本文的所有代码示例都是基于 Go 语言的

引言

由于近期有对手机自动化的业务需求，也为了增强自己的 USB 开发能力，我学习了 Scrcpy (v1.25) 的源码，借用了 Scrcpy 服务器以实现手机屏幕的网络串流。

但在控制这一块，犯了难。

Scrcpy 的做法是，将捕获的鼠标和键盘事件通过 Socket 连接传送到 Scrcpy 服务器，由服务器利用 Android Shell 比较高的权限注入控制事件。

这种做法存在弊端：对于部分正在收紧 USB 调试 权限的设备来说，比如小米手机 ~~你背叛了发烧友~~ ，需要开启更加细分的 USB 调试（安全设置） 选项，在这个过程中需要给手机联网、登录小米账号、反复输入小米账号密码三次。对于不联网的自动化测试机来说，这是不能接受的。

通过查阅，我注意到 Scrcpy 提供了 OTG MODE 选项。这个模式不需要启用 USB 调试 ，就算是在权限收紧后的小米手机上也可用。在激活 OTG MODE 之后，手机上直接显示了一个实体键盘的图标。

这激发了我浓厚的兴趣：这是怎么做到的？一番查阅，我看到了这个博客，文章介绍了一种 HID over AOAv2 的方案，本质就是利用谷歌提供的 Android 开放配件协议 (AOA) 实现 USB 连接设备的主从机转换，从而使电脑 (主机) 能够为 Android (从机) 注册 HID 设备并发送 HID 事件。

一番折腾和踩坑过后，我搞定并使用 Go 重新实现了 OTG MODE ，现在可以在这里写一些内容记录一下了。

这里要特别感谢

AlynxZhou 编写的博客和对 Scrcpy 的贡献
rom1v 开源的 Scrcpy 项目和分享的技术细节

前置工作

基础知识

要再现本文的技术，你至少需要：

Go 语言基础
CGO 编译环境
Linux 操作基础
能根据协议标准进行报文的组织和发送

要深入理解本文的内容，你还需要理解：

USB 开发基础
HID 协议
Android 开放配件协议

环境配置

要运行本文的代码，你需要使用原生 Linux 系统 (虚拟机是不可行的) ，最好使用某个发行版 (例如 Ubuntu) 以防止出现内核不完整的问题。

在 Linux 系统中，你需要安装如下环境：

Go v1.20+
gousb
libusb-1.0.0-dev
gcc 编译套件

环境配置教程不在本文范围内，这里提供一个十全大补丸以供参考：

sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install pkg-config
sudo apt-get install libusb-1.0.0-dev
wget https://go.dev/dl/go1.20.4.linux-amd64.tar.gz
sudo rm -rf /usr/local/go && tar -C /usr/local -xzf go1.20.4.linux-amd64.tar.gz
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
go get -u github.com/google/gousb

正文

第一阶段: 获取 USB 设备

首先我们要获取全部的已连接 usb 设备，再筛选出其中的 Android 手机。

这一步没什么好的办法，只能通过 USB-IF 组织提供的厂商 Vendor ID 列表来匹配查询，这里举例筛选小米手机，则 Vendor ID 是 0x2717 ：

func GetDevice() *gousb.Device {
    devices, err := gousb.NewContext().OpenDevices(func(desc *gousb.DeviceDesc) bool {
        if desc.Vendor == 0x2717 {
            return true
        }
        return false
    })
    if err != nil || len(devices) == 0 {
        panic(err)
    }
    return devices[0]
}

当然，据说也可以通过 Android Device Serial 来匹配 USB 设备，但我没有深究，业务上同时只会连接一台手机。

获取到 USB 设备后我们可以打印它的厂商验证一下：

func main() {
    dev := GetDevice()
    defer dev.Close()
    manu, _ := dev.Manufacturer()
    fmt.Println(manu) // Xiaomi
}

可以发现打印出的厂商名字正是 Xiaomi ，这就是我们要的那台设备了。

第二阶段: 验证 Protocol 版本

Android 开放配件协议 (AOA) 有两个版本，一个是 v1 ，一个是 v2 。

只有 v2 版本的协议才能支持我们要实现的 HID 设备注册，所以验证设备的 Protocol 是很重要的。

而验证 Protocol ，其实就是根据 AOA 协议发送命令并接受返回数据，校验一下，代码如下：

func getProtocol(dev *gousb.Device) (uint16, error) {
    if dev == nil {
        return 0, errors.New("ErrorNoAccessoryDevice")
    }
    var data = make([]byte, 2)
    RTypeIN := gousb.ControlIn | gousb.ControlVendor
    GetProtocol := 51
    n, err := dev.Control(RTypeIN, GetProtocol, 0, 0, data)
    if err != nil {
        return 0, err
    }
    if n != 2 {
        return 0, errors.New("ErrorFailedToGetProtocol")
    }
    return (uint16(data[1])<<8 | uint16(data[0])), nil
}

我们将获取到的小米手机设备传入并检验一下，函数返回值为 2 ，说明支持的正是 AOAv2 协议。

这里要说明一下， AOAv2 协议是向下兼容 AOAv1 协议的，如果你希望实现其它的功能，请自己阅读上面提供的官方文档。本文只讲述如何实现 HID 设备。