如何给安卓虚拟机设置虚拟GPS定位-老马黑科技

进行POI数据采集的时候，我们往往需要进行虚拟定位，需要通过设置虚假的当前位置，让APP暴出该点周边的POI列表。比如一些外卖平台，默认会仅显示你当前位置周边若干千米范围内的店铺列表。通过不断切换位置，最终就能拿到一个相对完整的POI集合。

怎么来实现虚拟GPS定位呢？这里分两种情况：

1. 能够直接修改App的lat,lng参数。

（1）一类是我们能够分析出APP与网站的HTTP交互接口在这种情况下，我们可以直接修改HTTP请求中的lat,lng之类的位置参数，使其返回指定位置的数据。

（2）还有一类是APP列表Activity的启动extra数据(APP内通过getIntent()获取)中含有lat,lng之类参数，如下图所示是某APP列表Activity的部分源码，我们可以看到lattiude和longitude参数是从启动extra数据中获取的。这样，我们在用“Am命令”启动列表Activity的时候可以直接指定lat,lng参数，从而绕过系统的GSP定位。

这种情况不是本文所要介绍的重点。

2. 无法直接修改lat,lng参数。

现在越来越多的App加入了强有力反采集策略，例如通过ssl证书固定（例如小红书）、签名机制（例如京东到家）、数据加密（例如大众点评）、APK加壳、代码混淆，使得我们越来越难分析出或构造成出有效的HTTP交互，从而没法直接通过修改lat,lng参数来作弊。

对于这种情况，我们通常会采用模拟操作App（例如基于adb的UI操作），然后结合HTTP(S)抓包或者动态二进制插桩（DBI）来获取有效的数据，从而绕过反采集限制。

但是，此时App获取的是设备的”真实”GSP定位。那我们如何实现定位到我们想要的某个位置(lat,lng)呢？这就是本文所要介绍的重点。

还是要分两种情况介绍：

1. 使用”夜神模拟器”、”MuMu模拟器”之类成熟的安卓模拟器。

如果你使用的是”夜神模拟器”、”MuMu模拟器”之类成熟的安卓模拟器，他们都带有“虚拟定位”功能，通过UI即可设置需要定位到的点。

对于“夜神模拟器”还支持通过”adb shel”l命令方式修改虚拟定位，示例命令如下：

# 将夜神模拟器的GPS定位修改为(108.958425, 34.224318)，西安大雁塔的GSP坐标

adb shell setprop persist.nox.gps.latitude 34.224318
adb shell setprop persist.nox.gps.longitude 108.958425

打开虚拟定位UI，如下图所示，显示位置正确，说明定位生效：

有了命令行支持，这样自动化操作就很方便了（无需人工介入），我们可以在脚本中动态设置GPS坐标，然后模拟操作APP抓取周边的数据。
“夜神模拟器”、”MuMu模拟器”这些成熟的安卓模拟器功能完善、兼容性好，缺点是仅支持Windows平台，不支持Linux，我们公司的爬虫服务器大多都是Linux的，无法使用它们。

2. 在Linux平台使用KVM+原生的Android X86系统。

前面说了，由于公司的服务器是Linux系统，无法直接使用”夜神模拟器”、”MuMu模拟器”这些Windows平台的方案。在Linux下，我们可以使用KVM来直接运行Android X86系统（https://www.android-x86.org/）来实现一个安卓模拟器。

我在《Linux server(headless模式)下Android模拟器的实现》一文中曾详细介绍了这种模式的配置方法，详见配置过程这里不再赘述。

当然，在Windows系统下，你也可以使用VMware或者VirtualBox来运行Android X86系统。实际上，”夜神模拟器”就是基于”VirtualBox + Android X86″开发的，但功能比原生的Android X86更加强大，例如加入了”虚拟定位”功能。而且也更稳定了。例如，一些App在原生Android X86下无法正常运行（例如，启动后闪退），但在”夜神模拟器”中就可以正常的工作。

原生的Android X86并没有提供类似”夜神模拟器”的虚拟定位功能，那如何实现虚拟GPS定位呢？

好在Android系统本身是支持”模拟位置”（Mock location）功能的，配过一系列配置，再借助第三方App即可实现”虚拟定位”功能。

具体配置方法如下：

（1）先安装一个位置模拟App，例如 “位置修改器”（https://www.wandoujia.com/apps/5773183）。PS：这类应用有很多，不过大多是从国外开发的，使用的谷歌地图，因此国内无法正常工作。

（2）开启开发人员选项。

（3）激活“位置模拟”功能。

Android 6.0及以下版本，激活“允许模拟位置”即可；

Android 6.0及以上版本，需要点击“选择模拟位置信息系应用”（英文版里叫做Select mock location app），然后选择安装的位置模拟App，如下图所示。

（4）然后就可以打开”位置修改器”App，来设置一个想要的GPS点。

我们测试一下效果：

（1）先不启动”位置修改器”或者先不设置开发人员选项中的虚拟定位。用安卓浏览器访问一下饿了么的首页（这里能显示出当前的定位），如下图所示，可以看出网站无法识别出当前的位置。

（2）启动”位置修改器”，并将位置切换到长安大学（34.237006,108.961188）附近。然后再访问一下饿了么首页，如下图所示，网站成功获取到了当前的定位。

功能是实现了，但是缺点也是显而易见的。需要UI操作才能实现位置切换，这样就必须人工介入，无法在自动化采集方案中使用了。

何不自己实现一个虚拟定位的App，并且支持命令来切换位置呢？

经过反编译一个别人写好的虚拟定位APK，发现实现起来并不难。再通过参考Stackoverflow上分享的一些代码（例如 https://stackoverflow.com/questions/2531317/android-mock-location-on-device），我实现了一个叫做MockLocation的虚拟定位App，核心代码如下：

package cn.webscraping.qi.mocklocation;


import android.location.Criteria;
import android.location.LocationProvider;
import android.os.Build;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.content.Context;
import android.location.Location;
import android.location.LocationManager;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;




public class MainActivity extends AppCompatActivity {


    private String TAG = "MockLocation";
    // 纬度和经度
    public double lat = 34.227868d;
    public double lng = 108.954195d;
    // 信息提示标签
    private TextView tip_label;
    private LocationManager lm;


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);


        // 获取传递的lat, lng参数
        Bundle bundle = this.getIntent().getExtras();
        if(bundle != null) {
            lat = Double.valueOf(bundle.getString("lat", "34.227868"));
            lng = Double.valueOf(bundle.getString("lng", "108.954195"));
        }


        // 信息提示标签
        tip_label = (TextView)findViewById(R.id.tip_label);
        String label_text = "Set \"lat = " + lat + ", lng = " + lng + "\"";
        tip_label.setText(label_text);
        Log.i(TAG, label_text);


        lm = (LocationManager) this.getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);
        LocationProvider provider = lm.getProvider(LocationManager.GPS_PROVIDER);
        if(provider != null){
            lm.addTestProvider(provider.getName()
                    , provider.requiresNetwork()
                    , provider.requiresSatellite()
                    , provider.requiresCell()
                    , provider.hasMonetaryCost()
                    , provider.supportsAltitude()
                    , provider.supportsSpeed()
                    , provider.supportsBearing()
                    , provider.getPowerRequirement()
                    , provider.getAccuracy());
        }else{
            lm.addTestProvider(LocationManager.GPS_PROVIDER, true, true, false, false, true, true, true, Criteria.POWER_HIGH, Criteria.ACCURACY_FINE);
        }
        lm.setTestProviderEnabled(LocationManager.GPS_PROVIDER, true);
        lm.setTestProviderStatus(LocationManager.GPS_PROVIDER, LocationProvider.AVAILABLE, null, System.currentTimeMillis());


        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Location mockLocation = new Location(LocationManager.GPS_PROVIDER);
                while (true) {
                    try {
                        mockLocation.setLatitude(lat);
                        mockLocation.setLongitude(lng);
                        mockLocation.setAltitude(30);
                        mockLocation.setBearing(180);
                        mockLocation.setSpeed(0.2f);
                        mockLocation.setAccuracy(0.1f);
                        mockLocation.setTime(System.currentTimeMillis());
                        Log.i(TAG, "Set mocklocation as: \"lat = " + lat + ", lng = " + lng + "\"");
                        if (Build.VERSION.SDK_INT > Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
                            mockLocation.setElapsedRealtimeNanos(SystemClock.elapsedRealtimeNanos());
                        }
                        lm.setTestProviderLocation(LocationManager.GPS_PROVIDER, mockLocation);
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (Exception e){
                        Log.e(TAG, e.toString());
                    }
                }
            }
        }).start();
    }


    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        lm.removeTestProvider(LocationManager.GPS_PROVIDER);
        Log.i(TAG, "Quit");
        System.exit(0);
    }
}

Manifest中必须要有如下三个权限声明，否则在”选择模拟位置信息应用”列表中将找不到我们的App：

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

另外附上一个编译好的MockLocation APK文件下载：MockLocation.apk

用法如下所示，通过”Am命令”来启动APP并设置经纬度。无需UI操作，能够完全在命令行下通过自动化脚本来调用：

停止正在运行的MockLocation，准备重新启动并修改到一个新的位置
adb shell am force-stop cn.webscraping.qi.mocklocation


# 启动新的MockLocation示例，并将lat设置为34.229875，lng设置为108.954689
adb shell am start -n cn.webscraping.qi.mocklocation/cn.webscraping.qi.mocklocation.MainActivity --es lat 34.229875 --es lng 108.954689

我们来测试一下效果，测试环境是Ubuntu 16.04 + KVM + android-x86-6.0-r3，Android版本是6.0。

（1）先安装MockLocation.apk，然后开启开发人员选项，并在”选择模拟位置信息应用”列表中选择MockLocation。注意：安装的时候要给予”定位”权限（如下图所示），否则后面启动APP的时候会由于权限不足出错而闪退。

（2）然后执行如下代码，切换定位到”秦始皇陵”（34.384225, 109.254423）：

# 切换定位到"秦始皇陵"（34.384225, 109.254423）
adb shell am start -n cn.webscraping.qi.mocklocation/cn.webscraping.qi.mocklocation.MainActivity --es lat 34.384225 --es lng 109.254423

（3）然后打开安卓浏览器，访问https://h5.ele.me 如下图所示，可以看到定位生效了：

（4）然后再执行，切换定位到”清华大学”（40.009645, 116.333374）：

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# 停止正在运行的MockLocation
adb shell am force-stop cn.webscraping.qi.mocklocation
# 切换定位到”清华大学”（40.009645, 116.333374）
adb shell am start -n cn.webscraping.qi.mocklocation/cn.webscraping.qi.mocklocation.MainActivity –es lat 40.009645 –es lng 116.333374

（5）然后打开安卓浏览器，访问https://h5.ele.me 如下图所示，可以看到定位生效了：

我们再换一个测试环境，这次采用VMware + PhoenixOSv3.6.1，凤凰系统(http://www.phoenixos.com/)，也是基于Android X86开发的，Android版本是7.1，凤凰系统默认也没有提供虚拟定位功能。这次我们使用MockLocation将坐标设置到洛阳龙门石窟（34.564649,112.484008），查看饿了么首页的定位，如下图所示，定位成功。

如何给安卓虚拟机设置虚拟GPS定位

作者：老马

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