【杰哥带你玩转Android自动化】学穿：ADB

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0x1、引言

Hi，我是杰哥，在上一节的《开篇漫谈》中提到这样一句话：

所有Android自动化框架和工具中 操作Android设备的功能实现 都基于 adb 和 无障碍服务AccessibilityService。

本节我们来学习下前者，学习路线安排如下：

• 简单了解下ADB的概念，是什么？由哪几部分组成？工作原理是咋样的？
• ADB环境配置，以及两个常见问题的解决(adb端口占用，adb devices无法识别设备)
• 学习ADB命令的语法，掌握一些自动化操作中巨常用的ADB命令；
• 了解如何在Android App中执行adb命令；
• 学习在PC端编写Python程序调用adb命令；
• 实战：某办公软件打卡自动化；

就不废话水字数了，我直接开始~

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0x2、ADB概念

① ADB是什么

ADB (Android Debug Bridge) ，译作 安卓调试桥，一个能让你 与Android设备进行通信 的 命令行工具。

说人话就是：你可以通过它，在命令行输入命令控制Android设备。

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② ADB架构

ADB是一种C/S架构的应用程序，由三个部分组成：

• 服务端 → PC端的adb server → 运行在PC端的后台进程，用于：
• 检测USB端口感知设备连接与拔除；
• 模拟器实例的启动与停止；
• 将adb client的请求通过usb或tcp的方式发送到对应的adbd进程；
• 客户端 → PC端的adb client → 主要用于发送命令
• 解析像：push、shell、install等命令的参数，做必要预处理，然后转移为指令或数据，发送给adb server；
• 守护进程 → 手机端的adbd → 由init进程启动
• 处理来自 adb server的命令行请求，获取对应Android设备的信息，再将结果返回给adb server；

工作原理

• 启动adb客户端 → 检查是否有 adb服务端进程 在运行 → 没有的话启动一个；
• adb服务端进程启动后会 与本地TCP端口5037绑定，并 监听adb客户端发出的命令；
• 服务端扫描 5555-5585 之间的 奇数端口 查找设备/模拟器，一旦发现 adbd进程 便会与相应端口建立连接；
• 注：每个adbd会占用两个PC端口，奇数 用于 adb连接，偶数 用于 命令行连接，如5554和5555端口是一对；
• adb服务端与所有设备均建立连接后，你便能使用adb命令访问这些设备；

通信流程

对于原理和过程，大概了解，心理有数就行，看不懂也不影响你后面的学习。当然如果你对更深层的原理或源码感兴趣，可以参考下《adb和adbd分析》，笔者就不往下卷了~

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0x3、ADB环境配置

如果您是 尊贵的Android开发，使用 Android Studio，并配置过环境变量，就不用再配了。可以直接打开命令行/终端键入 adb version 验证：

可以看到输出了：adb的版本信息 及 可执行文件所在的路径。

如果您不是Android开发也不打紧，到 官网 下个 SDK Platform-Tools：

下载完成解压后可以看到：adb、fastboot等工具包

接着复制下文件夹路径，在 系统环境变量PATH 中加上它，然后就可以在命令行里直接使用adb啦~

同样键入 adb version 验证：

可以看到adb版本信息和可执行文件的路径都发生了改变，说明配置生效。

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常见问题一：adb端口被占用

一般发生在Windows系统，如果你电脑安装了一些 XX手机助手 的软件，那在执行adb命令时，很大概率会遇到这个问题：

说明你的：5037端口被占用了，上面说过这个端口是留给adb server使用的，解决方法有两种：

方法一：干掉占用进程 (建议)

键入：netstat -ano | findstr "5037"，获取 占用端口的进程PID，如：

C:\Users\xxx>netstat -aon|findstr 5037
 TCP    127.0.0.1:5037         0.0.0.0:0              LISTENING       2908

键入：tasklist /fi "PID eq 2908"，查看 进程PID对应的进程，如：

C:\Users\xxx>netstat -aon|findstr 5037

映像名称                       PID 会话名              会话#       内存使用
========================= ======== ================ =========== ============
xxx.exe                       2908 Console                    1     11,292 K

键入：taskkill /pid 2908 /f，杀掉占用端口的进程，如：

C:\Users\xxx>taskkill /pid 2908 /f
成功: 已终止 PID 为 2908 的进程。

最后键入adb相关命令，如 adb devices，即可启动adb server进程，效果图如下：

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方法二：修改adb server端口

总有一些毒瘤进程，可能刚干死又重启了，方法一不一定能生效，打不过，躲得过，除了把毒瘤应用卸载外，还可以考虑下修改 adb server的端口号。

建议选一个 五位的端口号(10000-65535)，没那么容易重复，接着在 系统环境变量 中点击新建环境变量，变量名为 ANDROID_ADB_SERVER_PORT 变量值为端口号，如：

此时关掉命令行再次打开进入adb命令，可以看到端口号已经修改为10024了：

如果不是因为毒瘤，纯粹想改下端口，可以键入 adb kill-server 把adb server干掉，配置完成后，再键入 adb start-server 启动 adb server。

Tips：Linux、Mac系统直接终端输入 export $ANDROID_ADB_SERVER_PORT = 自定义端口 即可设置。

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常见问题二：adb devices无法识别设备

问题描述：手机连上电脑，键入adb devices，却没输出任何设备？

回答：确定手机 USB调试 开了吗？开启方法如下 (不同手机系统可能存在差异，可自行搜索关键字)：

首次连接，点击手机 设置 → 系统信息 → 点击版本号多次直至出现 您已处于开发者模式 → 返回找到 开发者模式 → 找到 USB调试 开启，然后手机一般会弹个 授权的对话框，授权就好。此时再键入adb devices看看设备是否显示。

当然，如果你在授权的时候，手滑点了拒绝，此时键入adb devices时，设备的状态会显示为 unauthorized，再次拔插手机，授权窗口都不会再弹了，解决方法如下：

• adb kill-server 关掉adb服务，拔掉手机；
• 找到并删除电脑中的两个配置文件：/用户名/.android/adbkey 和 /用户名/.android/adbkey.pub；
• adb start-server 启动adb服务，再插手机，授权弹窗应该就出来了；

如果使用了上述方法还是无法识别，那可能是 USB接口的问题 和 驱动问题，可以 换个手机或者换条线 试试，如果正常说明不是USB接口问题。手机官网搜下对应手机型号的驱动，安装后试试。另外，重启试试 有时也包治百病~

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0x4、ADB命令详解

adb完整命令语法如下：

adb [-d|-e|-s <serialNumber>] <command>

如果 只有一个设备/模拟器连接PC，不用加中括号里的参数，当有多个时，才需要通过这些参数 指定目标设备：

• -d → 指定当前唯一通过usb连接的Android设备为命令目标；
• -e → 指定当前唯一运行的模拟器为命令目标；
• -s serialNumber → 指定对应serialNumber号的设备/模拟器为命令目标，最常用；

上面 adb devices 输出的 8c8f689e 就是我当前连接的手机 序列号，除了真机还有 模拟器 和 无线连接设备，如：

emulator-5554	device
10.129.164.6:5555	device

另外，adb命令 区分权限，有些命令需要 root权限 才能执行！

如果你手机已经Root了，想给adbd授予Root权限，下述方法二选一：

• ① 键入 adb root，如果正常输出 restarting adbd as root，键入 adb shell；
• ② 键入 adb shell，输入 su；

当然如果想取消adbd的root权限，也可以键入 adb unroot。

对了，有些手机即使Root了，也可能无法让adbd以root权限执行，如三星的部分机型，会提示 adbd cannot run as root in production builds，可以先安装 adbd Insecure，然后再次尝试。

接着罗列笔者觉得自动化操作最常用的命令，更多命令可到 ADB官方文档 或 mzlogin/awesome-adb 自行查阅~

① 查看前台Activity

命令：(可以借此拿到应用包名和当前Activity名)

# 进入Android终端的命令行模式
adb shell 

# 输出前台Activity
dumpsys activity activities | grep mResumedActivity

结果：

② 启动应用/调起Activity

命令：

adb shell

# 不指定Activity名称启动，即启动主Activity
monkey -p <packagename> -c android.intent.category.LAUNCHER 1

# 指定启动Activity名 (需要root权限)
am start -n <packagename>/<activity类名>

结果：

③ 强行停止应用

命令：

adb shell am force-stop <packagename>

结果：

④ 模拟按键/输入/滑动/点击

命令 (完整Keycode列表可见官网：KeyEvent)：

adb shell

# 模拟按键 (Home-3，返回-4，电源-26，亮屏-224、熄屏-223，切换应用-187，小键盘删除-67)，如点击Home键：
input keyevent 3

# 在焦点处于某文本框时，使用input命令输入文本
input text Hello

# 滑动，从起始坐标点滑动到结束坐标点，如上滑(300,1000) → (300,500)：
input swipe 300 1000 300 500

# 点击坐标点
input tap 500 500

Tips：adb默认不支持Unicode编码，所以无法input中文内容，即使你默认使用了支持中文的输入法也不行，解决方法如下：

• ① 下载安装 ADBKeyBoard；
• ② 安装完后依次打开：手机设置 → 语言和输入法 → 键盘 → 虚拟键盘 → 管理键盘 → 启用ADB keyboard；
• ③ 默认输入法 设置为ADB keyboard (比如原生系统点击右下角小键盘设置)

• ④ 接着使用这个命令即可输入中文 (其他语言也可以)：adb shell am broadcast -a ADB_INPUT_TEXT --es msg '中文输入'

⑤ 截图

命令：

adb shell

# 截图
screencap -p /sdcard/sc.png

# 退出adb shell
exit

# 导出到电脑
adb pull /sdcard/sc.png

另外，还有一种一行命令截图并保存到电脑的方法：

# Mac
adb shell screencap -p | gsed "s/\r$//" > sc.png

# Linux和Windows
adb shell screencap -p | sed "s/\r$//" > sc.png

# Tips：上面的截图方法，Windows能获取图片，但是打不开，可以用下述方法获取：
adb exec-out screencap -p > sc.png

⑥ 查看分辨率

命令：

adb shell wm size

结果：

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0x5、Android App中调用adb命令

不是很推荐 这种方式弄自动化，第一个是 权限问题，如果你的自动化设备是有 Root权限的真机或模拟器，在考虑这种吧。

另外一个问题是 保活问题，一般我们的自动化场景，都是 定时去做一些事情，比如我想每天早上8点半自动打卡，那我需要写一个后台服务，然后让它 一直挂着， 到点触发自动打卡的操作。这个 保活 在PC上很容易实现，但在手机里却很难保证...

写个简单的调用示例吧，有需要的改改就能用，先是布局：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <androidx.appcompat.widget.AppCompatEditText
        android:id="@+id/et_input"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:hint="请输入adb命令" />

    <androidx.appcompat.widget.AppCompatButton
        android:id="@+id/bt_run"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="执行" />

    <androidx.appcompat.widget.AppCompatTextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="输出结果：" />

    <androidx.appcompat.widget.AppCompatTextView
        android:id="@+id/tv_output"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="10dp"
        android:text="" />

</LinearLayout>

Android中的调用代码：

class TestCmdActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_test_cmd)
        findViewById<TextView>(R.id.et_input).text =
            "monkey -p com.tencent.mobileqq -c android.intent.category.LAUNCHER 1"
        findViewById<Button>(R.id.bt_run).setOnClickListener {
            val result = execCmd(findViewById<EditText>(R.id.et_input).text.toString())
            if (result != null) findViewById<TextView>(R.id.tv_output).text = result
        }
    }

    /**
     * 执行普通命令 (不需要adb shell)
     * */
    private fun execCmd(cmd: String?): String? {
        return if (cmd.isNullOrBlank()) {
            shortToast("命令不能为空")
            null
        } else {
            try {
                val sb = StringBuffer()
                val process = Runtime.getRuntime().exec(cmd)
                val inputStream = process.inputStream
                val bufferedReader = BufferedReader(InputStreamReader(inputStream))
                val buff = CharArray(1024)
                var ch: Int
                while (true) {
                    ch = bufferedReader.read(buff)
                    if (ch == -1) break
                    sb.append(buff, 0, ch)
                }
                process.waitFor()
                bufferedReader.close()
                return sb.toString()
            } catch (e: IOException) {
                e.toString()
            }
        }
    }

    /**
     * 执行需要Root权限的命令
     * */
    private fun execCmdRoot(cmd: String?): String? {
        return if (cmd.isNullOrBlank()) {
            shortToast("命令不能为空")
            null
        } else {
            val successMsg = StringBuffer()
            val errorMsg = StringBuffer()
            var process: Process? = null
            var successResult: BufferedReader? = null
            var errorResult: BufferedReader? = null
            var os: DataOutputStream? = null
            try {
                process = Runtime.getRuntime().exec("su")
                os = DataOutputStream(process.outputStream)
                os.write(cmd.toByteArray())
                os.writeBytes("\n")
                os.flush()
                val result = process.waitFor()
                successResult = BufferedReader(InputStreamReader(process.inputStream))
                errorResult = BufferedReader(InputStreamReader(process.errorStream))
                var s: String?
                while (true) {
                    s = successResult.readLine()
                    if (s == null) break
                    successMsg.append(s)
                }
                while (true) {
                    s = errorResult.readLine()
                    if (s == null) break
                    successMsg.append(s)
                }
                return successMsg.toString() + "\n\n" + errorMsg.toString()
            } catch (e: IOException) {
                e.toString()
            } finally {
                process?.destroy()
                os?.close()
                successResult?.close()
                errorResult?.close()
            }
        }
    }
}

运行结果如下：

尽管控制台看到有输出，但实际上并没有唤起QQ，说到底还是权限的问题。本想试下su提权的，结果我手机的Magsik出问题了，获取su权限直接卡死...坑还是挺多的，所以不太建议新手拿这个玩自动化哈~

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0x6、Python调用adb命令 (推荐)

如题，就是编写Python脚本来调用adb命令，个人比较推荐这种方式，可玩性非常强，可以：

借助PC做定时任务 (保活)、利用PC强大性能进行图片处理、OCR识别、信息上报、多机群控等；

不太懂Python？没关系，杰哥帮你把自动化adb命令都封装一波，你按照你的逻辑直接调方法就行，跟玩积木一样~

所谓的封装，核心就是通过 subprocess 模块调一下命令行而已，非常简单，直接给出完整代码：

import subprocess
import re
from enum import Enum
import time
import os

pkg_act_pattern = re.compile(".* (.*?)/(.*?) ", re.S)  # 获取包名和Activity名的正则
chinese_pattern = re.compile("[\u4e00-\u9fa5]", re.S)  # 筛选中文的正则
size_pattern = re.compile(r"(\d+)x(\d+)", re.S)  # 获取屏幕尺寸的正则
t = time.time()


class KeyEvent(Enum):
    """
    按键事件的枚举
    """
    HOME = 3
    BACK = 4
    POWER = 26
    SCREEN_ON = 224
    SCREEN_OFF = 223
    SWITCH_APP = 187
    DELETE = 67


def start_cmd(cmd):
    """
    执行命令
    :param cmd: 命令字符串
    :return: 执行后的输出结果列表
    """
    print(cmd)
    proc = subprocess.Popen(cmd, shell=False, stdout=subprocess.PIPE)
    return proc.stdout.readlines()


def start_app(package_name):
    """
    启动APP
    :param package_name: 应用包名
    :return: 执行结果字符串
    """
    return analysis_result(start_cmd(f'adb shell monkey -p %s -c android.intent.category.LAUNCHER 1' % package_name))


def kill_app(package_name):
    """
    杀掉APP
    :param package_name: 应用包名
    :return:
    """
    return analysis_result(start_cmd(f'adb shell am force-stop %s' % package_name))


def current_pkg_activity():
    """
    获取当前页面的包名和Activity类名
    :return:
    """
    result = analysis_result(start_cmd(f'adb shell dumpsys activity activities | grep mResumedActivity'))
    print(result)
    if result is not None and len(result) > 0:
        match_result = re.search(pkg_act_pattern, result)
        if match_result:
            return match_result.group(1), match_result.group(2)
    return None


def key_event(event):
    """
    模拟按键
    :param event: 按键类型
    :return:
    """
    return analysis_result(start_cmd(f'adb shell input keyevent %d' % event.value))


def input_text(text):
    """
    当焦点处于某文本框时，模拟输入文本
    :param text: 输入文本内容
    :return:
    """
    match_result = re.findall(chinese_pattern, text)
    # 判断是否包含中文
    if len(match_result) > 0:
        return analysis_result(start_cmd(f'adb shell am broadcast -a ADB_INPUT_TEXT --es msg %s' % text))
    # 不包含中文调用原命令
    return analysis_result(start_cmd(f'adb shell input text %s' % text))


def swipe(start_x, start_y, end_x, end_y):
    """
    滑动，从起始坐标点滑动到终点坐标
    :param start_x: 起始坐标点x坐标
    :param start_y: 起始坐标点y坐标
    :param end_x: 终点坐标点x坐标
    :param end_y: 终点坐标点y坐标
    :return:
    """
    return analysis_result(start_cmd(f'adb shell input swipe %d %d %d %d' % (start_x, start_y, end_x, end_y)))


def click(x, y):
    """
    点击坐标点
    :param x:
    :param y:
    :return:
    """
    return analysis_result(start_cmd(f'adb shell input tap %d %d' % (x, y)))


def analysis_result(lines):
    """
    将执行结果列表转换外字符串输出
    :param lines: 执行结果列表
    :return:
    """
    result = ''
    for line in lines:
        result += line.decode(encoding='utf8')
    return result


def screenshot(save_dir=None):
    """
    获取手机截图，先截图后拉取(一步达成的方法好像有权限问题)
    :return: 截图文件的完整路径
    """
    sc_name = "%d.png" % (int(round(t * 1000)))
    start_cmd('adb shell screencap /sdcard/%s' % sc_name)
    sc_path = os.path.join(os.getcwd() if save_dir is None else save_dir, sc_name)
    start_cmd('adb pull /sdcard/%s %s' % (sc_name, sc_path))
    return sc_path


def screen_size():
    """
    获取屏幕分辨率
    :return: 屏幕的宽和高
    """
    size_result = re.search(size_pattern, analysis_result(start_cmd(f'adb shell wm size')))
    if size_result:
        return size_result.group(1), size_result.group(2)


if __name__ == '__main__':
    # 可以在这里写测试代码
    print(screen_size())

读者可以直接copy代码，在写测试代码那里，调下方法试试看~

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0x7、实战：某办公软件打卡自动化

上面把常用的自动化操作都封装了，接着写个超简单的案例来练练手~

早上上班最怕啥？肯定是 迟到 啊，那最绝望的场景是什么？对于笔者来说莫过于：

9:00，明明已经到打卡范围了，但却因为没网一直Loading打不上，我也不知道是地铁的问题还是我手机的问题，只能反复打开关闭：飞行模式、定位、办公软件，直至时间变成了9:01，然后弹出 迟到是否打卡的提示，那一瞬间 千言万语化作一句话...

每逢此刻都会想，如何改变这种情况？第一反应想到的是 改定位，TM直接在家里就打上卡，这不美滋滋。

实现思路

• ① 编写Xposed插件，Hook获取定位相关的API，直接返回公司附近的经纬度；
• ② 换个支持 位置穿越 的手机，比如联想就支持改变定位地点；

但这两种方案都 很有可能被检测出来，估计是 APP运行环境相关的检测 (手机Root了，App被Hook了等) + 风控，之前老东家用这个被人事警告过 (人事那边能看到XX异常打卡，使用定位软件啥的)。

综上，这种实现方式不简单、不稳、还有高风险，妥妥滴抛弃，有没有容易、稳定、风险较低的方案呢？

当然有：开启极速打卡 + 编写自动化脚本，开启方法很简单，打卡 → 设置 → 极速打卡

如图，开启极速打卡后，你在打卡范围内打开办公软件，就能自动打卡。啧啧，那我直接：

手机一直接着电脑，定时到点adb命令打开办公软件

是的，就是这么简单，接着一步步来实现，难点的话就一个，定时任务，如果是Linux系统，直接用 Crontab 或 Celery 就好，可惜笔者的电脑是Windows，两种实现方法：

① 手动配置定时任务

就是手动添加定时任务，到点执行脚本，先把打开办公软件的脚本写出来：

import adb_util

if __name__ == '__main__':
    # 打开办公软件，然后执行这句代码，拿到应用的包名
    # print(adb_util.current_pkg_activity()[0])
    package_name = "办公应用的包名贴到这"
    adb_util.start_app(package_name)

开始菜单搜索：任务计划程序 → 打开后点击 → 任务计划程序库 → 创建基本任务

填下任务名称和描述，点下一步：

触发器选择每天，点下一步：

编辑触发时间，点下一步：

选择启动程序，点下一步：

选择解释器所在路径，填写打卡脚本路径，点下一步：

然后可以看到任务的摘要，点击完成：

接着就可以在任务列表看到我们新建的任务了：

可以右键运行试试运行效果~

接着只需把手机插上，静待明天到点自动打卡~ (记得关掉锁屏、屏幕保持常亮、亮度调最低)

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② 使用schedule库

schedule是一个轻量级的任务调度库，可以完成每分钟、每小时、每天、周几、特定日期的定时任务。

直接命令行键入 pip install schedule 安装模块，然后写出定时代码：

import adb_util
import schedule
import time

package_name = "办公软件包名"


def clock_in():
    adb_util.start_app(package_name)


if __name__ == '__main__':
    schedule.every().day.at("08:30").do(clock_in)
    while True:
        schedule.run_pending()
        time.sleep(1)

竟简单如斯！！！另外，以 python.exe xxx.py 方式启动脚本会弹出一个黑色的命令行控制行窗口，关掉的话会导致程序停止运行。如果觉得碍眼，其实可以使用 pythonw.exe xxx.py，以标准WIN32 GUI方式启动，无窗口的Python可执行程序，代码在后台执行。

关闭的话，直接打开 任务管理器，定位到 Python，然后终结进程即可~

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0x8、小结

不知不觉就到文尾，读者是否还意犹未尽？本节显示科普了一波ADB相关的姿势，然后带着大家写了一个自动打卡的jio本。

虽然 简陋 但 勉强能用，不过问题也是多多，比如这些：

• 每天8.30准时打卡，这也太假了吧？
• adb命令的方式启动，办公软件会不会检测到，然后判定为异常打卡？
• 定时执行任务，但是打卡成没成功我不知道啊，万一公司断电、断网了？
• 我下班也要看办公软件，回信息，一直放公司挂着不太现实，能不能搞个自动登录啊？
• ...等等

行吧，那下一节就结合文字OCR和其它工具，来完善这个打卡jio本，让它变得更高大上一些~

声明：自动打卡脚本只是个练手案例，如果真的拿来使用 造成的后果使用人自担，笔者自己宁愿迟到也不会用，做人还是要诚实，经常迟到的同学建议早上早点出门，早起地铁不挤还是很香的~

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参考文献：

• ADB官方文档

• 图解ADB工作原理

• ADB详解