使用Python与ADB实现安卓自动化：从自动签到到脚本控制实战

实现安卓设备的自动化操作，例如自动打开应用、点击签到，是提升日常效率的常见需求。其核心原理并不复杂，本质上是利用脚本程序模拟用户对设备的远程控制。本文将详细介绍如何使用Python作为控制端，通过ADB命令实现基础安卓自动化，并逐步升级到更健壮的控件识别方案。

实现思路与方案选型

安卓自动化主要有三种实现路径：

1. 电脑端控制：在电脑上运行Python脚本，通过ADB（Android Debug Bridge）命令远程控制已连接的手机。这是最直接、最容易上手的方式。
2. 手机端控制：在安卓设备上安装Python环境（如Termux），直接在设备内部执行脚本。
3. 专业测试框架：使用Appium这类专为自动化测试设计的框架。

对于新手和快速实现简单场景的需求，推荐使用第一种方案。其准备工作简单，只需电脑安装Python和ADB，手机开启开发者选项即可。

环境准备：三步快速搭建

1. 安装并配置ADB工具
   下载Android SDK Platform-Tools，解压后将包含adb.exe的目录路径添加到系统的环境变量PATH中。完成后，在命令行中执行 adb version 能正确显示版本号即表示配置成功。

2. 手机开启USB调试
   进入手机设置 -> 关于手机，连续点击“版本号”7次以激活开发者选项。返回设置菜单，进入新出现的“开发者选项”，开启“USB调试”功能。使用数据线连接手机和电脑，在电脑命令行执行 adb devices。首次连接时手机会弹出授权提示，点击“允许”后，命令行中会显示设备序列号及device状态，表示连接成功。

3. 准备Python环境
   Python端无需复杂库，利用内置的subprocess模块调用ADB命令即可。若希望封装得更好，可后续使用adbutils等第三方库。

实战一：使用原始ADB命令模拟点击与滑动

最基础的自动化操作是模拟屏幕点击（Tap）和滑动（Swipe）。以下代码演示了如何用Python封装ADB命令来实现。

import subprocess

def adb(*args):
    cmd = ["adb"] + list(args)
    print("执行：", " ".join(cmd))
    return subprocess.run(cmd, capture_output=True, text=True)

# 模拟点击屏幕坐标 (x, y)
def tap(x, y):
    adb("shell", "input", "tap", str(x), str(y))

# 模拟从 (x1, y1) 滑动到 (x2, y2)
def swipe(x1, y1, x2, y2, duration_ms=300):
    adb("shell", "input", "swipe",
        str(x1), str(y1), str(x2), str(y2), str(duration_ms))

if __name__ == "__main__":
    # 点击屏幕中央（坐标需根据实际手机分辨率调整）
    tap(500, 1600)
    # 从屏幕中部向上滑动
    swipe(500, 1600, 500, 600)

运行脚本，即可看到连接的手机屏幕执行了相应操作。

如何获取屏幕坐标？
可以先通过命令获取手机屏幕分辨率：

def get_screen_size():
    r = adb("shell", "wm", "size")
    print(r.stdout) # 输出示例：Physical size: 1080x2400

然后对手机截图并拖到电脑上，用任何图片查看工具测量目标按钮的大致坐标，填入脚本即可。

实战二：编写一个简单的自动签到脚本

假设需要每天打开某应用（包名：com.xxx.app），点击“我的”选项卡，再点击“签到”按钮。一个基础的脚本流程如下：

import time
import subprocess

def adb(*args):
    return subprocess.run(["adb"] + list(args),
                          capture_output=True, text=True)

def tap(x, y):
    adb("shell", "input", "tap", str(x), str(y))

def home():
    adb("shell", "input", "keyevent", "3")  # KEYCODE_HOME 键，返回桌面

def start_app(pkg):
    adb("shell", "monkey", "-p", pkg, "-c",
        "android.intent.category.LAUNCHER", "1")

def auto_sign():
    pkg = "com.xxx.app"  # 替换为实际应用包名
    home() # 确保从桌面开始
    time.sleep(1)
    start_app(pkg) # 启动应用
    time.sleep(5)  # 等待应用加载
    # 点击“我的”（坐标需自行测量替换）
    tap(950, 2000)
    time.sleep(1)
    # 点击“签到”
    tap(800, 800)
    time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
    auto_sign()

此方法完全依赖固定坐标，优点是简单直观，缺点是对应用界面变更或不同分辨率设备适应性差。适用于个人在固定设备上运行的简单任务。

升级方案：使用UIAutomator2进行控件识别

为了摆脱对屏幕坐标的依赖，可以使用uiautomator2库。它通过在设备上运行一个辅助服务，让脚本能够根据控件的文本、ID等属性进行定位和操作，极大地提升了脚本的健壮性。

首先安装库并初始化设备：

pip install uiautomator2
# 手机连接电脑后，执行初始化（仅首次需要）
python -m uiautomator2 init

使用uiautomator2重写签到脚本：

import uiautomator2 as u2
import time

def connect_device():
    d = u2.connect()  # USB连接默认识别唯一设备
    print("已连接：", d.info)
    return d

def auto_sign_with_u2():
    d = connect_device()
    # 点亮并解锁屏幕（示例为简单滑动解锁）
    if not d.screen_on():
        d.screen_on()
        time.sleep(1)
    d.swipe_ext("up")

    # 启动应用
    pkg = "com.xxx.app"
    d.app_start(pkg)
    time.sleep(5)

    # 通过文本“我的”定位并点击，找不到则尝试通过resourceId点击
    if d(text="我的").exists:
        d(text="我的").click()
    else:
        d(resourceId="com.xxx.app:id/tab_mine").click()
    time.sleep(2)

    # 定位并点击“签到”按钮
    if d(textContains="签到").exists:
        d(textContains="签到").click()
    else:
        raise RuntimeError("找不到签到按钮")
    time.sleep(2)
    print("签到完成")

if __name__ == "__main__":
    auto_sign_with_u2()

如何获取控件属性（如text、resourceId）？
可使用uiautomator2自带的Web Inspector功能。连接设备后，在脚本中运行d.watcher.start()，然后在浏览器中访问它提供的地址，即可可视化地查看和选取界面控件及其属性。

更多应用场景与脚本示例

安卓自动化的应用远不止签到，以下是一些实用场景的代码片段：

批量安装APK：

import subprocess
from pathlib import Path

def adb(*args):
    return subprocess.run(["adb"] + list(args),
                         text=True, capture_output=True)

def install_apks(folder: str):
    base = Path(folder)
    for apk in base.glob("*.apk"):
        print(f"正在安装: {apk.name}")
        r = adb("install", "-r", str(apk))
        print(r.stdout, r.stderr)

if __name__ == "__main__":
    install_apks("./apk_folder")

常见问题与避坑指南

1. 多设备连接：当电脑连接多台设备时，需在ADB命令中使用-s <设备序列号>指定目标设备。
2. 分辨率适配：尽量避免使用绝对坐标。若必须使用，可编写函数将坐标按屏幕比例进行换算。
3. 权限与弹窗：自动化过程中可能被应用内的权限申请弹窗或更新提示打断。脚本中需加入关键节点的状态检查与异常处理逻辑。
4. 稳定性增强：为生产环境使用的脚本添加超时重试、关键步骤日志记录等功能，确保脚本在预期内失败，而非无声卡死。

何时选择Appium？

如果目标是构建企业级的、跨平台的自动化测试流水线，需要集成CI/CD、生成详细测试报告、管理大量用例，那么应直接选择Appium这类专业框架。但对于个人自动化或快速原型验证，ADB配合Python或UIAutomator2是更轻量、高效的选择。

掌握基础的安卓自动化技能，能有效将重复的机械操作转化为自动执行的脚本，从而节省宝贵时间。建议立即动手，用一台旧手机实践一个真实需求，体会自动化带来的效率提升。