Android 应用基础技术9

第14章权限管理信息和数据安全管理是软件开发中的重要内容。Android通过权限管理达成信息/数据安全目标。从Android的6.0（API23）版本开始，到现今的Android16（API36），Android对权限管理做出了很大调整。为了处理不同Android版本之间的权限管理方式和要求不相容的问题，导致Android的权限管理是Android应用开发中的一个较为繁琐的事情。本章对Android权限管理进行梳理，以期在未来的编程实践中能够处理权限管理问题。目录14.1了解Android权限14.2普通权限申请及使用14.3重要权限申请及使用14.4课后同步练习14.5Android权限管理的本质和自定义权限14.6课后同步练习14.1了解Android权限回顾一下上一章从服务端获取图片并显示在APP程序上的例子，注意一下程序配置文件AndroidManifest.xml文件中的两句语句：它们都是向用户请求权限：在将应用程序安装到用户手机上时，Android安装程序会提示用户所安装的程序申请获取“查询网络状态”权限和“访问网络”权限。如果用户同意，那么，所安装的程序在运行时将能够查询网络状态，以及访问网络；如果用户不同意，那么，所安装的程序在运行时将不能够查询网络状态或者访问网络。<uses-permissionandroid:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/><uses-permissionandroid:name="android.permission.INTERNET"/>因为“查询网络状态”权限和“访问网络”权限不会对用户系统/数据/信息造成不良影响，因此，它们属于“普通权限”：只需要在AndroidManifest.xml文件中声明即可。还有一类权限，称为“危险权限”或者称为“重要权限”。对于危险权限或者重要，应用程序不仅需要在AndroidManifest.xml文件中对所使用权限进行声明，还需要在运行时请求用户授予权限，只有用户许可，程序才可以访问相应数据或设备，否则，如果用户不同意，应用程序是不能访问权限所保护的相应数据或设备的。因为一旦用户授予程序相应权限，程序如果对权限使用不当，可能会对用户系统/数据/信息造成非常不良影响，这类权限称为“危险权限”。Android6.0是Android权限管理的一个分水岭。在Android6.0之前，所有权限都属于普通权限。在Android6.0及后续版本将权限划分为普通权限和重要权限。Android的普通权限和重要权限的划分不是绝对的。随着Android版本升级，某个原先属于普通权限的权限可能会被划分到重要权限中。这种分类的未来不确定性是导致Android权限管理复杂性因素之一。14.2普通权限申请及使用下面通过一个例子介绍如何申请和使用Android普通权限。android.permission.VIBRATE、android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE是Android的普通权限，它们分别是在控制手机振动和获取网络状态时需要的权限。这个例子包含两个按钮，分别用于控制手机振动和获取网络状态功能。为此，新建名称为ch1401的工程。然后，修改主布局文件activity_main.xml为如下代码：<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><LinearLayoutxmlns:android="/apk/res/android"xmlns:app="/apk/res-auto"xmlns:tools="/tools"android:id="@+id/main"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"tools:context=".MainActivity">

<Buttonandroid:id="@+id/btn01"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="64dp"android:layout_margin="5dp"android:text="振动手机4秒"/>

<Buttonandroid:id="@+id/btn02"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="64dp"android:layout_margin="5dp"android:text="获取网络状态"/>

</LinearLayout>修改MainActivity.java。在编写响应按钮“振动手机4秒”的代码时，显示了如图所示的权限提示信息。点击箭头3所指向的功能操作项，显示如图所示的界面：将在AndroidManifest.xml文件中为应用程序增加振动手机权限，代码如下：<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><manifestxmlns:android="/apk/res/android"xmlns:tools="/tools">

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

<applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@mipmap/ic_launcher"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.Ch1401"><activityandroid:name=".MainActivity"android:exported="true"><intent-filter><actionandroid:name="ent.action.MAIN"/>

<categoryandroid:name="ent.category.LAUNCHER"/></intent-filter></activity></application>

</manifest>按照类似的方式，完成对第二个按钮“获取网络状态”按钮的处理。完整AndroidManifest.xml文件如下：<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><manifestxmlns:android="/apk/res/android"xmlns:tools="/tools">

<uses-permissionandroid:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/><uses-permissionandroid:name="android.permission.VIBRATE"/>

<applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@mipmap/ic_launcher"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.Ch1401"><activityandroid:name=".MainActivity"android:exported="true"><intent-filter><actionandroid:name="ent.action.MAIN"/>

<categoryandroid:name="ent.category.LAUNCHER"/></intent-filter></activity></application>

</manifest>完整MainActivity.java代码如下：packagecom.example.ch1401;

importandroid.content.Context;import.ConnectivityManager;import.Network;import.NetworkCapabilities;importandroid.os.Bundle;importandroid.os.Vibrator;importandroid.view.View;importandroid.widget.Button;importandroid.widget.Toast;

importandroidx.activity.EdgeToEdge;importandroidx.appcompat.app.AppCompatActivity;importandroidx.core.graphics.Insets;importandroidx.core.view.ViewCompat;importandroidx.core.view.WindowInsetsCompat;

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivityimplementsView.OnClickListener{

@OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);EdgeToEdge.enable(this);setContentView(R.layout.activity_main);ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener(findViewById(R.id.main),(v,insets)->{InsetssystemBars=insets.getInsets(WindowInsetsCompat.Type.systemBars());v.setPadding(systemBars.left,systemBars.top,systemBars.right,systemBars.bottom);returninsets;});

Buttonbtn01=findViewById(R.id.btn01);btn01.setOnClickListener(this);Buttonbtn02=findViewById(R.id.btn02);btn02.setOnClickListener(this);}

@OverridepublicvoidonClick(Viewv){intid=v.getId();if(id==R.id.btn01){Vibratorvibrator=(Vibrator)getSystemService(Context.VIBRATOR_SERVICE);//震动4000毫秒（秒）vibrator.vibrate(5000);}else{ConnectivityManagercm=(ConnectivityManager)this.getSystemService(MainActivity.CONNECTIVITY_SERVICE);Networknetwork=cm.getActiveNetwork();if(network==null){Toast.makeText(this,"unavailable",Toast.LENGTH_LONG).show();}else{Toast.makeText(this,"networkavailable",Toast.LENGTH_LONG).show();}}}}从这个例子也可以看出，在编程实践中，不要过于担心哪些操作需要申请权限，按照正常思路编写程序代码即可。对特殊的需要权限的操作，AndroidStudio开发工具会提醒编程者需要申请权限，然后按照AndroidStudio提示增加权限申请声明即可。特别是对于普通权限的申请和使用，在编程实践中使用起来是相对简单的，并且，对于普通权限，在所有的Android版本下处理方式都是相同的：在AndroidManifest.xml文件中声明，然后再程序中访问权限保护下的资源即可。14.3重要权限申请及使用对于重要权限，应用程序除了需要在AndroidManifest.xml文件中申明以外，还需要再程序运行时动态向用户申请。因此，对于重要权限的申请和使用，Android平台管理地相对严格。下面举例说明如何申请和使用Android重要权限。android.permission.POST_NOTIFICATIONS权限用于控制应用程序是否可以发通知，从Android13开始，它是Android重要权限。这个例子包含一个按钮，用于发送通知系统。为此，新建名称为ch1402的工程。在新建Android工程时，在“MinimumSDK”选项，Android已经默认选择Android7.0作为最低支持版本，如图。因为默认的版本大于6.0，因此，可以认为，所有的Android危险权限/重要权限都需要在运行时再次申请。完成创建工程后，修改主布局文件activity_main.xml为如下代码：<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><LinearLayoutxmlns:android="/apk/res/android"xmlns:app="/apk/res-auto"xmlns:tools="/tools"android:id="@+id/main"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"tools:context=".MainActivity">

<Buttonandroid:id="@+id/btn01"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="64dp"android:layout_margin="5dp"android:text="发送通知"/>

</LinearLayout>在AndroidManifest.xml文件中增加声明发送通知的权限声明语句，如下：<uses-permissionandroid:name="android.permission.POST_NOTIFICATIONS"/>完整的MainActivity.java代码，如下：packagecom.example.ch1402;

importandroid.Manifest;importandroid.app.AlertDialog;importandroid.app.Notification;importandroid.app.NotificationChannel;importandroid.app.NotificationManager;importandroid.content.DialogInterface;importandroid.content.pm.PackageManager;importandroid.os.Build;importandroid.os.Bundle;importandroid.view.View;importandroid.widget.Button;

importandroidx.activity.EdgeToEdge;importandroidx.annotation.NonNull;importandroidx.appcompat.app.AppCompatActivity;importandroidx.core.graphics.Insets;importandroidx.core.view.ViewCompat;importandroidx.core.view.WindowInsetsCompat;

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivityimplementsView.OnClickListener{

@OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);EdgeToEdge.enable(this);setContentView(R.layout.activity_main);ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener(findViewById(R.id.main),(v,insets)->{InsetssystemBars=insets.getInsets(WindowInsetsCompat.Type.systemBars());v.setPadding(systemBars.left,systemBars.top,systemBars.right,systemBars.bottom);returninsets;});

Buttonbtn01=findViewById(R.id.btn01);btn01.setOnClickListener(this);}

@OverridepublicvoidonClick(Viewv){intid=v.getId();if(id==R.id.btn01){sendNotification();}}

privatefinalintPOST_NOTIFICATIONS_REQUEST_CODE=1000;privatevoidsendNotification(){if(this.checkSelfPermission(Manifest.permission.POST_NOTIFICATIONS)!=PackageManager.PERMISSION_GRANTED){if(Build.VERSION.SDK_INT>=Build.VERSION_CODES.VANILLA_ICE_CREAM){if(this.shouldShowRequestPermissionRationale(Manifest.permission.POST_NOTIFICATIONS)){this.requestPermissions(newString[]{Manifest.permission.POST_NOTIFICATIONS},POST_NOTIFICATIONS_REQUEST_CODE);}}else{this.requestPermissions(newString[]{Manifest.permission.READ_CONTACTS},POST_NOTIFICATIONS_REQUEST_CODE);}}else{doSendNotification();}}

privatevoiddoSendNotification(){NotificationManagernotificationManager=(NotificationManager)getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE);CharSequencetext="学习发送通知，看看需要的总要权限";Notification.Builderbuilder=null;if(Build.VERSION.SDK_INT>=Build.VERSION_CODES.O){builder=newNotification.Builder(this,"TEST");NotificationChannelchannel=null;channel=newNotificationChannel("TEST","学习发送通知",NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT);notificationManager.createNotificationChannel(channel);

}else{builder=newNotification.Builder(this);}builder.setContentTitle(text);builder.setContentText(text+"...");builder.setSmallIcon(android.R.drawable.star_on);Notificationnotification=builder.build();notificationManager.notify((int)System.currentTimeMillis(),notification);}

@OverridepublicvoidonRequestPermissionsResult(intrequestCode,@NonNullString[]permissions,@NonNullint[]grantResults){super.onRequestPermissionsResult(requestCode,permissions,grantResults);if(requestCode==POST_NOTIFICATIONS_REQUEST_CODE){if(grantResults.length>0&&grantResults[0]==PackageManager.PERMISSION_GRANTED){doSendNotification();}else{alertDialog();}}}

privatevoidalertDialog(){finalAlertDialog.BuildernormalDialog=newAlertDialog.Builder(MainActivity.this);normalDialog.setIcon(android.R.drawable.ic_dialog_info);normalDialog.setTitle("授权失败");normalDialog.setMessage("你没有给程序授权，程序将不能发送通知");normalDialog.setPositiveButton("确定",newDialogInterface.OnClickListener(){@OverridepublicvoidonClick(DialogInterfacedialog,intwhich){}});normalDialog.show();}}14.4课后同步练习Android的权限管理是一项复杂的工作，应用程序为了使用Android的一些功能，需要申请Android权限。随着Android版本的更新和升级，权限管理的粒度和策略都可能发生变化。课后仔细阅读Android权限管理相关资料，整理一份较为完整的权限列表及各个权限所控制的资源目标。14.5Android自定义权限从上几节的关于Android权限及其使用的介绍可以了解到，Android的权限，无论是普通权限还是重要权限，本质上就是为保护数据/设备而设置的一道安全关口，只有得到了授权的程序才可以访问这些数据或者使用这些设备。因为Android平台中有许多数据/设备，不是任何程序都可以随意使用的，因此，每个这样的数据/设备都需要进行权限保护，这就可以解释为什么Android平台中存在如此众多的权限的原因。其实开发者也可以自定义自己的权限。现在假设某一个开发者有一些非常有价值的数据，这些数据非常有价值，以至于许多程序都想使用这些数据，怎么办？这个开发者可以为这些数据设置一个权限，对于其他的程序，只有得到授权的程序才可以使用和访问这些数据。也就是说，开发者可以自定义自己的为保护有价值数据的权限。下面举一个例子说明如何自定义权限，以及如何申请和使用自定义权限。因为涉及到一个程序要访问另一个程序的资源，所以，这个例子包括两个APP：APP1和APP2。在APP1中定义一个Activity，并为该Activity设置了访问权限，然后让APP2来访问APP1中的这个受到保护的Activity。首先新建一个名称为ch1403APP1的工程，修改其主布局文件activity_main.xml为如下代码：<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><LinearLayoutxmlns:android="/apk/res/android"xmlns:app="/apk/res-auto"xmlns:tools="/tools"android:id="@+id/main"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"tools:context=".MainActivity">

<Buttonandroid:id="@+id/btn01"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="64dp"android:text="打开自己的第二个Activity"/>

</LinearLayout>为第二个Activity，也就是被权限保护的Activity创建布局文件，命名这个布局文件为second.xml，其代码如下：需要在mipmap资源目录下放置名称为a01.jpg的图片。<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><LinearLayoutxmlns:android="/apk/res/android"android:orientation="vertical"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent">

<ImageViewandroid:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:scaleType="fitCenter"android:src="@mipmap/a01"/>

</LinearLayout>然后新建一个Activity，用于显示这个布局。命名这个Activity为SecondActivity.java，其代码如下：packagecom.example.ch1403app1;

importandroid.app.Activity;importandroid.os.Bundle;

importandroidx.annotation.Nullable;

publicclassSecondActivityextendsActivity{@OverrideprotectedvoidonCreate(@NullableBundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.second);}}修改MainActivity.java，当点击按钮“打开自己的第二个Activity”时，打开SecondActivity。修改后的MainActivity.java代码如下：packagecom.example.ch1403app1;

importandroid.content.Intent;importandroid.os.Bundle;importandroid.view.View;importandroid.widget.Button;

importandroidx.activity.EdgeToEdge;importandroidx.appcompat.app.AppCompatActivity;importandroidx.core.graphics.Insets;importandroidx.core.view.ViewCompat;importandroidx.core.view.WindowInsetsCompat;

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivityimplementsView.OnClickListener{

@OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);EdgeToEdge.enable(this);setContentView(R.layout.activity_main);ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener(findViewById(R.id.main),(v,insets)->{InsetssystemBars=insets.getInsets(WindowInsetsCompat.Type.systemBars());v.setPadding(systemBars.left,systemBars.top,systemBars.right,systemBars.bottom);returninsets;});

Buttonbtn01=findViewById(R.id.btn01);btn01.setOnClickListener(this);}

@OverridepublicvoidonClick(Viewv){intid=v.getId();if(id==R.id.btn01){Intenti=newIntent("com.example.ch1403APP1.A1");i.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT);this.startActivity(i);}}}修改AndroidManifest.xml文件，在其中定义权限，并用自定义的权限保护SecondActivity的使用。修改后的AndroidManifest.xml文件如下：<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><manifestxmlns:android="/apk/res/android"xmlns:tools="/tools">

<permission-groupandroid:name="android.permission-group.COST_MONEY"android:label="@string/fortest2"android:description="@string/fortest2"/>

<permissionandroid:name="com.example.ch1403APP1.permission.SECOND_ACTIVITY"android:label="第二个Activity"android:description="@string/fortest"android:permissionGroup="android.permission-group.COST_MONEY"android:protectionLevel="normal"/>

<applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@mipmap/ic_launcher"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.Ch1403APP1"><activityandroid:name=".MainActivity"android:exported="true"><intent-filter><actionandroid:name="ent.action.MAIN"/><categoryandroid:name="ent.category.LAUNCHER"/></intent-filter></activity>

<activityandroid:name=".SecondActivity"android:exported="true"android:permission="com.example.ch1403APP1.permission.SECOND_ACTIVITY"><intent-filter><actionandroid:name="com.example.ch1403APP1.A1"/><categoryandroid:name="ent.category.DEFAULT"/></intent-filter></activity>

</application>

</manifest>还需要在strings.xml文件中添加需要的字符串定义：<resources><stringname="app_name">ch1403APP1</string>

<stringname="fortest">测试自定义权限</string><stringname="fortest2">测试自定义权限的权限组</string>

</resources>现在构建APP2访问APP1中受到保护的SecondActivity。为此，新建名称为ch1403APP2的工程，修改其主布局文件activity_main.xml为如下代码：<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><LinearLayoutxmlns:android="/apk/res/android"xmlns:app="/apk/res-auto"xmlns:tools="/tools"android:id="@+id/main"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"tools:context=".MainActivity">

<Buttonandroid:id="@+id/btn01"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="64dp"android:text="打开APP1的SecondActivity"/>

</LinearLayout>修改MainActivity.java，处理按钮的点击事件，也就是要打开APP1的SecondActivity。修改后的MainActivity.java代码如下：packagecom.example.ch1403app2;

importandroid.content.Intent;importandroid.os.Bundle;importandroid.view.View;importandroid.widget.Button;

importandroidx.activity.EdgeToEdge;importandroidx.appcompat.app.AppCompatActivity;importandroidx.core.graphics.Insets;importandroidx.core.view.ViewCompat;importandroidx.core.view.WindowInsetsCompat;

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivityimplementsView.OnClickListener{

@OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanc