Android按键精灵触摸精灵触动精灵等软件模拟屏幕点击的基本原理

有很多游戏玩家会用到按键精灵类软件，通过定制脚本来完成任务
也有很多人恶意作弊，通过定时脚本多线程触发第一时间抢到礼包红包
有不少公司利用按键精灵自动化操作来完成各种商业目的
也有很多公司为了防住按键精灵等软件苦思各种对策

这篇文章的目的：纯讨论技术，不涉及灰色黑色产业，特此申明。

有哪一些方式可以实现？

Instrumentation? 需要系统签名，这就明你只能自行编译android系统。并且只能在你点击软件处于前台的时候才能处理，切换到别的app成为后台后就无法处理了。

IWindowManager？ IWindowManager里面的模拟按键和触摸事件的api,这类方法在很早版本就被google屏蔽了，想尝试通过反射绕过java的权限限制非常麻烦，而且很可能最后又被系统权限给拦住了。

按键精灵类软件。它们都是在root环境下使用的，不需要系统签名，不需要运行在前台，完美满足通过代码来模拟点击的行为。

按键精灵的触摸原理分析

Android的touch系统架构简图（省略了一些过程，包括windowManagerService的一些过程，有兴趣同学可以查看相关实现）

观察整个Android的touch分发流程，在最开始的时候，用户触摸屏幕，对/dev/input/event写入信号量。Android系统循环读取里面的输出，在进行向下分发。那么我们站在黑客的角度思考下，按键精灵类软件是root过的，最好的方式就是自定义linux的触摸事件，不断发送到/dev/input/event,从而顺理成章的模拟了android系统的点击行为。

Linux命令 getevent sendevent 备好一台root过的android手机

一、 getevent

1 在adb shell下面输入 getevent后，我们就能看到设备输入的硬件信息

dwlovehcy@bogon:~/OpenSource$ adb devices
List of devices attached
192.168.82.226:5555 device
dwlovehcy@bogon:~/OpenSource$ adb shell
shell@OnePlus2:/ $ getevent
add device 1: /dev/input/event8
  name:     "msm8994-tomtom-mtp-snd-card Headset Jack"
add device 2: /dev/input/event7
  name:     "msm8994-tomtom-mtp-snd-card Button Jack"
add device 3: /dev/input/event4
  name:     "qpnp_pon"
add device 4: /dev/input/event2
  name:     "STM VL6180 proximity sensor"
could not get driver version for /dev/input/mouse1, Not a typewriter
add device 5: /dev/input/event1
  name:     "fpc1020tp"
could not get driver version for /dev/input/mouse0, Not a typewriter
add device 6: /dev/input/event0
  name:     "fpc1020"
could not get driver version for /dev/input/mice, Not a typewriter
add device 7: /dev/input/event6
  name:     "gpio-keys"
add device 8: /dev/input/event3
  name:     "synaptics,s1302"
add device 9: /dev/input/event5
  name:     "synaptics,s3320"
2  尝试点击一次屏幕，看看shell的输出：
/dev/input/event5: 0003 0039 0000001c
/dev/input/event5: 0001 014a 00000001
/dev/input/event5: 0003 0035 00000220
/dev/input/event5: 0003 0036 0000059e
/dev/input/event5: 0003 0030 00000006
/dev/input/event5: 0000 0000 00000000
/dev/input/event5: 0003 0039 ffffffff
/dev/input/event5: 0001 014a 00000000
/dev/input/event5: 0000 0000 00000000
分析：此手机的event5负责了这个单点事件，这里面包含了1个touchdown、1到多个touchmove和1个touchup。
3 按一下手机的锁屏键：
/dev/input/event4: 0001 0074 00000001
/dev/input/event4: 0000 0000 00000000
/dev/input/event4: 0001 0074 00000000
/dev/input/event4: 0000 0000 00000000
分析：此手机的event4负责了这个锁屏按钮，里面包含一个按键的按下和放开

从上面2处可以看到，我们只要定义出类似的动作，就可以完成Android的单点点击和锁屏 {具体实现请具体看下文}
4 getevent的详细用法
shell@OnePlus2:/ $ getevent -h
Usage: getevent [-t] [-n] [-s switchmask] [-S] [-v [mask]] [-d] [-p] [-i] [-l] [-q] [-c count] [-r] [device]
    -t: show time stamps
    -n: don't print newlines
    -s: print switch states for given bits
    -S: print all switch states
    -v: verbosity mask (errs=1, dev=2, name=4, info=8, vers=16, pos. events=32, props=64)
    -d: show HID descriptor, if available
    -p: show possible events (errs, dev, name, pos. events)
    -i: show all device info and possible events
    -l: label event types and names in plain text
    -q: quiet (clear verbosity mask)
    -c: print given number of events then exit
    -r: print rate events are received
其中-l可显示event的定义，把刚才的输入翻译成指令集，我们使用-l并点击一下屏幕获得输出：
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   00000022
/dev/input/event5: EV_KEY       BTN_TOUCH            DOWN
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X    000001f2
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y    0000058a
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_TOUCH_MAJOR   00000006
/dev/input/event5: EV_SYN       SYN_REPORT           00000000
/dev/input/event5: EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   ffffffff
/dev/input/event5: EV_KEY       BTN_TOUCH            UP
/dev/input/event5: EV_SYN       SYN_REPORT           00000000
点击一下锁屏键获得输出：
/dev/input/event4: EV_KEY       KEY_POWER            DOWN
/dev/input/event4: EV_SYN       SYN_REPORT           00000000
/dev/input/event4: EV_KEY       KEY_POWER            UP
/dev/input/event4: EV_SYN       SYN_REPORT           00000000
我们得到了更加详细的输出，而这些输出跟linux的input.h的定义方式一样，从字面上我们得出各种类型的含义，具体解释可以参考linux的input.h
二、sendevent

1、sendevent这个命令可以使我们可以向root手机发送触摸信号量，我们再次观察下刚才getevent情况下锁屏的输出：
/dev/input/event4: 0001 0074 00000001
/dev/input/event4: 0000 0000 00000000
/dev/input/event4: 0001 0074 00000000
/dev/input/event4: 0000 0000 00000000
命令行输入sendevent -h:
1|shell@OnePlus2:/ $ sendevent
use: sendevent device type code value
命令行提示我们需要发送device type 和 取值，根据观察device type就是/dev/input/event4, 而value就是后面的例如：0001 0074 00000001（我们可以翻译成十进制来使用）

实际操作：
shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 1 116 1
shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 0 0 0
shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 1 116 0
shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 0 0 0
屏幕并没有被锁屏了，why，因为咋们输入速度不够快，中间有别的事件发生了或者超过了一系列时间的最大间隔~~~

咋们直接一起执行这4个命令：
shell@OnePlus2:/ $ sendevent  /dev/input/event4 1 116 1 & /dev/input/event4 0 0 0 & /dev/input/event4 1 116 0 &/dev/input/event4 0 0 0
屏幕顺利被锁定，HOHO，我们完成了最简单的一个HACK
2、测试下触摸，选择桌面上一个app，打开getevent，记录下这个过程中的信号量
/dev/input/event5: 0003 0039 00000030
/dev/input/event5: 0001 014a 00000001
/dev/input/event5: 0003 0035 00000225
/dev/input/event5: 0003 0036 000003b4
/dev/input/event5: 0000 0000 00000000
/dev/input/event5: 0003 0039 ffffffff
/dev/input/event5: 0001 014a 00000000
/dev/input/event5: 0000 0000 00000000
回到桌面，开始用sendevent来执行，大家可以动手自己把这段用sendevent组合起来，一样如预期，打开了刚才那个app。

Good job，我们能控制Android的单点点击了
如何完成各种Android机型的适配？
1. 在完成上面的过程后，有想彻底搞懂的同学你会有以下几个问题要问：

a、各种android手机对应的单点event居然不一样，甚至同厂家也是，怎么处理？

b、android手机多点触摸怎么处理？

c、 android手机滑动怎么处理？

等等各种问题
2. 统一为这些问题做一个解答：
仔细阅读linux input.h，里面定义了所有触摸定义，包括最基本的触摸坐标，压力值，触摸面积，按键，物理键，虚拟键盘等。然后继续对比getevent的输出。比如从上面的例子你就可以发现ABS_MT_POSITION_X，ABS_MT_POSITION_X是触摸的x和y坐标的代表位，并且他们值一定是0x35和0x36