在 Android 应用程序中托管可执行文件

Question

我正在开发一个依赖于 ELF 二进制文件的 Android 应用程序： 我们的 Java 代码与这个二进制文件交互以完成任务。这 运行时需要在应用程序启动时启动和终止 应用程序退出/按需。

问题：

1. 我假设我们将能够使用 Runtime.exec() API。我在哪里有什么限制吗 需要将我的库放在文件夹结构中吗？系统运行时如何定位这个可执行文件？是否有某种类路径设置？

2. 由于应用程序依赖于这个运行时，我是 考虑将其包装在服务周围，以便可以启动或 按要求停止。处理此类可执行文件的最佳方法是什么 在 Android 项目中？

3. 如果我没有此可执行文件的源代码，还有哪些其他选择？

请指教。

谢谢。

Answer 1

1) 不，应该没有限制，除了那些访问系统文件并因此需要 root 的限制。最好的地方是直接到 /data/data/[your_package_name] 以避免污染其他地方。

2) 可以在此处找到有关针对本机库进行编译的非常详尽的讨论：http://www.aton.com/android-native-libraries-for-java-applications/。另一种选择是 arm 的交叉编译器（这是用于编译内核的交叉编译器，它是免费的：http://www.codesourcery.com/sgpp/lite/arm）。如果您计划维护一个执行您的指令的服务，请注意，android 可以随时停止和重新启动服务。

3) 现在，如果您没有源代码，我希望您的文件至少可以编译为 arm 可执行文件。如果没有，我看不出你怎么能运行它。

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您将通过在您的 java 类中运行以下命令来执行该文件：

String myExec = "/data/data/APPNAME/FILENAME";
Process process = Runtime.getRuntime().exec(myExec);
DataOutputStream os = new DataOutputStream(process.getOutputStream());
DataInputStream osRes = new DataInputStream(process.getInputStream());

我对您的可执行文件一无所知，因此您可能需要也可能不需要实际获取 inputStream 和 outputStream。

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我假设运行 adb 来推送二进制文件是不可能的，所以 我一直在寻找一种巧妙的包装方式。我发现了一篇关于在您的应用程序中包含可执行文件的好帖子。在这里查看： http://gimite.net/en/index.php?Run%20native%20executable%20in%20Android%20App

重要的部分是这个（强调我的）：

来自 Android Java 应用，使用 assets 文件夹

• 在资产文件夹中包含二进制文件。
• 使用getAssets().open(FILENAME) 获取InputStream。
• 将其写入/data/data/APPNAME（例如/data/data/net.gimite.nativeexe），您的应用程序有权写入文件并使其可执行。
• 使用上面的代码运行/system/bin/chmod 744 /data/data/APPNAME/FILENAME。
• 使用上面的代码运行您的可执行文件。

该帖子使用assets 文件夹，而不是android 建议用于静态文件的raw 文件夹：

提示：如果您想在编译时在应用程序中保存静态文件，请将文件保存在项目 res/raw/ 目录中。您可以使用 openRawResource() 打开它，传递 R.raw。资源标识。此方法返回一个 InputStream，您可以使用它来读取文件（但您不能写入原始文件）。

要访问数据文件夹，您可以按照此处的说明进行操作： http://developer.android.com/guide/topics/data/data-storage.html#filesInternal 另外，File#setExecutable(boolean); 方法应该可以代替 shell 命令。

所以，把所有东西放在一起，我会尝试：

InputStream ins = context.getResources().openRawResource (R.raw.FILENAME)
byte[] buffer = new byte[ins.available()];
ins.read(buffer);
ins.close();
FileOutputStream fos = context.openFileOutput(FILENAME, Context.MODE_PRIVATE);
fos.write(buffer);
fos.close();


File file = context.getFileStreamPath (FILENAME);
file.setExecutable(true);

当然，所有这些都应该在安装后只进行一次。您可以在onCreate() 或任何检查文件是否存在的地方进行快速检查，如果文件不存在则执行所有这些命令。

让我知道它是否有效。祝你好运！

Answer 2

这里是关于如何打包和运行可执行文件的完整指南。我基于我在这里找到的内容和其他链接，以及我自己的反复试验。

1.) 在您的 SDK 项目中，将可执行文件放在您的 /assets 文件夹中

2.) 像这样以编程方式获取该文件目录 (/data/data/your_app_name/files) 的字符串

String appFileDirectory = getFilesDir().getPath();
String executableFilePath = appFileDirectory + "/executable_file";

3.) 在应用程序的项目 Java 代码中：将可执行文件从 /assets 文件夹复制到应用程序的“文件”子文件夹（通常是 /data/data/your_app_name/files），函数如下：

private void copyAssets(String filename) {

AssetManager assetManager = getAssets();

InputStream in = null;
OutputStream out = null;
Log.d(TAG, "Attempting to copy this file: " + filename); // + " to: " +       assetCopyDestination);

try {
    in = assetManager.open(filename);
    Log.d(TAG, "outDir: " + appFileDirectory);
    File outFile = new File(appFileDirectory, filename);
    out = new FileOutputStream(outFile);
    copyFile(in, out);
    in.close();
    in = null;
    out.flush();
    out.close();
    out = null;
} catch(IOException e) {
Log.e(TAG, "Failed to copy asset file: " + filename, e);
} 

Log.d(TAG, "Copy success: " + filename);
}

4.) 更改 executable_file 上的文件权限以使其真正可执行。使用 Java 调用来实现：

File execFile = new File(executableFilePath);
execFile.setExecutable(true);

5.) 像这样执行文件：

Process process = Runtime.getRuntime().exec(executableFilePath);

请注意，此处引用的任何文件（例如输入和输出文件）都必须构造完整的路径字符串。这是因为这是一个独立的衍生进程，它不知道“pwd”是什么。

如果你想读取命令的标准输出，你可以这样做，但到目前为止，它只适用于系统命令（如“ls”），而不是可执行文件：

BufferedReader reader = new BufferedReader(
new InputStreamReader(process.getInputStream()));
int read;
char[] buffer = new char[4096];
StringBuffer output = new StringBuffer();
while ((read = reader.read(buffer)) > 0) {
    output.append(buffer, 0, read);
}
reader.close();
process.waitFor();

Log.d(TAG, "输出：" + output.toString());

Answer 3

对于从 Android 10 开始执行二进制文件，只能从只读文件夹执行。这意味着您应该在您的应用程序中打包二进制文件。 Android doc

1. 将android:extractNativeLibs="true"放入AndroidManifest；
2. 把你的二进制文件放到src/main/resources/lib/*目录下，*——代表CPU架构，比如armeabi-v7a；

3. 使用这样的代码来执行：

   private fun exec(command: String, params: String): String {
   try {
       val process = ProcessBuilder()
           .directory(File(filesDir.parentFile!!, "lib"))
           .command(command, params)
           .redirectErrorStream(true)
           .start()
       val reader = BufferedReader(
           InputStreamReader(process.inputStream)
       )
       val text = reader.readText()
       reader.close()
       process.waitFor()
       return text
   } catch (e: Exception) {
       return e.message ?: "IOException"
   }
   }
   

这里是与reddit 上的 android 团队回答的讨论。

Answer 4

我使用 NDK 做过类似的事情。我的策略是使用 NDK 重新编译程序并编写一些调用程序的 main 函数的包装 JNI 代码。

我不确定 NDK 代码的生命周期是什么样的。即使是打算长时间运行的服务也可以在方便时由系统启动和停止。您可能必须关闭 NDK 线程并在必要时重新启动它。