需要改变模式,当前模式应为正常模式(Normal mode),则会进行音量调整。

检查模式是否需要调整的工作由checkForRingerModeChange(oldIndex, direction)方法完成,而音量调整则通过streamState.adjustIndex(direction)实现。具体代码可参考/framework/base/media/java/android/media/AudioService.java中的public void adjustStreamVolume(int streamType, int direction, int flags)方法。该方法首先检查模式是否需要调整,之后进行音量调整。

调整音量完成后,AudioService会做两件事:一是通过mVolumePanel.postVolumeChanged(streamType, flags)向用户展示音量调整的结果;二是通过sendVolumeUpdate(streamType)广播音量改变的系统事件。

音量调整功能与用户界面相关联的两部分是/framework/base/core/java/android/view/VolumePanel.java和/framework/base/services/java/com/android/server/status/StatusBarPolicy.java。VolumePanel负责向用户展示音量变化的提示信息,每次AudioService通过向VolumePanel发送一系列消息来驱动这些提示信息的显示。

StatusBarPolicy则负责在静音模式(silent mode)和振动模式(vibrate mode)下,在状态栏(status bar)的右侧显示一个代表相应模式意义的图标。系统启动后,StatusBarPolicy会注册一个Receiver,它可以接收很多种广播事件,其中包括AudioService在每次完成模式和音量更新后发出的两个广播事件:AudioManager.RINGER_MODE_CHANGED_ACTION和AudioManager.VIBRATE_SETTING_CHANGED_ACTION。

‘叁’ 如何调试Android Framework

其实整个调试过程非常简单:
在你要调试进程的合适位置打上断点
跟踪代码(Step in/out/over等等)
在展开讲述这两方面之前,有必要先简单了解下调试的基础知识。Java平台的调试是有一个规范化的标准的,那就是JPDA(Java Platform Debugger Architecture);通过 JPDA 提供的 API,开发人员可以方便灵活的搭建 Java 调试应用程序。 JPDA 主要由三个部分组成:Java 虚拟机工具接口(JVMTI),Java 调试线协议(JDWP),以及 Java 调试接口(JDI)。
Java程序的调试无非就是通过一个调试器(debugger)获取对应Java虚拟机的信息,上文所述的JDWP就是调试器与虚拟机通信的桥梁。在dalvik虚拟机内部有一个专门的jdwp线程,Android系统的adbd进程通过socket与各个虚拟机的jdwp线程进行通信,外部调试器通过adb工具与adbd通信进而完成与jdwp的通信。我们通常所说的“attach debugger”指的就是这个意思——连接到指定的需要调试的进程。

调试器工作原理
如何在正确的地方下断点
“正确的地方”包含两个含义:首先,调试是以进程为单位进行的,如果你需要调试运行在进程A 中的代码,却把debugger attach到了B进程,那么这个断点压根儿就是牛头不对马嘴;另外呢,比如你想调试Android的多媒体框架,你得知道media相关的类在哪吧,也就是说需要在正确的函数里面下断点。
如何在合适的进程下断点?
如果是调试我们自己写的App,在Android Studio里面非常简单,在Run菜单de最后面有一个attach debugger to android process 的选项,点击之后会出现一个菜单,选择自己需要调试的进程即可;但是,如果需要调试Android Framework层的代码,这样做是达不到目的的——Framework层的代码通常运行在别的进程(比如ActivityManagerService运行在system_server进程),而这些进程通常情况下是不可调试的,也就是说在attach debugger to android process 的那个菜单里面不会有系统的进程,如下图:

普通的无法调试的Android设备
为什么不可调试呢?上文我们简要讲述了调试器的工作原理,我们知道每一个虚拟机有一个jdwp线程,如果这个线程拒绝连接到调试器,你也就没办法对这个进程进行调试了。Android的所有App进程都是通过Zygote进程fork出来的,我们在android.os.Process这个类里面可以看到android进程的启动过程有这么一句:
if ((debugFlags & Zygote.DEBUG_ENABLE_DEBUGGER) != 0) {

argsForZygote.add("--enable-debugger");

}

也就是说,一个进程是否可以调试是由进程启动时候的参数决定的;普通的App进程如果是debug keystore默认是可以调试的,有或者你在AndroidManifest里面指定debuggable为true也是可以调试的。对系统进程,我们只有采取系统级别的手段:让整个系统可以调试——debug版或者编译参数debuggable为1的系统。
解决这个办法很简单:使用模拟器(真机也行,限Nexus系列刷原生Android系统,把系统启动的debuggable参数修改为1),我的Nexus 5 可以调试的进程如下:

可调试任意进程的设备
这样,系统中所有的Android进程都可以调试了;这一点很重要,比如你要分析Activity的启动流程,相当多一部分代码是在ActivityManagerService所在的进程system_server执行的,如果你把断点打在别的进程,就会产生跟丢了的情况。在比如,你要调试ActivityThread的main函数,在main函数里面执行了一句attach,最终调用AMS的attachApplication的时候,代码就通过Binder IPC调用到了AMS的system_server进程。
明白你要执行的代码运行在哪一个进程相当重要,在Android中,由于Binder通信机制的存在,“进程迁移”使用的非常非常频繁,因此需要对binder机制有一定的了解;详细的话可以参考我的博客:Binder学习指南
如何在对应的代码处下断点?
假设我们现在把debugger attach到了正确的进程,那么断点应该下在哪里呢?直观来讲,就是说我需要导入所有的Android源码吗?如果不是应该导入哪些代码,怎么导入?
首先,如果你需要调试的类在sdk里面导出了,你压根儿就不需要再导入源码,Android Studio自动帮你关联了这部分代码(前提是你用SDK Manager下载了sdk的源码,如下图:

SDK manager下载源码
比如你要调试ActivityManagerServce类的attachApplication方法,那么很简单;创建一个空的Android项目,SDK版本选择与你要调试的模拟器/真机 的android相同(这很重要,下文会讲述);然后attrach 到system_server进程,直接在attach_application上面打上断点;随便启动一个app,可以看到我们熟悉的调试界面:

调试attachApplication
如果这部分类在sdk中没有导入(比如@hide)的,又或者压根儿不是SDK的类,(比如系统app的源码)那应该怎么办呢?直接导入这部分代码即可。不需要是Android项目,普通的Java项目即可;举个例子,假设你想调试原生Android系统的“系统设置”这个程序,该如何做呢?
根据上面的分析,我们首先得知道“系统设置˜”运行在哪一个进程,通常情况下进程名字就是包名;我们查出设置的包名即可,而包名是在源码的AndroidManifeist中声明的,因此,我们找到“系统设置”这个程序的源码即可;源码在 https://android.googlesource.com/ ,系统App的源码在/packages这个子目录下面,我们一个个找,最终可以确定“系统设置”的源码在https://android.googlesource.com/platform/packages/apps/Settings/ ;然后我们把这部分代码git clone下来,导入Android Studio:

调试Settings
我们去AndroidManifest中查到,“系统设置”的包名为:com.android.settings,这样我们attach到这个进程 :

attach setting进程
然后,我们随便打个断点玩一玩,比如进入设置主界面的时候,断下来;我们在AndroidManifest中查到设置程序的入口界面为:Settings,我们在这个类的onCreate里面打一个断点,然后进入设置程序,发现完美滴断下来了:

在setting中断点成功
OK,到这里;应该学会如何在正确的位置打断点了:正确的进程,正确的位置。接下来,要完成调试,还需要一些技巧。
如何跟踪代码?
或许你会说,跟踪代码不就是step in/out/over么,这有什么难的?但其实事情并没有你想象的那么简单,要优雅滴调试,还是需要一些姿势的。
行号对应
跟踪代码一个首要的问题是行号对应。如果你在正确位置下了断点,但是跟踪的时候,单步调试,发现运行的代码和Android Studio里面的代码对不上号,那么就很蛋疼;要使得调试器的行号能够对应,必须保证设备上的代码和调试器的代码是同一份;简单来说,需要使用Android的原生系统(模拟器,Nexus系列真机),然后调试器里面使用的SDK版本,必须和设备的系统版本一致。
行号不对应怎么办?
一定要注意行号对应这一点,这会使调试过程简单很多;如果没有办法,行号对不上,那该如何调试呢?
行号不对应带来的一个首要问题就是,下断点的时候都有可能出现问题;比如你在TestClass的第100行下了一个断点,但是由于行号不对应,有可能真正执行的代码第100行是没有意义的空行或者是在下一个函数里面,这样断点就没有起到应有的作用了。
要解决行好对应的问题,必须使用方法断点;我们直接在某个函数的入口设置断点,这样即使行号对不上,也能在正确的入口出断下来,这一点非常重要。
解决了如何下断点的问题,那么行号不对应,怎么知道执行到哪了,怎么查看局部变量?
观察栈桢
在Android Studio的调试器的左边,显示了每一个线程执行的栈桢,栈桢里面包含了当前线程丰富的信息:

看到没,真正运行的代码在哪一行,当前运行的是什么函数一目了然;接下来你在step into/out的时候,不能以源代码的行数为准,而应该以这个栈桢所显示的代码行数为准。
熟练使用断点
OK,现在不论行号是否能对应,我们都能正确滴下断点调试了。断点有很多种类型,方法断点,watch point,条件断点都能够很好滴辅助我们调试;如果你连这几个名词都没有听说过,一定要恶补一下;可以参阅我的博客:Android Studio你不知道的调试技巧;我就不再复述了。望采纳,谢谢。

‘肆’ 什么是Android FrameWork,请你介绍一下

Android Framework是Android系统中位于顶层应用与C/C++库之间的开发框架。以下是关于Android Framework的详细介绍:

  1. 定义与位置

    • Framework在软件开发中通常指的是开发框架,它位于系统内核层之上,为顶层应用提供接口。
    • Android Framework简化了开发者的工作,使得开发者不必关心系统内核运行机制。
  2. 组成部分

    • Android Framework主要由服务端、客户端、Linux驱动三部分组成。
    • 服务端包括WmS与AmS,分别负责监听与处理与窗口相关的事件和管理Activity。
  3. 关键线程

    • 在APK程序运行过程中,Android Framework主要通过创建三个线程来工作:ActivityThread、ApplicationThread、W。
    • ActivityThread负责监听并处理消息;ApplicationThread与W负责与远方服务器端通信。
  4. 工作机制

    • 当用户在安卓机上触发事件时,服务端会利用Binder机制将事件发送给相应的应用程序处理。
    • Handler机制在Android Framework中起着重要作用,包括MessageQueue的创建与管理、Looper的循环处理消息、Handler的发送与接收消息等。
  5. 核心知识点

    • Android Framework还涉及Zygote、AMS、PMS、事件分发机制、UI绘制等核心知识点。
  6. 学习资源

    • 为了深入了解Android Framework,可以查阅《Framework核心知识点汇总手册》和《Android Framework学习手册》等资料。

综上所述,Android Framework是Android系统中至关重要的组成部分,它通过提供接口和简化开发流程,使开发者能够更高效地开发应用程序。同时,它也涉及多个核心知识点和复杂的工作机制,需要开发者进行深入学习和掌握。

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