Android系统中模拟GPS位置

Android系统中提供了模拟GPS坐标的功能，可以很方便的帮助我们测试不同地理位置下应用中各个功能效果。

2017-03-04更新： onLocationChanged不回调的原因及解决方法

模拟器中模拟位置方法

模拟器与真机中的模拟手段有所差异，在模拟器中，可以通过Android的调试工具，或是命令行来修改GPS坐标点。

首先通过adb命令的修改方法：

adb geo fix 116.813752 39.820015

注意如果链接了多个设备，adb命令需要添加

-s

参数指定模拟器设备。

同样原理，可以使用Android SDK中的DDMS工具来修改GPS坐标；打开DDMS，可以看到Emulator面板中的GPS设置选项，

当打开模拟器运行时，这里就会变成可操作状态。



对于第三方模拟器，Genymotion也提供了这样的功能。不仅可以通过GenyMotion虚拟机的控制面板调节GPS参数（截图略），还可以通过Genymotion提供的Java API修改坐标点：

Context mContext = getActivity();
GenymotionManager genymotion = GenymotionManager.getGenymotionManager(mContext);

genymotion.getGps()
.setLatitude(39.820015)
.setLongitude(116.813752);

真机中模拟位置方法

真机中模拟GPS位置的方法稍复杂一点。

首先，需要到系统设置中“开发者选项”处，将其中的“允许模拟位置”打开。

然后我们需要编写一个简单的APP，来通过系统API修改GPS坐标值。

这涉及了一个权限：

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_MOCK_LOCATION"/>

在Eclipse环境下，直接修改AndroidManifest即可；

在Android Studio环境下，需要建立

src/debug

这个文件夹，然后在里面创建一个debug版本的AndroidManifest.xml文件，才能添加这个权限。

然后来编写代码：

在LocationManager中，提供了一个接口

public void addTestProvider(String name,
boolean requiresNetwork,
boolean requiresSatellite,
boolean hasMonetaryCost,
boolean supportsAltitude,
boolean supportsBearing,
int accuracy)

参数比较多，但接口的用途还是很清晰的——添加一个用于模拟位置的Provider。然后我们可以向这个Provider中设定模拟的位置：

private LocationManager mLocManager;

mLocManager = (LocationManager) getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);
mLocManager.addTestProvider(LocationManager.GPS_PROVIDER,
"requiresNetwork" == "",
"requiresSatellite" == "",
"requiresCell" == "",
"hasMonetaryCost" == "",
"supportsAltitude" == "",
"supportsSpeed" == "",
"supportsBearing" == "",
Criteria.NO_REQUIREMENT,
Criteria.ACCURACY_COARSE);

// 创建新的Location对象，并设定必要的属性值
Location newLocation = new Location(LocationManager.GPS_PROVIDER);
newLocation.setLatitude(39.820015);
newLocation.setLongitude(116.813752);
newLocation.setAccuracy(500);
newLocation.setTime(System.currentTimeMillis());
// 这里一定要设置nonasecond单位的值，否则是没法持续收到监听的，原因见下文
newLocation.setElapsedRealtimeNanos(SystemClock.elapsedRealtimeNanos());

// 开启测试Provider
mLocManager.setTestProviderEnabled(LocationManager.GPS_PROVIDER, true);

mLocManager.setTestProviderStatus(LocationManager.GPS_PROVIDER,
LocationProvider.AVAILABLE,
null,
System.currentTimeMillis());

locationManager.requestLocationUpdates(LocationManager.GPS_PROVIDER,
3000,
10.0f,
new MyLocationListener());

//需要注册监听完成后再进行模拟定位点的设置，否则接受不到回调
//可以用handler postDelay方法

// 设置最新位置，一定要在requestLocationUpdate完成后进行，才能收到监听
mLocManager.setTestProviderLocation(LocationManager.GPS_PROVIDER, newLocation);

不过这种方式设置坐标后，并没有触发GPS的onLocationChanged回调函数，目前还不清楚后面的原理。但可以使用

getLastKnownLocation

接口获取:

Location tmp = mLocManager.getLastKnownLocation(LocationManager.GPS_PROVIDER);
Log.i(TAG, tmp.getLatitude() + ", " + tmp.getLongitude());

真机模拟位置原理

在真机模拟位置点的过程中，我们调用了很多

TestProvider

有关的API。

首先来看一下

addTestProvider

函数，其最终调用到的逻辑位于

com.android.server.LocationManagerService

中

@Override
public void addTestProvider(String name, ProviderProperties properties, String opPackageName) {
if (!canCallerAccessMockLocation(opPackageName)) {
return;
}

// 由此可以看到无法传入PASSIVE_PROVIDER作为测试使用
if (LocationManager.PASSIVE_PROVIDER.equals(name)) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot mock the passive location provider");
}

long identity = Binder.clearCallingIdentity();
synchronized (mLock) {
// remove the real provider if we are replacing GPS or network provider
// 在这里比较传入的Provider名称，如果和GPS_PROVIDER相同，就将真正的GPS_PROVIDER移除掉
if (LocationManager.GPS_PROVIDER.equals(name)
|| LocationManager.NETWORK_PROVIDER.equals(name)
|| LocationManager.FUSED_PROVIDER.equals(name)) {
LocationProviderInterface p = mProvidersByName.get(name);
if (p != null) {
removeProviderLocked(p);
}
}

// 会向mMockProviders中添加这一测试用的provider，以便后续使用
addTestProviderLocked(name, properties);
updateProvidersLocked();
}
Binder.restoreCallingIdentity(identity);
}

因此在我们传入GPS_PROVIDER后，后续请求GPS更新，就会使用我们给定的位置了。

再来看向测试用的PROVIDER设定位置点坐标，其真正逻辑同样位于

com.android.server.LocationManagerService

中：

@Override
public void setTestProviderLocation(String provider, Location loc, String opPackageName) {
if (!canCallerAccessMockLocation(opPackageName)) {
return;
}

synchronized (mLock) {
MockProvider mockProvider = mMockProviders.get(provider);
if (mockProvider == null) {
throw new IllegalArgumentException("Provider \"" + provider + "\" unknown");
}
// clear calling identity so INSTALL_LOCATION_PROVIDER permission is not required
long identity = Binder.clearCallingIdentity();

// 向mockProvider传入位置点
mockProvider.setLocation(loc);
Binder.restoreCallingIdentity(identity);
}
}

其中mockProvider是从

mMockProviders

中得到的，在

addTestProvider

时，

addTestProviderLocked

函数会向其添加我们设定的provider。

继续追踪到

setLocation

函数，位于

com.android.server.location.MockProvider

中：

public void setLocation(Location l) {
mLocation.set(l);
mHasLocation = true;
if (mEnabled) {
try {
// 调用LocationManagerService中的函数，而非应用层可获取到的LocationManager
mLocationManager.reportLocation(mLocation, false);
} catch (RemoteException e) {
Log.e(TAG, "RemoteException calling reportLocation");
}
}
}

还是要回到LocationManagerService中：

@Override
public void reportLocation(Location location, boolean passive) {
checkCallerIsProvider();

if (!location.isComplete()) {
Log.w(TAG, "Dropping incomplete location: " + location);
return;
}

mLocationHandler.removeMessages(MSG_LOCATION_CHANGED, location);

// 向Handler发送MSG_LOCATION_CHANGED消息
Message m = Message.obtain(mLocationHandler, MSG_LOCATION_CHANGED, location);
m.arg1 = (passive ? 1 : 0);
mLocationHandler.sendMessageAtFrontOfQueue(m);
}

最终是在这里发送了MSG_LOCATION_CHANGED消息，但为何没有触发onLocationChanged？还需要研究一下……

onLocationChanged

没有调用的原因

为何会有

onLocationChanged

没有回调的情况？原因有如下两点：

回调函数的注册是在设置模拟位置点之后——即先调用

setTestProviderLocation

方法，再进行

requestLocationUpdate操作

，这时就收不到结果了。将两者顺序调换即可，延迟一些调用

setTestProviderLocation

以确保监听注册成功后进行位置更新。

Location

的

setElapsedRealtimeNanos

方法如其字面意义，一定要设定nanosecond单位的时间值。这是因为系统判断时操作为(

com.android.server.LocationManagerService

中)：

private static boolean shouldBroadcastSafe(
Location loc, Location lastLoc, UpdateRecord record, long now) {
// Always broadcast the first update
if (lastLoc == null) {
return true;
}

// Check whether sufficient time has passed
long minTime = record.mRequest.getFastestInterval();
long delta = (loc.getElapsedRealtimeNanos() - lastLoc.getElapsedRealtimeNanos())
/ NANOS_PER_MILLI; // delta是通过nanosecond计算再换算成millsecond的
if (delta < minTime - MAX_PROVIDER_SCHEDULING_JITTER_MS) {
return false;
}
......
}

而调用

onLocationChanged

前，判断的逻辑为：

if ((lastLoc == null) || shouldBroadcastSafe(notifyLocation, lastLoc, r, now))

因此时间的单位一定要正确，否则做换算后会和设定的minTime查几个数量级，一直返回false。

另外可以看到，在这里首次调用时，

lastLoc

为空。因此如果你的时间设定不对，但是位置监听的注册顺序正确的话，会只收到一次

onLocationChanged

调用。