Android辅助功能开发——一键优化

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前言

公司项目需求：为App提供一键优化功能（一键获取相关所有权限），确保App在优化过后能够常驻手机，为用户提供服务。——商户类App，用户非主动关闭时常驻手机合情合理

阅读源码

1. getWindows()和getRootInActiveWindow()

   List getWindows() 即：获取当前页面所有的节点——包括顶部状态栏、底部系统按钮等各自的root节点。

   AccessibilityNodeInfo getRootInActiveWindow()即：获取当前活动页面（Activity）中的root节点。

   getRootInActiveWindow()方法在页面未加载完成时可能为null，而getWindows()一直有值。

2. AccessibilityNodeInfo

   AccessibllityNodeInfo类是含有链表结构的类（应该是这样称呼吧）。

   譬如：

   class AccessibilityNodeInfo implements Parcelable{
       ...
       public AccessibilityNodeInfo getParent() {
           throw new RuntimeException("Stub!");
       }
       
       public AccessibilityNodeInfo getChild(int index) {
           throw new RuntimeException("Stub!");
       }
       ...
   }
   

   AccessibllityNodeInfo页包含了对View的操作（仅包含有用到的部分）：

   class AccessibilityNodeInfo implements Parcelable{
       ...
       //点击事件
       public static final int ACTION_CLICK = 16;
       //朝后滚动 performAction返回false即滑动到顶部
       public static final int ACTION_SCROLL_BACKWARD = 8192;
       //朝前滚动 performAction返回false即滑动到底部
       public static final int ACTION_SCROLL_FORWARD = 4096;
       ...
    public boolean performAction(int action) {
           throw new RuntimeException("Stub!");
       }
   
       public boolean performAction(int action, Bundle arguments) {
           throw new RuntimeException("Stub!");
       }
       ...
   }
   

3. 全局事件

   public abstract class AccessibilityService extends Service {
       ...
       //返回键
       public static final int GLOBAL_ACTION_BACK = 1;
       //Home键
       public static final int GLOBAL_ACTION_HOME = 2;
       //菜单键
       public static final int GLOBAL_ACTION_RECENTS = 3;
       ...
       public final boolean performGlobalAction(int action) {
           throw new RuntimeException("Stub!");
       }
       ...
   }
   

封装工具

了解完AccessibilityService后，可以对Accessibility进行简单的封装，方便使用。

1. 获取root节点

   由上可知，在寻找目标的root节点这方面，getRootInActiveWindow()会根据有优势，所以

   /**
    * @return 获取root节点
    */
   private AccessibilityNodeInfo findRoot() {
      return getRootInActiveWindow();
   }
   

2. 获取所有当前Activity可见节点

   遍历多叉树

   /**
    * 遍历多叉树 全遍历
    */
   private List iteratorTree(AccessibilityNodeInfo parent) {
       List childList = new ArrayList<>();
       if (parent == null) return childList;
       for (int i = 0; i < parent.getChildCount(); i++) {
           AccessibilityNodeInfo child = parent.getChild(i);
           childList.add(child);
           if (child.getChildCount() > 0) {
               //利用递归方法
               childList.addAll(iteratorTree(child));
           }
       }
       return childList;
   }
   

   获取全部可见节点

   /**
    * 遍历当前页面所有节点
    */
   private List findAllView() {
       AccessibilityNodeInfo parent = findRoot();
       List list = new ArrayList<>();
       list.add(parent);
       list.addAll(iteratorTree(parent));
       return list;
   }
   

3. 查找第一个匹配节点

   马后炮：在Activity中，可能存在ListView、RecyclerView等滑动控件使得目标节点出现超出屏幕情况，所以我们应当先在当前可见区域内查找是否有目标节点，如果没有，则向下滚动，再次查找目标节点——直至滑动到屏幕底部。为防止当前界面并非从最顶部开始向下滑动，故应该再向上滑动到顶部一次。

   查找滑动组件代码如下：

   private static final List SCROLL_CLASS_NAME_ARRAY = Arrays.asList(
               "android.widget.ListView",
               "android.support.v7.widget.RecyclerView",
               "androidx.recyclerview.widget.RecyclerView"
   );
   /**
    * 查找可滑动的view
    */
   private List findCanScrollView() {
       List viewList = findAllView();
       List scrollViewList = new ArrayList<>();
       for (AccessibilityNodeInfo info : viewList) {
           if (info != null)
               //info.isScrollable判断是否为可滚动控件
               if (info.isScrollable()) {
                   //其中滚动控件还包含了spinner、viewpage等,而这些控件目前业务中并没有需要（且会影响业务内容），因此做了个限定
                   for (String scrollClassName : SCROLL_CLASS_NAME_ARRAY) {
                       if (scrollClassName.equals(info.getClassName().toString())) {
                           scrollViewList.add(info);
                           setLog("------------------------------------------------------------");
                           setLog("查询到可滑动组件" + info.getViewIdResourceName());
                           setLog("查询到可滑动组件" + info.getClassName());
                           setLog("------------------------------------------------------------");
                       }
                   }
               }
       }
       return scrollViewList;
   }
   

   遍历多叉树，根据条件查寻当前可见部分的节点

   /**
    * 遍历多叉树 查询方法
    * 找到控件会抛出异常，异常中包含目标数据
    */
   private void findIteratorTree(AccessibilityNodeInfo parent, String text) throws StopIteratorException {
       if (parent != null)
           for (int i = 0; i < parent.getChildCount(); i++) {
               AccessibilityNodeInfo child = parent.getChild(i);
               if (child != null)
                   if (multiCriteriaMatching(child, text)) {
                       throw new StopIteratorException(child);
                   } else if (child.getChildCount() > 0) {
                       findIteratorTree(child, text);
                   }
           }
   }
   
   /**
    * 自定义报错 用于中断递归
    */
   private static class StopIteratorException extends RuntimeException {
       private AccessibilityNodeInfo info;
       private StopIteratorException(AccessibilityNodeInfo info) {
           this.info = info;
       }
       private AccessibilityNodeInfo getInfo() {
           return info;
       }
   }
   
   /**
    * 多条件匹配 multiCriteriaMatching
    *
    * @param info 目前包含getViewIdResourceName、getClassName、getText
    * @param text 匹配词
    * @return 返回匹配结果
    */
   private boolean multiCriteriaMatching(AccessibilityNodeInfo info, String text) {
       return text.equals(info.getViewIdResourceName())
               || text.equals(info.getClassName() == null ? null : info.getClassName().toString())
               || text.equals(info.getText() == null ? null : info.getText().toString());
   }
   

   查找第一个匹配节点代码如下：

   /**
    * @param text 要查找目标组件的标识 （className/resourceId/text）
    * @return 返回查找到的目标组件 null则表示查找失败
    */
   private AccessibilityNodeInfo findFirst(String text) {
       AccessibilityNodeInfo info = null;
       try {
           findIteratorTree(findRoot(), text);
   
           int searchNum = 0;
           boolean scroll = true, isForward = true;
           List scrollViewList = new ArrayList<>();
           while (scroll) {//利用关键字scroll和Exception跳出循环
               //找不到控件，向下滑动继续找
               if (scrollViewList.size() == 0) {
                   if (searchNum < MAX_SEARCH_NUM) {
                       ++searchNum;
                       scrollViewList.addAll(findCanScrollView());
                   } else {
                       //找不到可滑动组件
                       setLog("找不到可滑动组件，结束循环体，查找次数:" + MAX_SEARCH_NUM);
                       scroll = false;
                   }
               }
   
               if (scrollViewList.size() != 0) {
                   //如果查找到滑动组件，则滑动滑动组件
                   //下、上各滑动一次，确保找到控件
                   for (AccessibilityNodeInfo scrollViewInfo : scrollViewList) {
                       if (isForward) {
                           if (!scrollViewInfo.performAction(AccessibilityNodeInfo.ACTION_SCROLL_FORWARD)) {
                               isForward = false;//滑动到底部，修改滑动状态，再滑一次
                           }
                       } else {
                           if (!scrollViewInfo.performAction(AccessibilityNodeInfo.ACTION_SCROLL_BACKWARD)) {
                               scroll = false;
                           }
                       }
                   }
               }
               //滑动后 睡眠 之后查找组件
               SystemClock.sleep(TIME_SLEEP);
               findIteratorTree(findRoot(), text);
           }
       } catch (StopIteratorException e) {
           info = e.getInfo();
           if (info != null) {
               setLog("------------------------------------------------------------");
               setLog("查询到目标组件id：" + info.getViewIdResourceName());
               setLog("查询到目标组件text：" + info.getText());
               setLog("查询到目标组件clsName：" + info.getClassName());
               setLog("------------------------------------------------------------");
           }
       }
       return info;
   }
   

   补充说明：（可不看）在查看AccessibilityNodeInfo类中有如下方法

   class AccessibilityNodeInfo implements Parcelable{
       ...
       public List findAccessibilityNodeInfosByText(String text) {
           throw new RuntimeException("Stub!");
       }
   
       public List findAccessibilityNodeInfosByViewId(String viewId) {
           throw new RuntimeException("Stub!");
       }
       ...
   }
   

   由此联想到findIteratorTree(AccessibilityNodeInfo parent, String text)或许可以改成：（以下代码未尝试，只是临时想到的改进方案）

   private AccessibilityNodeInfo findIteratorTree(AccessibilityNodeInfo parent, String text){
       List infoList = new ArrayList<>();
       infoList.addAll(parent.findAccessibilityNodeInfosByText(text));
       if(info.size() == 0){
           infoList.addAll(parent.findAccessibilityNodeInfosByViewId(text));
       }
       AccessibilityNodeInfo info = null;
       if(infoList.size() > 0){
        info = infoList.get(0);
       }
       return info;
   }
   

4. 点击事件

   找到目标节点后，自然是要对目标节点进行操作——这里仅封装点击事件

   /**
    * 点击事件
    *
    * @param info 要点击的目标View
    * @return 点击结果（成功/失败）
    */
   private boolean clickView(AccessibilityNodeInfo info) {
       if (info != null)
           if (info.isClickable()) {
               info.performAction(AccessibilityNodeInfo.ACTION_CLICK);
               return true;
           } else {
               AccessibilityNodeInfo parent = info.getParent();
               if (parent != null) {
                   boolean b = clickView(parent);
                   parent.recycle();
                   return b;
               }
           }
       return false;
   }
   

   将查询节点与点击节点组合起来就是：

   /**
    * 点击事件（点击本身）
    *
    * @param text 要点击的目标节点标识
    * @return 点击结果（true/false）
    */
   public boolean clickFirstView(String text) {
       AccessibilityNodeInfo info = findFirst(text);
       if (info == null) {
           setLog(text + "找不到匹配的控件");
           return false;
       }
       return clickView(info);
   }
   

   那如果是CheckBox之类的点击事件（如下图）应该怎么处理？

   
   
   1.jpg

   首先转化为查询该CheckBox的同级节点，再通过该同级节点反查父节点，之后再查询父节点中的子节点中包含isCheckable的节点：

   private AccessibilityNodeInfo findBrotherCheckBox(AccessibilityNodeInfo child) {
       AccessibilityNodeInfo checkBoxInfo = null;
       AccessibilityNodeInfo parent = child.getParent();
       if (parent != null) {
           List infoList = iteratorTree(parent);
           setLog("------------------------------------------------------------");
           for (AccessibilityNodeInfo info : infoList) {
               if (info.isCheckable()) {
                   checkBoxInfo = info;
                   setLog("------------------------------------------------------------");
                   setLog("查询到目标组件id：" + info.getViewIdResourceName());
                   setLog("查询到目标组件text：" + info.getText());
                   setLog("查询到目标组件clsName：" + info.getClassName());
                   setLog("------------------------------------------------------------");
                   break;
               }
           }
           setLog("------------------------------------------------------------");
       }
       return checkBoxInfo;
   }
   

   CheckBox节点中有isChecked字段用于判断是( true )否( false )选中，因此有：

   /**
    * checkBox的点击事件（带选中状态）
    *
    * @param brotherText 要点击目标的兄弟节点标识
    * @param setChecked  将checkBox的状态修改为true/false
    * @return 返回点击事件触发结果（true/false）
    */
   public boolean clickCheckBox(String brotherText, boolean setChecked) {
       AccessibilityNodeInfo brotherInfo = findFirst(brotherText);
       if (brotherInfo == null) {
           setLog(brotherText + "找不到匹配的控件");
           return false;
       }
       AccessibilityNodeInfo checkBoxInfo = findBrotherCheckBox(brotherInfo);
       if (checkBoxInfo == null) {
           setLog(brotherText + "找不到匹配的checkBox控件");
           return false;
       }
       if (checkBoxInfo.isChecked() != setChecked) {
           return clickView(checkBoxInfo);
       } else {
           setLog("checkBox控件为目标状态，不点击");
       }
       return false;
   }
   

5. 补充

   静态变量、日志与返回

   //静态变量
   private static final int TIME_SLEEP = 300;//单位毫秒
   private static final int MAX_SEARCH_NUM = 20;//查找循环体次数
   
   //日志
   protected abstract boolean isDebugger();
   private void setLog(String msg) {
       if (isDebugger()) {
           String tag = "AManagerLog";
           Log.i(tag, msg);
       }
   }
   
   //系统返回键
   public void goBack() {
       performGlobalAction(GLOBAL_ACTION_BACK);
   }
   

   以上就是整个工具的封装了

如何使用

1. 辅助功能触发点的设置

   辅助功能顾名思义，就是辅助用户使用当前App，甚至可以延伸为使用当前手机。比如：

   • 监测App接收到的通知消息，根据消息对手机进行辅助操作
   • 监测文件下载状态，根据下载状态进行自动安装、打开等操作
   • 当用户点击了某个位置时，根据点击的位置做出反馈
   • 为用户自动开启相关权限等
   • ...

   这时候：监测到App接收通知消息和监测到文件下载状态即为触发点；用户点击事件即为出发点；而开启权限，则可以是在辅助功能权限开启的时候。

   触发点为辅助功能权限开启：辅助功能权限开启的时候会调用初始化Service方法：onServiceConnected()，这里可以作为一个监测点，利用sendBroadcast(Intent intent)将服务启动的消息广播出去。而广播接收器就是真实的触发点。

   触发点为某种状态：

   if(该状态可回调){
       if(辅助功能权限开启){
           直接执行辅助功能
       }else{
           弹出无障碍设置页面，引导用户开启辅助功能权限-触发点转为辅助功能权限开启时
       }
   }else{
       监测状态改变引发的界面变化
       ...
   }
   

   触发点为用户点击事件：如果点击的是自己的App，在点击事件触发辅助功能即可。如果点击的不为自己的App，可以在onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event)触发。

2. 辅助功能执行

   辅助功能是一个富有想象力的功能，TA的执行能力取决于脑洞。比如模拟用户点击，让用户的操作更快捷（比如自动抢红包、一键连招等）或者取代繁琐操作（自动下载并安装等）甚至也可以是智能分词翻译（锤子BigBang）等等...

   这里以“取代繁琐操作”为例——征得用户同意后，替用户勾选一些无法直接申请的权限：

   任务：AssignmentEntity：

   public class AssignmentEntity {
       private Queue queue = new LinkedList();  //步骤队列
       private String name;                             //任务名称
   
       public AssignmentEntity() {
       }
   
       public String getName() {
           return this.name;
       }
   
       public AssignmentEntity setName(String name) {
           this.name = name;
           return this;
       }
   
       public Queue getQueue() {
           return this.queue;
       }
   
       /**
        * 添加步骤
        **/
       public AssignmentEntity addStep(StepEntity entity) {
           this.queue.add(entity);
           return this;
       }
   }
   

   具体步骤：StepEntity：

   public class StepEntity {
       public static final int TYPE_INTENT = 0;    //页面跳转
       public static final int TYPE_CLICK = 1;     //点击事件
       public static final int TYPE_CHECKED = 2;   //选中事件
       public static final int TYPE_BACK = 3;      //返回事件
       private String name;      //目标控件名称
       private int type;         //事件类型
       private boolean checked;  //选中事件-true:选中-false:反选
       private Intent intent;    //跳转事件-Intent
   
       public StepEntity() {
       }
   
       public String getName() {
           return this.name;
       }
   
       public void setName(String name) {
           this.name = name;
       }
   
       public int getType() {
           return this.type;
       }
   
       public void setType(int type) {
           this.type = type;
       }
   
       public Intent getIntent() {
           return this.intent;
       }
   
       public void setIntent(Intent intent) {
           this.intent = intent;
       }
   
       public boolean isChecked() {
           return this.checked;
       }
   
       public void setChecked(boolean checked) {
           this.checked = checked;
       }
   }
   

   步骤辅助类StepHelper：

   public class StepHelper {
       public StepHelper() {
       }
   
       /**
        * 跳转事件
        **/
       public static StepEntity intentStep(Intent intent) {
           return getStep("页面跳转", 0, intent, (Boolean)null);
       }
   
       /**
        * 点击事件
        **/
       public static StepEntity clickStep(String text) {
           return getStep(text, 1, (Intent)null, (Boolean)null);
       }
   
       /**
        * 选中事件
        **/
       public static StepEntity checkStep(String text, boolean setChecked) {
           return getStep(text, 2, (Intent)null, setChecked);
       }
   
       /**
        * 返回事件
        **/
       public static StepEntity backStep() {
           return getStep("返回上一页", 3, (Intent)null, (Boolean)null);
       }
   
       private static StepEntity getStep(String name, int type, @Nullable Intent intent, @Nullable Boolean setChecked) {
           StepEntity step = new StepEntity();
           step.setName(name);
           step.setType(type);
           if (0 == type) {
               if (intent == null) {
                   throw new IllegalArgumentException("代码错误，Type为TYPE_INTENT时Intent参数不能为空");
               }
   
               step.setIntent(intent);
           } else if (2 == type) {
               if (setChecked == null) {
                   throw new IllegalArgumentException("代码错误，Type为TYPE_CHECKED时setChecked参数不能为空");
               }
   
               boolean b = setChecked;
               step.setChecked(b);
           }
   
           return step;
       }
   }
   

   添加任务示例：

   public class AssignmentFactory {
       ...
       public static Queue create() {
           Queue queue = new LinkedList<>();
           if (RomUtils.isHuawei()) {
               queue.addAll(HuaweiFactory.create());
           } else if (RomUtils.isMiui()) {
               queue.addAll(XiaomiFactory.create());
           } else if (RomUtils.isOppo()) {
   
           } else if (RomUtils.isMeizu()) {
               queue.addAll(MeizuFactory.create());
           }
           return queue;
       }
       ...
           
       static class HuaweiFactory {
           
           private static int getVersion() {
               int version = -1;
               try {
                   String systemProperty = RomUtils.getSystemProperty("ro.build.version.emui");
                   if (systemProperty != null) {
                       String trim = systemProperty.replace("EmotionUI", "").replace("_", "").trim();
                       if (trim.contains(".")) {
                           trim = trim.substring(0, trim.indexOf("."));
                       }
                       version = Integer.valueOf(trim);
                   }
               } catch (Exception ignored) {
   
               }
               return version;
           }
   
           static Queue create() {
               L.i("手机版本号：" + getVersion()); //目前适配10
               Queue queue = new LinkedList<>();
               queue.add(ignoreBatteryOptimization());
               queue.addAll(newMessageNotification());
               queue.add(selfStarting());
               return queue;
           }
   
           //忽略电池优化
           private static AssignmentEntity ignoreBatteryOptimization() {
               AssignmentEntity assignment = new AssignmentEntity();
               assignment.setName("忽略电池优化");
   
               assignment.addStep(StepHelper.intentStep(IntentUtils.hightPowerManger()))
                       .addStep(StepHelper.clickStep("不允许"))
                       .addStep(StepHelper.clickStep("所有应用"))
                       .addStep(StepHelper.clickStep(BaseApplication.getInstance().getAppName()))
                       .addStep(StepHelper.clickStep("不允许"))
                       .addStep(StepHelper.clickStep("确定"))
                       .addStep(StepHelper.backStep());
   
               return assignment;
           }
   
           //新消息通知
           private static Queue newMessageNotification() {
               AssignmentEntity ae1 = new AssignmentEntity();
               ae1.setName("新消息通知");
               AssignmentEntity ae2 = new AssignmentEntity();
               ae2.setName("通知锁屏显示");
   
               ae1.addStep(StepHelper.intentStep(IntentUtils.huaweiNotification()))
                       .addStep(StepHelper.clickStep(BaseApplication.getInstance().getAppName()))
                       .addStep(StepHelper.checkStep("允许通知", true))
                       .addStep(StepHelper.backStep());
               ae2.addStep(StepHelper.clickStep("锁屏通知"))
                       .addStep(StepHelper.clickStep("显示所有通知"))
                       .addStep(StepHelper.clickStep("更多通知设置"))
                       .addStep(StepHelper.checkStep("通知亮屏提示", true))
                       .addStep(StepHelper.backStep())
                       .addStep(StepHelper.backStep());
   
               Queue queue = new LinkedList<>();
               queue.add(ae1);
               queue.add(ae2);
               return queue;
           }
   
           //自启动
           private static AssignmentEntity selfStarting() {
               AssignmentEntity assignment = new AssignmentEntity();
               assignment.setName("自启动");
   
               assignment.addStep(StepHelper.intentStep(IntentUtils.huaweiStartupNormalApp()))
                       .addStep(StepHelper.checkStep(BaseApplication.getInstance().getAppName(), true))
                       .addStep(StepHelper.checkStep(BaseApplication.getInstance().getAppName(), false))
                       .addStep(StepHelper.checkStep("允许自启动", true))
                       .addStep(StepHelper.checkStep("允许关联启动", true))
                       .addStep(StepHelper.checkStep("允许后台活动", true))
                       .addStep(StepHelper.clickStep("确定"))
                       .addStep(StepHelper.backStep());
   
               return assignment;
           }
       }
       
       ...
   }
   

   执行任务示例：

   public class AssignmentFactory {
       ...
       public static void run(Activity activity, Queue queue) {
           L.i("队列开始执行");
           int assignmentSize = queue.size();
   
           CompositeDisposable co = new CompositeDisposable();
           Disposable subscribe = Observable.create(
                   (ObservableOnSubscribe) emitter -> {
                       int progressSize = 0;
                       for (int i = 0; i < assignmentSize; i++) {
                           AssignmentEntity entity = queue.poll();
                           if (entity != null) {
                               Queue stepQueue = entity.getQueue();
                               if (stepQueue != null) {
                                   int stepSize = stepQueue.size();
                                   for (int j = 0; j < stepSize; j++) {
                                       progressSize++;
                                       emitter.onNext(entity);
                                   }
                               }
                           }
                       }
                       //FloatWindowView.getInstance().progressBar.setMax(progressSize);
                       emitter.onComplete();
                   })
                   .subscribeOn(Schedulers.io())//执行在io线程
                   .observeOn(Schedulers.io())//回调在io线程  //主线程阻塞将无法更新ui AndroidSchedulers.mainThread()
                   .subscribe(
                           assignment -> {
                               //FloatWindowView.getInstance().progressAdd();
                               //L.i("当前进度：" + assignment.getName() + "===" + FloatWindowView.getInstance().getProgress());
                               poll(activity, assignment.getQueue().poll());
                           },
                           throwable -> L.e("", throwable),
                           () -> //FloatWindowView.getInstance().stopFloatWindow()
                   );
           co.add(subscribe);
       }
   
       private static void poll(Activity activity, StepEntity poll) {
           if (poll == null) return;
           switch (poll.getType()) {
               case StepEntity.TYPE_INTENT://跳转事件
                   activity.startActivity(poll.getIntent());
                   break;
               case StepEntity.TYPE_CLICK://点击事件
                   MyAccessibilityService.getInstance().clickFirstView(poll.getName());
                   break;
               case StepEntity.TYPE_CHECKED://选中事件
                   MyAccessibilityService.getInstance().clickCheckBox(poll.getName(), poll.isChecked());
                   break;
               case StepEntity.TYPE_BACK://返回事件
                   MyAccessibilityService.getInstance().goBack();
                   break;
           }
           SystemClock.sleep(POST_DELAY_MILLIS);
       }
       ...
   }
   

   链接

   完整demo：Github