Android系统模拟鼠标键盘详解

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_602f87700102uz8j.html

在Android系统下模拟鼠标键盘等输入设备，网络上资料非常多。但不少是人云亦云，甚至测试都不愿测试一下就抄上来了。这次写一点体会，当作抛砖引玉。

0.背景知识：
众所周知，Android是将Framework架在Linux之上的系统。Linux层和硬件打交道，Framework通过JNI等途径得到底层信息。
消息的传递是：Linux -> Framework -> Application
因为此架构的特性，我们很容易知道可以在哪些环节，以何种途径加入鼠标和键盘消息。

1.添加鼠标键盘消息的方法：
我们知道消息传递的路径，就很清楚可以在哪些环节把我们需要的键盘鼠标消息添加进去了。
1.1: Linux Driver 层面添加：
可以写一个Linux Driver，注册一个字符设备驱动程序，建立一个虚拟的字符设备，主设备号13。利用Ioctl()和应用程序沟通。
之前在Linux 2.4时代，Sam曾在S3C2440A上写过这样一个Driver，个人起名叫VInput。可以实现以上功能。
优点：很少。
缺点：
1.编程较为复杂。Linux Kernel从2.4到2.6，再到3.0。Kernel变动不小，仅字符设备驱动程序的注册方法和Device的建立方法都有不小的变化，devfs也不支持了。
2.需要有对应目标平台的Kernel Source Code。
3.需要有root权限，才能够insmod ko文件。

总结：这个方法并不好用。除了专业写Driver的朋友外，估计没有人会这么干。有一次曾想把Linux Kernel 2.4时代的VInput移植到Linux Kernel3.0来。但内核符号改变太大。没能实现。

1.2: Linux 用户层面添加：
在Linux Kernel 2.6的某个版本中，添加了UInput。即Input User level driver. 这个Driver允许应用程序通过和 /dev/uinput交互来创建一个新的Linux Input Device。这个Device可以是Keyboard， Mouse，绝对位置设备等等。既然Linux 层面都模拟出具体设备了。则Framework更会认为这是个实实在在的输入设备。则我们模拟出的消息会一路上传，一直传递到App层面。
具体方法：
http://blog.sina.com.cn/s/blog_602f87700100llew.html

优点：
程序简单易行，不需要Kernel Source Code。可以模拟几乎一切常见的输入设备。
缺点：
这个程序最好是使用NativeC程序写成一个可执行程序。只在Linux层运行。
但如果才用JNI把它做成一个库，供上层Android程序调用。则有可能会遇到一个问题：权限不足。
我们在Android系统下常看到/dev/input设备的拥有者是system. 同组的其它用户的权限常常是不可读写。而一般的APK的拥有者并不是system, 所以无法读写这个设备(/dev/uinput). 所以此方法在JNI方式下有可能会失败。
除非/dev/uinput的权限是666. 则没有问题。
(当然也有两个办法突破，但那是另一个话题了，可以看看以下文档系统签名部分：
http://blog.sina.com.cn/s/blog_602f87700101jm9b.html)

总结：这个方法Sam一直在实际使用。效果很不错。

1.3: Framework 层面修改：
这个办法只是理论上可行，可以在Framework 读取/dev/eventX 的JNI部分去下手。但实际上没有人会为了这个功能去破坏Framework的稳定。所以只是理论上可行。以前一个同事曾研究过这一块。但没有最终动手做。

总结：除非有特殊需求，否则不要这么做。

1.4: 利用Instrumentation发送键盘鼠标消息：
Instrumentation可以监听系统和应用程序之间的通讯。可以利用它给应用程序发送鼠标键盘消息。有点像Windows下的Hook。

具体方法：
如果仅想向本应用程序发送键盘鼠标消息。
Instrumentation inst=new Instrumentation();
inst.sendKeyDownUpSync(KeyEvent.KEYCODE_A);
inst.sendPointerSync(MotionEvent.obtain(SystemClock.uptimeMillis(), SystemClock.uptimeMillis(), MotionEvent.ACTION_DOWN, 100, 200, 0));
SystemClock.sleep(1000);
inst.sendPointerSync(MotionEvent.obtain(SystemClock.uptimeMillis(), SystemClock.uptimeMillis(), MotionEvent.ACTION_DOWN, 200, 200, 0));
SystemClock.sleep(1000);
inst.sendPointerSync(MotionEvent.obtain(SystemClock.uptimeMillis(), SystemClock.uptimeMillis(), MotionEvent.ACTION_UP, 200, 200, 0));

发送键盘和鼠标消息给当前有焦点的窗口。
可以采用：
sendKeyDownUpSync()
sendKeySync()
sendCharacterSync()等方式发送键盘消息。

可以使用sendPointerSync()发送鼠标消息。

但如果想向其它App的窗口发送键盘鼠标消息。仅仅这样做就会出错,程序会Crash。
java.lang.SecurityException: Injecting to another application requires INJECT_EVENT permission.

好的，我们加上这个权限。
在AndroidManifest.xml 的Permissions选单中，添加Uses Permission.选中INJECT_EVENT.

此时 uses-permission android:name=”android.permission.INJECT_EVENT” 被加入。
但编译时会报错，这个权限仅有System APP才能拥有。
呵呵，那只好再加系统权限了。

android:sharedUserId=”android.uid.system”>
加入。
生成未签名的APK。再使用apktools加上系统签名文件。这样，就可以向其它APP发送鼠标键盘消息了。

优点：简单易行。
缺点：如果向其它程序发送鼠标键盘，则需要系统签名文件。且一些程序估计从更底层拿消息，所以会产生在这类程序中无响应的情况。

总结：想向其它APP Window 发送消息。则一定需要系统签名。

总的看来，在Android系统中模拟鼠标键盘。采用UInput方案且在Linux层做NativeC可执行程序最为稳妥。在Linux层面就直接创建了输入设备。
如果采用Instrumentation方式，一方面一些APP可能不吃，另一方面，如果想向其它APP发送消息。则需要系统签名文件。

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