在Android开发中，调用系统命令是一个相对高级的操作，通常用于实现需要底层系统权限的功能，如设备调试、系统服务管理或硬件交互等，Android基于Linux内核，因此许多Linux命令可以通过特定的API或工具在应用中执行，由于安全限制，直接调用系统命令在普通应用中受到严格限制，通常需要系统级权限（如root权限）或通过Android提供的官方API间接实现，本文将详细介绍Android调用系统命令的方法、注意事项及实际应用场景。
调用系统命令的方法
在Android中，调用系统命令主要有以下几种方式,每种方式适用于不同的场景和权限级别。
使用Runtime.exec()方法
Runtime.exec()是最常用的调用系统命令的方式，通过Java的Runtime类或ProcessBuilder类执行命令并获取输出,基本语法如下：
try {
Process process = Runtime.getRuntime().exec("command");
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
Log.d("CommandOutput", line);
}
process.waitFor();
} catch (IOException | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
注意事项：
- 命令需要以字符串数组形式传递，避免空格和特殊字符导致的解析错误。
new String[]{"ls", "-l"}。 - 需要处理命令的输入流（
InputStream）和错误流（ErrorStream）,否则可能导致进程阻塞。 - 此方法需要
android.permission.INTERNET权限（部分场景下），且在Android 10（API 29）以上,对后台执行命令的限制更严格。
使用Shell脚本
对于复杂的命令序列，可以编写Shell脚本（如script.sh），将其放入应用的assets目录，然后通过Runtime.exec()执行脚本，执行前需将脚本复制到可执行目录（如/data/local/tmp）并赋予执行权限：
String[] cmd = {"sh", "/data/local/tmp/script.sh"};
Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
使用Android Debug Bridge (ADB)
在调试阶段，可以通过ADB命令在设备或模拟器上执行操作，通过adb shell进入命令行界面后直接执行命令，在应用中，可以通过Process类调用ADB命令：
String[] cmd = {"adb", "shell", "pm list packages"};
Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
使用反射调用隐藏API
某些系统命令可能通过Android的隐藏API提供支持，通过反射调用ServiceManager或ActivityManager的隐藏方法：
try {
Class<?> serviceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager");
Method getService = serviceManager.getMethod("getService", String.class);
Object binder = getService.invoke(null, "window");
// 进一步处理binder对象
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
注意事项：隐藏API可能在系统更新后失效，且需要应用签名与系统签名一致（或使用HiddenApiAccessibility配置）。
权限与安全限制
Android对系统命令的调用有严格的安全限制，普通应用无法直接执行敏感命令（如reboot、su等）,以下是主要限制：
- 普通应用权限：默认只能调用非敏感命令（如
ls、dumpsys部分参数）,且无法获取root权限。 - Root权限：需要设备已root，并通过
su命令提升权限。Process process = Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"su", "-c", "reboot"});风险：Root权限可能导致安全漏洞，且应用无法通过Google Play审核。
- SELinux策略：Android 7.0以上启用了SELinux，限制了对系统目录的访问,需确保命令符合上下文安全策略。
实际应用场景
- 设备信息获取：通过
dumpsys命令获取系统服务信息（如电池状态、内存使用情况）。String[] cmd = {"dumpsys", "battery"}; Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd); - 系统设置修改：通过
settings命令修改系统配置（如亮度、音量），需WRITE_SECURE_SETTINGS权限。 - 硬件控制：通过
echo命令控制GPIO引脚（需硬件支持），String[] cmd = {"sh", "-c", "echo 1 > /sys/class/gpio/gpio18/value"}; Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
常见问题与解决方案
命令执行后进程阻塞
原因：未及时读取命令的输入流或错误流，导致缓冲区满。
解决方案：使用单独的线程读取输入流和错误流，或使用ProcessBuilder重定向流。
命令无权限执行
原因：命令需要root权限或系统级权限。
解决方案：检查应用权限配置，或通过su提权（需设备root）。
相关问答FAQs
问题1：为什么在Android 10以上调用Runtime.exec()执行某些命令会失败？
解答：Android 10（API 29）引入了更严格的分区存储和后台执行限制，某些命令（如访问/system目录）需要android.permission.QUERY_ALL_PACKAGES或系统级权限，后台应用无法直接执行长时间运行的命令，需通过JobScheduler或ForegroundService实现。
问题2：如何安全地在应用中调用需要root权限的命令？
解答：安全调用root权限命令需注意以下几点：
- 确保设备已root，且应用被授予
su权限（通过Superuser等管理工具）。 - 避免硬编码敏感命令，通过用户输入或加密参数传递。
- 限制命令执行范围，避免不必要的系统操作。
- 使用
su -c命令以最小权限原则执行，Process process = Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"su", "-c", "ls /data"});需明确告知用户root权限的风险,并确保应用签名可信。
