看过 vysor原理以及Android同屏方案 , 我突然想到整个过程应该如何验证的问题。于是反编译了vysor 最新的apk, 其中的代码逻辑依然具有很强的借鉴意义。其中通过 shell 环境下调用 adb 获取截屏权限成为了全篇的亮点所在。以下文字简要地记录了个人的理解过程，同时希望增进对Android Framework 的理解。

0. 背景介绍

关于App的创建

由于 Zygote 在系统启动时冷启动了一个Dalvik / ART VM, 并开启对创建新APP请求的监听。随后所有新的应用进程都由Zygote 执行 fork 操作而创建的。具体流程如下所述：

Linux内核启动后，就开始了初始化 Android 系统（init process）的过程。/system/bin/app_process 运行并启动了 Android运行时（AndroidRuntime.start()），在这期间运行时启动了Dalvik 虚拟机，并且创建了zygote进程，以及开启com.android.server.SystemServer 系统服务进程。Zygote将在有新的应用启动时被激活，为了加速应用启动的过程，Zygote会预加载公用的Java类和资源到RAM中，以供应用在实际运行时使用。最终，Zygote将fork自己并启动这一新的应用进程。

Android Boot Sequence (from Embedded Android)

Java 应用与 Android app的差异

典型 Android 应用模块的构建流程

从以上Android APP的编译流程上，我们也不难看出：由于Android 平台使用了一个不同于一般 JVM 的虚拟机，这就使得Java class 文件需要额外的处理（即 dex化）之后才能运行。

作为一个"推进器"，上述 app_process 除了启动 Zygote进程外，还可以创建其它进程。有兴趣的读者可以进一步参考链接中的 Run a Java main on Android 部分, 在命令行中实际编译Java代码，dex 处理以及通过 adb shell 命令打印出 Android 平台上的"Hello World"。

1. 实现

先上一个截取屏幕并在浏览器中显示的效果图：

Screen Shot.png

1.0 与截屏的相关API

在OS 4.3 之前有标注为(@hide)的API android.view.Surface.screenshot (); 而4.3之后API变为 android.view.SurfaceControl.screenshot(). 非root的设备上，一般的APP是没有权限调用以上的接口的。而在shell 环境下确实具备权限的，而这正一点好成为了一个突破口。

1.1 代码入口方法

Java 类Main的静态方法 main() 中简单实现了一个 HandlerThread (可类比源码中ActivityThread.main())。在looper 正在开始处理消息前，启动本地的server, 并设置对screenshot GET请求的回调方法。回调处理过程使用上述的 screenshot() 方法进行屏幕截图，并设置Bitmap数据为对应的 HTTP response。最后设置 adb forward tcp:53516 tcp:53516 将PC上所有 53516 端口通信数据重定向到手机端 53516 端口server上。

1.2 调用隐藏的API

在App内部，通常在有 Context 的情况下我们可以很方便地获取系统服务:

WindowManager window = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);

而此时的入口 Main 是由 app_process 启动的一个独立进程。于是问题就出现了，如何获取当前屏幕的宽和高呢？想想框架中的 Java 部分代码是如何进行进程间通信的，常见的 AIDL 成为了一个较好的方案。同样利用框架提供的WINDOW_SERVICE, 我们可以将系统源码中的 IWindowManager.aidl 拷贝到工程目录中，利用对应生成的 local stub 通过编译，运行时通过反射调用对应所需的服务。

1.3 自动化ADB设置的命令行工具

~~类Unix系统上的工具 [cmd_runner.c] (https://github.com/rayworks/DroidCast/blob/master/cmd_tool/cmd_runner.c#L284).~~

为达到跨平台功能，最近更新的 python 脚本 (Python 2.7.15)
已实现了自动化启用截图功能，其中包括 adb forward/unforward PC网络请求，通过管道 (pipe) 跨进程通信得到已安装APP的实际路径，以及 shell 环境下调用 app_process 启动内部截图服务等。

对于已连接的单台设备/模拟器，默认调用：

python scripts/automation.py

即可在自动打开的默认浏览器中查看已连接设备的瞬时截图。

2. 源码

目前代码已经放在github DroidCast，欢迎大家 star 和 fork，并与我交流。

3. 最近更新

2019-8-22 利用Python 2to3 转换工具，支持Python 3.6+
2019-5-30 Python 脚本中支持在有多个连接的设备时，对选定设备进行操作。
2019-5-18 用 Python 脚本自动化实现 adb 命令相关的设定和自动重置，以及打开默认浏览器查看截图
2019-5-7 增加对 websocket 的支持，在屏幕旋转后 web 页面自动刷新显示新截图
2019-4-14 支持不同格式的image请求（png, jpeg, webp）以及屏幕旋转后的截图
2019-2-28 适配 Android Pie
2019-2-16 更新命令行工具，实现自动打开默认浏览器查看截图
2018-11-7 支持通过指定的大小截屏并显示图片
2018-10-30 增加adb设置说明，支持（相同网段WIFI环境下）无线使用场景
2018-9-5 更新了命令行工具，使其能定位安装到设备上的 apk 位置，解决 OS 4.3及以下的设备上出现的无法找到 class 导致的 crash。
2018-4-5 增加 *nix 环境下 command line tool (C 程序) 简化对 adb 命令相关的设定和自动重置
2018-3-28 解决OS 8.0 下加载 base.apk 失败的问题。

You can no longer assume that APKs reside in directories whose names end in -1 or -2. Apps should use sourceDir to get the directory, and not rely on the directory format directly.

4. 参考引用

隐藏的API
截屏相关(以OS 5.1.1为例)
zygote有关
zygote
understanding android zygote and dalvik vm
adb forward 命令
http://blog.csdn.net/mars5337/article/details/6395232
Network library: AndroidAsync

vysor原理代码实现(V2.0)