騰訊優測優分享 | 雙卡雙待-工程師難言的痛

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【引子】
移動互聯網的時代，手機通信錄是自然的強社交關係的關係鏈，若是打通產品關係鏈和通信錄關係鏈的通道，能夠極大的豐富產品的關係鏈（見下圖）。
使用電話本信息、打電話、發短信等功能是許多產品的需求點。Android做爲智能手機平臺，電話相關模塊是系統的重要組成部分。但若是開發電話相關的功能就不得不面對「雙卡雙待」的問題。

1. 【雙卡雙待背景分析】
   用戶爲了兼顧運營商優點，使用雙卡雙待手機：
   雙卡雙待這項技術在發展中國家使用很廣泛，由於在發展中國家電信運營商發展不夠成熟，相關管理制度不完善。從用戶的角度出發，主要考慮資費問題，好比：移動通話信號好，聯通3G上網流暢、流量費相對便宜，爲了兼顧運營商的優點，用戶選擇雙卡雙待手機。
    
   運營商爲了爭奪原有2G用戶，推出雙卡雙待手機：
   原有國內六大運營商中國移動，中國聯通，中國電信，中國網通，中國鐵通和中國衛通，通過了整合與拆分，用戶在使用制式上各有不一樣包括GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000；其中GSM佔有量很是大，各運營商在推廣新業務時，不得不兼顧原有GSM用戶。例如電信若是手機只能使用電信卡，市場上推廣會有不少障礙，運營商經過推出雙卡雙待來解決這個問題。
    
   雙卡雙待相關技術發展：
   .兩套芯片，缺點是耗電量大、硬件成本高。這個至關因而兩個手機「粘」在一塊兒。
   .雙卡單待，須要手動切換，不是真正的雙卡雙待，用戶只能使用一張卡。至關於加了一個「開關」。
   .雙卡雙待，使用芯片控制手機在兩個網絡之間切換，由於切換速度很快用戶感受是兩張卡在同時待機。是目前採用的技術手段。
2. 【雙卡雙待碎片化現狀】
   雙卡方案不統一：
   Android自己碎片化問題嚴重，Google標準API中沒有雙卡雙待的支持，對於雙卡雙待實現方式業界也沒有標準，因而雙卡解決方案有了如今百花齊放、百家爭鳴的局勢。
    
   涉及模塊衆多：
   做爲一個智能手機平臺，電話部分是Android系統的重點功能。電話部分主要功能包括：呼叫（Call）、短信（Sms）、數據鏈接（Data Connection）、Sim卡相關、電話本等。儘管Android整個框架已經使用AIDL機制來解耦，使得各個模塊之間儘量的獨立，但對於開發者和產品人員來講，全部涉及到這些模塊的功能點都會受到雙卡雙待的困擾。
    
   已成事實標準的雙卡雙待逼迫主流廠家開始支持：
   在過去雙卡雙待是山寨手機的一個代名詞，山寨機是最先發現這塊需求並快速響應；後面隨着用戶的普及，不少大手機廠商紛紛推出雙卡雙待手機，包括一些在國外市場只支持單卡的機型，也會在國內作好了雙卡雙待，才推向市場。
   最新的HTC One在國內沒有單卡機器售賣，本來一體的機身設計，後經改裝加入雙卡雙待功能。三星S系列也逐漸鋪開雙卡機型，雙卡雙待已經不是小衆用戶，也不是低端用戶，這個現狀對於開發者是個繞不過的坎兒。若是要開發電話模塊相關的功能，開發團隊必需要解決雙卡雙待的問題。
3. 【解決策略】
   雙卡雙待實現和真機ROM的Framework層實現密切相關，不一樣的手機實現方式不同，同一系列的手機實現的策略相似，可是可能有差異。下面介紹分析解決的過程:
   3.1 【準備工做】
   工具準備：smali 和 dex2jar
   詳細操做流程請參見工具網站說明
   https://code.google.com/p/dex2jar/
   https://code.google.com/p/smali/downloads/list
   材料準備：須要將適配的雙卡手機 system目錄下的framework 和 app目錄文件提取出來備作反編譯用。
   3.2 【分析過程】
   經過查看Android源代碼和分析真機反編譯代碼能夠看出Android電話模塊架構主要核心機制是：一個服務（好比本文提到的電話服務）對應一個Manager管理類，一個Manager管理類對應一個AIDL接口（Android進程通訊接口），每一個AIDL接口會對應一個具體服務功能的實現。
   電話服務 —> TelephonyManager —>PhoneInterfaceManager（ITelephony）—>底層具體服務
   TelephonyManager（電話服務管理類）
   Android框架中有上下文（context）的概念，不少資源和系統服務能夠直接從上下文中得到，好比要得到電話管理類（TelephonyManager）能夠經過下面方式得到：
   context.getSystemService(「phone」);
    
   咱們經過context 的實現類ContextImpl能夠獲取對電話管理類的訪問
   @Override
   public Object getSystemService(String name) {
   ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name);
   return fetcher == null ? null : fetcher.getService(this);
   }
   全部的系統服務管理類，都註冊在SYSTEM_SERVICE_MAP中。
   從上圖源代碼中能夠看到，getSystemService方法最終是靠傳入對應服務的key從SYSTEM_SERVICE_MAP中得到對應的管理類，這裏第一個坑爹點會出現，由於key對應的值，廠商會修改爲各類值，好比有些手機是」phone2」，有些好比HTC手機是」htctelephony」，
   因此須要反編譯廠商源碼去查找這些key值，下邊會詳細講到。
    
   ITelephony（電話相關的AIDL接口）
   TelephonyManager中的具體操做大部分是經過ITelephony接口訪問的，好比得到電話狀態的操做：
   public class TelephonyManager {
   …
   public int getCallState() {
   try {
   return getITelephony().getCallState();
   } catch (RemoteException ex) {
   return CALL_STATE_IDLE;
   } catch (NullPointerException ex) {
   return CALL_STATE_IDLE;
   }
   }
   …
   }
   ITelephony接口位於com.android.internal.telephony.包中，這個包是支撐android.telephony.對外接口的具體實現。
    
   PhoneInterfaceManager （ITelephony的具體實現類，提供具體服務功能）
   TelephonyManager大部分操做是經過ITelephony接口訪問的，也就是經過其實現類PhoneInterfaceManager 來實際得到具體相關操做
   public class PhoneInterfaceManager extends ITelephony.Stub {
   …
   public int getCallState() {
   return DefaultPhoneNotifier.convertCallState(mCM.getState());
   }
   …
   }
   PhoneInterfaceManager 封裝了電話相關的具體服務操做，這些操做最終將消息發送到RIL.java中轉。
    
   RIL.java和底層通訊
   RIL.java是電話相關服務在Java層的信息收發中心。
   RIL.java使用socket和rild進程通訊，RILRequest是一個請求的封裝，經過RILSender將請求命令發送出去，經過RILReceiver接收命令的響應和主動消息。
   進過上述的分析，能夠總結出電話相關服務的架構。
    
   3.3 【架構分析】

Android電話系統分爲四個層次（見上圖）：
Phone應用程序層：主要包括電話服務和Phone應用程序。
Java Framework層：主要包括兩個程序包，其中：android.telephony.* 是framework對外溝通的接口，com.android.internal.telephony* 是和底層溝通的橋樑（socket ）。
Native Framework層： Rild守護進程。
驅動層：與網絡進行溝通傳輸。
 
爲了支持雙卡雙待功能，廠商實現的Java Framework層在TelephonyManager的節點向下開始自定義API實現對第二張卡的支持，經過反編譯並分析真機的framework.jar能夠獲得自TelephonyManager如下廠商自定義的操做。而後，在App層經過反射調用對應的功能點就能夠實現對兩張卡的操做。
 
3.4【解決方案舉例】
經過對市面上大部分雙卡機型的反編譯分析看，雙卡雙待的解決方案能夠總結爲3類：
TelephonyManager異化：三星、Moto系列
這類真機中提供了兩個電話服務管理類，經過context.getSystemService（」phone2″）能夠獲得電話服務類中的第二張卡的電話服務管理類。這個方案屬於最有節操的，開發成本是最低的。
在android.app.ContextImpl
中註冊上下文的各類管理類，如下爲Google官方代碼中的實現：

如下是反編譯三星 Node2 framework.jar獲得的相關代碼塊
registerService(「phone「, new ServiceFetcher()
{
public Object createService(ContextImpl paramContextImpl)
{
return new TelephonyManager(paramContextImpl.getOuterContext(), 0);
}
});
registerService(「phone2「, new ServiceFetcher()
{
public Object createService(ContextImpl paramContextImpl)
{
return new TelephonyManager(paramContextImpl.getOuterContext(), 1);
}
});
能夠看出經過context.getSystemService（」phone2″），就能夠從上文中提到的SYSTEM_SERVICE_MAP拿到第二張卡的管理類，由於只是管理類實例不同，只須要拿到第二張卡的TelephonyManager實例，全部的方法均可以按照標準API正常使用。
方法異化：MTK芯片系列
MTK解決方案普遍用於聯想以及中興廠商中，這類手機沒有新建Manager管理類，而是在管理類中新加入xxxGemini(int para)的方法，其中int參數表明卡槽，0爲一卡槽，1爲二卡槽。開發者須要經過反射來調用和標準API對應的Gemini方法來實現對應的操做。如下爲反編譯 聯想A750 對應的得到Sim卡狀態的方法具體實現。
public int getSimState()
{
return getSimStateGemini(getDefaultSim());
}
public int getSimStateGemini(int paramInt)
{……}
調用對應的Gemini方法能夠實現對兩張卡的操做，好比：經過反射調用getSimStateGemini分別傳入0和1做爲參數，就能夠得到兩張卡的SIM卡狀態。
新建Manager類：華爲系列
這種方案比較隱蔽的，經過修改增長本身實現類完成對雙卡的支持，如下爲華爲C8825D的處理方案：
首先，獲得對應的管理類
c = Class.forName(「android.telephony.MSimTelephonyManager「);
//其中MSimTelephonyManager類爲廠商自定義的電話服務管理類
而後，經過反射調用對應的方法，能夠成功的返回操做結果
method = c.getDeclaredMethod(「getSimState」, int.class);
 
總結：
雙卡雙待手機的適配過程主要是分析「異化」點，找到在Framework層中是如何區分卡槽的，不一樣的手機實現不一樣，對於TelephonyManager相關的解決方案總結有以上三種。對於短信相關的操做位於SmsManager中，解決策略和TelephonyManager相似，再也不詳細分析。
通過上面的分析過程能夠知道，一個模塊的功能點，適配開發過程當中都須要進行下面三個步驟：
.反編譯系統framework.jar、phone.apk等找到對應功能不一樣卡槽的操做方式。
.在本地代碼中經過反射調用該方法。
.驗證操做是否成功。
過程相對比較複雜，須要反覆的試驗和驗證，並且每款手機都要這樣調查和解決一遍，所以開發成本是至關高的。
大連在Android機型適配上有着豐富的經驗，目前已經開發出一套自動化的機型適配掃描工具–騰訊優測機型掃描系統。經過騰訊優測平臺去檢索代碼中關於雙卡雙待的適配問題，平臺自動檢測代碼可能的機型問題，並提供解決方案，從而能夠極大的減輕開發者負擔，提升適配開發效率。
目前騰訊優測平臺已經接入RDM，在持續集成時能夠勾選機型掃描，持續集成完成後項目組會收到機型掃描後的郵件報告，報告詳細展現了機型適配的問題、影響的機型數量與型號、影響的用戶數評估、相應適配問題的解決方案等；
項目若是想掃描機型問題，能夠經過rdm的持續集成啓動機型掃描。
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