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Android App 不死之路

 3 years ago
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neoserver,ios ssh client

如何让你的app一直在运行状态呢？

默认情况下，不做任何跨进程部署配置的话，每个android app运行在单独一个虚拟机上，每个虚拟机对应一个进程。当app被系统回收或者是被用户主动杀掉（通过app管理软件），进程就彻底退出了。

在有些场景，app所在的进程退出了，我们希望还能做一些操作。比如，app被卸载后（卸载会先退出运行），我们希望跳转浏览器做一些卸载原因的调查问卷；或者为了优化体验，提高app热启动速度，再比如，有些监控的app，我们希望一直在运行，否则可能数据不准确，这就需要app所在进程退出后能自我启动。

为了做到app停止运行状态的监控和执行回调，典型的解决方案就是多进程相互守护。

去你的手机上瞧瞧，设置-应用管理-运行中 ，有没有发现,支付宝，QQ，微信等等App同时都有两个进程在运行，有木有。

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multiprocess

双进程相互守护

双进程A和B相互守护，当A进程检测到B进程退出时，A进程重新启动B进程，同理当A进程退出时，B重新启动A进程。进程的运行状态的检测是实现进程守护的关键点，比较容易想到的方案有：

  1. 通过轮训的方式查询远端进程的状态
  2. 通过发送心跳包来看是否能接受应答,无应答，远端进程可能已经退出
  3. 在Application生命周期终止时，也就是onTerminate方法里发送广播通知对方自己即将灭亡

通过轮训的方式，只要通过ps命令查询状态，无需A和B做进程间通信；心跳包应答检测的方式需要通过socket或者别的IPC机制来做通信。

守护进程可以是一个运行android app的进程（Dalvik进程），也可以是一个linux的原生进程，如果是Dalvik进程，当app被卸载时，进程会被退出，字节码被移除，无法再运行任何逻辑比如跳转浏览器页面。

如果守护进程是linux系统里fork一个新的进程，与app不在同一个进程空间，当app被关闭或者杀掉或者卸载的时候，不会影响守护的运行状态，也就是说守护还是处于运行状态，可以执行相应操作。因此守护可以监控app的运行状态，发现app停止运行时，可以发送命令启动app进程，保证app的生存，这对某些系统监控的app来说至关重要。而且linux上的进程，通过android上的PackageManger获取不到，也不会在app管理软件的运行软件之列，基本上不会被杀掉，守护本身可以相对可靠的生存。

本文介绍一下，如何在linux 上fork一个原生进程来守护Dalvik app的进程。

linux原生进程守护

介绍几个linux下的几个api

  • int daemon (int nochdir, int noclose);

将程序将运行在后台，成为一个daemon程序，而linux下大多的服务都是以此方式运行的

  • int getopt_long(int argc, char * const argv[], 
         const char *optstring,  
     const struct option *longopts, int *longindex);

    参数解析的帮助函数，当命令参数多个而且有些课选参数时，如果只按顺序接受参数容易混乱，如果按参数名来对应则便利很多,可以参考一下

  • FILE popen(const char command , const char *type );

popen()创建一个管道，fork一个新的进程执行shell命令，popen()的返回值是个标准I/O流，必须由pclose来终止。前面提到这个流是单向的（只能用于读或写）。向这个流写内容相当于写入该命令的标准输入，命令的标准输出和调用popen()的进程相同；与之相反的，从流中读数据相当于读取命令的标准输出，命令的标准输入和调用popen()的进程相同.

  • int system(const char * string);

函数说明
system()会调用fork()产生子进程，由子进程来调用/bin/sh-c string来执行参数string字符串所代表的命令，此命>令执行完后随即返回原调用的进程。在调用system()期间SIGCHLD 信号会被暂时搁置，SIGINT和SIGQUIT 信号则会被忽略。
返回值

守护流程图

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守护流程图

守护的程序代码

int main( int argc, char* argv[]  )
{
signal(SIGTERM, SIG_IGN);
const char *process_name = NULL;
const char *package_name = NULL;
const char *activity_name = NULL;
int interval_sec = 30;
struct option options[] =
{
{ "process_name", required_argument, 0, 'p' },
{ "package_name", required_argument, 0, 'a' },
{ "activity_name", required_argument, 0, 'c' },
{ "interval_sec", required_argument, 0, 'i' },
{ 0, 0, 0, 0 }
};
int c;
for (;;)
{
c = getopt_long(argc, argv, "p:a:c:i:", options, NULL);
if (c == -1)
{
break;
}
switch (c)
{
case 'p':
process_name = optarg;
break;
case 'a':
package_name = optarg;
break;
case 'c':
activity_name = optarg;
break;
case 'i':
interval_sec = atoi(optarg);
break;
default:
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
if (process_name == NULL || package_name == NULL || activity_name == NULL)
exit(EXIT_FAILURE);
daemon(1, 1);
run_service(process_name, package_name, activity_name, 10);
return 0;
}

run_service的实现

int chk_process(const char *process_name)
{
FILE   *stream;
char   *line = NULL;
size_t len = 0;
ssize_t read_len;
stream = popen( "ps", "r" );
if (stream == NULL)
return -1;
int exists = 0;
while ( (read_len = getline(&line, &len,  stream)) != -1)
{
int len = strlen(line);
char *cmd = line + len;
while ( len >0 )
{
len--;
if ( *cmd == ' ')
{
cmd++;
break;
}
cmd--;
}
if( strncmp(cmd, process_name, strlen(process_name)) == 0 )
{
exists = 1;
break;
}
}
pclose( stream );
if ( line != NULL )
free(line);
return exists;
}
void run_service(const char *process_name, const char *package_name, const char *activity_name, int interval_sec)
{
while (1)
{
if ( chk_process(process_name) == 0)
{
char *pkg_activity_name = NULL;
// 格式化命令
asprintf(&pkg_activity_name, "/system/bin/am start --user 0 -n %s/%s", package_name, activity_name);
system(pkg_activity_name);// 执行命令启动app
free(pkg_activity_name);
}
// sleep 指定时间间隔
sleep(interval_sec);
}
return;
}

编译成功后生成xxx，重命名为xxx.so,把文件拷贝到libs下，这样安装后该文件会被同动态库一起拷贝到data/data/app_package目录下，编写拷贝和chmod相关逻辑的代码,大概流程如下

  1. path = “/data/data/” +packageName; // 安装后的app路径
  2. 执行shell命令:dd if= path+lib/xxx.so of=path/xxx ;//拷贝到app路径下，重命名为xxx
  3. 赋可执行权限 chmod 777 path/xxx；
  4. 运行可执行文件 path/xxx -p process_name -a pkgname ..(别的参数)

需要注意的一点：
这里的操作都是通过执行shell来完成的，需要先cd到app 路径下，才会有读写权限。

public static boolean execCommand(String command, String packageName) {
Process process = null;
try {
process = Runtime.getRuntime().exec("sh");  //获得shell.
DataInputStream inputStream = new DataInputStream(process.getInputStream());
DataOutputStream outputStream = new DataOutputStream(process.getOutputStream());
//保证在command在自己的数据目录里执行,才有权限写文件到当前目录
outputStream.writeBytes("cd /data/data/" + packageName + "\n");
outputStream.writeBytes(command + " \n");
outputStream.writeBytes("exit\n");
outputStream.flush();
process.waitFor();
byte[] buffer = new byte[inputStream.available()];
inputStream.read(buffer);
String s = new String(buffer);
} catch (Exception e) {
return false;
}
return true;
}

编好代码打包测试时，通过app管理界面停止app的运行，看看app是否会被重新启动。

http://www.cnblogs.com/caosiyang/archive/2012/06/25/2560976.html

http://blog.csdn.net/cashey1991/article/details/7942809

文／aimfaraway（简书作者）
原文链接：http://www.jianshu.com/p/a4a6222654a0
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