限制apk使用时长第二篇-限制/拦截Apk启动-应用锁功能-优快云博客

限制apk使用时长第二篇-限制、拦截Apk启动

前言

看到手机端有应用限时使用;
之前有客户提到过教育软件限制使用时长的客需，后面负责这个客需的同事没有搞定，没有去实现，这个客需点废弃掉了

那么自己就私下里去实现这样的一个功能。

一、技术点实现

自己通过分析，这里其实就是两方面的技术点，如下。这也是为什么分两篇文章来实现的原因。

设置应用使用时长；实时监听、统计应用时长
时限到大后，针对客户使用apk 进行拦截、提醒、限制使用。

第一篇我们具体分析监控应用使用时长，第二篇我们重点看看如何拦截，拦截方案。

二、参考资料

限制apk使用时长第一篇-统计apk使用时长强烈建议和第一篇一起看看
Android IActivityController实现app启动监听
 深入理解IActivityController
Android实现监听APP启动、前台和后台

后面我们的实现方案就是通过 IActivityController 来实现的。

三、实际手机端拦截效果

在这里插入图片描述

第一张图是刷抖音时候马上到限时时间，提醒效果；第二、三、四张图中，限时时间已经到了，对应用进行拦截使用。
第二张：图片icon 置灰色，表示一个超时状态。这个效果理论上在Launcher3 里面定义效果即可。
第三张、第四张：当我们从首页点击应用logo、或者从最近应用,进入app,看到的效果。

我们看看第三张和第四张图片的当前Activity 如下：

com.coloros.digitalwellbeing/.module.setting.ExpireTimeCoverActivity

如第一篇分析，拦截、显示、统计其实就是一个app 里面干的事情，作为一个单独app实现的。如第一篇显示app使用时长的Activity 如下：

com.coloros.digitalwellbeing/.ui.activity.PhoneUseTimeActivity
com.coloros.digitalwellbeing/.ui.activity.ScreenLimitActivity
com.coloros.digitalwellbeing/.ui.activity.AppLimitSettingActivity

四、涉及到的源码-方案思路

涉及到的系统源码

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
/frameworks/base/core/java/android/app/IActivityController.aidl

这个需求初步看就是在AMS 里面找一下解决方案，奈何每次看 AMS 都是两万多行代码里面遛一遛，看着都烦。找看着像的方法，再仔细研读下API，查阅一下资料。幸运的是，我一下子就找到了。然后借助一下google 查看方法关联的业务、用途等。

在这里插入图片描述

对于方法、源码分析，追踪建议看一下参考资料，这里不深入研究。原理就是看门狗WatchDog 监听每次Activity活动，然后回调一次。

framework层源码分析

ActivityManagerService - setActivityController

@Override
6502      public void setActivityController(IActivityController controller, boolean imAMonkey) {
6503          if (controller != null) {
6504              Binder.allowBlocking(controller.asBinder());
6505          }
6506          mActivityTaskManager.setActivityController(controller, imAMonkey);
6507      }

setActivityController 方法是 AMS 里面的方法，那么现在的方向就是反射调用 AMS里面的这个setActivityController 方法了。

现在我们看看参数类型，特别是第一个：IActivityController controller

IActivityController

源码路径：/frameworks/base/core/java/android/app/IActivityController.aidl
原来它是一个 aidl 文件，那么反射的时候就涉及到binder 了。源码如下：

说明了这个类用于测试，不要用于常规应用开发。


18  package android.app;
19  
20  import android.content.Intent;
21  
22  /**
23   * Testing interface to monitor what is happening in the activity manager
24   * while tests are running.  Not for normal application development.
25   * {@hide}
26   */
27  interface IActivityController
28  {
29      /**
30       * The system is trying to start an activity.  Return true to allow
31       * it to be started as normal, or false to cancel/reject this activity.
32       */
33      boolean activityStarting(in Intent intent, String pkg);
34  
35      /**
36       * The system is trying to return to an activity.  Return true to allow
37       * it to be resumed as normal, or false to cancel/reject this activity.
38       */
39      boolean activityResuming(String pkg);
40  
41      /**
42       * An application process has crashed (in Java).  Return true for the
43       * normal error recovery (app crash dialog) to occur, false to kill
44       * it immediately.
45       */
46      boolean appCrashed(String processName, int pid,
47              String shortMsg, String longMsg,
48              long timeMillis, String stackTrace);
49  
50      /**
51       * Early call as soon as an ANR is detected.
52       */
53      int appEarlyNotResponding(String processName, int pid, String annotation);
54  
55      /**
56       * An application process is not responding.  Return 0 to show the "app
57       * not responding" dialog, 1 to continue waiting, or -1 to kill it
58       * immediately.
59       */
60      int appNotResponding(String processName, int pid, String processStats);
61  
62      /**
63       * The system process watchdog has detected that the system seems to be
64       * hung.  Return 1 to continue waiting, or -1 to let it continue with its
65       * normal kill.
66       */
67      int systemNotResponding(String msg);
68  }

源码方法不多，解释如下：

方法	说明
activityStarting	当系统正在启动一个activity时会触发，当返回true，表示允许启动。当返回状态noraml/false分别表示停止/拒绝启动activity
activityResuming	当系统正在返回一个activity时会触发，当返回true，表示允许返回。当返回状态noraml/false分别表示停止/拒绝返回activity
appCrashed	当一个应用进程已经崩溃会触发，当返回true时，表示可以重启，当返回false时，表示立即杀死它（进程）。
appEarlyNotResponding	检测到 ANR 时立即进行早期呼叫。
appNotResponding	当一个应用进程出现ANR时就会触发，当返回0时，表示会弹出应用无响应的dialog，如果返回1时，表示继续等待，如果返回-1时，表示立即杀死进程。
systemNotResponding	当系统看门狗已经监测到系统似乎挂起就会触发，如果放回1时，表示继续等待，如果返回-1时，就让系统进行正常的自杀（这里的正常自杀，我的理解是系统自己主动自杀，该保存的数据先保存等然后就自杀，并不是因为其他原因导致的自杀）

主要用于app状态监听控制。对于应用开发者来说，此接口为给我们提供了各种可能性，比如统计每个app启动次数，crash次数等。

效果

当我们集成到应用里面并进行监听后，看看日志打印如下：
在这里插入图片描述
所以我们能够监听app 如上方法相关状态，然后在每个状态里面处理业务。

应用端集成-反射实现

如上分析，通过反射实现AMS里面的 setActivityController 方法即可。

准备两个文件文件，binder 相关
在这里插入图片描述

反射监听调用方法

//在进入页面时调用setActivityController()方法,注册aidl回调,当界面有变化时会触发activityStarting(),activityResuming()事件
    fun setActivityController() {
        Log.d(TAG, "setActivityController")
        try {
            val cActivityManagerNative = Class.forName("android.app.ActivityManagerNative")
            //加载得到ServiceManager类，然后得到方法getService。
            val getServiceMethod = Class.forName("android.os.ServiceManager").getDeclaredMethod(
                "getService", *arrayOf<Class<*>>(
                    String::class.java
                )
            )
            //通过getServiceMethod得到ServiceManager的实例（隐藏类，所以使用Object）
            val ServiceManager = getServiceMethod.invoke(null, *arrayOf<Any>("activity"))
            val iBinder = cActivityManagerNative.getMethod(
                "asInterface",
                IBinder::class.java
            )
            //获取到ActivityManagerService执行类
            val iAMS = iBinder.invoke(null, ServiceManager)
            val setMethod = iAMS.javaClass.getMethod(
                "setActivityController", Class.forName("android.app.IActivityController"),
                Boolean::class.javaPrimitiveType
            )
            //用我们的代理类替换系统的代理
            setMethod.invoke(iAMS, ActivityController(), true)
        } catch (e: ClassNotFoundException) {
            e.printStackTrace()
        } catch (e: NoSuchMethodException) {
            e.printStackTrace()
        } catch (e: IllegalAccessException) {
            e.printStackTrace()
        } catch (e: InvocationTargetException) {
            e.printStackTrace()
        }
    }

实现aidl 接口-ActivityController


import android.app.IActivityController;
import android.content.Intent;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;

public class ActivityController extends IActivityController.Stub {
    private static final String TAG = ActivityController.class.getSimpleName() + "======";

    public boolean activityStarting(Intent intent, String pkg) throws RemoteException {

        //拦截动作
        Log.d(TAG, " >>>>>>start, pkg =" + pkg);

        return true;

    }

    public boolean activityResuming(String pkg) throws RemoteException {

        Log.d(TAG, ">>>>>>resuming, pkg =" + pkg);

        return true;

    }

    public boolean appCrashed(String processName, int pid, String shortMsg, String longMsg, long timeMillis, String stackTrace) throws RemoteException {
        Log.d(TAG, ">>>>>>appCrashed, processName =" + processName);

        return false;

    }

    public int appEarlyNotResponding(String processName, int pid, String annotation) throws RemoteException {
        Log.d(TAG, ">>>>>>appEarlyNotResponding, processName =" + processName);

        return 0;

    }

    public int appNotResponding(String processName, int pid, String processStats) throws RemoteException {
        Log.d(TAG, ">>>>>>appNotResponding, processName =" + processName);

        return 0;

    }

    public int systemNotResponding(String msg) throws RemoteException {
        Log.d(TAG, ">>>>>>systemNotResponding, processName =" + msg);

        return 0;

    }

}

IActivityController-反编译后的aidl 对应的java - 或者集成framework.Jar 包里面的

自己实现的如下见资料：
应用拦截-密码锁-应用密码里面有对应的源码文件。
也可以用Framework.jar 里面的类，直接实现

在这里插入图片描述

五、关联知识点 setActivityController - IActivityController 接口

方法-setActivityController

功能概述

这个方法允许设置一个 IActivityController 接口的实现，AMS 会在关键的活动生命周期事件发生时回调该控制器。这通常用于：

系统测试框架(如 Monkey 测试)
调试工具
特殊的系统监控场景

IActivityController 接口

典型用途

Monkey 测试:

// 在 Monkey 测试中设置控制器
mAm.setActivityController(this, true);

崩溃监控:

通过实现 appCrashed 回调可以监控应用崩溃
返回 true 可以阻止系统显示崩溃对话框

活动启动拦截:

通过 activityStarting 回调可以拦截活动启动
返回 false 将阻止活动启动

实现细节

在 AMS 内部，该方法会：

检查调用者权限
更新内部状态标志 mControllerIsAMonkey
设置或清除活动控制器 mController
可能涉及 Binder 调用跨进程通信

注意事项

这是一个系统内部 API，普通应用不应使用
错误的控制器实现可能导致系统不稳定
在正式发布版本中通常会被禁用或限制
此方法主要供系统测试和调试工具使用，对于常规应用开发通常不需要直接与之交互。

总结

上面着重分析、了解了AMS里面的setActivityController 方法，以此功能实现限时应用中拦截应用功能。拦截后弹出限时限时的提醒应用不就可以了嘛。
setActivityController 是一个系统级别的api 偏用于测试，但是实际工控产品非GMS 严格要求的产品是可以使用的。
既然可以拦截、可以查看应用活动状态，其实这个setActivityController 方法回调的业务就可以实现限时应用的时间统计、进入次数、限时等。
很多时候我们需要知道当前top 顶层应用是哪一个，这也是一种解决方案的思路。
这里分析偏解决客需、业务。实际setActivityController 方法源码应该研究如何监听Activity 等 Monitor 相关的知识点才是重点。