Что делает отладка андроида

Все о функциях разработчика в вашем телефоне

Константин Иванов

Настройки, которые используются для отладки и для разработки приложений, спрятаны в вашем телефоне – спрятаны в прямом смысле слова. Многие из нас идут в соответствующий раздел меню, чтобы запустить отладку USB или переключиться к рабочему модулю ART, но кроме этого, здесь имеется целый список настроек. Большая часть никогда вам не понадобится, но разве не интересно узнать, что скрывается в недрах вашего устройства?

«Разблокируем» функции разработчика в телефоне

Как говорилось выше, эти функции изначально скрыты. Это имеет смысл, поскольку найти их просто, а большинству людей они попросту не нужны. Для того, чтобы добраться до них, идем в раздел «Об устройстве» и ищем там пункт «Номер сборки». После пяти быстрых тапов появляется диалоговое окно – теперь устройство считает вас разработчиком. Только попробуйте ничего не испортить, ладно? Ну, или делайте что хотите – тоже вариант. Так или иначе, возможность заставить ваш телефон перестать работать всегда имеется.

А теперь посмотрим на предложенные функции повнимательнее.

Настройки

• Создать отчет об ошибках. Тапаете здесь, чтобы отправить соответствующее сообщение туда, куда вы хотите. Устройство готовит нужные файлы для отправки, что занимает пару минут, после чего вы видите уведомление. Если смахнуть его, процесс остановится, а если тапнуть, сообщение отправится.
• Пароль резервного копирования. Позволяет использовать ADB для создания бэкапа и восстановления приложений и связанных с ними данных на вашем компьютере. Резервное копирование данных требует введения пароля, и без него данные не могут быть восстановлены.
• Активный режим. Выбор этого пункта позволяет вам держать экран работающим постоянно при подключении телефона кабелем к зарядному устройству или к компьютеру по USB. Не стоит использовать этот пункт без надобности, поскольку это верный способ выжечь экран.
• Выбор рабочего модуля. Именно здесь вы можете выбрать между Dalvik и ART. Последний по-прежнему находится в тестовом режиме – это явно не то, что мы увидим в Android L. С некоторыми телефонами у него настоящий антагонизм, поэтому стоит уточнить на соответствующем форуме насчет вашей модели устройства.
• Включить журнал трансляции операций HCI Bluetooth. Иногда разработчику или специалисту по безопасности требуется перехватить и проанализировать пакеты Bluetooth HCI. Включение этого пункта помещает их в файл, который находится во встроенной памяти устройства (/sdcard/btsnoop_hci.log) для восстановления. После этого их можно проанализировать программой типа Wireshark.
• Статистика процессов. Все, что вам может понадобиться узнать о запущенных на вашем устройстве процессах. Тапаете здесь, а потом на одном из пунктов. Для обычного пользователя это просто набор цифр, но для разработчика может быть весьма полезным.
• Отладка USB. То, что позволяет вашему телефону связываться с компьютером, используя Android Debug Bridge (ADB). Это требуется для использования DDMS или команд ADB.
• Отозвать авторизацию отладки USB. Когда отладка при помощи компьютера происходит в первый раз, вам нужно авторизовать его и установить пару ключей. Эта настройка отменяет данное действие и предлагает повторить его снова.
• Отчеты об ошибках. Включает опцию, которая становится видимой, когда вы зажимаете кнопку питания для сбора и отправки отчета об ошибках. Очень удобно, если вы что-то тестируете.
• Фиктивные местоположения. Эта настройка позволяет вам вручную задавать информацию о местоположении, заставляя ваш телефон думать, что он там, где его в действительности нет. Кроме читов для Forsquare, это полезно для приложений, которые используют информацию о местоположении.
• Приложение для отладки. Эта настройка позволяет вам выбрать приложение для отладки. Вам не требуется действительно подключаться к отладчику, но если вы включите его, то не будете получать сообщений об ошибках, когда останавливаетесь на точке останова. Если вы не понимаете, что это значит, тогда эта настройка вам никогда не требовалась и не понадобится. Она создана для работы со средствами разработчика, позволяющими убедиться в том, что приложение работает корректно.
• Подождите, пока отладчик. Этот пункт остается неактивным, пока вы не выберет приложение для отладки. Когда оно установлено и выбрано, то настройка просто не позволяет выбранному приложению запуститься до тех пор, пока не включится отладчик. Еще один пункт, который нужен разработчикам, но бесполезен для большинства пользователей.
• Проверять для USB. Позволяет Google сканировать приложения, которые вы поставили через ADB, на предмет вредоносного поведения. Хорошая вещь.
• Показывать касания. Выбирая этот пункт, вы будете видеть визуальный эффект, подтверждающий регистрацию касания экрана.
• Местоположение указателя. Эта настройка размещает в верхней части экрана строку, в которой выводятся координаты точки экрана, которой коснулись последней.
• Показать обновления экрана. Заставляет край «окна» вспыхивать, когда происходит обновление контекста. Раздражает безумно.
• Показывать границы макета. Отмечает края элементов в окне диалога для того, чтобы вы знали, куда нужно нажать, чтобы активировать его. Попробуйте – и немедленно выключайте.
• Написание справа налево. Изменяет ориентацию экрана для поддержки языков с правосторонним написанием
• Анимация окна: масштаб. Устанавливает скорость воспроизведения анимации окна. Чем меньше число, тем быстрее.
• Анимация перехода: масштаб. Устанавливает скорость воспроизведения анимации при переходе. Опять же, чем меньше, тем быстрее.
• Эмуляция дополнительных дисплеев. Эта настройка позволяет разработчикам имитировать различные размеры экрана. Не самая надежная вещь.
• Рендеринг принудительно. Заставляет приложения использовать аппаратный двухмерный рендеринг, если они были написаны так, чтобы не использовать его по умолчанию. Иногда творит чудеса. Иногда отправляет все к чертям. Будьте бдительны.
• Показать обновления окна. С этой настройкой любая отрисовка, производимая графической подсистемой, получает красную подсветку.
• Показывать аппаратные обновления. Выделяет аппаратные уровни зеленым при обновлении. Зачем это нужно — можете почитать здесь http://www.curious-creature.org/2013/09/13/optimizing-hardware-layers/ (на английском).
• Отладка наложения. Наложение происходит каждый раз, когда приложение запрашивает систему на отрисовку чего-либо поверх чего-то иного. Эта настройка позволяет вам видеть, когда и где это происходит, чтобы видеть, в чем проблема.
• Включить 4х MSAA. Эта настройка принудительно включает множественную выборку сглаживания (MSAA). Как и с любым другим графическим ускорителем, чем больше сглаживания, тем лучше все смотрится. Но скорость работы при этом падает.
• Строгий режим. Эта настройка заставляет экран мигать, когда приложение использует главный поток для выполнения длительной и интенсивной операции.
• Выводить использование ЦП. Размещает в правом верхнем углу небольшое окно с информацией о центральном процессоре и его использовании. Забавная игрушка.
• Профиль обработки GPU. Эта настройка может либо рисовать график на экране, либо писать его в файл. График — визуальное отображение загрузки работы графического адаптера. Еще одна вещь, на которую интересно посмотреть.
• Включить трассеровку OpenGL. Настройка, позволяющая следить за ошибками OpenGL и помещающая их в специальный файл лога по вашему выбору. Ничего такого, что стоило бы трогать большинству пользователей.
• Не сохранять операции. Эта настройка уничтожает любое приложение, как только вы закрываете его окно. Ничего хорошего из этого не выйдет, что бы там на форумах ни писали.
• Фоновые процессы. Позволяет задавать в настройках количество процессов, которые могут одновременно работать в фоне. Еще одна вещь, которую большинству из нас не стоит трогать слишком часто. Если вообще стоит.
• Показать все ANR. Эта настройка заставляет все процессы показать сообщение «Приложение не отвечает», если приложение зависло, включает фоновые процессы, которые не запускаются пользователем. Полезно, если одно приложение мешает нормально работать другому.

Понятно, что большинству пользователей все эти настройки ни на что не сдались. Кроме того, лезть туда и нажимать на пункты меню ради самого процесса — не лучшая идея. Но всегда стоит знать, что вообще можно сделать, хотя бы и просто для того, чтобы не делать этого никогда.

Надеемся, что наш рассказ просветил вас немного по вопросу этих настроек и опций, записанных непонятными словами. Кстати, в зависимости от выбранного языка системы, производителя и версии ОС Android, набор пунктов может несколько отличаться разделами и их названиями.

Источник

Декомпиляция и отладка Android-приложений

В статье будет рассказано о том, как подключить отладчик к Android-приложению и пошагово пройти через вызываемые методы, используя информацию, полученную после декомпиляции приложения.

В статье будет рассказано о том, как подключить отладчик к Android-приложению и пошагово пройти через вызываемые методы, используя информацию, полученную после декомпиляции приложения. Хорошая новость в том, что для отладки не требуются привилегии суперпользователя. Описанные техники могут быть очень кстати во время пентестов мобильных приложений, поскольку мы можем «проникнуть» в код во время работы программы, получить и записать информацию, к которой обычно у нас нет доступа. Например, можно перехватить трафик перед шифрованием и на лету получить ключи, пароли и любую другую ценную информацию. Статья будет полезна пентестерам и разработчикам мобильных приложений, желающих получить более глубокие знания о возможных атаках на платформе Android.

Требования к тестовой среде:

В статье будет использоваться следующая конфигурация: Windows 8, Android Studio и IntelliJ IDEA. Устройство: Nexus 4 с Android версии 4.4.4. Рекомендую все утилиты добавить в переменную окружения PATH, чтобы облегчить и ускорить доступ к этим инструментам.

Android application package (APK), используемый в статье, можно скачать отсюда: com.netspi.egruber.test.apk.

Инструкция ниже поможет вам подготовить устройство для экспериментов.

Активация раздела Developer Options

Для начала на Android-устройстве должна быть разрешена отладка через USB (опция USB debugging), что позволит «общаться» с девайсом при помощи инструментов из набора Android SDK. Однако перед этим необходимо активировать раздел Developer options. На устройстве зайдите в раздел Settings > About Phone и кликните несколько раз на пункт Build Number, после чего должно появиться сообщение о том, что раздел Developer options активирован.

Рисунок 1: Для того чтобы активировать раздел Developer options, необходимо несколько раз кликнуть на Build number

Разрешение отладки через USB

Чтобы разрешить отладку через USB-порт, зайдите в раздел Settings > Developer options и отметьте флажок напротив USB debugging.

Рисунок 2: Включение опции USB debugging

Подключение устройства и запуск ADB

После подключение устройства к компьютеру через USB-порт, должно появиться сообщение «USB debugging connected on the device». Также следует проверить, можно ли подключиться к устройству при помощи приложения Android Debug Bridge (ADB), входящего в состав Android SDK (пакет Android SDK Platform-tools). В командной строке введите следующую команду:

Устройство должно отобразиться в списке.

Рисунок 3: Список подключенных устройств

Если устройство не отобразилось в списке, то наиболее вероятная причина в некорректно установленных драйверах (в Windows). В зависимости от устройства драйвер можно найти либо в Android SDK, либо на сайте производителя.

Проверка приложения на возможность отладки

Перед отладкой Android-приложений вначале необходимо проверить, есть ли такая возможность. Проверку можно выполнить несколькими способами.

Первый способ – запустить Android Device Monitor, входящий в состав Android SDK (в папке tools). В Windows файл называется monitor.bat. При открытии Android Device Monitor устройство отобразится в разделе Devices.

Рисунок 4: Приложение Android Device Monitor

Если какое-либо приложение на устройстве можно отлаживать, это приложение также отобразится в списке. Я создал тестовую программу, но список пуст, поскольку программу отлаживать нельзя.

Второй способ проверить приложение на возможность отладки – исследовать файл AndroidManifest.xml из пакета приложения (APK, Android application package). APK представляет собой zip-архив, содержащий всю информацию, необходимую для запуска приложения на Android-устройстве.

Всякий раз, когда приложения загружается из Google Play Store, также загружается и пакет приложения. Все загруженные APK-файлы обычно хранятся на устройстве в папке /data/app. Если у вас нет прав суперпользователя, вы не сможете получить список файлов из директории /data/app. Хотя, если вы знаете имя APK-файла, можете скопировать его при помощи утилиты adb. Чтобы узнать имя APK-файла, введите следующую команду:

Появится командная строка устройства. Затем введите следующую команду:

pm list packages -f

Отобразится список всех пакетов на устройстве.

Рисунок 5: Перечень пакетов на устройстве

Глядя на список, находим тестовое приложение.

Рисунок 6: Пакет созданного тестового приложения (выделено белым)

Теперь необходимо скопировать файл пакета. Открываем шелл и вводим следующую команду:

adb pull /data/app/[.apk file] [location]

Рисунок 7: Копируем APK-файл с устройства в систему

Теперь нужно открыть файл пакета и исследовать содержимое AndroidManifest.xml. К сожалению, мы не можем просто так распаковать архив, поскольку APK-файл закодирован в бинарном формате. Для раскодировки чаще всего используется утилита apktool, хотя я использую APK Studio, поскольку у этого приложения дружелюбный графический интерфейс. Далее в статье будет рассказываться об APK Studio.

В APK Studio кликните на маленькую зеленую иконку, задайте имя проекту и укажите путь к APK файлу. Затем укажите пусть для сохранения проекта.

Рисунок 8: Создание нового проекта в APK Studio

После открытия APK выберите файл AndroidManifest.xml и посмотрите параметры тега application. Если флаг android:debuggable отсутствует (или присутствует, но установлено значение false), значит, приложение отлаживать нельзя.

Рисунок 9: Содержимое файла AndroidManifest.xml

Модификация файла AndroidManifest.xml

При помощи утилиты apktool или APK Studio мы можем модифицировать файлы и упаковывать содержимое обратно в пакет. Сейчас мы изменим файл AndroidManifest.xml так, чтобы приложение можно было отлаживать. Добавляем внутрь тега application строчку android:debuggable=»true».

Рисунок 10: Изменяем содержимое тега application

После добавления флага кликаем на иконку «молоток» и заново собираем пакет. Пересобранный пакет будет находиться в директории build/apk.

Рисунок 11: Повторная сборка пакета завершилась успешно

После пересборки пакет подписывается и его можно заново установить на устройстве (все Android-приложения должны быть подписаны). Большинство приложений не проверяет сертификат, при помощи которого происходит подпись. В противном случае необходимо изменить код, выполняющий эту проверку.

Теперь нужно установить пересобранный пакет. Вначале удаляем старое приложение при помощи следующей команды:

adb pm uninstall[package name]

Затем устанавливаем новый пакет:

adb install [.apk file]

Также можно удалить и установить пакет одной командой:

adb install -r [.apk file]

Рисунок 12: Установка пересобранного пакета

Проверьте, чтобы переустановленное приложение корректно запускалось на устройстве. Если все работает, переходим обратно в Android Device Monitor, где должно появиться тестовое приложение.

Рисунок 13: Теперь пересобранное приложение можно отлаживать

Настройка среды разработки (IDE)

Теперь к пересобранному приложению можно подцепить отладчик, но вначале нужно создать проект в среде разработки (в статье используется IntelliJ IDEA). Создаем новый проект. В поле Application name указываем произвольное имя. В поле Package name указываем имя, в точности совпадающее с иерархией папок пересобранного пакета.

Рисунок 14: Создание нового проекта в IntelliJ IDEA

Обычно имя APK-файла совпадает со структурой папок, хотя, если вы не уверены, в APK Studio проверьте иерархию директорий до папки, где находятся файлы приложений. В моем случае имя и структура папок полностью совпадают (com.netspi.egruber.test).

Рисунок 15: Иерархия директорий тестового приложения

Снимите флажок «Create Hello World Activity» и завершите создание проекта (все остальные параметры остаются по умолчанию). Новый проект должен выглядеть примерно так:

Рисунок 16: Иерархия папок и файлов нового проекта

После создания проекта нужно добавить исходный код из APK-файла для того, чтобы отладчик «знал» имена символов, методов, переменных и т. д. Хорошая новость в том, что Android-приложения можно декомпилировать практически без потери качества (исходный код будет совпадать с оригиналом). После декомпиляции исходный текст импортируется в среду разработки (IDE).

Получение исходных текстов из пакета приложения

Для начала необходимо преобразовать APK в jar-файл. Затем мы при помощи java-декомпилятора получим исходный текст приложения. Преобразование в jar будем делать при помощи утилиты dex2jar. У dex2jar есть файл d2j-dex2jar.bat, используемый для конвертирования APK в jar. Синтаксис команды довольно прост:

d2j-dex2jar.bat [.apk file]

Рисунок 17: Преобразование APK в jar

Затем открываем или перетаскиваем полученный файл в JD-GUI (это java-декомпилятор).

Рисунок 18: Структура jar-файла

Jar-файл должен отобразиться в виде иерархической структуры, внутри которой находятся java-файлы с читабельным исходным кодом. Заходим в File > Save All Sources, чтобы упаковать все исходные тексты в zip-архив.

Рисунок 19: Сохранение исходных текстов декомпилированного файла

После сохранения исходных текстов распаковываем архив в отдельную директорию.

Рисунок 20: Распакованный архив

Теперь нужно импортировать обе директории в созданный ранее проект в IDE. В IntelliJ заходим в папку src и копируем туда содержимое распакованного архива (две директории).

Рисунок 21: Обе папки скопированы в директорию src

Возвращаясь в Intellij, видим обновленный проект.

Рисунок 22: В проекте появились исходные тексты

Если мы кликнем на какой-нибудь элемент из списка, то увидим исходный текст. Как видно на скриншоте ниже (исходный текст класса LoginActivity), исходный код обфусцирован при помощи ProGuard.

Рисунок 23: Обфусцированный исходный текст класса LoginActivity

Теперь, когда в проекте появились исходные тексты, мы можем начать устанавливать точки останова на методах и переменных. По достижению точек останова приложение будет останавливаться. В качестве примера я установил точку останова на методе (прямо в обфусцированном коде), отвечающим за обработку информации, введенной в текстовом поле.

Рисунок 24: Поставлена точка останова на обфусцированный метод

Как только появилась точка останова, подключаем отладчик к процессу на устройстве, кликнув на иконку с экраном в правом верхнем углу (на вашей IDE иконка может отличаться).

Рисунок 25: Подключаем отладчик к процессу

Далее вам будет предложено выбрать процесс, к которому нужно подключиться. Будут отображены только процессы с флагом android:debuggable=»true».

Рисунок 26: Перечень процессов для подключения отладчика

После выбора процесса отладчик подсоединится к устройству.

Рисунок 27: Отладчик подключен к процессу, запущенному на устройстве

В текстовое поле я буду вводить число 42 (если помните, на соответствующем методе стоит точка останова).

Рисунок 28: В текстовое поле вводим число 42

После нажатия на кнопку «Enter Code» выполнение приложения прервется на точке останова, поскольку отладчик «осведомлен», какой метод вызывается на устройстве. Скомпилированное Android-приложение содержит отладочную информацию (например, имена переменных), доступную любому отладчику, совместимому с Java Debug Wire Protocol (JDWP). Если в приложении разрешена отладка, отладчик, совместимый с JDWP (в эту категорию попадает большинство отладчиков идущих в составе сред разработки для Java), сможет подсоединиться к виртуальной машине Android-приложения, а затем считывать и выполнять отладочные команды.

Рисунок 29: Сработала точка останова

На скриншоте ниже видно число, которое ранее мы ввели в текстовом поле.

Рисунок 30: Перечень переменных текущего экземпляра класса

Мы можем не только считывать данные в приложении, но и вставлять свои собственные. Это может быть полезно, если мы, например, захотим прервать поток выполнения кода и обойти некоторые участки алгоритма. При помощи отладчика мы можем лучше понять логику работы приложения и проанализировать то, что недоступно обычному пользователю. Например, может оказаться очень полезным просмотр используемых функций шифрования и динамические ключи. Кроме того, иногда при отладке полезно знать, как функции взаимодействуют с файловой системой или базой данных, чтобы понять какая информация сохраняется приложением. Подобные манипуляции доступны на любом Android-устройстве без привилегий суперпользователя.

Источник