1.项目背景

在嵌入式设备开发领域，常常使用ADB工具实现设备的物理连接以实现本地调试。在进行自动化测试程序设计时，需要使用自动化脚本通过ADB访问设备的功能。

2.方法原理

Python实现ADB访问功能有两种方式，一种是直接使用第三方库如“pure-python-adb”等，另外一种是通过进程调用的方法来实现adb的访问，如“Subprocess模块”。第三方模块原理上也是基于进程调用的方法来实现，只不过实现的方法都以模块的方式进行封装，用户无感。

本项目重点介绍在Python中，如何通过Subprocess模块实现ADB调试的功能。

3.知识补充

3.1.何为ADB？

ADB (Android Debug Bridge) 是 Android 软件开发工具包（SDK）中的一个工具，用于与连接到计算机的 Android 设备进行通信和操作。它提供了一种方式来在开发过程中管理设备或模拟器，包括安装和调试应用程序、访问设备文件系统、执行 shell 命令等操作。ADB 是开发 Android 应用程序和调试设备的重要工具，也被广泛用于测试和分析 Android 设备和应用程序的性能。

3.2.何为Subprocess？

subprocess 模块是Python标准库中的一个模块，用于在Python程序中创建和管理新的进程，以便与操作系统进行交互。它提供了一个简单而强大的接口，可以执行系统命令、启动新的进程、连接到进程的输入/输出流，并获取进程的返回值。

主要功能包括：

<a>.运行外部命令：可以使用 subprocess.run() 函数来运行系统命令或可执行文件。该函数接受一个命令列表作为参数，可以指定命令的参数、输入、输出等选项。

<b>.连接到进程的输入/输出流：可以使用 subprocess.Popen() 函数启动新的进程，并获取其标准输入、标准输出和标准错误流，从而与进程进行交互。

<c>.等待进程完成：可以等待子进程完成并获取其返回码，以便根据进程的执行结果采取后续操作。

<d>.处理输入和输出：支持从进程读取输出或向进程发送输入数据，可以通过管道或文件描述符进行交换。

<e>.控制进程的环境变量：可以设置和修改进程执行时的环境变量，以影响进程的行为。

4.设计实现

subprocess常用的subprocess.run()和subprocess.Popen()。

4.1.subprocess.run方法

subprocess.run是 Python 标准库中用于运行子进程的函数之一，是 subprocess 模块中的一个高级函数，用于替代较低级别的函数如 subprocess.call()。它的作用是启动一个新的进程，执行指定的命令，等待命令执行完成，并返回一个 CompletedProcess 对象，该对象包含有关进程执行的信息。

该方法接口定义如下：

subprocess.run(args, *, 
               stdin=None, 
               input=None, 
               stdout=None, 
               stderr=None, 
               capture_output=False,
               shell=False, 
               cwd=None,
               timeout=None,
               check=False, 
               text=None, 
               encoding=None, 
               errors=None, 
               env=None, 
               universal_newlines=None)

• args:
• 必需，要执行的命令及其参数。可以是字符串（例如 "ls -l"）或列表形式（例如 ["ls", "-l"]）。
• stdin, stdout, stderr:
• 这些参数控制子进程的标准输入、标准输出和标准错误流。可以是 subprocess.PIPE（创建管道）、subprocess.DEVNULL（丢弃输出）、文件描述符或文件对象。
• input:
• 作为标准输入传递给子进程的数据。如果指定了 input 参数，它会覆盖 stdin 参数。
• capture_output:
• 如果设置为 True，则捕获子进程的标准输出和标准错误，并作为结果返回。默认为 False。
• shell:
• 如果设置为 ，则通过 shell 执行命令。默认为 。在使用时应当谨慎，以避免潜在的安全风险。
• cwd:
• 指定子进程的工作目录。
• timeout:
• 设置子进程的超时时间，超过该时间将会抛出 TimeoutExpired 异常。
• check:
• 如果设置为 ，并且进程返回非零退出码，则会抛出 CalledProcessError 异常。
• text, encoding, errors:
• 这些参数用于控制输入和输出的文本处理。text=True 表示使用文本模式（默认），encoding 指定编码，errors 指定解码时的错误处理策略。
• env:
• 指定子进程的环境变量。默认为当前进程的环境变量。
• universal_newlines:
• 如果设置为 ，则行尾换行符会被转换为 \n。

4.2.subprocess.Popen方法

subprocess.Popen(args, 
                 bufsize=-1, 
                 executable=None, 
                 stdin=None, 
                 stdout=None, 
                 stderr=None, 
                 preexec_fn=None, 
                 close_fds=True, 
                 shell=False, 
                 cwd=None, 
                 env=None, 
                 universal_newlines=False, 
                 startupinfo=None, 
                 creationflags=0, 
                 restore_signals=True, 
                 start_new_session=False, 
                 pass_fds=(), 
                 encoding=None, 
                 errors=None, 
                 text=None, 
                 umask=None, 
                 timeout=None, 
                 check=False)

参数说明：

• args：（字符串或者序列），要执行的命令及其参数，可以是字符串（会被解析为命令和参数的序列）或者序列（命令及其参数的列表或元组）。
• bufsize：（整数）默认值为-1，用于指定缓冲策略，0 表示不缓冲，1 表示行缓冲，大于 1 表示缓冲区大小。如果设置为 -1，则使用系统默认的缓冲大小。
• executable：（字符串），默认值为None，可选的可执行程序路径，用于指定要执行的解释器。
• stdin, stdout, stderr：（文件对象、文件描述符或者 subprocess.PIPE），默认值为None，用于指定子进程的标准输入、输出和错误输出的文件描述符。可以为 subprocess.PIPE 创建管道以进行通信，或者为 None 表示继承父进程的相应流。
• preexec_fn：（可调用对象），默认值为None，可选的可调用对象，在子进程开始执行前调用，例如用于设置进程组、改变进程优先级等。
• close_fds：（布尔值）默认值为True，用于指定在启动子进程时是否关闭所有文件描述符，如果设置为 False，则会继承父进程的文件描述符。
• shell：（布尔值），默认值为False，如果为 True，则通过 shell 来执行命令。在使用时需要注意安全性，可能会引入安全风险。
• cwd：（字符串），默认值为None，用于指定子进程的工作目录。
• env：（字典），默认值为None，用于指定子进程的环境变量。
• universal_newlines：（布尔值），默认值为False，如果为 True，则输出以文本模式而非字节模式进行处理。
• startupinfo, creationflags：（平台相关的对象或者整数），默认值为None，用于设置子进程的一些启动信息，例如在 Windows 系统下可以设置窗口属性等。
• restore_signals：（布尔值）默认值为True，用于指定在子进程结束时是否恢复父进程的信号处理设置。
• start_new_session：（布尔值）默认值为False，如果为 True，则将子进程放入一个新的会话中，通常与 preexec_fn 结合使用。
• pass_fds：（元组）默认值为空元组 ()，用于传递给子进程的文件描述符。
• encoding, errors：（字符串）默认值为None，用于指定文本模式的编码和错误处理方式。
• text：（布尔值）默认值为None，替代参数 universal_newlines，用于指定是否以文本模式处理输入输出。
• umask：（整数）默认为None，用于指定子进程的文件创建权限掩码。
• timeout：（浮点数或者整数）默认值为None，用于设置超时时间，如果子进程在指定时间内没有结束，则会抛出超时异常。
• check：（布尔值）默认值为False，如果为 True，则会在子进程返回非零状态码时抛出异常 subprocess.CalledProcessError。

下一篇文章实例讲解pyadb封装的方法和实现方式。

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关注作者：艾柯

一名5年的嵌入式架构师、系统分析师

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