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android无障碍模式实现自动化计算器

2025-06-12

android

毫无疑问，从幼年开始的好习惯是最完美的，我们把这叫做‘教育’,因为教育其实就是一种早年开始的习惯。所以我们看到与以后的时期相比，幼年时代学语言，舌头学习表达方式和发音时更柔顺，学各种技巧动作时，关节更灵活。——培根

源码地址：

https://gitee.com/VampireAchao/honor-calc-automation

Honor Calc Automation：Android 无障碍自动化计算器开发全流程详解

项目简介

Honor Calc Automation 是一个基于 Kotlin 的 Android 自动化工具，利用无障碍服务（AccessibilityService）自动操作荣耀计算器，实现批量、自动化输入和计算数学公式。项目结构清晰，界面简洁，支持日夜间主题，适合学习 Android 无障碍自动化开发。

技术栈与项目结构

  • 开发语言：Kotlin（核心），部分 Java
  • 构建工具：Gradle
  • UI 框架：Material Components
  • 主要模块：
    • MainActivity.kt：主界面与用户交互
    • MyAccessibilityService.kt：无障碍自动化服务
    • res/：布局与主题资源

主要功能

  1. 批量自动计算：用户输入公式，应用自动调用荣耀计算器并模拟按钮输入，完成计算。
  2. 无障碍服务自动操作：通过 AccessibilityService 实现对第三方应用（计算器）的自动化控制。
  3. 主题适配：支持日夜间模式，提升视觉体验。
  4. 权限引导：自动检测无障碍权限，便捷引导用户开启。

开发流程与调试技巧

1. 如何确定不同手机的计算器包名

在自动化开发中，不同品牌手机的计算器包名可能不同。推荐用 logcat 快速筛选：

  • 步骤：

    1. 在 Android Studio 的 logcat 面板，输入 cmp= 或 Starting: 作为过滤条件。

    2. 在手机上手动打开计算器应用，观察 logcat 输出，通常会出现如下日志：

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      Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.hihonor.calculator/.Calculator }

      其中 cmp= 后面的 com.hihonor.calculator 就是包名。

    3. 也可以用 adb 命令辅助：

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      adb shell "dumpsys window | grep mCurrentFocus"

      切换到计算器界面，命令输出会包含当前前台应用的包名。

2. 节点结构分析与调试

开发无障碍自动化时，首先要了解目标应用界面控件结构。项目中实现了递归遍历所有节点，打印详细信息和 actions 的调试代码：

  • 作用：输出当前界面所有控件（节点）的类名、文本、资源ID、描述、可编辑性、子节点数和可用操作，便于分析每个按钮的属性。
  • 开发流程：
    1. 先实现递归遍历并打印所有节点信息。
    2. 运行服务，在目标界面（如计算器）触发无障碍事件，查看日志输出。
    3. 分析日志，查找每个按钮（如数字、运算符、等号）对应的 text、resourceId 等属性。
    4. 根据日志信息，选择合适的查找方式（如通过 text 或 resourceId）。
    5. 用分析得到的节点信息，编写代码自动查找并点击对应按钮，实现自动化输入。

这种方式极大提高了无障碍自动化开发的准确性和效率，避免了盲目猜测控件属性。

关键代码逻辑详解

1. 主界面交互（MainActivity.kt）

  • 公式输入与提交：用户在输入框填写公式，点击“计算”按钮后，调用无障碍服务的静态方法 enqueueFormula 提交公式。
  • 无障碍权限检测：如未开启无障碍服务，点击“开启无障碍”按钮跳转系统设置。
  • 用户反馈：通过 Toast 显示提交状态或错误提示。
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package com.example.calculatorautomation

import android.content.Intent
import android.os.Bundle
import android.provider.Settings
import android.widget.Button
import android.widget.EditText
import android.widget.Toast
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val formulaInput = findViewById<EditText>(R.id.formulaInput)
        val calcBtn = findViewById<Button>(R.id.calcBtn)
        val openAccessibilityBtn = findViewById<Button>(R.id.openAccessibilityBtn)

        calcBtn.setOnClickListener {
            val formula = formulaInput.text.toString()
            if (formula.isNotBlank()) {
                MyAccessibilityService.enqueueFormula(formula)
                Toast.makeText(this, "已提交公式: $formula", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            } else {
                Toast.makeText(this, "请输入公式", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
        }

        openAccessibilityBtn.setOnClickListener {
            val intent = Intent(Settings.ACTION_ACCESSIBILITY_SETTINGS)
            startActivity(intent)
        }
    }
}

2. 无障碍自动化服务（MyAccessibilityService.kt）

2.1 服务初始化与事件监听

  • 单例模式：通过 companion object 保证服务唯一实例，并存储待处理公式。
  • 服务连接：onServiceConnected 设置监听窗口变化和点击事件，确保只在计算器界面处理公式。

2.2 公式处理流程

  • 公式队列：enqueueFormula 静态方法接收公式，触发处理。
  • 自动启动计算器：launchCalculator 方法通过显式 Intent 启动荣耀计算器。
  • 窗口变化监听：onAccessibilityEvent 检测到计算器界面时自动处理公式。

2.3 节点遍历与按钮点击

  • 递归遍历节点并打印：logAllNodes 方法递归遍历所有节点，输出详细信息，辅助开发调试。
  • 输入公式：inputFormula 遍历界面节点，查找并点击对应数字、运算符按钮，最后点击等号。
  • 节点查找：findNodeByResId 递归查找指定资源 ID 的节点，确保兼容不同界面结构。
  • 日志调试：详细日志输出，便于调试和问题定位。
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package com.example.calculatorautomation

import android.accessibilityservice.AccessibilityService
import android.accessibilityservice.AccessibilityServiceInfo
import android.content.Intent
import android.os.Handler
import android.os.Looper
import android.util.Log
import android.view.accessibility.AccessibilityEvent
import android.view.accessibility.AccessibilityNodeInfo

class MyAccessibilityService : AccessibilityService() {
    companion object {
        private var instance: MyAccessibilityService? = null
        private var pendingFormula: String? = null

        fun enqueueFormula(formula: String) {
            Log.d("CalcDemo", "enqueueFormula: $formula")
            pendingFormula = formula
            instance?.processFormula()
        }
    }

    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        Log.d("CalcDemo", "MyAccessibilityService onCreate")
    }

    override fun onServiceConnected() {
        super.onServiceConnected()
        instance = this
        Log.d("CalcDemo", "无障碍服务已连接")
        serviceInfo = serviceInfo.apply {
            eventTypes = AccessibilityEvent.TYPE_WINDOW_STATE_CHANGED or AccessibilityEvent.TYPE_VIEW_CLICKED
            feedbackType = AccessibilityServiceInfo.FEEDBACK_GENERIC
            flags = AccessibilityServiceInfo.FLAG_REPORT_VIEW_IDS
        }
    }

    override fun onAccessibilityEvent(event: AccessibilityEvent?) {
        Log.d("CalcDemo", "onAccessibilityEvent: $event")
        if (event?.eventType == AccessibilityEvent.TYPE_WINDOW_STATE_CHANGED) {
            val pkg = event.packageName?.toString()
            Log.d("CalcDemo", "窗口变化: $pkg")
            if (pkg?.contains("calculator", ignoreCase = true) == true ||
                pkg?.contains("honor", ignoreCase = true) == true) {
                processFormula()
            }
        }
    }

    override fun onInterrupt() {
        Log.d("CalcDemo", "无障碍服务被中断")
    }

    private fun launchCalculator() {
        try {
            val intent = Intent()
            intent.setClassName("com.hihonor.calculator", "com.hihonor.calculator.Calculator")
            intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
            startActivity(intent)
            Log.d("CalcDemo", "已尝试启动荣耀计算器")
        } catch (e: Exception) {
            Log.e("CalcDemo", "启动计算器失败: ${e.message}")
        }
    }

    fun processFormula() {
        val formula = pendingFormula ?: return
        pendingFormula = null
        Log.d("CalcDemo", "开始处理公式: $formula")
        launchCalculator()
        Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed({
            inputFormula(formula)
        }, 1200)
    }

    private fun inputFormula(formula: String) {
        val root = rootInActiveWindow
        if (root == null) {
            Log.e("CalcDemo", "无法获取当前窗口节点")
            return
        }
        Log.d("CalcDemo", "开始输入公式")

        // 递归遍历所有节点，打印详细信息和actions
        fun logAllNodes(node: AccessibilityNodeInfo?, depth: Int = 0) {
            if (node == null) return
            val prefix = "  ".repeat(depth)
            val cls = node.className?.toString() ?: ""
            val txt = node.text?.let { "\"$it\"" } ?: "null"
            val resId = node.viewIdResourceName ?: ""
            val desc = node.contentDescription?.toString() ?: ""
            val actions = node.actionList?.joinToString { it.label?.toString() ?: it.id.toString() } ?: ""
            Log.d(
                "CalcDemo",
                "${prefix}Node: class=$cls, text=$txt, resId=$resId, desc=$desc, editable=${node.isEditable}, childCount=${node.childCount}, actions=[$actions]"
            )
            for (i in 0 until node.childCount) {
                logAllNodes(node.getChild(i), depth + 1)
            }
        }
        logAllNodes(root)

        // 只做按钮点击，不做结果验证
        for (ch in formula) {
            val btnNode = when (ch) {
                '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','.' -> {
                    root.findAccessibilityNodeInfosByText(ch.toString()).firstOrNull {
                        it.className?.toString()?.contains("Button") == true
                    }
                }
                '+' -> findNodeByResId(root, "com.hihonor.calculator:id/op_add")
                '-' -> findNodeByResId(root, "com.hihonor.calculator:id/op_sub")
                '*', 'x', 'X' -> findNodeByResId(root, "com.hihonor.calculator:id/op_mul")
                '/' -> findNodeByResId(root, "com.hihonor.calculator:id/op_div")
                else -> null
            }
            if (btnNode != null) {
                btnNode.performAction(AccessibilityNodeInfo.ACTION_CLICK)
                Thread.sleep(200)
                Log.d("CalcDemo", "点击按钮: $ch")
            } else {
                Log.e("CalcDemo", "未找到按钮: $ch")
            }
        }
        // 点击等号
        val eqNode = findNodeByResId(root, "com.hihonor.calculator:id/eq")
        if (eqNode != null) {
            eqNode.performAction(AccessibilityNodeInfo.ACTION_CLICK)
            Log.d("CalcDemo", "点击等号")
        } else {
            Log.e("CalcDemo", "未找到等号按钮")
        }
    }

    private fun findNodeByResId(node: AccessibilityNodeInfo, resId: String): AccessibilityNodeInfo? {
        if (node.viewIdResourceName == resId) return node
        for (i in 0 until node.childCount) {
            val child = node.getChild(i) ?: continue
            val result = findNodeByResId(child, resId)
            if (result != null) return result
        }
        return null
    }
}

主题适配与资源管理

  • 日夜间主题：通过 values/themes.xml 和 values-night/themes.xml 分别定义日间与夜间配色，自动适配系统模式。
  • 布局资源：activity_main.xml 提供输入框、按钮等基础交互组件。

部署与体验

  1. 克隆仓库
    git clone git@gitee.com:VampireAchao/honor-calc-automation.git
  2. 用 Android Studio 打开项目
  3. 运行应用，按提示开启无障碍服务
  4. 输入公式，点击“计算”体验自动化功能

总结与亮点

  • 自动化与无障碍结合：通过 AccessibilityService 实现对第三方应用的自动操作，适合批量计算等场景。
  • 开发流程科学：先用 logcat 确定包名，再递归打印节点，分析日志，确定控件属性，再实现自动点击，极大提升开发效率和准确性。
  • 代码结构清晰：主界面与服务解耦，易于扩展和维护。
  • 丰富日志与调试支持：便于开发者定位问题。
  • 适合学习与二次开发：可作为 Android 无障碍自动化的入门项目。

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