atx-agent minicap、minitouch源码分析

项目描述:

　　因为公司需要,特别研究了一下openatx系列手机群控源码

　　源码地址: https://github.com/openatx

　　该项目主要以go语言来编写服务端、集成 OpenSTF中核心组件 minicap和minitouch来完成

今天主要来分析一下atx-agent服务源码中 minicap和minitouch 相关接口源码

1.minicap

　　简介:　　　

　　minicap工具是用NDK开发的，属于Android的底层开发，该工具分为两个部分，一个是动态连接库.so文件，一个是minicap可执行文件。但不是通用的，
因为CPU架构的不同分为不同的版本文件，STF提供的minicap文件根据CPU 的ABI分为如下4种：从上面可以看出，minicap可执行文件分为4种，
分别针对arm64-v8a、armeabi-v7a,x86,x86_64 架构。而minicap.so文件在这个基础上还要分为不同的sdk版本。
　　minicap采集屏幕的原理很简单：通过ndk的截屏接口不停的截屏并通过socket接口实时发送，这样客户端便可以得到一序列的图片流，图片流合成后就成为视频。
　　使用原生screencap工具截屏并输出到图像需要4s多，对比minicap则只需要190ms，差距明显。minicap使用了libjpeg-turbo作为编码压缩工具，
压缩后的图片体积更小1080P分辨率的手机截图根据色彩丰富度不同一般只需要100k，sceencap则需要2M。

atx-agent minicap部分

m.HandleFunc("/minicap", singleFightNewerWebsocket(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ws *websocket.Conn) {
        defer ws.Close()

        const wsWriteWait = 10 * time.Second
        wsWrite := func(messageType int, data []byte) error {
            //设置websocket写入最长超时间
            ws.SetWriteDeadline(time.Now().Add(wsWriteWait))
            return ws.WriteMessage(messageType, data)
        }
        wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("restart @minicap service"))
        //重启minicap
        if err := service.Restart("minicap"); err != nil && err != cmdctrl.ErrAlreadyRunning {
            wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("@minicap service start failed: "+err.Error()))
            return
        }

        wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("dial unix:@minicap"))
        log.Printf("minicap connection: %v", r.RemoteAddr)
        dataC := make(chan []byte, 10)
        quitC := make(chan bool, 2)

        go func() {
            defer close(dataC)
            retries := 0
            for {
                if retries > 10 {
                    log.Println("unix @minicap connect failed")
                    dataC <- []byte("@minicap listen timeout, possibly minicap not installed")
                    break
                }
                conn, err := net.Dial("unix", "@minicap")
                if err != nil {
                    retries++
                    log.Printf("dial @minicap err: %v, wait 0.5s", err)
                    select {
                    case <-quitC:
                        return
                    case <-time.After(500 * time.Millisecond):
                    }
                    continue
                }
                dataC <- []byte("rotation " + strconv.Itoa(deviceRotation))
                retries = 0 // connected, reset retries
                if er := translateMinicap(conn, dataC, quitC); er == nil {
                    conn.Close()
                    log.Println("transfer closed")
                    break
                } else {
                    conn.Close()
                    log.Println("minicap read error, try to read again")
                }
            }
        }()
        go func() {
            for {
                if _, _, err := ws.ReadMessage(); err != nil {
                    quitC <- true
                    break
                }
            }
        }()
        var num int = 0
        //遍历管道循环发送数据
        for data := range dataC {
            //丢弃一半的数据包降低帧率
            if string(data[:2]) == "xffxd8" { // jpeg data
                if num %2 == 0{
                    num ++
                    continue
                }
                if err := wsWrite(websocket.BinaryMessage, data); err != nil {
                    break
                }
                if err := wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("data size: "+strconv.Itoa(len(data)))); err != nil {
                    break
                }
            } else {
                if err := wsWrite(websocket.TextMessage, data); err != nil {
                    break
                }
            }
        }
        quitC <- true
        log.Println("stream finished")
    })).Methods("GET")

　　大致逻辑是当有客户端和agent的minicap接口建立websocket连接后会先开启一个goroutine来和minicap进行通信，并将minicap返回的数据存放到dataC中，然后for循环遍历该管道取出

所有数据，如果是图片格式 直接通过websocket传输到客户端进行展示

流量优化:

　　1.帧率优化

                if num %2 == 0{
                    num ++
                    continue
                }

　　考虑到网络流量造成的带宽问题 在这里做了一些小小优化 对minicap返回的图片丢弃一半来达到优化效果

　　2.图片质量优化

    //降低图片画质
    service.Add("minicap", cmdctrl.CommandInfo{
        Environ: []string{"LD_LIBRARY_PATH=/data/local/tmp"},
        Args: []string{"/data/local/tmp/minicap", "-S", "-P",
            fmt.Sprintf("%dx%d@%dx%d/0", width, height, displayMaxWidthHeight, displayMaxWidthHeight),
        "-Q", "50"},
    })

　　在atx-agent项目源码main.go中 有启动minicap的脚本命令  其中-Q 为图片质量范围在(0-100)之间 详细解释在minicap源码中 我在这里设置为50 大概传输200张图片在4M，从而缓解网络占用问题 参考文章(https://www.jianshu.com/p/5b5fef0241af)

2.minitouch

　　简介:

　　跟minicap一样，minitouch也是用NDK开发的，跟minicap使用方法类似，不过它只要上传一个minitouch文件就可以了。对应的文件路径树跟minicap一样就不重复
介绍(不过它只需要对应不同的CPU的ABI，而不需要对应SDK版本)。实际测试这个触摸操作和minicap一样，实时性很高没什么卡顿。

atx-agent minitouch部分

m.HandleFunc("/minitouch", singleFightNewerWebsocket(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ws *websocket.Conn) {
        defer ws.Close()
        const wsWriteWait = 10 * time.Second
        wsWrite := func(messageType int, data []byte) error {
            ws.SetWriteDeadline(time.Now().Add(wsWriteWait))
            return ws.WriteMessage(messageType, data)
        }
        wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("start @minitouch service"))
        if err := service.Start("minitouch"); err != nil && err != cmdctrl.ErrAlreadyRunning {
            wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("@minitouch service start failed: "+err.Error()))
            return
        }
        wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("dial unix:@minitouch"))
        log.Printf("minitouch connection: %v", r.RemoteAddr)
        retries := 0
        quitC := make(chan bool, 2)
        operC := make(chan TouchRequest, 10)
        defer func() {
            wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("unix:@minitouch websocket closed"))
            close(operC)
        }()
        go func() {
            for {
                if retries > 10 {
                    log.Println("unix @minitouch connect failed")
                    wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("@minitouch listen timeout, possibly minitouch not installed"))
                    ws.Close()
                    break
                }
                conn, err := net.Dial("unix", "@minitouch")
                if err != nil {
                    retries++
                    log.Printf("dial @minitouch error: %v, wait 0.5s", err)
                    select {
                    case <-quitC:
                        return
                    case <-time.After(500 * time.Millisecond):
                    }
                    continue
                }
                log.Println("unix @minitouch connected, accepting requests")
                retries = 0 // connected, reset retries
                err = drainTouchRequests(conn, operC)
                conn.Close()
                if err != nil {
                    log.Println("drain touch requests err:", err)
                } else {
                    log.Println("unix @minitouch disconnected")
                    break // operC closed
                }
            }
        }()
        var touchRequest TouchRequest
        //轮询
        for {
            err := ws.ReadJSON(&touchRequest)
            if err != nil {
                log.Println("readJson err:", err)
                quitC <- true
                break
            }
            select {
            case operC <- touchRequest:
            //两秒钟
            case <-time.After(2 * time.Second):
                wsWrite(websocket.TextMessage, []byte("touch request buffer full"))
            }
        }
    })).Methods("GET")

func drainTouchRequests(conn net.Conn, reqC chan TouchRequest) error {
    var maxX, maxY int
    var flag string
    var ver int
    var maxContacts, maxPressure int
    var pid int

    lineRd := lineFormatReader{bufrd: bufio.NewReader(conn)}
    lineRd.Scanf("%s %d", &flag, &ver)
    lineRd.Scanf("%s %d %d %d %d", &flag, &maxContacts, &maxX, &maxY, &maxPressure)
    if err := lineRd.Scanf("%s %d", &flag, &pid); err != nil {
        return err
    }

    log.Debugf("handle touch requests maxX:%d maxY:%d maxPressure:%d maxContacts:%d", maxX, maxY, maxPressure, maxContacts)
    go io.Copy(ioutil.Discard, conn) // ignore the rest output
    var posX, posY int
    for req := range reqC {
        var err error
        switch req.Operation {
        case "r": // reset
            _, err = conn.Write([]byte("r
"))
        case "d":
            fallthrough
        case "m":
            //计算点击位置   req.PercentX 前端传过来的值 乘 最大x值
            posX = int(req.PercentX * float64(maxX))
            posY = int(req.PercentY * float64(maxY))
            pressure := int(req.Pressure * float64(maxPressure))
            if pressure == 0 {
                pressure = maxPressure - 1
            }
            line := fmt.Sprintf("%s %d %d %d %d
", req.Operation, req.Index, posX, posY, pressure)
            log.Debugf("write to @minitouch %v", line)
            _, err = conn.Write([]byte(line))
        case "u":
            _, err = conn.Write([]byte(fmt.Sprintf("u %d
", req.Index)))
        case "c":
            _, err = conn.Write([]byte("c
"))
        case "w":
            _, err = conn.Write([]byte(fmt.Sprintf("w %d
", req.Milliseconds)))
        default:
            err = errors.New("unsupported operation: " + req.Operation)
        }
        if err != nil {
            return err
        }
    }
    return nil
}

大致逻辑为接收客户端发送过来的json数据并将数据存储到operC管道中, 开启一个goroutine来和minitouch建立连接并根据不同的类型来执行不同的操作