腾讯优测优分享 | 双卡双待-工程师难言的痛

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【引子】
移动互联网的时代，手机通信录是自然的强社交关系的关系链，若是打通产品关系链和通信录关系链的通道，能够极大的丰富产品的关系链（见下图）。
使用电话本信息、打电话、发短信等功能是许多产品的需求点。Android做为智能手机平台，电话相关模块是系统的重要组成部分。但若是开发电话相关的功能就不得不面对“双卡双待”的问题。

1. 【双卡双待背景分析】
   用户为了兼顾运营商优点，使用双卡双待手机：

双卡双待这项技术在发展中国家使用很广泛，由于在发展中国家电信运营商发展不够成熟，相关管理制度不完善。从用户的角度出发，主要考虑资费问题，好比：移动通话信号好，联通3G上网流畅、流量费相对便宜，为了兼顾运营商的优点，用户选择双卡双待手机。

 

运营商为了争夺原有2G用户，推出双卡双待手机：
原有国内六大运营商中国移动，中国联通，中国电信，中国网通，中国铁通和中国卫通，通过了整合与拆分，用户在使用制式上各有不一样包括GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000；其中GSM占有量很是大，各运营商在推广新业务时，不得不兼顾原有GSM用户。例如电信若是手机只能使用电信卡，市场上推广会有不少障碍，运营商经过推出双卡双待来解决这个问题。
 
双卡双待相关技术发展：
.两套芯片，缺点是耗电量大、硬件成本高。这个至关因而两个手机“粘”在一块儿。
.双卡单待，须要手动切换，不是真正的双卡双待，用户只能使用一张卡。至关于加了一个“开关”。
.双卡双待，使用芯片控制手机在两个网络之间切换，由于切换速度很快用户感受是两张卡在同时待机。是目前采用的技术手段。

1. 【双卡双待碎片化现状】
   双卡方案不统一：

Android自己碎片化问题严重，Google标准API中没有双卡双待的支持，对于双卡双待实现方式业界也没有标准，因而双卡解决方案有了如今百花齐放、百家争鸣的局势。
 
涉及模块众多：
做为一个智能手机平台，电话部分是Android系统的重点功能。电话部分主要功能包括：呼叫（Call）、短信（Sms）、数据链接（Data Connection）、Sim卡相关、电话本等。尽管Android整个框架已经使用AIDL机制来解耦，使得各个模块之间尽量的独立，但对于开发者和产品人员来讲，全部涉及到这些模块的功能点都会受到双卡双待的困扰。
 
已成事实标准的双卡双待逼迫主流厂家开始支持：
在过去双卡双待是山寨手机的一个代名词，山寨机是最先发现这块需求并快速响应；后面随着用户的普及，不少大手机厂商纷纷推出双卡双待手机，包括一些在国外市场只支持单卡的机型，也会在国内作好了双卡双待，才推向市场。
最新的HTC One在国内没有单卡机器售卖，本来一体的机身设计，后经改装加入双卡双待功能。三星S系列也逐渐铺开双卡机型，双卡双待已经不是小众用户，也不是低端用户，这个现状对于开发者是个绕不过的坎儿。若是要开发电话模块相关的功能，开发团队必需要解决双卡双待的问题。

1. 【解决策略】
   双卡双待实现和真机ROM的Framework层实现密切相关，不一样的手机实现方式不同，同一系列的手机实现的策略相似，可是可能有差异。下面介绍分析解决的过程:

3.1 【准备工做】
工具准备：smali 和 dex2jar
详细操做流程请参见工具网站说明
https://code.google.com/p/dex...
https://code.google.com/p/sma...
材料准备：须要将适配的双卡手机 system目录下的framework 和 app目录文件提取出来备作反编译用。
3.2 【分析过程】
经过查看Android源代码和分析真机反编译代码能够看出Android电话模块架构主要核心机制是：一个服务（好比本文提到的电话服务）对应一个Manager管理类，一个Manager管理类对应一个AIDL接口（Android进程通讯接口），每一个AIDL接口会对应一个具体服务功能的实现。
电话服务 —> TelephonyManager —>PhoneInterfaceManager（ITelephony）—>底层具体服务
TelephonyManager（电话服务管理类）
Android框架中有上下文（context）的概念，不少资源和系统服务能够直接从上下文中得到，好比要得到电话管理类（TelephonyManager）能够经过下面方式得到：
context.getSystemService(“phone”);
 
咱们经过context 的实现类ContextImpl能够获取对电话管理类的访问
@Override
public Object getSystemService(String name) {
ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name);
return fetcher == null ? null : fetcher.getService(this);
}
全部的系统服务管理类，都注册在SYSTEM_SERVICE_MAP中。
从上图源代码中能够看到，getSystemService方法最终是靠传入对应服务的key从SYSTEM_SERVICE_MAP中得到对应的管理类，这里第一个坑爹点会出现，由于key对应的值，厂商会修改为各类值，好比有些手机是”phone2”，有些好比HTC手机是”htctelephony”，
因此须要反编译厂商源码去查找这些key值，下边会详细讲到。
 
ITelephony（电话相关的AIDL接口）
TelephonyManager中的具体操做大部分是经过ITelephony接口访问的，好比得到电话状态的操做：
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接口位于com.android.internal.telephony.包中，这个包是支撑android.telephony.对外接口的具体实现。
 
PhoneInterfaceManager （ITelephony的具体实现类，提供具体服务功能）
TelephonyManager大部分操做是经过ITelephony接口访问的，也就是经过其实现类PhoneInterfaceManager 来实际得到具体相关操做
public class PhoneInterfaceManager extends ITelephony.Stub {
…
public int getCallState() {
return DefaultPhoneNotifier.convertCallState(mCM.getState());
}
…
}
PhoneInterfaceManager 封装了电话相关的具体服务操做，这些操做最终将消息发送到RIL.java中转。
 
RIL.java和底层通讯
RIL.java是电话相关服务在Java层的信息收发中心。
RIL.java使用socket和rild进程通讯，RILRequest是一个请求的封装，经过RILSender将请求命令发送出去，经过RILReceiver接收命令的响应和主动消息。
进过上述的分析，能够总结出电话相关服务的架构。
 
3.3 【架构分析】

Android电话系统分为四个层次（见上图）：
Phone应用程序层：主要包括电话服务和Phone应用程序。
Java Framework层：主要包括两个程序包，其中：android.telephony. 是framework对外沟通的接口，com.android.internal.telephony 是和底层沟通的桥梁（socket ）。
Native Framework层： Rild守护进程。
驱动层：与网络进行沟通传输。
 
为了支持双卡双待功能，厂商实现的Java Framework层在TelephonyManager的节点向下开始自定义API实现对第二张卡的支持，经过反编译并分析真机的framework.jar能够获得自TelephonyManager如下厂商自定义的操做。而后，在App层经过反射调用对应的功能点就能够实现对两张卡的操做。
 
3.4【解决方案举例】
经过对市面上大部分双卡机型的反编译分析看，双卡双待的解决方案能够总结为3类：
TelephonyManager异化：三星、Moto系列
这类真机中提供了两个电话服务管理类，经过context.getSystemService（”phone2″）能够获得电话服务类中的第二张卡的电话服务管理类。这个方案属于最有节操的，开发成本是最低的。
在android.app.ContextImpl
中注册上下文的各类管理类，如下为Google官方代码中的实现：

如下是反编译三星 Node2 framework.jar获得的相关代码块
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);
}
});
能够看出经过context.getSystemService（”phone2″），就能够从上文中提到的SYSTEM_SERVICE_MAP拿到第二张卡的管理类，由于只是管理类实例不同，只须要拿到第二张卡的TelephonyManager实例，全部的方法均可以按照标准API正常使用。
方法异化：MTK芯片系列
MTK解决方案普遍用于联想以及中兴厂商中，这类手机没有新建Manager管理类，而是在管理类中新加入xxxGemini(int para)的方法，其中int参数表明卡槽，0为一卡槽，1为二卡槽。开发者须要经过反射来调用和标准API对应的Gemini方法来实现对应的操做。如下为反编译 联想A750 对应的得到Sim卡状态的方法具体实现。
public int getSimState()
{
return getSimStateGemini(getDefaultSim());
}
public int getSimStateGemini(int paramInt)
{……}
调用对应的Gemini方法能够实现对两张卡的操做，好比：经过反射调用getSimStateGemini分别传入0和1做为参数，就能够得到两张卡的SIM卡状态。
新建Manager类：华为系列
这种方案比较隐蔽的，经过修改增长本身实现类完成对双卡的支持，如下为华为C8825D的处理方案：
首先，获得对应的管理类
c = Class.forName(“android.telephony.MSimTelephonyManager“);
//其中MSimTelephonyManager类为厂商自定义的电话服务管理类
而后，经过反射调用对应的方法，能够成功的返回操做结果
method = c.getDeclaredMethod(“getSimState”, int.class);
 
总结：
双卡双待手机的适配过程主要是分析“异化”点，找到在Framework层中是如何区分卡槽的，不一样的手机实现不一样，对于TelephonyManager相关的解决方案总结有以上三种。对于短信相关的操做位于SmsManager中，解决策略和TelephonyManager相似，再也不详细分析。
通过上面的分析过程能够知道，一个模块的功能点，适配开发过程当中都须要进行下面三个步骤：
.反编译系统framework.jar、phone.apk等找到对应功能不一样卡槽的操做方式。
.在本地代码中经过反射调用该方法。
.验证操做是否成功。
过程相对比较复杂，须要反复的试验和验证，并且每款手机都要这样调查和解决一遍，所以开发成本是至关高的。
大连在Android机型适配上有着丰富的经验，目前已经开发出一套自动化的机型适配扫描工具–腾讯优测机型扫描系统。经过腾讯优测平台去检索代码中关于双卡双待的适配问题，平台自动检测代码可能的机型问题，并提供解决方案，从而能够极大的减轻开发者负担，提升适配开发效率。
目前腾讯优测平台已经接入RDM，在持续集成时能够勾选机型扫描，持续集成完成后项目组会收到机型扫描后的邮件报告，报告详细展现了机型适配的问题、影响的机型数量与型号、影响的用户数评估、相应适配问题的解决方案等；
项目若是想扫描机型问题，能够经过rdm的持续集成启动机型扫描。
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