Android 应用程序的最佳实践
本文提供的最佳实践可提高 Citrix Endpoint Management 和适用于 Android 设备的移动应用程序之间的兼容性。
MDX 应用程序 SDK 和封装
如果您的应用程序使用 MDX 应用程序 SDK，则必须使用匹配的 MDX Toolkit 版本进行封装。如果这两个组件的版本不匹配，可能会导致运行不正常。
为了防止发生此不匹配情况，请使用“高级”或“一般”应用程序类型封装应用程序。让您可以提供预先封装应用程序。因此，您的客户不需要封装应用程序，从而避免使用不匹配的 MDX Toolkit。有关封装应用程序的详细信息，请参阅封装 Android 移动应用程序。
请勿阻止主线程
在主线程上运行时，不应使用阻止代码。这是一项 Google 准则，但此准则对 Citrix Endpoint Management 而言更为重要。在托管应用程序中，某些操作可能需要较长时间才能完成，甚或可能会阻止进一步执行线程。
阻止代码包括但不限于以下内容：
- 文件或数据库操作
- 网络操作
需要明确的是，所有应用程序生命周期方法（如 onCreate）都在主线程上运行。
Google 提供了一个 StrictMode API，它可以帮助检测阻止代码。有关详细信息，请参阅此博客文章：https://android-developers.blogspot.com/2010/12/new-gingerbread-api-strictmode.html。
编写稳定可靠的代码
具体而言，您应该从框架 API 检查返回值或捕捉异常。虽然这只是常见的最佳编程实践，但它对于托管应用程序尤其重要。
如果 Citrix Endpoint Management 策略阻止基础功能，则预期总可正常工作的各 API 将失败。以前面所述的功能为例︰
- 网络 API 将失败，就如同没有任何可用网络一样。
- 传感器 API（例如 GPS 和相机）将返回 null 或引发异常。
- 定向到非托管应用程序的意向失败。
- 如果从主线程中使用，则文件和数据库访问可能会失败。有关详细信息，请参阅本文后面的“确保数据加密兼容性”和“加密用户熵”部分。
当遇到故障时，应用程序应正常处理问题，而不是崩溃。
挂接限制
MDX 通过修改 APK 中的 DEX 代码向 Android 二进制应用程序注入功能。存在几个限制条件：
- Citrix Endpoint Management 可能无法管理在 4.0 之前的 Android SDK 版本中弃用的框架类。请务必避免使用这些已弃用的类。
- 大部分功能已注入 Java/Android 框架 API。本机 (C/C++) 代码通常为非托管代码。一个例外是，即使对于本机代码，仍会执行文件加密。
- 使用 JNI 访问 Java 功能的本机代码只针对用户应用程序中的代码。换句话说，不要使用 JNI 直接调用 Java 或 Android 框架的方法。而应使用代理设计模式在您自己的 Java 类中“封装”中所需的框架类。然后，从本机代码调用您的类。
确保数据加密兼容性
MDX 的主要功能之一是对所有永久保留的数据进行透明加密。您不需要修改应用程序即可使用此功能，实际上，您并不能直接避免此功能。管理员能够选择性地或完全地禁用加密功能，但应用程序无法这样做。
这是 MDX 的更重要的方面之一，其要求了解以下要点︰
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文件加密功能目前可用于在托管进程中运行的所有 Java 和本机代码。
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一些框架 API（如媒体播放器和打印支持功能）实际上运行于不同的操作系统进程中。如果使用此类 API，您可能会遇到问题。
- 示例：您的应用程序将文件保存到磁盘（已加密），然后向媒体 API 传递对该文件的引用。媒体 API 尝试读取文件，但无法理解经过加密的内容。此 API 将失败，甚至使应用程序崩溃。
- 示例：您创建一个文件句柄（用于启动已加密的文件），并将其提供给相机 API。相机进程直接将未加密的数据写入已加密的文件。当应用程序尝试读取数据时，将解密数据，并产生垃圾代码。
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用于处理独立进程的其中一种方法是，首先解密文件，然后将文件传递给相关的 API。或者，如果 API 写数据，则应让其首先写这些数据，然后您在此 API 完成操作后加密数据。需要执行下列几个步骤：
- 指定将保持未加密状态的区域。必须为您的客户记录此内容，因为 Citrix Endpoint Management 管理员必须创建加密排除项策略。
- 要进行解密，只需将文件从普通（已加密）位置复制到已解密的位置即可。请注意，必须执行字节复制操作，而不是文件移动操作。
- 要进行加密，请以相反方向执行以上过程。从未加密的位置复制到已加密的位置。
- 当不再需要未加密的文件时，删除此文件。
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不支持对已加密的文件执行内存映射。如果调用一个将执行内存映射的 API，此 API 会失败。应该对错误进行处理。如果可能，应避免直接和间接使用内存映射。第三方 SqlCipher 库是一个关于间接使用内存映射的典型示例。
如果无法避免内存映射，管理员必须指定加密排除项策略以忽略相关文件。必须为您的客户记录此策略。
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加密功能会显著增加开销。请务必优化文件 I/O，以防止性能下降。例如，如果重复读取和写入相同的信息，则您可能希望实施应用程序级别的缓存。
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数据库仅仅是一些文件，所以它们也将进行加密。此处也可能会发生性能问题。标准数据库缓存大小为 2000 页（或 8 MB）。如果数据库很大，您可能会增大此大小。
由于内存映射的限制，SQLite WAL 模式不受支持。
加密用户熵
一个用于加密功能的 Citrix Endpoint Management 选项，要求最终用户输入 PIN，然后才能生成加密密钥。此选项称为用户熵。它可导致应用程序出现特殊问题。
具体而言，在用户输入 PIN 之前，将无法执行任何文件或数据库访问。如果在可显示 PIN UI 之前运行的某个位置中存在此 I/O 操作，则此操作始终会失败。存在一些限制条件：
- 不要在主线程中执行文件和数据库操作。例如，如果尝试通过应用程序对象的 onCreate() 方法读取文件，则此尝试总是会失败。
- 即使不存在应用程序活动，后台操作（如服务或内容提供程序）也可能会运行。这些后台组件无法显示 PIN 用户界面，并且因此无法执行文件或数据库访问。请注意，一旦有活动在应用程序中运行，将会允许在后台执行 I/O 操作。
针对因用户熵功能而使加密密钥不可用的情况，提供了几种相应的失败处理机制：
- 如果主线程在尚无可用 PIN 的情况下访问数据库，则应用程序将被终止。
- 如果非主线程在尚无可用 PIN 的情况下访问数据库，则该线程将被阻止，直到输入 PIN。
- 对于在尚无可用 PIN 的情况下启动非数据库访问，打开操作将失败。将在 C 级别返回一个 EACCES 错误。在 Java 中，将引发异常。
为确保您的应用程序中不存在此问题，请在已启用用户熵功能的情况下进行测试。可使用 Citrix Endpoint Management 客户端属性“Encrypt secrets using Passcode”（使用通行码加密机密）添加用户熵。可以在 Citrix Endpoint Management 控制台的配置 > 设置 > 更多 > 客户端属性下配置默已禁用的客户端属性。
网络连接和 Micro VPN
管理员可以使用多个 Citrix Endpoint Management 策略选项执行网络操作。“网络访问”策略可阻止、允许或重定向应用程序的网络活动。
重要：
MDX Toolkit 版本 18.12.0 包含了合并或替换较旧的策略的新策略。 “网络访问”策略结合了“网络访问”、“首选 VPN 模式”和“允许 VPN 模式切换”。“排除列表”策略替换拆分通道排除列表。“要求 Micro VPN 会话”策略替换“要求联机会话”。有关详细信息，请参阅早期版本中的新增功能。
这些选项如下所示：
- 使用以前的设置：默认值为您已在更早版本的策略中设置的值。如果更改了此选项，则您不应还原为使用以前的设置。另请注意，在用户将应用程序升级到版本 18.12.0 或更高版本之前，对新策略所做的更改将不起作用。
- 阻止：由您的应用程序使用的网络 API 将失败。根据以前的原则，应正确处理此类故障。
- 不限制：所有网络调用都将直接传输，而不通过通道传输。
- 通道 - 完整 VPN：来自托管应用程序的所有流量均通过 Citrix Gateway 进行通道传输。
限制： Citrix Endpoint Management 不支持套接字服务器。如果套接字服务器在封装的应用程序中运行，则发送到套接字服务器的网络流量不会通过 Citrix Gateway 进行通道传输。
移动应用程序开发框架支持
一些应用程序框架存在与 Citrix Endpoint Management 的兼容性问题︰
- 对于 PhoneGap，位置服务不会被阻止。
- SQLCipher 无法用于加密，因为它使用内存映射。一种解决方案是不使用 SQLCipher。另一种解决方案是使用加密排除策略在加密期间排除数据库文件。Citrix Endpoint Management 管理员必须在 Citrix Endpoint Management 控制台中配置策略。
调试提示
在调试封装应用程序时，可考虑这些提示信息。
- 确定应用程序的未封装版本中是否存在问题。如果未封装版本中出现问题，请使用常规的调试技术。
- 请尝试关闭各种 Citrix Endpoint Management 策略。
- 这样可以帮助发现不兼容问题。禁用策略将意味着 MDX 不再强制执行相关限制条件，从而使您可以测试这些功能，就如同应用程序已解包一样。
- 如果可通过禁用策略来解决问题，则问题可能在于应用程序未检查相关 API 错误。
- 如果未进行修改但已重新签名的程序不运行：
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使用 JAR 解压缩 APK 的内容：
jar xvf {some.apk}
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删除 META-INF 文件夹：
rm -rf META-INF
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使用 JAR 将内容重新压缩到新 APK：
jar cvf {/tmp/new.apk} *
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使用 JARSIGNER 签名新 APK：
jarsigner -keystore {some.keystore} -storepass {keystorepassword} -keypass {keypassword} {/tmp/new.apk} {keyalias}
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如果应用程序仍不运行，则无法使用不同于原始 APK 的签名证书封装应用程序。
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- 如果经过反编译或重新编译的 apk 不运行：
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使用 APKTOOL 进行反编译和重新编译：
apktool d {some.apk} -o {some.directory}
apktool b {some.directory} -o {new.apk}
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使用 JARSIGNER 签名 APK，如上所述。
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如果应用程序仍不运行，则意味着这是一个第三方 APKTOOL 缺陷。
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- 如果应用程序封装程序不工作：
- 尝试删除 APKTOOL 框架并重新封装。
- Mac/Linux：rm -rf ~/Library/apktool/framework
- Windows：del /q /s C:\Users\{username}\apktool\framework
- 将封装程序正使用的 APKTOOL 与您在上一步骤中成功用于反编译和重新编译操作的 APKTOOL 进行比较。
- 如果是同一个 APKTOOL 版本，则表明封装程序中存在错误。
- 如果是不同的 APKTOOL 版本，则可能在集成到 MDX Toolkit 实用程序的 APKTOOL 中存在错误。
- 解压缩 ManagedAppUtility.jar 的内容。
- 用您已在上一步骤中成功用于封装应用程序的 APKTOOL.jar 的内容进行覆盖。
- 将内容重新压缩到新 ManagedAppUtility.jar。
- 封装应用程序，以确认嵌入式 APKTOOL 中的缺陷。
- 尝试删除 APKTOOL 框架并重新封装。
- 运行封装的应用程序，捕获日志信息。
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使用 grep 调查在应用程序中发生的活动。
执行应用程序的活动：grep “MDX-Activity”
跟踪应用程序的 MDX 锁定：grep “MDX-Locked”
同时查看两个日志：egrep “MDX-Act MDX-Loc” -
如果存在“应用程序不响应”错误，则使用 ADB 拉取 ANR 跟踪信息。
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- 如果在与多个应用程序交互（例如使用打开方式）时出现问题：
- 验证各应用程序的加密策略和安全组是否相同。
- 尝试其他应用程序。在测试的应用程序中可能存在缺陷。
- 从所有相关应用程序捕获日志。请注意，Secure Hub 可以捆绑并通过电子发送来自各个应用程序的日志。从“我的应用程序”屏幕中，向右滑动到“支持”屏幕。然后，单击屏幕底部的“需要帮助”按钮。
除了上面提到的工具，以下工具也可能有帮助：
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AAPT，用于转储有关应用程序的信息。
aapt dump badging {some.apk}
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在设备上执行 DUMPSYS 命令。
adb shell dumpsys 2>&1 | tee {dumpsys.out}
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DEX2JAR，用于将类重新编译成伪 Java。
dex2jar {some.apk}
转换来自 Dual-Dex 封装的应用程序的类：
apktool d {some.apk} -o {some.dir}
dex2jar {some.dir}/assets/secondary-1.dex
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JD-GUI，用于查看伪 Java 代码。
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BAKSMALI，用于反编译来自 Dual-Dex 封装的应用程序中的应用程序类。
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反编译已封装的 APK：
apktool d {some.apk} -o {some.dir}
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反编译未在以上调用中反编译的应用程序的类：
baksmali {some.dir}/assets/secondary-1.dex -o {some.dir}/smali
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