通過api欺騙獲取安卓應用的啓動時間

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Android平臺上，一個App的啓動時間可以說是一個重要的性能指標。如何獲取一個App的啓動時間呢，接下來咱們詳細探討一下。

  在查閱Android的文檔之後發現，Android的shell命令裏面是有這個功能的，打開adb，輸入以下命令

        am是shell中集成的一個命令，ActivityManager的簡寫。一共需要提供兩個參數-W，-n，其中-W是指啓動完成之後，返回啓動耗時，是最關鍵的一個參數。-n後面跟的是需要啓動的App的包名和launchActivity。點擊確定之後，會發現App被成功啓動，且adb中會輸入以下結果

        其中ThisTime即是本次App啓動所花費的時間。

        到了這裏我們基本完成了一半的工作，但是每次都需要在adb中才能查看啓動時間無疑是很麻煩的，那麼如何在手機上通過一個App控制其他App的啓動，並獲取啓動時間呢，咱們繼續看。

        首先通過shell看一下am命令中包含什麼，在System/bin目錄下面找到“am”命令，並打印出之後是如下的結果

       可以看出他跟普通的shell命令不一樣，他是通過調用一個/framework/目錄下的一個am.jar完成的工作，並最終執行com.android.commands.am包下面的Am.java。那我們接下來要做的工作就是下載Android源碼，並找到這個Am.java。

        Am.java部分代碼如下：

public class Am extends BaseCommand {

    private IActivityManager mAm;
    ...

    public static void main(String[] args) {
        (new Am()).run(args);
    }

    ...

    @Override
    public void onRun() throws Exception {
        if (op.equals("start")) {
            runStart();
        }
        ...
    }

    private void runStart() throws Exception {
        ...
        IActivityManager.WaitResult result = null;
        int res;
        if (mWaitOption) {
            result = mAm.startActivityAndWait(null, null, intent, mimeType,
                        null, null, 0, mStartFlags, mProfileFile, fd, null, mUserId);
            res = result.result;
        } else {
            res = mAm.startActivityAsUser(null, null, intent, mimeType,
                    null, null, 0, mStartFlags, mProfileFile, fd, null, mUserId);
        }
        ...
    }
}

        看到代碼之後突然就有了一種豁然開朗的感覺，沒錯，就是main函數！他就是整個am命令的入口，並調用onRun方法。如果我們輸入的參數是“start"的話，會調用runStart()方法。在runStart()方法之前的預處理中，根據我們輸入的-W參數，將mWaitOption賦值爲true。然後最終就找到了整個命令的精髓所在--startActivityAndWait()！

        到這一步之後，我們需要做的工作就是如何在自己的App中調用這個startActivityAndWait方法。

        不過很明顯這個API是不對開發者開放的，Android系統中有很多隱藏API，Google之所以要將一些API隱藏（指加上@hide標記的public類、方法或常量）是因爲Android系統本身還在不斷的進化發展中。從1.0、1.1到現在4.4，這些隱藏的API本身可能是不穩定的（方法的參數數量，類型都會變化），所以使用隱藏API，意味着程序更差的兼容性。

        但這並不意味着我們就不能使用它，這些隱藏的API在系統中都是真實存在的，只是不對外開放而已。我們可以通過三種方法調用它，分別是：JAVA反射機制、API欺騙、重新編譯Android源碼。

        反射是Java的語言特性之一，在此不進行贅述，需要介紹一下API欺騙：燒製到手機中的android.jar包含了Android所需的各種類與方法；而供開發者使用的android.jar只是其中的一部分。API欺騙是指在應用中去模擬未公開的類和方法讓應用編譯通過並生成APK，然而在應用實際運行中調用的卻仍是燒製到手機中真實的android.jar。

        通過查看源碼我們可以看到需要模擬的是ActivityManagerNative、IActivityManager和他的startActivityAndWait方法。參照源碼，實現以下代碼：

package android.app;

public abstract class ActivityManagerNative {

    public static IActivityManager getDefault() {
        return null;
    }
}

package android.app;

import android.content.ComponentName;
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public abstract interface IActivityManager {

    public WaitResult startActivityAndWait(IApplicationThread caller, String callingPackage,
            Intent intent, String resolvedType, IBinder resultTo, String resultWho,
            int requestCode, int flags, String profileFile,
            ParcelFileDescriptor profileFd, Bundle options, int userId) throws RemoteException;

    public static class WaitResult implements Parcelable {
        public int result;
        public boolean timeout;
        public ComponentName who;
        public long thisTime;
        public long totalTime;
    };
}

        分別查閱4.0、4.4的源碼之後發現startActivityAndWait的參數個數和順序居然不一樣，那通過API欺騙的方式適配所有的系統版本看來是不現實了。但是我們可以結合Java的反射和API欺騙來完成這個工作。所以改寫後的代碼如下：

package android.app;

public abstract class ActivityManagerNative {

    public static IActivityManager getDefault() {
        return null;
    }
}

package android.app;

import android.content.ComponentName;
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public abstract interface IActivityManager {

    public static class WaitResult implements Parcelable {
        public int result;
        public boolean timeout;
        public ComponentName who;
        public long thisTime;
        public long totalTime;
    };
}

        然後在使用時，首先通過API欺騙獲取到一個IActivityManager的實例，然後通過Java反射找到startActivityAndWait方法，根據不同的系統版本，傳遞不同的參數，最終完成工作，代碼如下：

private void getStartActivityMethod() {
        activityManager = ActivityManagerNative.getDefault();
        Method[] methods = activityManager.getClass().getDeclaredMethods();

        for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
            String methodName = methods[i].getName();
            if (methodName.contains("startActivityAndWait")) {
                startActivityMethod = methods[i];
                startActivityMethod.setAccessible(true);
                break;
            }
        }
    }

    // 4.4
    private long startActivityWithFieldsForApi19(Intent intent) {
        Object[] objects = new Object[] { null, null, intent, null, null, null, 0, 0, null, null, null, 0 };
        return startActivityForResult(objects);
    }

    private long startActivityForResult(Object[] objects) {
        try {
            Object object = startActivityMethod.invoke(activityManager, objects);
            WaitResult waitResult = (WaitResult) object;
            return waitResult.thisTime;
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return -1;
    }

最後附上Android源碼的下載地址：http://grepcode.com/project/repository.grepcode.com/java/ext/com.google.android/android/

個人整理的不同系統版本startActivityAndWait()函數的詳情：http://download.csdn.net/detail/yutou58nian/7049953