Android13 系统签名应用编译调试说明

Android13 系统签名应用编译调试说明

一、前言

Android11之前一直可以用系统的签名文件编译系统签名apk，
但是开发Android13 的系统应用后，就有点问题了，
发现使用系统签名文件编译的系统签名apk安装到设备上会失败，
以为搞不了了，但是看到有的同事是OK的，等了一段时间后分析处理了。

本文记录一下这种系统签名应用调试的过程。

我之前安装的Android Studio 版本是2021年的，Android Gradle 版本是6.5；
后面发现安装2024年的Android Studio，并且使用Gradle8.7 就ok，
可以正常打包Android13 或者更新版本的系统签名apk了。

二、系统签名应用调试步骤

1、新建一个应用，确保可以正常编译出APK

这个是确保当前系统SDK、JDK、Gradle环境与Android Studio是否匹配；
只有环境ok才能继续下一步。

2、获取系统签名文件

从源码中获取签名文件步骤：
https://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/134898404

配置签名文件的账户，密码后会生成 platform.jks系统签名文件。

并不是所有源码都可以生成签名文件，有些是被供应商加密处理的，如果不行可以咨询供应商了解。

生成的platform.jks系统签名文件就可以导入到Android Studio进行签名处理。

3、Android Studio 编译安装系统权限应用

（1）导入签名文件生成apk安装验证

查看是否可以正常编译出APK并且是否可以正常安装到运行的设备；
能编译出apk说明，签名文件的账号和密码是匹配签名文件的；
如果账号和密码不匹配签名文件是无法编译出apk的；

jks文件放到app目录下，然后配置一下签名文件的信息：

app\build.gradle

android {
    buildToolsVersion "33.0.0"
    compileSdkVersion 33

    defaultConfig {
        applicationId "com.demo.android14demo"
        minSdkVersion 30
        targetSdkVersion 33
        versionCode 1
        versionName "1.0"

    }

    //系统签名文件配置----stat
     signingConfigs {
        println "---------------------signingConfigs"
        main {
            storeFile file("./platform.jks") //签名文件路径，根目录
            storePassword "skg202302p"
            keyAlias "skg"
            keyPassword "skg202302p"
        }
    }
    buildTypes {
        println "---------------------buildTypes"
        release {
            println "release start"
            minifyEnabled false
            signingConfig signingConfigs.main //添加这一行
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
            println "release end"
        }
        debug {
            println "debug"
            minifyEnabled false
            signingConfig signingConfigs.main //添加这一行
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    //系统签名文件配置----end
    
    compileOptions {
        sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
        targetCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
    }
}

中间那段代码就是配置打包系统签名到apk的代码。

但是要注意，普通签名的apk也是可以直接安装的，只是没有系统权限而已；
所以要成为系统签名的应用，还有添加uid的权限。

（2）AndroidManifest中添加

android:sharedUserId="android.uid.system"

如果导入签名文件，并且设置uid可以，生成apk并且安装到设备，
说明已经成功的把系统签名应用编译运行到设备上了。

后面就可以进行系统权限代码的相关逻辑调用了。

4、添加系统的Jar包

添加系统代码开发需要的JAR包，
比如framework、SettingsLib、一些三方或者自定义的JAR包

导入系统jar包的作用：

导入framework ：
是为了调用一些系统类/方法，比如 SystemProperties 或者热点设置相关的方法；
还有就是开发中对于系统原生类添加的类或者新接口，需要使用。

导入SettingsLib：
是为了调用一些 SettingsLib 封装的方法，
比如wifi、蓝牙的很多逻辑在 SettingsLib 都是有比较完善的封装处理可以直接拿来用，
原生Settings 里面非常多的逻辑都是使用了SettingsLib的。

（1）编译framework 的Jar包

//编译framework jar包的命令
make -j64 framework

//framework jar生成的目录
release\out\target\common\obj\java_libraries\framework_intermediates\classes.jar

（2）添加SettingsLib 的Jar包

//编译 SettingsLib jar包的命令
make -j64 SettingsLib

//SettingsLib jar生成的目录
release\out\target\common\obj\java_libraries\settingslib_intermediates\classes.jar

上面的classes.jar包修改一下命名后，复制到Studio的libs目录

（3）app\build.gradle中导入依赖的包

dependencies {
    //这个是旧版本Gradle的依赖，新版本是兼容的
    //implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.3.1'
    //新版本的版本管理是统一在 Demo\gradle\libs.versions.toml
    implementation libs.appcompat
    implementation libs.material
    implementation libs.activity
    implementation libs.constraintlayout
    //导入framework和SettingsLib包
    implementation files('libs\\framework.jar')
    implementation files('libs\\SettingsLib.jar')
}

如果未导入framework 包，有些系统的类就无法识别，比如 SystemProperties
会报错：

import android.os.SystemProperties; //Cannot resolve symbol 'SystemProperties'

（4）app\build.gradle添加framework中特殊声明

添加配置的代码如下：

dependencies { }

//dependencies 下方配置 framework
gradle.projectsEvaluated {
    tasks.withType(JavaCompile) {
        Set<File> fileSet = options.bootstrapClasspath.getFiles()
        List<File> newFileList =  new ArrayList<>();
        //"../framework.jar" 为相对位置，需要参照着修改，或者用绝对位置
        newFileList.add(new File("libs/framework.jar"))
        newFileList.addAll(fileSet)
        options.bootstrapClasspath = files(newFileList.toArray())
    }
}

配置上面的代码说明优先从framework.jar 的代码中获取相关的类；
否则只从Studio SDK版本中获取到的类，会导致很多方法和内部类无法调用。

如果未配置上面的 framework ，会造成下面常见影响：

import static android.net.wifi.WifiManager.WIFI_AP_STATE_CHANGED_ACTION; // WIFI_AP_STATE_CHANGED_ACTION 无法识别

//获取热点配置，找不到 getSoftApConfiguration()方法
SoftApConfiguration softApConfiguration = wifiManager.getSoftApConfiguration();

上面只是举例的一部分，还有些不常用的Java类，
所以最好导入framework.jar后再添加framework的声明，防止造成系统代码报错。

到这里Android Studio系统签名应用的配置大致完成了。

其实上面只是分析和操作的大致步骤，实际开发中可能还会有其他问题；
比如jar包兼容性问题。jar包兼容性问题只能一个个包的排查，替换成不会造成兼容的jar包。

后面有介绍framework.jar 和 SettingsLib.jar兼容问题的处理参考。
可以不同的项目方案有所差别，所以仅供参考。

三、其他

1、Android Studio系统签名应用编译调试小结

大致步骤：

 1、新建一个应用，确保可以正常编译出APK
 2、源码中获取系统签名文件
 3、Android Studio 编译安装系统权限应用查看是否成功
 4、添加系统的Jar包

上面三步OK，证明运行环境和系统签名证书匹配的。

最好使用比较新的Gradle版本，我之前就是使用Gradle6.5 一直无法正常生成系统签名应用，换成最新的Gradle8.7就OK了。

上面的调试步骤，我为啥把添加jar包放在最后，
是因为对于复杂的系统应用来说第4步才是最麻烦的，比如导入SettingsLib包会报很多错误。
下面讲一下导入framework和SettingsLib 的简单经验。

2、系统Jar包适配

后面验证发现关联的情况很多，比如AndroidStudio版本，选择的SDK版本，Gradle版本，具体的Gradle配置，运行的系统环境等等都要有影响。

不同系统环境可能有所差异，这里仅供参考。

（1）framework jar包

下面是一些情况的验证测试情况，

① 大概配置：Android Studio新版本 + Gradle8.7 + 编译版本34 + JDK8

311D2 Android14 的 framework的jar包，不需要适配就可以直接导入使用。

9679 Android14的 framework的jar包，不会编译报错，但是会运行一会后崩溃。

刚开始我以为是系统环境问题，但是后面发现是jar包问题，
因为9679方案的framework.jar 编译的apk 安装在311D2方案的设备上也会有这个问题；
所以有的方案的framework的jar会有兼容性问题！
估计是供应商有修改适配framework代码有关系。

报错如下：

部分日志如下：

2024-12-18 20:41:56.792 25793-25891 AndroidRuntime          com.example.android14                E  FATAL EXCEPTION: pool-2-thread-1
    Process: com.example.android14, PID: 25793
    java.lang.IncompatibleClassChangeError: Class 'android.app.PendingIntent$$ExternalSyntheticLambda0' 
    does not implement interface 'java.util.concurrent.Executor' 
    in call to 'void java.util.concurrent.Executor.execute(java.lang.Runnable)' 
    (declaration of 'androidx.profileinstaller.DeviceProfileWriter' 
    appears in /data/app/~~SM7I1l6Vc5y6uQofWqnX2w==/com.example.android14-yUgXUvcu7KYWoFgznszrLQ==/base.apk!classes6.dex)
        at androidx.profileinstaller.DeviceProfileWriter.result(DeviceProfileWriter.java:87)
        at androidx.profileinstaller.DeviceProfileWriter.deviceAllowsProfileInstallerAotWrites(DeviceProfileWriter.java:119)
        at androidx.profileinstaller.ProfileInstaller.transcodeAndWrite(ProfileInstaller.java:440)
        at androidx.profileinstaller.ProfileInstaller.writeProfile(ProfileInstaller.java:575)
        at androidx.profileinstaller.ProfileInstaller.writeProfile(ProfileInstaller.java:515)
        at androidx.profileinstaller.ProfileInstaller.writeProfile(ProfileInstaller.java:479)
        at androidx.profileinstaller.ProfileInstallerInitializer.lambda$writeInBackground$2(ProfileInstallerInitializer.java:145)
        at androidx.profileinstaller.ProfileInstallerInitializer$$ExternalSyntheticLambda2.run(D8$$SyntheticClass:0)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1145)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:644)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:1012)
---------------------------- PROCESS ENDED (25793) for package com.example.android14 ----------------------------

主要报错是：

IncompatibleClassChangeError: 
Class 'android.app.PendingIntent$$ExternalSyntheticLambda0' 
does not implement interface 'java.util.concurrent.Executor' 
in call to 'void java.util.concurrent.Executor.execute(java.lang.Runnable)' 
(declaration of 'androidx.profileinstaller.DeviceProfileWriter'

但是好像看不出啥，不好解决啊。
只能看出 android.app.PendingIntent 的代码有问题，
还有 重复定义的 androidx.profileinstaller.DeviceProfileWriter；

其实Jar包可以删除里面的东西。

我最后的处理是删除了报错的地方：

我最后的处理是 删除了jar包里面的android下面的app 整个目录。
发现是OK的。
其实这个是瞎试的，反正jar包可以多备份一个，删错了恢复回来就行。

②导入的Android14 的framework.jar，但是Gradle版本是6.5 会编译报错：

Unsupported class file major version 61

Java 17 对应的类文件主版本号是 61。
所以当出现 “Unsupported class file major version 61” 提示时，
大概率是你当前运行代码的环境（比如 JRE）所支持的 Java 版本低于 Java 17，
导致其无法识别这个用 Java 17 编译出来的类文件。

我目前的Java环境是1.8，也就是Java8，有可能更新JDK可以解决这个问题；
但是不想搞了，比较麻烦。
首先使用新的Gradle版本尝试吧，不行再更新JDK版本；我是用Gradle8.7就OK了的。

③Android Studio 配置SDK33和配置Android14 的framework.jar包，运行报错

编译出apk，但是运行报错：

java.lang.RuntimeException: Unable to instantiate activity ComponentInfo{com.demo.android14demo/com.demo.android14demo.MainActivity}: 
java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.demo.android14demo.MainActivity"
    at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:3693)
。。。
 Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.demo.android14demo.MainActivity" 
 on path: DexPathList[[zip file "/data/app/~~hsBPlkD_QBZzxoDWdGBYVg==/com.demo.android14demo-ZynohvbL1ZaBZUvw2iu5hA==/base.apk"],
 nativeLibraryDirectories=[/data/app/~~hsBPlkD_QBZzxoDWdGBYVg==/com.demo.android14demo-ZynohvbL1ZaBZUvw2iu5hA==/lib/arm64, /system/lib64, /system_ext/lib64]]
    at dalvik.system.BaseDexClassLoader.findClass(BaseDexClassLoader.java:259)
。。。
    at com.android.internal.os.RuntimeInit$MethodAndArgsCaller.run(RuntimeInit.java:552) 
    at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:978) 
    Suppressed: java.io.IOException: Failed to open dex files from 
    /data/app/~~hsBPlkD_QBZzxoDWdGBYVg==/com.demo.android14demo-ZynohvbL1ZaBZUvw2iu5hA==/base.apk 
    because: Failure to verify dex file '/data/app/~~hsBPlkD_QBZzxoDWdGBYVg==/com.demo.android14demo-ZynohvbL1ZaBZUvw2iu5hA==/base.apk': 
    Method 2285(Landroid/animation/PropertyValuesHolder;.-$$Nest$smnCallFloatMethod) has code, but is marked native or abstract
        at dalvik.system.DexFile.openDexFileNative(Native Method)

这里看出看出framework 的jar包导入需要注意：

不同源码环境的framework.jar 可能会有差异；
导入的framework.jar 的Android版本要和运行环境的版本一致，否则会运行报错；
Gradle 版本可能也会有影响

肯定还有其他差异，或者其他情况，报的错误可能也不同
比如Gradle版本，JDK版本，这里无法一一进行验证测试。

（2）SettingsLib jar包

SettingsLib.jar 就比较好适配了，就是嘎嘎嘎一段删就行。

SettingsLib.jar 无论是哪个方案都是要处理的。
编译就报错，报错太多了，就不一一展示了。

主要处理如下：

删除无费用的包

只留下com.android下面的包就行，其实有用的就是下面的settinngslib包而已。

如果没有Beyond Compare工具，使用普通的解压包工具打开jar包后直接删除里面的文件也是OK的。

3、如何查看安装的应用是否是系统应用

方法有很多，比如运行环境下，
dumpsys package XXX 查看appid的信息
如果是uid签名的系统应用，appid=1000