用PHP开发Android应用的可行性探究(PHPDroid)

基于Android上的PHP(比如我打包的PHPDroid),寥寥几行PHP代码,就能实现一个支持无线局域网用浏览器访问的Android手机的Shell,用于执行命令和PHP代码.

大家以前可能都听说过PFA(PHP for Android)这么一个东西,可以下结论的是,这个项目其实已经不再活跃失败了,因为其依赖的SL4A(Scripting Layer for Android)已经停止更新和维护了,而且它依赖SL4A的运行模式也跟我下面提到的PHPDroid的本地Browser/Server模式截然不同.

个人在Ubuntu上用交叉编译工具链musl-cross-compilers参考DroidPHP的教程构建了适用于Linux ARM架构的二进制PHP解释器.其中DroidPHP的教程用的是arm-none-linux-gnueabi那一套工具链,我发现不好使,后来我又看到了PocketMine,一个用PHP7构建的MineCraft Android版服务器端,它用的是musl-cross-compilers,所以我也改用这套工具链.我主要做了一些修改,比如修改libc库的shell路径,以及DNS相关的resolv.conf和hosts位置,主要是为了让PHP能在Android上跑.

现在有了能够运行在Android上的PHP解释器,接下来就是看看能用什么方法构建App.因为PHP解释器从5.4开始内置了一个CLI HTTP Server,这是一个C实现的支持PHP编程的单进程Web服务器,很轻量,官方定位是开发测试.而且它还支持一个特性,就是可以启动时给它指定一个PHP路由脚本:
php -S 127.0.0.2:8080 -t /www auth.php
比如我打包的PHPDroid里的auth.php是这样的:

<?php
//以下代码的意思就是,如果UserAgent不匹配,就输出Forbidden并退出
$ua = dirname(__FILE__).'/ua';
if( isset($_SERVER['HTTP_USER_AGENT']) 
    && file_exists($ua) 
    && $_SERVER['HTTP_USER_AGENT'] === trim(file_get_contents($ua)) ) {
    return false;
} else {
    exit('Forbidden');
}

我们还知道,PHP还内置了SQLite引擎,一个文件就是一个数据库,管理起来非常方便,可视化管理工具可以用免费开源跨平台的SQLiteStudio.现在有了HTTP服务器和SQLite数据库,我编译时还启用了一些常用的扩展,如下:

bcmath calendar Core ctype curl date dom exif filter ftp gd hash json libxml mbstring mcrypt openssl pcre PDO pdo_sqlite Reflection session SimpleXML sockets SPL sqlite3 standard swoole xml xmlreader xmlwriter zip zlib

有了上面这些东西,我们该怎么进行图形化交互呢?我想大家都想到了,那就是Android内置的WebView.个人认为,浏览器是有史以来最成功的跨平台GUI应用.Android从4.4开始,WebView底层由Chromium驱动,性能也是相当不错的.如果你要调用一些Java编写的本地功能,WebView一直都提供有一个addJavascriptInterface的特性,可以把Java对象注入到WebView中供JS调用,比如:

Java代码:
webview.addJavascriptInterface(new Object() {
    @JavascriptInterface
    public String getprop(String prop) {
        return java.lang.System.getProperties().getProperty(prop);;
    }
}, "android");

WebView里的HTML代码:
<a href="javascript:void(0)" onclick="alert(android.getprop('os.name'))">os.name</a>

也就是说,你用WebView也是可以进行一些本地API调用的,当然你得先用Java写好那些功能.

好了,现在PHPDroid的整个运行模式就比较清晰了,应用启动时,执行start.sh随机生成UserAgent并记录下来(ua.php),找到可用端口并记录下来(port.php),然后启动PHP内置HTTP服务器并记录PID(用于关闭),Java里启动WebView前读取随机生成UserAgent并setUserAgentString设置,PHP内置服务器的路由auth.php会对UserAgent进行比对,拒绝本机上其他应用(比如浏览器)发出的请求.
各个脚本如下:

start.sh
#!/system/bin/sh
cd $1/php/bin
chmod 700 busybox
if [ ! -f php ]; then
    ./busybox xz -d file.tar.xz
    ./busybox tar xf file.tar && rm file.tar
    chmod 700 lib/ld php watcher qrencode
    ./busybox sed -i "s@/data/data/net.php.phpdroid@$1@g" php.ini
    ./busybox sed -i "s@/storage/self/primary@$2@g" php.ini
    cp resolv.conf $1/php/www
    cp hosts $1/php/www
fi
#随机生成UserAgent
./php -c php.ini ua.php
#获取可用端口
./php -c php.ini port.php
#开发调试时把网站根目录复制到SD卡,方便修改
# -t $1/php/www  实际应用的网站根目录
# -t $2/phpdroid 开发调试的网站根目录
if [ ! -d $2/phpdroid ]; then cp -R $1/php/www $2/phpdroid; fi
#启动PHP服务
$1/php/bin/php \
-c php.ini \
-S 127.0.0.2:`cat $1/php/bin/port` \
-t $2/phpdroid \
$1/php/bin/auth.php \
>/dev/null 2>&1 &
#记录PHP的PID
echo $! > pid
#监听,发现文件auth.php被删除,则关闭PHP进程
$1/php/bin/watcher $1/php/bin/auth.php >/dev/null 2>&1 &
#记录watcher的PID
echo $! > pid_watcher
return 0

stop.sh
#!/system/bin/sh
ua=$1/php/bin/ua
if [ -e $ua ]; then
    rm $ua
fi
port=$1/php/bin/port
if [ -e $port ]; then
    rm $port
fi
pid=$1/php/bin/pid
if [ -e $pid ]; then
    kill -9 `cat $pid`
    rm $pid
fi
pid=$1/php/bin/pid_watcher
if [ -e $pid ]; then
    kill -9 `cat $pid`
    rm $pid
fi
return 0

ua.php
<?php
$ua = 'Mozilla/5.0 (Linux; Android; PHPDroid) AppleWebKit (KHTML, like Gecko) Chrome Mobile Safari';
file_put_contents(dirname(__FILE__).'/ua', $ua.' '.sha1(uniqid(mt_rand(), true)));

port.php
<?php
//PHP用 fsockopen 检测端口是否被占用,返回可用端口.
$port = 8181;
while ( $fp = @fsockopen('127.0.0.2', $port, $errno, $errstr, 1) ) {
    fclose($fp);
    $port++;
}
file_put_contents(dirname(__FILE__).'/port', $port);

MainActivity.java 在 onCreate 时启动 WebView 如下:
webview = new WebView(this);
webview.getSettings().setUserAgentString(ua);
webview.getSettings().setJavaScriptEnabled(true);
webview.setWebChromeClient(new WebChromeClient());
webview.setWebViewClient(new WebViewClient() {
    public boolean shouldOverrideUrlLoading(WebView view, String url) {
        view.loadUrl(url);
        return true;
    }
});
webview.loadUrl("http://127.0.0.2:" + port);
setContentView(webview);

好了,看到这里,大家基本已经明白我所说的用PHP开发Android应用的思路.
大家感兴趣可以下载我打包好的APK来体验一下:
phpdroid_20160703.apk(5.8M)
phpdroid_20160703.7z(4.7M)
apk里包含PHP最新的7.0.8和高性能网络编程扩展Swoole,
另外还有BusyBox和生成二维码的qrencode.
7z包是项目源代码,主要就是MainActivity.java和assets数据.
提示下,我打包的APK在start.sh里把网站根目录调整到了SD卡的phpdroid目录下,主要上方便大家体验时USB连接手机把自己写的PHP文件放到里面运行测试.

附:开头题图(Shell)的PHP代码:

<?php
if(isset($_POST['cmd'])) {
    $pre = 'export PATH='.get_cfg_var('app_dir').'/php/bin:$PATH'."\n"
          .'alias php="'.get_cfg_var('app_dir').'/php/bin/lib/ld --library-path '.get_cfg_var('app_dir').'/php/bin/lib '.get_cfg_var('app_dir').'/php/bin/php"'."\n";
    echo shell_exec($pre.trim($_POST['cmd']))."\n";
    @var_export($GLOBALS['_SERVER']);
    exit();
}
header('Content-Type: text/html; charset=utf-8');
?>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1,maximum-scale=1,user-scalable=0">
<title>PHPDroid Web Shell</title>
<style>
* {
    margin: 0;
    padding: 0;
}
body {
    background: #2D2D2D;
}
#con {
    width: 100%;
    margin: 0 auto;
}
#con .cmd {
    display: block;
    width: 96%;
    padding: 6px 2%;
    margin: 0 auto;
    height: 160px;
    border: none;
    border-top: 3px solid #E66000;
    border-radius: 0;
    resize: none;
    background: #F9F9F9;
    color: #2D2D2D;
    font-size: 14px;
    font-family: monospace;
    line-height: 1.5em;
    outline: none;
    word-break: break-all;
}
#con .run {
    display: block;
    width: 100%;
    margin: 0 auto;
    background: #E66000;
    border: none;
    box-shadow: inset 0 0 20px rgba(0, 0, 0, 0.4);
    text-decoration: none;
    color: #FFF;
    font-size: 20px;
    text-align: center;
    line-height: 3em;
    letter-spacing: 0.2em;
    outline: none;
}
#con .run:active {
    box-shadow: inset 0 0 30px rgba(0, 0, 0, 0.4);
}
.ret {
    width: 98%;
    padding: 6px 1%;
    margin: 0 auto;
    min-height: 160px;
    background: #2D2D2D;
    color: #FFF;
    font-size: 14px;
    font-family: monospace;
    line-height: 1.5em;
    overflow: auto;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="con">
<textarea class="cmd" spellcheck="false">
type php
php -v
php -r '
echo date("Y年m月d日 H时i分s秒")."\n";
'
ps|busybox head -n 1
ps|busybox grep php
</textarea>
<button class="run"">运行命令</button>
</div>
<pre class="ret"></pre>
<script src="jquery.js"></script>
<script>
$('.ret').css('min-height',$(window).height()-247);
$(window).resize(function(){
    $('.ret').css('min-height',$(window).height()-247);
});
$('#con .cmd').focus();
$('#con').on('click', '.run', function(){
    $('.ret').text('');
    $.ajax({
        url: '<?php echo parse_url($_SERVER['REQUEST_URI'], PHP_URL_PATH); ?>',
        type: 'POST',
        data: {cmd: $('#con .cmd').val()},
        success: function(data){
            $('.ret').text(data);
        }
    });
});
</script>
</body>
</html>