Android 系统应用重名install安装失败分析解决

Android 系统应用重名install安装失败分析解决

一、前言

系统开发过程中，你会发现一些系统应用编译后无法直接安装成功，为啥？
具体是为啥导致无法正常安装？如果要正常安装需要怎么处理？

刚开始我以为是系统应用重名不能直接安装，但是发现有些系统应用是可以直接安装的；
所以还是要研究看看。

本文简单分析解决一下这个问题！

后面复现关键就是 Android 的 persistent 属性，
persistent（翻译：持久的） 属性是系统应用用来保活的应用和服务的。

声明了 android:persistent="true"的系统应用就表示该应用是持久的，无法进行安装。

这种持久系统应用情况，除了替换apk重启或者编译系统大包，如何才能直接替换安装apk调试呢？

下面进行分析一下。这个对系统应用的调试有一定的帮助作用。

1、Android Persistent apps 简单介绍

Persistent apps（持久化应用）是指那些被标记为具有android:persistent="true"属性的应用；
这个属性是定义的AndroidManifest.xml 的 application 标签中；
这种应用一般是系统应用，该进程在系统运行过程中会被特殊对待，kill掉后马上会被系统拉起；

目前系统一些Persistent apps 应用：

系统核心服务应用：SystemUI,输入法框架
关键通信和同步应用：电话应用，短信应用，同步服务应用
还有一些自定义的关键应用

简单的定义 persistent 属性的代码：

    <applicationandroid:name=".base.MyApplication"...android:persistent="true" //持久化android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/SettingsDialog"tools:replace="android:appComponentFactory">

如果未定义persistent属性，就是默认的false。普通应用都是未定义这个属性的。

如果普通应用定义这个属性为true，会发生什么呢？最后结论有揭晓。

二、系统 persistent 应用直接安装需求分析解决

并不是Android的所有系统应用都是无法install 安装，
有部分应用是可以直接install安装的，
无法直接install安装的应用，除了 persistent 这种情况，
可能还有其他情况，比如版本兼容，版本号定义等情况，下面只是针对persistent这种情况进行分析处理。

1、系统应用安装报错返回的信息

C:\Users\As11040>adb install E:\Android14\311D2\apk\DebugSystemUI\DebugSystemUI.apk
Performing Streamed Install
adb: failed to install E:\Android14\311D2\apk\DebugSystemUI\DebugSystemUI.apk: 
Failure [INSTALL_FAILED_INVALID_APK: Package com.debug.SystemUI is a persistent app. Persistent apps are not updateable.]C:\Users\As11040>

这里可以看到报错提示是：Persistent apps 无法更新。

那咋搞？下面就提供一些调试persistent应用的思路。

2、分析解决

下面给出三种解决方案：

第一种方法（每次重启）：系统remount后,替换DebugSystemUI后，重启就会自动安装替换；
第二种方法（不用重启）：Android Studio 修改DebugSystemUI的包名，编译这个 应用，修改包名后，就可以安装调试；
第三种方法（重启一次）：去除系统应用代码的persistent属性，重新编译，按照第一种方法替换apk后，后面不用修改应用的包名，就可以直接安装替换apk调试。

上面看起来好像没有一种是非常简单的。实际开发中，调试系统应用可能还会更麻烦。

下面对比一下几种调试手段：

第一种调试方法：比较保守，大部分系统开发的都是这样处理的；这种调试方法适用于次数较少，简单代码修改的调试；每次都要重启比较麻烦耗时。第二种调试方法：Android Studio 中重命名应用包名 applicationId "com.debug.settings2"，不用修改其他包名相关的地方，就可以直接安装了；这种调试方法适用于次数较多或者复杂的代码修改的调试；但是这种方法不一定适用于所有应用，自定义开发的应用比较好适配，可以直接用Studio编译；有些系统应用不一定能导入到Android Studio中进行编译，或者要适配过程是非常麻烦的；系统应用还有导入系统签名，系统framework包和其他相关包；如果是非常麻烦的情况就没必要搞了，有些情况不一定能搞得定。第三种调试方法：这种方法比较中和；如果既要多次修改，又无法使用Android Studio 进行编译代码的情况；第三种调试方法没有用到Android Studio，源码编译就行。

具体情况，使用具体方式就行调试吧。怎么方便怎么搞就行。

上面其实就是说了一下persistent系统应用无法直接安装，
具体要怎么调试就看当时的调试条件了。

三、其他

1、persistent系统应用install安装调试小结

系统代码中限制了persistent的系统应用无法进行直接安装调试；
大概是因为persistent是一直运行的，无法stop或者kill；
如果要调试安装persistent系统应用，大概有三种方法：

（1）替换系统应用apk，重启
（2）把apk源码弄到Android Studio中，修改包名后，直接安装
（3）去系统应用的persistent属性，替换重启后，后面安装调试就不用每次重启了

第二种方法看起来比较简单，虽然不用remount设备，但是有些大型应用适配是非常麻烦的；
第一种和第三种方法都是要解锁设备，remount后才能执行的；
第三种方法是比较简单方便多次调试的。

2、安装persistent系统应用报错在系统源码中简要分析

上面是解决了调试问题，但是不妨分析一下系统源代码，加深一下印象。

（1）logcat 过滤查看安装apk相关日志：

//这里过来安装或者应用管理相关日志信息
console:/ # logcat | grep -i -E "install|PackageManager"12-10 18:25:08.591 32730 32730 I abb     : StartCommandInProcess(7061636b61676500696e7374616c6c00 package.install. [truncated])
12-10 18:25:08.794   891   955 E PackageManager: No required verifiers
12-10 18:25:08.815   891   955 I PackageManager: Integrity check passed for file:///data/app/vmdl1963375571.tmp
//源码代码中报错的信息：
12-10 18:25:08.828   891   955 W PackageManager: Package com.skg.SystemUI is a persistent app. Persistent apps are not updateable.
//返回到cmd窗口中打印的信息：
12-10 18:25:08.831   891   955 D PackageInstallerSession: Marking session 1963375571 as failed: 
INSTALL_FAILED_INVALID_APK: Package com.skg.SystemUI is a persistent app. Persistent apps are not updateable.

从上面大致可以看到报错的信息，
然后就可以从源码中看看具体发生错误的具体代码位置。

查找过程就不展开说明了，可以源码中grep找到关键字筛选可能的位置。

（2）安装失败报错的具体代码位置

Android14 源码：

framework/base/services/core/java/com/android/server/pm/InstallPackageHelper.java

final class InstallPackageHelper {private final PackageManagerService mPm;...@GuardedBy("mPm.mInstallLock")private void preparePackageLI(InstallRequest request) throws PrepareFailure {final int installFlags = request.getInstallFlags();final boolean onExternal = request.getVolumeUuid() != null;...// Prevent persistent apps from being updatedif (oldPackage.isPersistent()&& ((installFlags & PackageManager.INSTALL_STAGED) == 0)) {throw new PrepareFailure(PackageManager.INSTALL_FAILED_INVALID_APK,"Package " + oldPackage.getPackageName() + " is a persistent app. "+ "Persistent apps are not updateable.");}...

从上面Java代码确实看到了logcat中的报错信息。
上面逻辑看到是安装应用的时候判断了isPersistent()和 installFlags 后就抛出这个异常错误。

isPersistent() 方法很容易理解就是是否定义了 persistent属性的应用；
installFlags 属性应该是一些列属性相关的值，比如是否系统应用，系统签名都是相关的，
这里不继续进行分析，有兴趣的可以看看。

3、Android Studio 直接安装persistent系统应用报错分析处理

这个相当于接上面第二种调试方法展开说明一下。

（1） Android Studio 中弹框显示的错误

Error running 'app' The application could not be installed:
INSTALL_FAILED_INVALID_APK The APKs are invalid. List of apks: [0]
'E:\Studio\project\Android14_311D2\DebugSettings\app\build\intermediates\apk\debug\app-debug.apk

从上面查看并未发现为啥报错，只显示了apk不可用！
哈哈，这种情况咋分析？

其实还得看logcat日志，同样的过滤install|PackageManager是可以看到persistent应用无法替换的错误提示。

这里介绍一下，修改Android Studio 系统应用包名的处理。

（2）app\build.gradle 适配

原本的包名定义：

android {namespace 'com.debug.settings'compileSdk 34defaultConfig {applicationId "com.debug.settings"minSdk 30targetSdk 34versionCode 1versionName "1.0"}//系统签名、证书信息在这里配置}...

上面可以看到有个namespace 和 applicationId 都是定义的应用包名。
其中 namespace 是跟系统资源绑定的，不能随便改，
如果要修改namespace，Java代码里面的定义都要修改，否则会报错；

applicationId 是一个封装的包名，可以随便修改！

（3）修改 applicationId

如果要重新安装这个系统应用的封装包名，修改applicationId 的包名就行：

applicationId "com.debug.settings2"

安装调试发现，会重新生成另外一个 com.debug.settings2 包名的应用，之前的应用是不影响。

（4）dumpsys package 验证安装的apk

同时dumpsys package 查看也是验证查看这个新的包名：

IWB:/ $ dumpsys package com.debug.settings | grep pathpath: /system/priv-app/DebugSettings/DebugSettings.apk
IWB:/ $
IWB:/ $ dumpsys package com.debug.settings2 | grep pathpath: /data/app/~~w3MWD86p2cPawWc2MJun7A==/com.debug.settings2-S3W73_reyyTmvIiB-Vaggg==/base.apkIWB:/ $ dumpsys package com.debug.settings2 | grep versionversionCode=1 minSdk=30 targetSdk=34versionName=3.0
IWB:/ $

从上面日志看，第一次dumps 这个应用的包名和路径是 system 目录的；
安装系统应用后，重新dumpsys 这个应用的包名和路径是data 目录下的；
说明这个系统应用是安装上去的。还可以查看version 或者time 确认。

另外要注意的是：

在Android Studio编译的apk version版本是在app\build.gradle 里面定义使能的，
AndroidManifest.xml定义是没用的，会被覆盖！

4、Android14 Bluetooth系统蓝牙应用调试

蓝牙应用可能调试的人不多，我之前是偶尔要调试的；
但是发现蓝牙apk应用无法替换，因为Android14 开始有些应用是apex目录下的，无法remount这个目录！
所以一般都是编译整个大包进行调试的；
但是通过上面的知识了解后，发现蓝牙apk是可以直接install的，
以前白走了冤枉路，所以有更多知识储备是很有必要的，虽然有时候不一定马上用得上。

下面就是分析系统蓝牙应用的安装替换过程：

（1）查看蓝牙应用的安装目录

console:/ # dumpsys package com.android.bluetooth | grep pathpath: /apex/com.android.btservices/app/Bluetooth@UP1A.231105.001.B2/Bluetooth.apk

蓝牙apk 居然在apex目录！
这个是从Android14 开发才会这样的，有些模块系统放在了apex目录下；

Android13 或者更低的版本都是放在system或者system_ext目录下的。是可以解锁后替换apk的。

调试发现 apex 目录默认是不开放的，无法解锁替换！

（2）apex目录apk 无法直接替换！

C:\Users\As11040>adb root
restarting adbd as rootC:\Users\As11040>adb remount
Verity is already disabled
Remounted /system as RW
Remounted /system_ext as RW
Remounted /system_dlkm as RW
Remounted /vendor as RW
Remounted /product as RW
Remounted /odm as RW
Remounted /vendor_dlkm as RW
Remounted /odm_dlkm as RW
Remounted /oem as RW
Remount succeededC:\Users\As11040>adb shell
IWB:/ # cd /apex/com.android.btservices/app
IWB:/apex/com.android.btservices/app # mkdir aa
mkdir: 'aa': Read-only file system
1|IWB:/apex/com.android.btservices/app #
1|IWB:/apex/com.android.btservices/app # cd ../../..
IWB:/ # cd system/priv-app/
IWB:/system/priv-app # mkdir aa
IWB:/system/priv-app #

上面执行命令代码可以看到即使root和remount，也是无法获取到apex目录的修改权限。
adb push 是试过的，也是报错提示：Read-only file system
没有其他办法的情况，只能编译大包进行调试了。

但是通过上面的persistent知识，获取到了灵感，
感觉可以试试直接install看看是否报错，即使报错也是可以解决的。

####（3）查看蓝牙应用是否是 persistent 应用

系统蓝牙apk应用声明persistent情况：

release\packages\modules\Bluetooth\android\app\AndroidManifest.xml

   <!-- For PBAP Owner Vcard Info --><uses-permission android:name="android.permission.READ_PROFILE"/><application android:name="com.android.bluetooth.btservice.AdapterApp"android:icon="@mipmap/bt_share"android:persistent="false"android:label="@string/app_name"android:supportsRtl="true"android:usesCleartextTraffic="false"android:directBootAware="true"android:defaultToDeviceProtectedStorage="true"android:memtagMode="async">

这里查看蓝牙应用设置persistent为false，那么应该是可以直接安装的。
如果persistent为true，可以设置为false编译一次，后面就可以一直调试。

尝试直接安装是成功的：

（4）蓝牙应用可以直接install 安装成功

C:\Users\As11040>adb install Bluetooth.apk
Performing Streamed Install
Success

成功了，哈哈。

（5）dumpsys 查看蓝牙应用安装替换情况

console:/ # dumpsys package com.android.bluetooth | grep pathpath: /apex/com.android.btservices/app/Bluetooth@UP1A.231105.001.B2/Bluetooth.apkconsole:/ # dumpsys package com.android.bluetooth | grep pathpath: /data/app/~~zptgNMJxOrNyEASJFt3HKg==/com.android.bluetooth-KHInQ7LVcEAHQhjYOSEcJw==/base.apk
console:/ # 

从上面日志看，蓝牙应用确实是从系统应用，变成一个应该普通的install的应用。

这里蓝牙应用 persistent=“false” 是可以直接install 安装的关键。

这里讲解蓝牙只是一个参考，Android14 后面估计还会有很多系统应用会放到apex目录下，
比如nfc等，所以多学掉调试手段是有用的。

5、系统应用设置 persistent=“true” 的作用

确实起到了保活作用，
am force-stop 不会有反应，pid没变；应该是上层拦截了！但是看不到任何相关日志！

kill pid，后应用马上就又被拉起来了。

下面是一些命令调试验证日志：

130|console:/ # 
//（1）查看应用进程情况，包含进程id，父进程，启动时间，应用包名等信息
130|console:/ # ps -eff | grep com.skg.settings
system        6317  5441 0 11:01:28 ?     00:00:02 com.skg.settings//（2）强制停止应用
console:/ # am force-stop com.skg.settings
console:/ # 
//（3））强制停止后，查看进程信息是没有变化的
console:/ # ps -eff | grep com.skg.settings                                    
system        6317  5441 0 11:01:29 ?     00:00:02 com.skg.settings
console:/ # 
//（4）杀死进程id试试
console:/ # kill 6317
console:/ # 
//（5）杀死进程id后，进程是有重新启动的，会生成新的进程id
console:/ # ps -eff | grep com.skg.settings                       
system       20485  5441 10 11:28:12 ?    00:00:00 com.skg.settings
console:/ # 
//（6）杀死父进程id试试
console:/ # kill 5441
console:/ # 
//（7）杀死进程id后，父进程和进程都会重新生成，系统会黑屏一下，估计是系统上层重启了，
//所以最好不要杀父进程，有可能会导致系统重启,或者无法正常开机，一般断开上电可以恢复
console:/ # ps -eff | grep com.skg.settings
system       24353 23431 41 11:34:08 ?    00:00:01 com.skg.settings
console:/ # 

从上面日志看，
am force-stop 是无法停止应用的；
直接kill进程是可以杀死应用，但是马上就会重启启动新的进程；
所以

如果应用有继承Application，可以看到应用重开拉起来的时候有执行onCreate，可以重新初始化自己需要的东西。

上面说了那么多好像没说怎么从非代码手段判断一个应用是是否是 persistent的系统应用。
其实只要有apk或者运行环境，也是可以判断的。

5、判断应用是否是persistent类型的系统应用

下面从三个维度判断这个应用是否是persistent类型的系统应用，
源码下、应用apk文件、运行环境。

（1）AndroidManifest.xml 代码判断签名和属性

1、查看根目录是否声明了系统签名权限：android:sharedUserId="android.uid.system"
2、查看Application 是否声明了：persistent="true"

（2）应用apk文件反编译分析

apk咋判断？其实就是反编译，查看 AndroidManifest.xml 文件，这个和第一个方式类似。
大部分系统文件都是没有经过复杂混淆的，看AndroidManifest里面的基本信息是没啥问题的。

反编译工具命令就不展示了，其实Android Studio 就可以简单反编译，
把apk拖到一个Studio的项目，就会反编译看到AndroidManifest的内容：

简单示例如下：
uid信息：

persistent信息：

上面就相当于看到了源码的整个 AndroidManifest 的信息。
声明的权限、Acitivity和Service那些四大组件信息都是有的，想看啥就看啥。

（3）运行环境dumpsys package分析

dumpsys package 可以看到应用的很多具体信息，
比如签名情况，安装时间，安装路径，版本号，应用获取到的权限等信息，persistent 也是可以看到的。

下面是判断判断过滤appid和persistent的示例日志：

//1、查看系统uid签名的应用appid都是1000；flags里面查看是否有 PERSISTENT 属性
console:/ # 
console:/ # dumpsys package com.dubug.settings | grep -i -E "appid|persistent"appId=1000flags=[ SYSTEM DEBUGGABLE HAS_CODE PERSISTENT ALLOW_CLEAR_USER_DATA UPDATED_SYSTEM_APP TEST_ONLY ALLOW_BACKUP ]pkgFlags=[ SYSTEM DEBUGGABLE HAS_CODE PERSISTENT ALLOW_CLEAR_USER_DATA UPDATED_SYSTEM_APP TEST_ONLY ALLOW_BACKUP ]appId=1000appId=1000
console:/ # //2、查看蓝牙应用，可以看到是不是uid签名，其实是bluetooth签名，也没有PERSISTENT属性
console:/ # dumpsys package com.android.bluetooth | grep -i -E "appid|persistent"appId=1002appId=1002appId=1002
console:/ # 
//3、查看一个普通应用，appId id不是1000，有没有PERSISTENT已经不重要了！
console:/ # dumpsys package com.demo.listdemo | grep -i -E "appid|persistent"appId=10070
console:/ # 
console:/ # 
//后面尝试在普通应用加入persistent="true"声明，在apk的flags里面也是未发现有PERSISTENT属性标签，
//说明PERSISTENT属性生效是有一定条件的,比如需要系统签名权限。

6、普通应用设置 persistent=“true” 有用吗？

其实没啥用，我试过了。可以直接安装，，不会安装失败，也不会保活。
这个应该就是 InstallPackageHelper.java里面判断了是否系统应用，否则这个persistent属性没啥意义。

本文只是想说系统应用声明persistent="true"会导致无法直接安装，没想到附带了这么多小知识。