整天为所欲为的AccessibilityService 你了解原理吗？
本文作者
作者：张朝旭
链接：
https://juejin.im/post/5b27bfc56fb9a00e373bd232
本文由作者授权发布。
之前本人做了一个项目，需要用到AccessibilityService这个系统提供的拓展服务。这个服务本意是作为Android系统的一个辅助功能，去帮助残疾人更好地使用手机。但是由于它的一些特性，给很多项目的实现提供了一个新的思路，例如之前大名鼎鼎的微信抢红包插件，本质上就是使用了这个服务。我研究AccessibilityService的目的是解决以下几个我在使用过程中所思考的问题：
AccessibilityService这个Service跟一般的Service有什么区别？
AccessibilityService是如何做到监控并捕捉用户行为的？
AccessibilityService是如何做到查找控件，执行点击等操作的？
本文基于Android 7.1的源码对AccessibilityService进行分析。 为了更好地理解和分析代码，我写了一个demo，如果想学习具体的使用方法，可以参考Google官方文档AccessibilityService。本文不做AccessibilityService的具体使用教程。
创建AccessibilityService
public class MyAccessibilityService extends AccessibilityService {
private static final String TAG = "MyAccessibilityService";
public void onCreate() {
super.onCreate();
Log.i(TAG, "onCreate");
}
public void onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event) {
int eventType = event.getEventType();
switch (eventType) {
case AccessibilityEvent.TYPE_VIEW_CLICKED:
// 捕获到点击事件
Log.i(TAG, "capture click event!");
AccessibilityNodeInfo nodeInfo = getRootInActiveWindow();
if (nodeInfo != null) {
// 查找text为Test!的控件
List<AccessibilityNodeInfo> button = nodeInfo.findAccessibilityNodeInfosByText("Test!");
nodeInfo.recycle();
for (AccessibilityNodeInfo item : button) {
Log.i(TAG, "long-click button!");
// 执行长按操作
item.performAction(AccessibilityNodeInfo.ACTION_LONG_CLICK);
}
}
break;
default:
break;
}
}
public void onInterrupt() {
Log.i(TAG, "onInterrupt");
}
}
可以看到，当我们捕获到click 事件的时候，会将其换成longclick 事件。
AccessibilityService配置
res/xml/accessibility_service_config.xml
<accessibility-service xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:accessibilityEventTypes="typeAllMask"
android:accessibilityFeedbackType="feedbackSpoken"
android:accessibilityFlags="flagRetrieveInteractiveWindows|flagRequestFilterKeyEvents"
android:canRequestFilterKeyEvents="true"
android:canRetrieveWindowContent="true"
android:description="@string/app_name"
android:notificationTimeout="100"
android:packageNames="com.xu.accessibilitydemo" />
在manifest中进行注册
<service
android:name=".MyAccessibilityService"
android:enabled="true"
android:exported="true"
android:permission="android.permission.BIND_ACCESSIBILITY_SERVICE">
<intent-filter>
<action android:name="android.accessibilityservice.AccessibilityService"/>
</intent-filter>
<meta-data
android:name="android.accessibilityservice"
android:resource="@xml/accessibility_service_config"/>
</service>
创建一个text为Test!的button控件，设置监听方法：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String TAG = "MainActivity";
private Button button;
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
button = findViewById(R.id.button);
button.setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {
public boolean onLongClick(View v) {
Log.i(TAG, "onLongClick");
return false;
}
});
}
}
开启AccessibilityService
开启AccessibilityService有两种方法，一种是在代码中开启，另一种是手动开启，具体开启位置为设置--无障碍中开启。
运行应用，点击text为Test!的按钮
会出现以下的日志：
具体解释：点击按钮即产生TYPE_VIEW_CLICKED事件 --> 被AcceesibilityService捕获 --> 捕获后执行长按按钮操作 --> 执行长按回调方法。
为什么AcceesibilityService能捕获并执行其他操作呢，接下来我将对源码进行解析~
3.1 AccessibilityService内部逻辑
AccessibilityService.java
public abstract class AccessibilityService extends Service {
// 省略代码
public abstract void onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event);
public abstract void onInterrupt();
public final IBinder onBind(Intent intent) {
return new IAccessibilityServiceClientWrapper(this, getMainLooper(), new Callbacks() {
public void onServiceConnected() {
AccessibilityService.this.dispatchServiceConnected();
}
public void onInterrupt() {
AccessibilityService.this.onInterrupt();
}
public void onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event) {
AccessibilityService.this.onAccessibilityEvent(event);
}
public void init(int connectionId, IBinder windowToken) {
mConnectionId = connectionId;
mWindowToken = windowToken;
// The client may have already obtained the window manager, so
// update the default token on whatever manager we gave them.
final WindowManagerImpl wm = (WindowManagerImpl) getSystemService(WINDOW_SERVICE);
wm.setDefaultToken(windowToken);
}
public boolean onGesture(int gestureId) {
return AccessibilityService.this.onGesture(gestureId);
}
public boolean onKeyEvent(KeyEvent event) {
return AccessibilityService.this.onKeyEvent(event);
}
public void onMagnificationChanged(@NonNull Region region,
float scale, float centerX, float centerY) {
AccessibilityService.this.onMagnificationChanged(region, scale, centerX, centerY);
}
public void onSoftKeyboardShowModeChanged(int showMode) {
AccessibilityService.this.onSoftKeyboardShowModeChanged(showMode);
}
public void onPerformGestureResult(int sequence, boolean completedSuccessfully) {
AccessibilityService.this.onPerformGestureResult(sequence, completedSuccessfully);
}
});
}
}
分析：
AccessibilityService是一个抽象类，继承于Service，提供两个抽象方法 onAccessibilityEvent() 和 onInterrupt()；
虽然是抽象类，但是实现了最重要的 onBind() 方法，在其中创建了一个IAccessibilityServiceClientWrapper对象，实现Callbacks接口中的抽象方法。
IAccessibilityServiceClientWrapper
// 以分析onAccessibilityEvent为例，省略部分代码
public static class IAccessibilityServiceClientWrapper extends IAccessibilityServiceClient.Stub
implements HandlerCaller.Callback {
private final HandlerCaller mCaller;
private final Callbacks mCallback;
private int mConnectionId;
public IAccessibilityServiceClientWrapper(Context context, Looper looper,
Callbacks callback) {
mCallback = callback;
mCaller = new HandlerCaller(context, looper, this, true /*asyncHandler*/);
}
public void init(IAccessibilityServiceConnection connection, int connectionId,
IBinder windowToken) {
Message message = mCaller.obtainMessageIOO(DO_INIT, connectionId,
connection, windowToken);
mCaller.sendMessage(message);
}
// 省略部分代码
public void onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event) {
Message message = mCaller.obtainMessageO(DO_ON_ACCESSIBILITY_EVENT, event);
mCaller.sendMessage(message);
}
public void executeMessage(Message message) {
switch (message.what) {
case DO_ON_ACCESSIBILITY_EVENT: {
AccessibilityEvent event = (AccessibilityEvent) message.obj;
if (event != null) {
AccessibilityInteractionClient.getInstance().onAccessibilityEvent(event);
mCallback.onAccessibilityEvent(event);
// Make sure the event is recycled.
try {
event.recycle();
} catch (IllegalStateException ise) {
/* ignore - best effort */
}
}
} return;
// ...
}
}
}
分析：
1. IAccessibilityServiceClientWrapper继承于IAccessibilityServiceClient类，它是一个aidl接口，同时注意到它是继承于IAccessibilityServiceClient.Stub类，可以大概猜测到，AccessibilityService为一个远程Service，使用到跨进程通信技术，后面我还会继续分析这个；
2. IAccessibilityServiceClientWrapper的类构造方法中，有两个比较重要的参数，一个是looper，另一个是Callbacks callback。Looper不用说，而Callbacks接口定义了很多方法，代码如下：
public interface Callbacks {
public void onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event);
public void onInterrupt();
public void onServiceConnected();
public void init(int connectionId, IBinder windowToken);
public boolean onGesture(int gestureId);
public boolean onKeyEvent(KeyEvent event);
public void onMagnificationChanged(@NonNull Region region,
float scale, float centerX, float centerY);
public void onSoftKeyboardShowModeChanged(int showMode);
public void onPerformGestureResult(int sequence, boolean completedSuccessfully);
}
3. IAccessibilityServiceClientWrapper同时也实现了HandlerCaller.Callback接口，HandlerCaller类通过命名也可以知道，它内部含有一个Handler实例，所以可以把它当做一个Handler，而处理信息的方法就是HandlerCaller.Callback#executeMessage(msg)方法
4. 代码有点绕，故简单总结一下流程：
AccessibilityEvent产生
-> Binder驱动
->IAccessibilityServiceClientWrapper#onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent)
-> HandlerCaller#sendMessage(message); // message中包括AccessibilityEvent
-> IAccessibilityServiceClientWrapper#executeMessage();
-> Callbacks#onAccessibilityEvent(event);
-> AccessibilityService.this.onAccessibilityEvent(event);
到这里解决了我们的第一个问题：AccessibilityService同样继承于Service类，它属于远程服务类，是Android系统提供的一种服务，可以绑定此服务，用于捕捉界面的一些特定事件。
3.2 AccessibilityService外部逻辑
前面分析了接收到AccessibilityEvent之后的代码逻辑，那么，这些AccessibilityEvent是怎样产生的呢，而且，在回调执行之后是怎么做到点击等操作的（如demo所示）？我们接下来继续分析相关的源码~
我们从demo作为例子开始入手，首先我们知道，一个点击事件的产生，实际代码逻辑是在View#onTouchEvent() -> View#performClick()中：
public boolean performClick() {
final boolean result;
final ListenerInfo li = mListenerInfo;
if (li != null && li.mOnClickListener != null) {
playSoundEffect(SoundEffectConstants.CLICK);
li.mOnClickListener.onClick(this);
result = true;
} else {
result = false;
}
// ！！！
sendAccessibilityEvent(AccessibilityEvent.TYPE_VIEW_CLICKED);
return result;
}
这里找到一个重点方法sendAccessibilityEvent()，继续跟进去，最后走到View#sendAccessibilityEventUncheckedInternal()方法：
public void sendAccessibilityEventUncheckedInternal(AccessibilityEvent event) {
// 省略一堆代码
// In the beginning we called #isShown(), so we know that getParent() is not null.
getParent().requestSendAccessibilityEvent(this, event);
}
这里的getParent()会返回一个实现ViewParent接口的对象。 我们可以简单理解为，它会让View的父类执行requestSendAccessibilityEvent()方法，而View的父类一般为ViewGroup，我们查看ViewGroup#requestSendAccessibilityEvent()方法:
@Override
public boolean requestSendAccessibilityEvent(View child, AccessibilityEvent event) {
ViewParent parent = mParent;
// 省略一堆代码
return parent.requestSendAccessibilityEvent(this, event);
}
这里涉及到一个变量mParent，我们要找到这个mParent变量是在哪里被赋值的。 首先我们在View类中找到一个相关的方法View#assignParent()：
void assignParent(ViewParent parent) {
if (mParent == null) {
mParent = parent;
} else if (parent == null) {
mParent = null;
} else {
throw new RuntimeException("view " + this + " being added, but" + " it already has a parent");
}
}
但是View类中并没有调用此方法，猜测是View的父类进行调用。 通过对源码进行搜索，发现最后是在ViewRootImpl#setView()中进行调用，赋值的是this即ViewRootImpl本身。 直接跳到ViewRootImpl#requestSendAccessibilityEvent()方法：
public boolean requestSendAccessibilityEvent(View child, AccessibilityEvent event) {
// ... 省略一堆堆代码
// ！！！
mAccessibilityManager.sendAccessibilityEvent(event);
return true;
}
重点：
AccessibilityManager#sendAccessibilityEvent(event)
public void sendAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event) {
final IAccessibilityManager service;
final int userId;
synchronized(mLock) {
service = getServiceLocked();
userId = mUserId;
}
boolean doRecycle = false;
try {
event.setEventTime(SystemClock.uptimeMillis());
// ！！！
doRecycle = service.sendAccessibilityEvent(event, userId);
Binder.restoreCallingIdentity(identityToken);
} catch (RemoteException re) {
Log.e(LOG_TAG, "Error during sending " + event + " ", re);
}
}
private IAccessibilityManager getServiceLocked() {
if (mService == null) {
tryConnectToServiceLocked(null);
}
return mService;
}
private void tryConnectToServiceLocked(IAccessibilityManager service) {
if (service == null) {
IBinder iBinder = ServiceManager.getService(Context.ACCESSIBILITY_SERVICE);
if (iBinder == null) {
return;
}
service = IAccessibilityManager.Stub.asInterface(iBinder);
}
try {
final int stateFlags = service.addClient(mClient, mUserId);
setStateLocked(stateFlags);
mService = service;
} catch (RemoteException re) {
Log.e(LOG_TAG, "AccessibilityManagerService is dead", re);
}
}
这里有使用到Android Binder机制，看到 Stub.asInterface就了解到这是 Binder 的客户端了，重点为IAccessibilityManager#sendAccessibilityEvent()方法，这里调用的是代理方法，实际代码逻辑在AccessibilityManagerService#sendAccessibilityEvent()：
public boolean sendAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event, int userId) {
synchronized(mLock) {
if (mSecurityPolicy.canDispatchAccessibilityEventLocked(event)) {
mSecurityPolicy.updateActiveAndAccessibilityFocusedWindowLocked(event.getWindowId(), event.getSourceNodeId(), event.getEventType(), event.getAction());
mSecurityPolicy.updateEventSourceLocked(event);
// ！！！
notifyAccessibilityServicesDelayedLocked(event, false);
notifyAccessibilityServicesDelayedLocked(event, true);
}
event.recycle();
}
return (OWN_PROCESS_ID != Binder.getCallingPid());
}
private void notifyAccessibilityServicesDelayedLocked(AccessibilityEvent event, boolean isDefault) {
try {
UserState state = getCurrentUserStateLocked();
for (int i = 0, count = state.mBoundServices.size(); i < count; i++) {
Service service = state.mBoundServices.get(i);
if (service.mIsDefault == isDefault) {
if (canDispatchEventToServiceLocked(service, event)) {
service.notifyAccessibilityEvent(event);
}
}
}
} catch (IndexOutOfBoundsException oobe) {
// An out of bounds exception can happen if services are going away
// as the for loop is running. If that happens, just bail because
// there are no more services to notify.
}
}
1.在方法中，最后会调用notifyAccessibilityServicesDelayedLocked()方法，然后将event进行回收；
2. 在notifyAccessibilityServicesDelayedLocked()方法中，会获得所有Bound即绑定的Service，执行notifyAccessibilityEvent()方法，通过跟踪代码逻辑，最后会调用绑定Service的onAccessibilityEvent()方法。绑定的Service是指我们自己实现的继承于AccessibilityService的Service类，当你在设置-无障碍中开启服务之后即将服务绑定到AccessibilityManagerService中。
这样我们解决了第二个问题：AccessibilityService是如何做到监控捕捉用户行为的：（以点击事件为例）
AccessibilityEvent产生：
View#performClick()
-> View#sendAccessibilityEventUncheckedInternal()
-> ViewGroup#requestSendAccessibilityEvent()
-> ViewRootImpl#requestSendAccessibilityEvent()
-> AccessibilityManager#sendAccessibilityEvent(event)
-> AccessibilityManagerService#sendAccessibilityEvent()
-> AccessibilityManagerService#notifyAccessibilityServicesDelayedLocked()
-> Service#notifyAccessibilityEvent(event)
AccessibilityEvent处理：
AccessibilityEvent
-> Binder驱动
-> IAccessibilityServiceClientWrapper#onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent)
-> HandlerCaller#sendMessage(message); // message中包括AccessibilityEvent
-> IAccessibilityServiceClientWrapper#executeMessage();
-> Callbacks#onAccessibilityEvent(event);
-> AccessibilityService.this.onAccessibilityEvent(event);
作者原文还有分析如何查找控件以及一些有用代码记录，不过由于文章篇幅限制，可以通过阅读原文查看。
文章代码有点多，以下由鸿洋我来给大家总结下：
当有人问你 AccessibilityService 的原理时？
其实也就是一个 Service 的子类，就像我们平时 bindService 一样，其核心代码就是复写 onBind方法，返回一个Binder对象，其实和我们平时写aidl 很类似，返回的是 IAccessibilityServiceClient.Stub 对象。
记住我们启动了一个远程 Service，等着客户端 bindService。
而当点击我们的 View 的时候，拿到 Event，辗转通过 ServiceManager 拿到AccessibilityManagerService 的代理对象与AccessibilityManagerService交互，而其内部维护的 UserState.mBoundServices为内部类 Service继承自ServiceConnection，内部包含 bindService(accessibilityService)代码，并在 onServiceConnected中通过IAccessibilityServiceClient.Stub.asInterface，这样就看到客户端binder 对象了，这样就可以和我们的服务端binder 交互了。
简言之，你可以认为本质上就是 bindService通信！
核心代码都在AccessibilityManagerService中。
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