Android使用Hook完美解决Only fullscreen opaque activities can request orientation的crash问题

今天讲的是target升级为27后高频出现的crash，Only fullscreen opaque activities can request orientation的crash，当targetsdk>=27的时候，且手机Android系统是26,27的时候会crash（华为和小米8.1自己做了优化所以不会出现这个问题，其他品牌手机没有测试）。因为开发的是SDK，所以在适配上很是无奈，SDK提供给使用方，不能限制使用方的targetSdk。如果是APP开发，targetsdk随意设置的话，以下这个仅供参考建议，下面我们就开始分析和解决之路。

一、分析源码，寻找crash源头

step1:targetsdk为26 Activity的onCreate方法源码

if (getApplicationInfo().targetSdkVersion > O && mActivityInfo.isFixedOrientation()) {
	final TypedArray ta = obtainStyledAttributes(com.android.internal.R.styleable.Window);
    final boolean isTranslucentOrFloating = ActivityInfo.isTranslucentOrFloating(ta);
    ta.recycle();

    if (isTranslucentOrFloating) {
		throw new IllegalStateException(
      	 "Only fullscreen opaque activities can request orientation");
    }
}

从26的源码中可看出，当targetsdk>26，设置了屏幕方向，并且是透明的会报上述错误。证明在Android8.0手机上应用如果是targetsdk>26，设置了透明和屏幕方向则会挂掉

step2:targetsdk为27 Activity的onCreate方法源码

if (getApplicationInfo().targetSdkVersion >= O_MR1 && mActivityInfo.isFixedOrientation(){
	final TypedArray ta = obtainStyledAttributes(com.android.internal.R.styleable.Window);
	final boolean isTranslucentOrFloating = ActivityInfo.isTranslucentOrFloating(ta);
   	ta.recycle();

	if (isTranslucentOrFloating) {
   		throw new IllegalStateException(
       		"Only fullscreen opaque activities can request orientation");
 	}
}

从27的源码中可看出，当targetsdk>=27，设置了屏幕方向，并且是透明的会报上述错误。证明在Android8.1手机上应用如果是targetsdk>=27，设置了透明和屏幕方向则会挂掉

step3:targetsdk为28 时，去掉了设置方向和透明冲突crash代码

targetsdk为28 Activity的onCreate方法源码中去掉了上述代码，不做限制。

step4:解释透明条件和固定方向

具体的什么是透明呢，看源码isTranslucentOrFloating，符合以下条件：

/**
* Determines whether the {@link Activity} is considered translucent or floating.
* @hide
*/
public static boolean isTranslucentOrFloating(TypedArray attributes) {
	final boolean isTranslucent = attributes.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowIsTranslucent,
                        false);
    final boolean isSwipeToDismiss = !attributes.hasValue( com.android.internal.R.styleable.Window_windowIsTranslucent)
                && attributes.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowSwipeToDismiss, false);
	final boolean isFloating =attributes.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowIsFloating,
                        false);

	return isFloating || isTranslucent || isSwipeToDismiss;
}

什么是固定方向呢？

/**
* Returns true if the activity's orientation is fixed.
* @hide
*/
public boolean isFixedOrientation() {
    return isFixedOrientationLandscape() || isFixedOrientationPortrait()
            || screenOrientation == SCREEN_ORIENTATION_LOCKED;
}

满足以下条件，就是满足固定方向

 orientation == SCREEN_ORIENTATION_PORTRAIT   （1）
                || orientation == SCREEN_ORIENTATION_SENSOR_PORTRAIT  （7）
                || orientation == SCREEN_ORIENTATION_REVERSE_PORTRAIT （9）
                || orientation == SCREEN_ORIENTATION_USER_PORTRAIT; （12）
 orientation == SCREEN_ORIENTATION_LANDSCAPE  （0）
                || orientation == SCREEN_ORIENTATION_SENSOR_LANDSCAPE （6）
                || orientation == SCREEN_ORIENTATION_REVERSE_LANDSCAPE （8）
                || orientation == SCREEN_ORIENTATION_USER_LANDSCAPE; （11）
screenOrientation == SCREEN_ORIENTATION_LOCKED  （14）

step5:方法分析,找出入手点

crash分析表现

target/手机系统版本	crash
26/（Android8.0,Android8.1,Android9.0）	否
27/Android8.0	是
27/Android8.1	是
27/Android9.0	否
28/（Android8.0）	是
28/（Android8.1）	是
28/（Android9.0）	否

根据测试结果，当targetsdk>=27的时候，且手机Android系统是26,27的时候会crash 从上面的step源码中可以总结出我们下面的切入点：透明条件和方向

方法分析一：否定targetsdk条件：这里作为sdk不推荐使用，App请随意

方法分析二：否定透明条件，Theme中属性

1、windowIsTranslucent 是否透明
2、windowIsFloating 通常适用于Activity作为Dialog,或者Panel
3、windowSwipeToDismiss 目前常用的Theme中还没发现

方法分析三：否定固定方向条件

目前Android中使用的所有方向有：

    public static final int SCREEN_ORIENTATION_UNSET = -2;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_UNSPECIFIED = -1;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_LANDSCAPE = 0;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_PORTRAIT = 1;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_USER = 2;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_BEHIND = 3;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_SENSOR = 4;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_NOSENSOR = 5;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_SENSOR_LANDSCAPE = 6;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_SENSOR_PORTRAIT = 7;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_REVERSE_LANDSCAPE = 8;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_REVERSE_PORTRAIT = 9;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_FULL_SENSOR = 10;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_USER_LANDSCAPE = 11;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_USER_PORTRAIT = 12;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_FULL_USER = 13;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_LOCKED = 14;

只要不满足固定条件，下面剩下的都可以使用

 	public static final int SCREEN_ORIENTATION_UNSET = -2;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_UNSPECIFIED = -1;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_USER = 2;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_BEHIND = 3;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_SENSOR = 4;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_NOSENSOR = 5;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_FULL_SENSOR = 10;
    public static final int SCREEN_ORIENTATION_FULL_USER = 13;

二、问题解决-使用Hook修改属性

在hook前我们需要知道满足crash几种代码操作
1、配置文件中设置透明，代码动态设置固定方向；
2、配置文件AndroidManifest.xml中同时设置固定方向和透明theme；
3、配置文件中设置方向，代码中动态设置透明（使用setTheme）；

目前上面3中都会出现crash,但是注意一种情况不会crash，不在配置文件中设置，只在代码中同时设置透明和固定方向。

1、解决crash1配置文件中设置透明，代码动态设置固定方向的方案

根据第一种crash，我们需要hook的是setRequestedOrientation方法，具体参见代码

public class StartActivityInvocationHandler2 implements InvocationHandler {
    private Object mBase;
    private Context mContext;

    public StartActivityInvocationHandler2(Context context, Object base){
        this.mContext = context;
        this.mBase = base;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        if("setRequestedOrientation".equals(method.getName())){
            if(args!=null){
                //被设置的方向参数 args[1]
                int orient = (int) args[1];
                //因为crash环境，所以加个判断过滤下
                if (mContext.getApplicationInfo().targetSdkVersion >= 27 && (Build.VERSION.SDK_INT == 26 || Build.VERSION.SDK_INT == 27)){
                    args[1] = -1;//设置成默认
                }
            }
        }
        return method.invoke(mBase,args);
    }
}

这样其实不是完美的，因为如果activity没有设置透明属性，这么写也会改变人家Activity的方向，不友好，因此我们这里再优化一下，增加当前activity是否透明的条件判断。从上面的代码中可以看出我们目前能使用的就是proxy（执行方法的代理对象）和method（方法本身）以及args（执行方法的参数），如果不清楚他们的内容，建议自己打印一下。这里我们需要proxy来获取调用方的一些内容。
1、看源码，查看源码里它所有的方法（包括方法返回值，参数等），变量等；
2、如果看不了源码，就使用反射打印它所有的内容
3、筛选自己需要的东西

那么我们需要什么呢，那需要看透明条件需要什么了？

/**
* Determines whether the {@link Activity} is considered translucent or floating.
* @hide
*/
public static boolean isTranslucentOrFloating(TypedArray attributes) {
	final boolean isTranslucent = attributes.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowIsTranslucent,
                        false);
    final boolean isSwipeToDismiss = !attributes.hasValue( com.android.internal.R.styleable.Window_windowIsTranslucent)
                && attributes.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowSwipeToDismiss, false);
	final boolean isFloating =attributes.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowIsFloating,
                        false);

	return isFloating || isTranslucent || isSwipeToDismiss;
}

根据源码我尝试使用反射取得该方法的值，但是这个方法的取值跟传入的context有关系，就是你要获取哪个activity的透明情况，你就得传哪个，这个方法可以用来在activity中使用，不适合我们这里hook使用，因为我们没有当前的activity可以传。

public static boolean isTranslucentOrFloating3(Context context){
	boolean isTranslucentOrFloating = false;
	try {
		int [] styleableRes = (int[]) Class.forName("com.android.internal.R$styleable").getField("Window").get(null);
		Method obtainStyledAttributesM = Context.class.getDeclaredMethod("obtainStyledAttributes",int[].class);
		obtainStyledAttributesM.setAccessible(true);
		//activity是否透明，跟传入的对象有关
		TypedArray typedArray = (TypedArray) obtainStyledAttributesM.invoke(context,styleableRes);
		Method m = ActivityInfo.class.getMethod("isTranslucentOrFloating", TypedArray.class);
		m.setAccessible(true);
		isTranslucentOrFloating = (boolean)m.invoke(null, typedArray);
		m.setAccessible(false);
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
	return isTranslucentOrFloating;
}

经过各种尝试和测试，最终我找到了一个不需要当前context的正确有效的方法，话不多说，上代码，该方法亲测管用哦~~~

public static boolean isTranslucentOrFloating2(Context context,int themeId){
	boolean isTranslucent = isThemeFromTypedArray(context,android.R.attr.windowIsTranslucent,themeId);
	boolean isSwipeToDismiss = !isThemeHasTypedArray(context,android.R.attr.windowIsTranslucent,themeId)
			&& isThemeFromTypedArray(context,android.R.attr.windowSwipeToDismiss,themeId);
	boolean isFloating = isThemeFromTypedArray(context,android.R.attr.windowIsFloating,themeId);

	return isFloating || isTranslucent || isSwipeToDismiss;
}

private static boolean isThemeFromTypedArray(Context context,int attrId,int themeId){
	int[] attr = new int[]{attrId};
	TypedArray array = context.getTheme().obtainStyledAttributes(themeId, attr);
	boolean value = array.getBoolean(0,false );
	return value;
}

private static boolean isThemeHasTypedArray(Context context,int attrId,int themeId){
	int[] attr = new int[]{attrId};
	TypedArray array = context.getTheme().obtainStyledAttributes(themeId, attr);
	boolean has = array.hasValue(0 );
	return has;
}

确定了使用的方法，我们现在开始准备需要的参数context和themeId，context这个不指定，随意一点就行，themeId的话这里我没有快捷的方法，通过保存读取到的AndroidManifest.xml文件中的Activity和与之相对应的theme来获取当前的themeId，这里我们详细讲一下如何获取当前的themeId。

上面hook住setRequestedOrientation方法的时候，我们打印了proxy对象的所有方法包括参数和返回值，筛选后使用了getActivityClassForToken方法，它需要的参数interface android.os.IBinder，返回值是class android.content.ComponentName，ComponentName对象是我们需要的，我们可以通过这个对象获取到当前的class，这样就可以获取相对应的themeId

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
	if("setRequestedOrientation".equals(method.getName())){
		if(args!=null){
	        //arg[0]是获取activity的关键 token
	        IBinder token = (IBinder) args[0];
	        //被设置的方向参数 args[1]
	        int orient = (int) args[1];
			//因为crash环境，所以加个判断过滤下
			if (mContext.getApplicationInfo().targetSdkVersion >= 27 && (Build.VERSION.SDK_INT == 26 || Build.VERSION.SDK_INT == 27)){
				Object iActivityManager = proxy;
                try {
                    //获取当前对象
					Method getActivityClassForTokenM = iActivityManager.getClass().getDeclaredMethod("getActivityClassForToken",IBinder.class);
					getActivityClassForTokenM.setAccessible(true);
                    ComponentName cname = (ComponentName) getActivityClassForTokenM.invoke(iActivityManager,token);
                    //通过查找AndroidManifest.xml获取当前themeId
                    int themeId = GetActivity.getInstance().getTheme(mContext,Class.forName(cname.getClassName()));
                    //使用isTranslucentOrFloating2方法获取当前是否在配置文件中设置透明
                    boolean isTrans = ThemeUtils.isTranslucentOrFloating2(mContext,themeId);
                    if(isTrans){
                    	//如果是透明，就把屏幕方向设置
                        args[1] = -1;//设置成默认
                    }
                }catch (Exception e){
                }
           }

       }
   	}
	return method.invoke(mBase,args);
}

自此crash的第一种情况，完美解决，中间可能有一些需要优化的地方，如有不妥，请大家联系我~

2、解决crash2配置文件AndroidManifest.xml中同时设置固定方向和透明theme的方案

在启动Activity前获取到这些属性，然后并修改，这里就涉及到了hookLauncherActivity，在LAUNCH_ACTIVITY的时候处理。主要的就是反射关键方法isFixedOrientation来获取当前的透明条件，具体的hook方法摸索就靠大家自己了，这里直接给出代码：

@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
    //每发一个消息都会走一次这个方法
    if(msg.what == 100){//LAUNCH_ACTIVITY
        handleLaunchActivity(mContext,msg);
    }
    return false;
}
/**
 * 开始启动创建Activity拦截
 * @param msg
 */
private void handleLaunchActivity(Context context,Message msg) {
	//这里获取到的是ActivityRecord
    Object record = msg.obj;
	try {
		Field activityInfoField = record.getClass().getDeclaredField("activityInfo");
		activityInfoField.setAccessible(true);
		ActivityInfo orignInfo = (ActivityInfo) activityInfoField.get(record);

		if (context.getApplicationInfo().targetSdkVersion >= 27 && (Build.VERSION.SDK_INT == 26 || Build.VERSION.SDK_INT == 27)){
			//isFixedOrientation参数是否满足条件
			Method fixM = ActivityInfo.class.getDeclaredMethod("isFixedOrientation");
			boolean result = (boolean) fixM.invoke(orignInfo);
			if(result){
				//设置方向为默认或者非固定崩溃的方向
				orignInfo.screenOrientation = -1;
			}
		}
	} catch (Exception e) {
  		e.printStackTrace();
  	}
} 

3、未解决crash3配置文件中设置方向，代码中动态设置透明（使用setTheme）的方案

代码中动态设置透明，目前还没有发现有什么方法能hook住，Activity的setTheme方法在onCreate方法前调用，但是无意中发现，调用setTheme方法时会先去调用setTaskDescription方法，打印出的内容如下

TaskDescription Label: null Icon: null IconFilename: null colorPrimary: -1644826 colorBackground: -16777216 statusBarColor: -16777216 navigationBarColor: -1 

这个方法中目前只能拿到上面一些参数，还没有找到setTheme解决的方向，不过我尝试了一下网上各种在代码中设置透明的方法，setTheme的透明效果好像不怎么能生效，其他的设置透明的方法都不会导致crash。

三、总结

在解决上述3中crash的时候，因为没有找到拦截setTheme的方法，所以推荐大家使用前两种解决方法，拦截动态设置方向方法setRequestedOrientation和拦截LaunchActivity时修改方向。

这个crash是当targetsdk>=27的，且手机Android系统是26,27的时候会crash，虽然在28的源码上谷歌去掉了固定方向透明度限制问题，但是对于我们开发者来说适配也很重要，26,27的手机在市面上占比也不算小，希望这篇文章能帮到大家很好的解决问题，不想使用hook的可以直接从否定固定方向入手，比如在AndroidManifest.xml中将方向设置为android:screenOrientation=“behind”，总之条条大路通罗马，祝大家好运~~