Android用命令行启动应用

Android是基于Linux内核的操作系统，用Java写的应用程序被Android运行时虚拟机运行。

因为Android是基于Linux的，而Linux执行ELF格式的可执行文件，所以用C++编写的ELF格式的可执行文件也可以在Android运行，但有些限制。首先，Android /sdcard目录不能给文件设置+x可执行位，而把文件复制到其他文件夹需要root权限。其次，把一般Linux里的ELF可执行文件复制到Android，是不能运行的，因为系统架构等不匹配。但是，从Android Open Source Project（AOSP）源代码里可以验证，Android操作系统里的许许多多的功能都是C++写的ELF格式的可执行程序，只要在AOSP里恰当地写一个C++程序，恰当地编译，是可以在Android运行的。

因为Android运行时（Android Runtime，ART）是一个Java虚拟机，所以Android可以运行Java程序。Java程序包括带有main函数的程序（我把它称为纯Java程序）和Android Studio生成的所谓的应用。

可以想到，Android运行时一定是个C++程序。要运行纯Java程序的代码类似art hello.class。

在Android系统中，应用程序是由Launcher启动起来的，其实，Launcher本身也是一个应用程序，其它的应用程序安装后，就会Launcher的界面上出现一个相应的图标，点击这个图标时，Launcher就会对应的应用程序启动起来。^[1]

out/host/linux-x86/bin/art --32 -cp ~/Project/Java/2/Hello.dex 
    -EnableRWProfiling:true -EnableHeapSizeProfiling:false Hello

^[2]

用命令行启动纯Java程序

dalvikvm是Android 4.4以前就存在的命令，在4.4以后其内部调用art。^[3]TODO：显示源代码

调用方式如下

dalvikvm -cp /sdcard/Hello.dex -EnableRWProfiling:true -EnableHeapSizeProfiling:true Hello

-EnableRWProfiling:true -EnableHeapSizeProfiling:true是我自己定义的两个art虚拟机选项。

app_process是Android 4.4加入的命令，在内部调用art。app_process的源代码在frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp，文件开头有注释

/*
 * Main entry of app process.
 *
 * Starts the interpreted runtime, then starts up the application.
 *
 */

这样看来用app_process启动程序，一定会用解释方式执行，不会进行AOT静态编译，把代码编译成本地代码。我猜JIT即时编译仍然可能发生。

app_process的调用方式如下

app_process -Djava.class.path=Hello.dex -EnableRWProfiling:true -EnableHeapSizeProfiling:true /sdcard/ Hello

用命令行启动应用

用命令行启动应用需要指定应用的包名和活动名。

adb shell cmd package list packages可以列出所有包名：

...
package:com.android.managedprovisioning
package:com.android.dreams.phototable
package:com.facebook.katana
package:com.android.smspush
...

可见facebook的包名是com.facebook.katana。

应用的AndroidManifest.xml文件写着默认活动名，就是在启动器上点击应用图标，启动的活动。但是apk是压缩文件，但直接解压缩的话，AndroidManifest.xml是乱码的。我们要用apktool解压缩apk文件。Android SDK里面没有这样的工具。

在解压后的AndroidManifest.xml里面搜索“android.intent.action.MAIN”，会找到

<activity android:name="com.facebook.katana.LoginActivity">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
    </intent-filter>
</activity>

说明com.facebook.katana.LoginActivity是默认activity。有的程序会把这个值写成”.LoginActivity“，前面的包名可以省略。^[6]

知道了包名和活动名，就可以启动应用了。

am start -n com.facebook.katana/.LoginActivity

调用cat /system/bin/am，可以发现am是一个Bash脚本。

#!/system/bin/sh

if [ "$1" != "instrument" ] ; then
    cmd activity "$@"
else
    base=/system
    export CLASSPATH=$base/framework/am.jar
    exec app_process $base/bin com.android.commands.am.Am "$@"
fi

所以am其实调用app_process。这就表示如果要传入虚拟机参数，不能使用am命令。所以在Android用命令行启动应用的方法是

CLASSPATH=/system/framework/am.jar app_process -EnableRWProfiling:true -EnableHeapSizeProfiling:true  /system/bin com.android.commands.am.Am start -S -n com.facebook.katana/.LoginActivity

^[7]

参考资料

1. 罗升阳. Android应用程序启动过程源代码分析. . 2011-08-19 [2019-05-20].↑
2. out/host/linux-x86/bin/art的源文件是art/tools/art。↑
3. JesusFreke. How to execute the dex file in android with command?. . 2019-01-26 [2019-05-20].↑
4. 罗升阳. Android系统进程Zygote启动过程的源代码分析. . 2011-09-19 [2019-06-02].↑
5. Todd Kennedy. Implement shell commands for package and user services
   . . 2015-10-30 [2019-05-20].↑
6. ccpat. Android应用的默认Activity配置. . 2017-01-24 [2019-05-20].↑
7. 变量赋值和命令写在同一行的语法合法性在《Bash脚本解决一种问题的多种方法》有分析。↑