Android App 不死之路

作者: aimfaraway | 来源:发表于2016-06-08 18:37 被阅读6712次

    如何让你的app一直在运行状态呢?

    默认情况下,不做任何跨进程部署配置的话,每个android app运行在单独一个虚拟机上,每个虚拟机对应一个进程。当app被系统回收或者是被用户主动杀掉(通过app管理软件),进程就彻底退出了。

    在有些场景,app所在的进程退出了,我们希望还能做一些操作。比如,app被卸载后(卸载会先退出运行),我们希望跳转浏览器做一些卸载原因的调查问卷;或者为了优化体验,提高app热启动速度,再比如,有些监控的app,我们希望一直在运行,否则可能数据不准确,这就需要app所在进程退出后能自我启动。

    为了做到app停止运行状态的监控和执行回调,典型的解决方案就是多进程相互守护

    去你的手机上瞧瞧,设置-应用管理-运行中 ,有没有发现,支付宝,QQ,微信等等App同时都有两个进程在运行,有木有。

    multiprocess

    双进程相互守护

    双进程A和B相互守护,当A进程检测到B进程退出时,A进程重新启动B进程,同理当A进程退出时,B重新启动A进程。进程的运行状态的检测是实现进程守护的关键点,比较容易想到的方案有:

    1. 通过轮训的方式查询远端进程的状态
    2. 通过发送心跳包来看是否能接受应答,无应答,远端进程可能已经退出
    3. 在Application生命周期终止时,也就是onTerminate方法里发送广播通知对方自己即将灭亡

    通过轮训的方式,只要通过ps命令查询状态,无需A和B做进程间通信;心跳包应答检测的方式需要通过socket或者别的IPC机制来做通信。

    守护进程可以是一个运行android app的进程(Dalvik进程),也可以是一个linux的原生进程,如果是Dalvik进程,当app被卸载时,进程会被退出,字节码被移除,无法再运行任何逻辑比如跳转浏览器页面。

    如果守护进程是linux系统里fork一个新的进程,与app不在同一个进程空间,当app被关闭或者杀掉或者卸载的时候,不会影响守护的运行状态,也就是说守护还是处于运行状态,可以执行相应操作。因此守护可以监控app的运行状态,发现app停止运行时,可以发送命令启动app进程,保证app的生存,这对某些系统监控的app来说至关重要。而且linux上的进程,通过android上的PackageManger获取不到,也不会在app管理软件的运行软件之列,基本上不会被杀掉,守护本身可以相对可靠的生存。

    本文介绍一下,如何在linux 上fork一个原生进程来守护Dalvik app的进程。

    linux原生进程守护

    介绍几个linux下的几个api

    • int daemon (int __nochdir, int __noclose);

    将程序将运行在后台,成为一个daemon程序,而linux下大多的服务都是以此方式运行的


    • int getopt_long(int argc, char * const argv[],
      const char *optstring,
      const struct option *longopts, int *longindex);
      参数解析的帮助函数,当命令参数多个而且有些课选参数时,如果只按顺序接受参数容易混乱,如果按参数名来对应则便利很多,可以参考一下

    • FILE * popen(const char *command , const char *type );

    popen()创建一个管道,fork一个新的进程执行shell命令,popen()的返回值是个标准I/O流,必须由pclose来终止。前面提到这个流是单向的(只能用于读或写)。向这个流写内容相当于写入该命令的标准输入,命令的标准输出和调用popen()的进程相同;与之相反的,从流中读数据相当于读取命令的标准输出,命令的标准输入和调用popen()的进程相同.


    • int system(const char * string);

    函数说明
    system()会调用fork()产生子进程,由子进程来调用/bin/sh-c string来执行参数string字符串所代表的命令,此命>令执行完后随即返回原调用的进程。在调用system()期间SIGCHLD 信号会被暂时搁置,SIGINT和SIGQUIT 信号则会被忽略。
    返回值

    守护流程图

    守护流程图

    守护的程序代码

    int main( int argc, char* argv[]  )  
    {  
      signal(SIGTERM, SIG_IGN);
      
      const char *process_name = NULL;
      const char *package_name = NULL;
      const char *activity_name = NULL;
      int interval_sec = 30;
      
      struct option options[] =
        {
        { "process_name", required_argument, 0, 'p' },
        { "package_name", required_argument, 0, 'a' },
        { "activity_name", required_argument, 0, 'c' },
        { "interval_sec", required_argument, 0, 'i' },
        { 0, 0, 0, 0 }
        };
    
        int c;
    
        for (;;)
        {
            c = getopt_long(argc, argv, "p:a:c:i:", options, NULL);
            if (c == -1)
            {
                break;
            }
            switch (c)
            {
            case 'p':
                process_name = optarg;
                break;
            case 'a':
                package_name = optarg;
                break;
            case 'c':
                activity_name = optarg;
                break;
            case 'i':
                interval_sec = atoi(optarg);
                break;
            default:
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }
        
        if (process_name == NULL || package_name == NULL || activity_name == NULL)
            exit(EXIT_FAILURE);
    
      daemon(1, 1);
      
      run_service(process_name, package_name, activity_name, 10);
        
      return 0;
    }
    

    run_service的实现

    int chk_process(const char *process_name)
    {
      FILE   *stream;
      char   *line = NULL;
      size_t len = 0;
      ssize_t read_len;
    
      stream = popen( "ps", "r" );
      if (stream == NULL)
        return -1;
    
      int exists = 0;
      while ( (read_len = getline(&line, &len,  stream)) != -1)
      {
        int len = strlen(line);
        char *cmd = line + len;
        while ( len >0 ) 
        {   
            len--;
            if ( *cmd == ' ')
            {
                cmd++;
                break;
            }
            
            cmd--;
        }
    
        if( strncmp(cmd, process_name, strlen(process_name)) == 0 )
        {
          exists = 1;
          break;
        }
      }
    
      pclose( stream );
      if ( line != NULL )
        free(line);
    
      return exists;
    }
    
    void run_service(const char *process_name, const char *package_name, const char *activity_name, int interval_sec)
    {
      while (1)
      {
        if ( chk_process(process_name) == 0)
        {
          char *pkg_activity_name = NULL;
          // 格式化命令
          asprintf(&pkg_activity_name, "/system/bin/am start --user 0 -n %s/%s", package_name, activity_name);
          system(pkg_activity_name);// 执行命令启动app
          free(pkg_activity_name);
        }
         // sleep 指定时间间隔
        sleep(interval_sec);
      }
    
      return;
    }
    

    编译成功后生成xxx,重命名为xxx.so,把文件拷贝到libs下,这样安装后该文件会被同动态库一起拷贝到data/data/app_package目录下,编写拷贝和chmod相关逻辑的代码,大概流程如下

    1. path = "/data/data/" +packageName; // 安装后的app路径

    2. 执行shell命令:dd if= path+lib/xxx.so of=path/xxx ;//拷贝到app路径下,重命名为xxx

    3. 赋可执行权限 chmod 777 path/xxx;

    4. 运行可执行文件 path/xxx -p process_name -a pkgname ..(别的参数)

    需要注意的一点:
    这里的操作都是通过执行shell来完成的,需要先cd到app 路径下,才会有读写权限。

    public static boolean execCommand(String command, String packageName) {
            Process process = null;
            try {
                process = Runtime.getRuntime().exec("sh");  //获得shell.
                DataInputStream inputStream = new DataInputStream(process.getInputStream());
                DataOutputStream outputStream = new DataOutputStream(process.getOutputStream());
    
               //保证在command在自己的数据目录里执行,才有权限写文件到当前目录
                outputStream.writeBytes("cd /data/data/" + packageName + "\n");   
    
                outputStream.writeBytes(command + " \n");
                outputStream.writeBytes("exit\n");
                outputStream.flush();
                process.waitFor();
    
                byte[] buffer = new byte[inputStream.available()];
                inputStream.read(buffer);
                String s = new String(buffer);
            } catch (Exception e) {
                return false;
            }
            return true;
        }
    

    编好代码打包测试时,通过app管理界面停止app的运行,看看app是否会被重新启动。

    参考

    http://www.cnblogs.com/caosiyang/archive/2012/06/25/2560976.html

    http://blog.csdn.net/cashey1991/article/details/7942809

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      网友评论

      • 若无初见:哎 总感觉还是不行。兼容性问题大
      • 3925e0b0b726:求一份源码大神
      • 1de4b76b7a1a:楼主:你好,能给个源码吗?270324665@qq.com
      • D13954:楼主,能分享下源码吗?谢谢3200211683@qq.com
      • 9ca4016464fa:可以分享源码吗?185111848@qq.com
        谢谢
      • 念姊新:发个源码呗
      • 皮球二二:不用折腾不死了,兼容性无法满足
        若无初见:这个确实是。上次看了腾讯课堂的用socket做保活不知道行不行
      • foolchen:为什么都要app不死?app都不死,手机不就死了?
      • 无玄:现在很多手机厂商都是在系统中自己实现保活的接口
      • Alien的小窝:Android5.0,vivo测试,很多技术 都只在5.0以下有效,360被关闭也启动不了
      • taolong001:亲你这个守护进程在4.4一下是可以的。在5.0以上系统还是不行,
        宇是我:测试过,在5.0以上的机器上是没有效果的
        taolong001:@aimfaraway 5.0以上系统app关闭后。会关闭同一进程组的其他进程,包括本地linux进程
        aimfaraway:@蛋蛋1 为什么不行,可以的啊
      • shone:666

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