Android: 获取Android设备唯一识别码

一、前言：

22222.png

唯一标识必须满足两个特性才能完美解决定位唯一设备的问题，但这个问题的解决却注定只能极限接近完美：
（1）唯一性：标识必须在所有使用该应用的设备上保持唯一性
（2）不变性：标识必须在同一设备上保持不变

二、方向一：使用硬件标识

硬件标识实际上在硬件生产之时就被要求满足这两个特性(依然有人工生产的不确定性)，但标识的获取趋于困难性，使得使用硬件标识作为唯一识别码的方案所能使用的范围越来越狭窄，不能作为全局方案使用。

1. 使用 DEVICE_ID

TelephonyManager tm = (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
String deviceId = tm.getDeviceId();

2. 使用 ANDROID_ID

String androidId = Settings.Secure.getString(getContentResolver(), Settings.Secure.ANDROID_ID);

3. 使用 MAC ADDRESS

通过获取蓝牙或wifi的Mac地址作为唯一识别号

wifiManager = ((WifiManager) getApplicationContext().getSystemService(Context.WIFI_SERVICE));
String macAddress = wifiManager.getConnectionInfo().getMacAddress();

4. 使用 SERIAL NUMBER

通过 android.os.Build.SERIAL来获取

5. 硬件标识的优势与局限性

优势：几乎完美满足唯一性与不变性

劣势：

image.png

三、方向二使用UUID

这也是官方推荐的生成的唯一标识码生成方式，有一点不同的时，官方方案(在这里)将生成的UUID存在应用内部存储当中，APP的卸载重装会导致发生更改；在实际使用当中我们可以存储到外部存储，除非人为的删除、损坏，这样它的不变性也得到了保障，而它的唯一性则由UUID来保证。

UUID的实现原理简析：
Wiki解释：通用唯一识别码（英语：Universally Unique Identifier，缩写：UUID）是用于计算机体系中以识别信息数目的一个128位标识符，还有相关的术语：全局唯一标识符（GUID）。根据标准方法生成，不依赖中央机构的注册和分配，UUID具有唯一性，这与其他大多数编号方案不同。重复UUID码概率接近零，可以忽略不计

组成： 8-4-4-4-12 xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx M表示 UUID 版本，数字 N的一至三个最高有效位表示 UUID 变体

UUID根据版本不同，依赖的组成有不同的变种，基于时间的UUID版本是通过计算当前时间戳、随机数和机器MAC地址得到。UUID的核心算法保证了即使在多处理器同时生成的UUID重复性为0，因为他们所在的时间、空间（节点：通常是MAC地址）必然不一致。

由于在算法中使用了MAC地址，这个版本的UUID可以保证在全球范围的唯一性。但与此同时，使用MAC地址会带来安全性问题，这就是这个版本UUID受到批评的地方。如果应用只是在局域网中使用，也可以使用退化的算法，以IP地址来代替MAC地址－－Java的UUID往往是这样实现的（当然也考虑了获取MAC的难度）。

String uniqueID = UUID.randomUUID().toString();

四、趋于完美的方案

尽可能的获取硬件标识来满足两个特性，在有限制或其他因素的条件下，尽可能满足不变性，将UUID存储在外部环境来进行读写。

（1）方案思路
尽可能的获取硬件标识
硬件标识为空，进行UUID的生成、存储

（2）方案说明：
需要在使用之前拿到设备信息权限（没有会导致DeviceID不可取，但仍然可用），外部存储读写权限（必须，否则不可用）
最好在Application中使用，唯一标识在app与服务器直接交互很常用，放在全局统一的地方方便管理使用

还有一种方案是拿到设备的某些唯一信息，生成特定的UUID，这样保持不变就可以跳过存储，但是既然拿到了唯一信息，那为啥还要生成UUID呢？

package com.sumansoul.storage.ui.utils;
import android.annotation.SuppressLint;
import android.content.Context;
import android.os.Build;
import android.os.Environment;
import android.preference.PreferenceManager;
import android.provider.Settings;
import android.telephony.TelephonyManager;
import android.text.TextUtils;
import android.util.Log;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.UUID;

public class UniqueIDUtils {
    private static final String TAG = "UniqueIDUtils";
    private static String uniqueID;
    private static String uniqueKey = "unique_id";
    private static String uniqueIDDirPath = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOCUMENTS).getAbsolutePath();
    private static String uniqueIDFile = "unique.txt";
    
    /**
     * 获取唯一Id
     *
     * @param context
     * @return
     */
    public static String getUniqueID(Context context) {
        //三步读取：内存中，存储的SP表中，外部存储文件中
        if (!TextUtils.isEmpty(uniqueID)) {
            Log.e(TAG, "getUniqueID: 内存中获取" + uniqueID);
            return uniqueID;
        }
        uniqueID = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(context).getString(uniqueKey, "");
        if (!TextUtils.isEmpty(uniqueID)) {
            Log.e(TAG, "getUniqueID: SP中获取" + uniqueID);
            return uniqueID;
        }
        readUniqueFile(context);
        if (!TextUtils.isEmpty(uniqueID)) {
            Log.e(TAG, "getUniqueID: 外部存储中获取" + uniqueID);
            return uniqueID;
        }
        //两步创建：硬件获取；自行生成与存储
        getDeviceID(context);
        getAndroidID(context);
        getSNID();
        createUniqueID(context);
        PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(context).edit().putString(uniqueKey, uniqueID);
        return uniqueID;
    }

    @SuppressLint("MissingPermission")
    private static void getDeviceID(Context context) {
        if (!TextUtils.isEmpty(uniqueID)) {
            return;
        }
        if (Build.VERSION.SDK_INT > Build.VERSION_CODES.O_MR1) {
            return;
        }
        String deviceId = null;
        try {
            deviceId = ((TelephonyManager) context.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE)).getDeviceId();
            if (TextUtils.isEmpty(deviceId)) {
                return;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }
        uniqueID = deviceId;
        Log.e(TAG, "getUniqueID: DeviceId获取成功" + uniqueID);
    }

    private static void getAndroidID(Context context) {
        if (!TextUtils.isEmpty(uniqueID)) {
            return;
        }
        String androidID = null;
        try {
            androidID = Settings.Secure.getString(context.getContentResolver(), Settings.Secure.ANDROID_ID);
            if (TextUtils.isEmpty(androidID) || "9774d56d682e549c".equals(androidID)) {
                return;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }
        uniqueID = androidID;
        Log.e(TAG, "getUniqueID: AndroidID获取成功" + uniqueID);
    }

    private static void getSNID() {
        if (!TextUtils.isEmpty(uniqueID)) {
            return;
        }
        String snID = Build.SERIAL;
        if (TextUtils.isEmpty(snID)) {
            return;
        }
        uniqueID = snID;
        Log.e(TAG, "getUniqueID: SNID获取成功" + uniqueID);
    }


    private static void createUniqueID(Context context) {
        if (!TextUtils.isEmpty(uniqueID)) {
            return;
        }
        uniqueID = UUID.randomUUID().toString();
        Log.e(TAG, "getUniqueID: UUID生成成功" + uniqueID);
        File filesDir = new File(uniqueIDDirPath + File.separator + context.getApplicationContext().getPackageName());
        if (!filesDir.exists()) {
            filesDir.mkdir();
        }
        File file = new File(filesDir, uniqueIDFile);
        if (!file.exists()) {
            try {
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        FileOutputStream outputStream = null;
        try {
            outputStream = new FileOutputStream(file);
            outputStream.write(uniqueID.getBytes());
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (outputStream != null) {
                try {
                    outputStream.flush();
                    outputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    private static void readUniqueFile(Context context) {
        File filesDir = new File(uniqueIDDirPath + File.separator + context.getApplicationContext().getPackageName());
        File file = new File(filesDir, uniqueIDFile);
        if (file.exists()) {
            FileInputStream inputStream = null;
            try {
                inputStream = new FileInputStream(file);
                byte[] bytes = new byte[(int) file.length()];
                inputStream.read(bytes);
                uniqueID = new String(bytes);
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (inputStream != null) {
                    try {
                        inputStream.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

    public static void clearUniqueFile(Context context) {
        File filesDir = new File(uniqueIDDirPath + File.separator + context.getApplicationContext().getPackageName());
        deleteFile(filesDir);
    }

    private static void deleteFile(File file) {
        if (file.isDirectory()) {
            for (File listFile : file.listFiles()) {
                deleteFile(listFile);
            }
        } else {
            file.delete();
        }
    }
}

使用：

String uniqueID = UniqueIDUtils.getUniqueID(getContext());

五、希望但又矛盾的完美方案

硬件标识既然对获取方关闭，那提供基于硬件标识生成的标识（类似UUID）暴露给获取方，但Android10上对于设备隐私的控制又明确了Google是不想app能够长久定位同一台设备的。不过如果基于硬件标识及app包名来生成的呢？

名词解释