自定义桌面应用、内置系统应用与镜像

阿明的小蝴蝶2026-10-27 17:11

Android 默认提供桌面，也就是我们常说的 Launcher 。简单来说，就是系统上电后执行完初始化进入的默认桌面，对应的包名在 AOSP 是 com.android.launcher3：

bash 复制代码 
tspi_3m:/ $ pm path com.android.launcher3
package:/system_ext/priv-app/Launcher3QuickStep/Launcher3QuickStep.apk

在 Settings 中可以看到这个应用的存在：

设置 → 应用 → 默认应用 → 主屏幕应用

实际上，Launcher 通常会被定制，主要有两种场景：

  1. 基于 com.android.launcher3 的源码进行二次开发定制
  2. 开发新的桌面应用程序

第一种方式较为复杂，且开发成本较高，因为 Launcher 本身的源码逻辑十分繁琐；第二种方式则更为常见，通常根据具体业务需求而定。本文将重点介绍第二种方式。

创建新的桌面应用

我们创建一个新的应用程序，包名：com.tlrobot.home。

xml 复制代码 
<activity
    android:name=".MainActivity"
    android:exported="true"
    android:launchMode="singleTask"
    android:windowSoftInputMode="adjustResize">
    <!-- 普通应用入口：可从应用抽屉/桌面图标启动 -->
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
    <!-- 可选桌面(Launcher)：显示在"默认桌面"选择器中 -->
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
        <category android:name="android.intent.category.HOME" />
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
    </intent-filter>
</activity>

核心配置变更如下：

完成上述配置后即可生效，但每次启动都会弹出两个 Launcher 供选择。为了优化此体验，我们可以前往 设置 → 应用 → 默认应用 → 主屏幕应用：

这里多了一个我们开发的应用程序。将其设置为 tlrobothome 后，即可生效。此时无法再退回原系统的 Launcher。进一步验证重启设备后是否依然生效：

实测发现 adb reboot 后依然生效，设备进入了自定义桌面应用。但在进入前仍会短暂展示原有的桌面或壁纸。本文推测这可能是 fallbackhome 导致，其原因已定位，后续可通过将该应用内置为系统应用来解决。

闪屏的解决方案

为什么会出现闪屏现象？

Android 14 里 packages/apps/Settings/src/com/android/settings/FallbackHome.java 的行为是：

  1. 设备 DEVICE_PROVISIONED 之后，onCreate 会调用 loadWallpaperColors()，此时窗口背景为壁纸（第 93-104 行）。
  2. 开机时 ActivityManagerService.startHomeActivityLocked() 一开始很可能解析不到目标 Launcher（它是 adb install 到 data 分区的，user 0 解锁前 data 分区中的应用不可用），于是系统先启动 FallbackHome 兜底显示，界面就是"一张纯壁纸"。
  3. maybeFinish()（168-183 行）等在 UserManager.isUserUnlocked() 为真、解析到真正的 HOME 且不是自身包时，才 finish()。此时才真正冷启动目标 Launcher。

所以，"先显示壁纸/旧桌面再进自家桌面"这一现象，= FallbackHome 的壁纸窗口 (1) + Launcher 冷启动的时间差 (3)。

关键约束 ：android:persistent="true"、directBootAware、预加载这些"根治"手段，只对系统内置应用生效。当前是 adb 安装的 debug 应用，仅修改 manifest 是无效的。因此要根治闪屏，第一步需将 app 做成设备镜像中的系统应用。

做成 persistent 系统应用

persistent 应用在开机时会被 AMS 非常早地 启动（startPersistentAppsLocked），进程常驻。到 AMS 要求"start home"时 Launcher 进程已经活着，几乎没有冷启动空窗 → 闪屏基本消失。这正是 Launcher3 / Quickstep 等真实桌面的做法。

做法：

  • 给 Manifest 加 <application android:persistent="true">
  • app 变成系统应用，编进镜像：在 TaishanPi-3-Android14/packages/apps/tlrobothome 放一个 Android.bp 并加进 PRODUCT_PACKAGES，或者把 APK 打进 /system_ext/priv-app 目录。

内置系统应用

下面我们将这个普通的 AS 应用迁移和改造到系统源码中，目标是：使自制的桌面应用程序既支持 .bp 构建，也能在 AS 中直接打开运行。

项目天然带有 .gradle，本身就支持在 AS 中直接打开、编译并执行 apk。

我们来看内置到系统时是如何处理的：首先在 tlrobothome 应用内新增 android.bp 文件（Android 系统编译旧版本使用 .mk，现在高版本都是 .bp，AOSP 也正逐渐将系统源码中的 .mk 切换为 .bp）：

python 复制代码 
//
// 桌面/Launcher 应用 tlrobothome。
//
// 双构建：
//   * AOSP 整编：本 Android.bp 由 Soong 编译，打进镜像（system app）。
//   * 独立编译：同目录下保留 Gradle 工程（app/ 等），可在 Android Studio 打开。
// 两套 source 共用 app/src/main/*。
//
// 说明：aapt2 要求 manifest 带 package 属性，而 Gradle(AGP 8/9) 用 namespace、
// 禁止 manifest 写 package。因此整编侧使用模块根的 AndroidManifest.xml（带 package），
// Gradle 侧使用 app/src/main/AndroidManifest.xml（无 package），两文件保持同步。
android_app {
    name: "tlrobothome",

    // 整编专用 manifest（aapt2 要求 package 属性，见 AndroidManifest.xml 头注释）
    manifest: "AndroidManifest.xml",

    srcs: ["app/src/main/java/**/*.java"],
    resource_dirs: ["app/src/main/res"],
    static_libs: [
            "com.google.android.material_material",
        ],

    // 作为系统 Launcher，使用系统 API 并平台签名，方便后续加持久化/系统权限
    sdk_version: "system_current",
    min_sdk_version: "31",
    certificate: "platform",

    optimize: {
        enabled: false,
    },
}

需要注意：

  • 为保留双编译 的能力，同时兼顾 AGP 与 aapt 打包的差异，manifest 需要准备两份：一份供 AS 使用，一份供 Soong 编译打包使用。
  • 此外，在 Gradle 中新增的内容，也需要在 android.bp 中同步一份。

在设备配置文件 device/rockchip/rk3576/tspi_3m/tspi_3m.mk 中将其加入编译产物：

makefile 复制代码 
PRODUCT_PACKAGES += tlrobothome

这是最关键的增量动作------没有它，out/target/product/.../system/app/tlrobothome 不会生成，也就不会进入 system 分区；/system/app/tlrobothome/tlrobothome.apk 正是靠这一行才被打进固件的。

默认开机桌面

我们的自定义桌面虽然已经内置进去，但尚未被设为默认桌面，开机时仍会弹出桌面选择：

这不是我们想要的，应该如何修改呢？删除原来的 launcher3 肯定是不可行的，因为我们还需要使用 launcher3 的 recent task 等功能。

方案 1 ：取消 launcher3 的桌面配置。在 packages/apps/Launcher3/quickstep/AndroidManifest-launcher.xml 中删除 android.intent.category.HOME。

该方案并不可行，启动时会发生崩溃，报错如下：

bash 复制代码 
2026-09-14 13:22:09.199  3400-3400  AndroidRuntime          com.android.launcher3                D  Shutting down VM
2026-09-14 13:22:09.200  3400-3400  AndroidRuntime          com.android.launcher3                E  FATAL EXCEPTION: main
                                                                                                    Process: com.android.launcher3, PID: 3400
                                                                                                    java.lang.RuntimeException: Unable to create service com.android.quickstep.TouchInteractionService: java.lang.NullPointerException: Attempt to read from field 'android.content.pm.ActivityInfo android.content.pm.ResolveInfo.activityInfo' on a null object reference in method 'void com.android.quickstep.OverviewComponentObserver.<init>(android.content.Context, com.android.quickstep.RecentsAnimationDeviceState)'
                                                                                                    	at android.app.ActivityThread.handleCreateService(ActivityThread.java:4705)
                                                                                                    	at android.app.ActivityThread.-$$Nest$mhandleCreateService(Unknown Source:0)
                                                                                                    	at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:2289)
                                                                                                    	at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:106)
                                                                                                    	at android.os.Looper.loopOnce(Looper.java:205)
                                                                                                    	at android.os.Looper.loop(Looper.java:294)
                                                                                                    	at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:8248)
                                                                                                    	at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)
                                                                                                    	at com.android.internal.os.RuntimeInit$MethodAndArgsCaller.run(RuntimeInit.java:552)
                                                                                                    	at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:971)
                                                                                                    Caused by: java.lang.NullPointerException: Attempt to read from field 'android.content.pm.ActivityInfo android.content.pm.ResolveInfo.activityInfo' on a null object reference in method 'void com.android.quickstep.OverviewComponentObserver.<init>(android.content.Context, com.android.quickstep.RecentsAnimationDeviceState)'
                                                                                                    	at com.android.quickstep.OverviewComponentObserver.<init>(OverviewComponentObserver.java:86)
                                                                                                    	at com.android.quickstep.TouchInteractionService.onUserUnlocked(TouchInteractionService.java:530)
                                                                                                    	at com.android.quickstep.TouchInteractionService$$ExternalSyntheticLambda6.run(Unknown Source:2)
                                                                                                    	at com.android.launcher3.util.RunnableList.add(RunnableList.java:36)
                                                                                                    	at com.android.launcher3.util.LockedUserState.runOnUserUnlocked(LockedUserState.kt:72)
                                                                                                    	at com.android.quickstep.TouchInteractionService.onCreate(TouchInteractionService.java:487)
                                                                                                    	at android.app.ActivityThread.handleCreateService(ActivityThread.java:4692)
                                                                                                    	at android.app.ActivityThread.-$$Nest$mhandleCreateService(Unknown Source:0) 
                                                                                                    	at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:2289) 
                                                                                                    	at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:106) 
                                                                                                    	at android.os.Looper.loopOnce(Looper.java:205) 
                                                                                                    	at android.os.Looper.loop(Looper.java:294) 
                                                                                                    	at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:8248) 
                                                                                                    	at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method) 
                                                                                                    	at com.android.internal.os.RuntimeInit$MethodAndArgsCaller.run(RuntimeInit.java:552) 
                                                                                                    	at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:971) 
2026-09-14 13:22:09.204   715-753   ActivityManager         system_server                        I  Showing crash dialog for package com.android.launcher3 u0
2026-09-14 13:22:09.239   715-753   CoreBackPreview         system_server                        D  Window{f888fbb u0 Application Error: com.android.launcher3}: Setting back callback OnBackInvokedCallbackInfo{mCallback=android.window.WindowOnBackInvokedDispatcher$OnBackInvokedCallbackWrapper@b53eef0, mPriority=0, mIsAnimationCallback=false}
2026-09-14 13:22:29.142   715-761   ActivityManager         system_server                        W  Timeout executing service: ServiceRecord{3ece4df u0 com.android.launcher3/com.android.quickstep.TouchInteractionService}
2026-09-14 13:22:29.148   715-3503  ActivityManager         system_server                        I  Crashing app skipping ANR: com.android.server.am.ProcessErrorStateRecord@b455886 executing service com.android.launcher3/com.android.quickstep.TouchInteractionService
2026-09-14 13:22:29.149   715-3503  ActivityManager         system_server                        D  Completed ANR of com.android.launcher3 in 3ms, latency 0ms
2026-09-14 13:22:29.155  3400-3405  droid.launcher3         com.android.launcher3                I  Thread[6,tid=3405,WaitingInMainSignalCatcherLoop,Thread*=0xb400007ca949df50,peer=0x12c48020,"Signal Catcher"]: reacting to signal 3

我们的需求是：以自定义桌面替换 com.android.launcher3，作为镜像首次烧录后的默认桌面；同时不弹出 Launcher 选择弹窗；且不能移除原来的 com.android.launcher3，因为最近任务 / TouchInteractionService 等大量功能仍依赖它。

最终的解决方案是：利用 *.rc 文件的触发器，在接收到 sys.boot_completed 触发器时，以 cmd 命令更改默认的 Launcher 程序（过程中需注意绕开 SELinux 检查）。

两个新创建的文件分别是：

device/rockchip/rk3576/tspi_3m/init.set_default_home.rc

rc 复制代码 
#
# Copyright 2026 The Android Open-Source Project
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
#

# 将 tlrobothome 设为默认桌面(Home)角色。
# 本产品同时安装 tlrobothome 与 com.android.launcher3 两个桌面；Launcher3 还需要保留
# 来承载"最近任务/Recents"功能，因此不能删除其 HOME 声明，否则首次开机系统会发现存在
# 多个 HOME 候选而弹出"选择默认桌面"对话框。
#
# 注意:
#   1. add-role-holder 命令行语法: cmd role add-role-holder [--user USER_ID] ROLE PACKAGE [FLAGS]
#      --allowOverride 不是本命令的合法 token。
#   2. rc 解析器不允许 service 命令跨物理行，因此下面的 sh -c '...' 必须写成单行(用 ; 分隔)。
#   3. 用 start(异步)+重试: sys.boot_completed 触发那瞬间直接 add-role-holder 常失败(启动竞态),
#      故最多重试10次、间隔3s，直到成功(幂等)。成功/失败痕迹记录到 /data/local/tmp/ 便于排查。

on property:sys.boot_completed=1
    # 异步 start + 独立脚本文件实现。用 `sh /system/bin/set_default_home.sh` 而非内联
    # `sh -c '单行'`：实测 init 的 rc 解析器会破坏内联单行里的 $(date)/>> /2>&1/;) 等，
    # 使 sh 拿到的脚本残缺并 8ms 内退出(status 6)。独立脚本文件则完全避免该问题。
    # 脚本内部自带重试(最多10次、间隔3s, 幂等)，sys.boot_completed 瞬间的启动竞态可被覆盖。
    start set_default_home

service set_default_home /system/bin/sh /system/bin/set_default_home.sh
    class late_start
    user root
    group root
    # 必须显式给出 seclabel：init(u:r:init:s0) 直接 exec /system/bin/sh 时策略里没有
    # init->shell 的 domain transition，会报 "no domain transition from u:r:init:s0" 而拒绝启动。
    # 声明 u:r:shell:s0 让 init 将子进程 setcon 到 shell 域（与 adb shell 手工执行等价），
    # shell 域持有 MANAGE_ROLE_HOLDERS，可调用 cmd role。
    seclabel u:r:shell:s0
    oneshot
    disabled

device/rockchip/rk3576/tspi_3m/set_default_home.sh

sh 复制代码 
#!/system/bin/sh
#
# 开机后将 ROLE_HOME 设为 com.tlrobot.home(默认桌面)。
# 由 init 的 set_default_home 服务通过 `sh /system/bin/set_default_home.sh` 调用。
# 用独立脚本文件，避免 init 的 rc 解析器对内联 `sh -c '单行'` 的引号/重定向破坏。
#
# 幂等并可重试：sys.boot_completed 触发瞬间直接 add-role-holder 常失败(启动竞态)，
# 故最多重试 10 次、间隔 3s。每次结果的真实 rc/stderr 记录到 /data/local/tmp/ 便于排查。

LOG=/data/local/tmp/set_default_home.log
echo "== boot $(date) ==" > "$LOG"

i=1
while [ "$i" -le 10 ]; do
    /system/bin/cmd role add-role-holder --user 0 android.app.role.HOME com.tlrobot.home 0 >> "$LOG" 2>&1
    rc=$?
    echo "attempt=$i rc=$rc" >> "$LOG"
    if [ "$rc" -eq 0 ]; then
        echo "OK, ROLE_HOME=com.tlrobot.home" >> "$LOG"
        exit 0
    fi
    i=$((i + 1))
    sleep 3
done

exit 1

device/rockchip/rk3576/tspi_3m/tspi_3m.mk 的变更部分

bash 复制代码 
# 可选桌面(Launcher)应用 tlrobothome。
# 既有独立 Gradle 工程（packages/apps/tlrobothome），也可经由此处整编进镜像。
PRODUCT_PACKAGES += tlrobothome

# 开机后将 tlrobothome 设为默认桌面(Home)角色，避免首次开机弹出"选择默认桌面"对话框。
# com.android.launcher3 仍需保留以承载"最近任务/Recents"功能。
# 注意：逻辑放在独立脚本文件 set_default_home.sh(而非 rc 内联 sh -c)，避免 init 的
# rc 解析器破坏内联单行脚本。
PRODUCT_COPY_FILES += \
    device/rockchip/rk3576/tspi_3m/init.set_default_home.rc:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/init/init.set_default_home.rc \
    device/rockchip/rk3576/tspi_3m/set_default_home.sh:$(TARGET_COPY_OUT_SYSTEM)/bin/set_default_home.sh

至此，我们解决了全部问题，包括开机后弹出「选择桌面」弹窗、闪现 fallbackhome 等问题，同时也完整保留了原本 com.android.launcher3 中仍需要使用的功能。

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