调试Android Framework

前言

在开发android沙盒时,我们需要涉及到大量Android Framework层的知识,需要对Framework层的运行细节有深入的理解,光靠静态看代码我们是很难从整体把握整个Framework层,因此,能够动态调试Framework层的代码是我们开发沙盒的一个非常重要的前提条件。

环境

  • Android Studio
      我们采用android studio调试Framework
  • AOSP
      这里你要确保已经下载和编译好了android系统源码,我这里选择android4.4_r1

过程

为了成功将源码导入android studio,我们需要为AS生成项目工程配置文件,切换到AOSP根目录下面,依次执行:

source build/envsetup.sh
lunch 1
development/tools/idegen/idegen.sh

上述命令会在AOSP根目录下生成名为android.ipr的文件,我们接下来用android studio打开这个文件,android studio会导入整个AOSP到工程中,如下图:


我们接下来打开模拟器和ddms


ddms

在继续接下来的步骤之前,这里我们简单介绍下Java平台的调试。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,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。
  这个jdwp线程会根据AndroidManifest.xml中application标签的属性android:debuggable以及default.prop中的ro.debuggable属性值来决定当前app是否可以被调试。由于虚拟机默认ro.debuggable=1,因此所有的app都可以被调试,如ddms上图所示。
  如果想详细了解JDWP的工作细节,可以参照android源码dalvik/vm/jdwp下面的代码。

JDWP的原理

我们通过ddms可以看到所有的jdwp线程都连接到了主机的8700端口,因此,通过这个端口我们可以调试所有的app的java层代码。

了解了调试原理之后,我们很自然的就会想到用android studio去连接8700这个端口,具体配置:
点击菜单run->Edit Configurations ,添加一个远程调试配置


远程调试配置

远程调试配置

接下来我们用ddms点击选择我们需要调试的app(这里很重要额),这里我们选择桌面launcher,


Paste_Image.png

在类ActivityManagerNative的函数StartActivity处下断点,然后点击工具栏那个“臭虫”按钮连接上DDMS,

ddms显示“臭虫”说明连接上

我们点击android桌面的任何一个icon打开一个Activity都会被断下,如下图所示:

在ActivityManagerNative的StartActivity处设断点

从intent参数可以看出来,我们点击打开了计算器app。

总结

通过本文我们学习了如何调试android framework层代码,也为我们后续的沙盒开发准备一把倚天剑。

参考

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