摘要
本文介绍了一种基于Java特性的安卓客户端广告拦截和用户管理系统的设计与实现方法。通过Xposed框架改变Class运行逻辑，实现对广告的拦截和屏蔽，并通过无障碍功能自动点击广告的“跳过”按钮。客户端采用授权方式进行用户管理，后端使用SpringBoot框架结合Nginx，配合Redis和MySQL等技术，设计了分布式系统以应对大量用户的请求，保障系统的高效和安全运行。
关键词
Java，Xposed，广告拦截，SpringBoot，Nginx，Redis，MySQL，安全加密
1. 引言
在移动互联网应用中，广告是开发者重要的收入来源，但对用户体验产生了较大影响。为了解决这一问题，本系统设计了一种基于Java特性的广告拦截方案，通过Xposed框架和无障碍功能来拦截广告，保障用户的体验。同时，通过构建高效安全的后端系统，实现对用户和设备的管理。
2. 系统架构
系统主要分为客户端和后端两部分。客户端负责广告拦截和用户交互，后端负责数据存储、用户认证和业务逻辑处理。
2.1 客户端设计
客户端通过Xposed框架对应用程序的Class进行修改，以达到广告拦截的目的。在遇到加密软件（如360加密、梆梆加固等）时，客户端通过Application.attachBaseContext方法获取真实的dex和class文件，从而实现对广告的拦截。此外，通过无障碍功能实现自动点击广告的“跳过”按钮，提高用户体验。
2.1.1 Xposed框架实现
客户端利用Xposed框架对目标应用的Class进行动态修改，以达到拦截广告的目的。以下是示例代码：
public class AdBlocker implements IXposedHookLoadPackage {
@Override
public void handleLoadPackage(XC_LoadPackage.LoadPackageParam lpparam) throws Throwable {
if (!lpparam.packageName.equals("com.target.ad.app")) return;
XposedHelpers.findAndHookMethod("com.target.ad.AdClass", lpparam.classLoader, "showAd", new XC_MethodHook() {
@Override
protected void beforeHookedMethod(MethodHookParam param) throws Throwable {
// 拦截广告逻辑
param.setResult(null); // 拦截广告显示
}
});
}
}2.1.2 无障碍功能实现
在无法通过Xposed框架完全拦截广告的情况下，使用安卓无障碍功能自动点击广告的“跳过”按钮：
public class AccessibilityService extends android.accessibilityservice.AccessibilityService {
@Override
public void onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event) {
// 实现自动点击“跳过”按钮逻辑
}
@Override
public void onInterrupt() {
// 中断处理
}
}2.2 用户授权机制
客户端采用邮箱注册授权机制，一个账号最多可授权5个设备，赞助金额达到10元及以上才能获得使用资格。注册和授权通过邮件验证码进行验证，确保用户的合法性和安全性。
2.3 后端设计
后端采用SpringBoot框架，结合Nginx服务器，使用Redis进行缓存管理，MySQL进行数据存储，并设计了分布式系统以应对大量用户请求，保障系统的高效运行。
2.3.1 用户认证和授权
用户在注册时需验证身份，服务器通过SMTP发送邮件到注册邮箱，用户输入验证码通过后才能继续注册和授权设备。找回密码也采用同样的方式。
2.3.2 安全加密
账号的密码存储采用高强度算法加密，保障用户隐私安全。加密算法如下：
public static @NotNull String password(@NotNull String password, @NotNull String key) throws Exception {
if (key.length() < 8) key += key;
return md5(sha1(Arrays.toString(des(password.getBytes(), key.substring(0, 8).getBytes()))));
}2.3.3 邮件发送服务
后端服务发送邮件的代码实现如下：
@Service
@RestController
public class MailService {
private final JavaMailSender mailSender;
private final TemplateEngine templateEngine;
public MailService(JavaMailSender mailSender, TemplateEngine templateEngine) {
this.mailSender = mailSender;
this.templateEngine = templateEngine;
}
public void send(String to, String sender, String title, String verificationCode) throws MessagingException {
MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();
MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true);
helper.setFrom(sender + " <support@hujiayucc.cn>");
helper.setTo(to);
helper.setSubject(title);
Context context = new Context();
context.setVariable("verificationCode", verificationCode);
String html = templateEngine.process("email-code", context);
helper.setText(html, true);
mailSender.send(message);
}
}邮件模板：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>小宇网络工作室</title>
</head>
<body>
<p>尊敬的用户，您的验证码是：<strong th:text="${verificationCode}"></strong>，10分钟内有效。</p>
</body>
</html>3. 系统性能与安全
为了应对大量用户的访问，后端系统采用了分布式设计，通过Redis缓存减少数据库访问频次，提升系统性能。同时，密码采用高强度加密算法存储，确保用户信息安全。
4. 结论
本文设计并实现了一种基于Java特性的安卓客户端广告拦截和用户管理系统，通过Xposed框架和无障碍功能实现广告拦截，并结合SpringBoot、Nginx、Redis和MySQL等技术，构建了高效、安全的后端系统。该系统在保证用户体验的同时，保障了系统的高效运行和数据的安全性。
