通過反編譯AndroidAPK實現ScratchJr角色個性化定制

曹瑩瑩 張金勇

【摘 要】本文基于Windows系統環境，以置入“小美”和“小德”卡通形象為例，介紹了通過反編譯AndroidAPK實現ScratchJr角色個性化定制的全過程。

【關鍵詞】反編譯Android APK;ScratchJr角色個性化定制

【中圖分類號】TP311.5 ??????【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）11-0263-01

【問題】

ScratchJr是Scratch的姊妹版，是MIT媒體實驗室的Scratch團隊專為5-7歲兒童設計的圖形化編程工具，可以讓孩子像搭積木一樣“堆疊”創造帶交互性的故事、動畫、游戲、音樂等，是小學低年級開展STEAM編程啟蒙教育的不二選擇。

筆者在進行《基于ScratchJr的小學低年級STEAM編程課程構建研究》課題研究過程中，發現ScratchJr不允許導入外部圖像資源擴充角色，只能選擇資源庫的有限角色使用，無法實現角色的隨意個性化定制。雖然ScratchJr允許通過內置的繪圖編輯器創造個性化角色，對于小學低年級學生來說，可以進行簡單個性化角色的創造，但仍然不能滿足低年級學生對于個性化角色的使用需求。

因此，筆者通過多次實踐，通過反編譯Android APK實現了外部圖像資源的導入，從而實現了ScratchJr角色的任意個性化定制，大大提升了教學過程中的場景搭建能力。

通過上述方式，筆者的課題實現了以青島崇德小學“小美”和“小德”卡通形象作為故事主人公，采用STEAM項目式案例教學，共有“預備”、“動畫”和“故事”和“游戲”四個階段性專題和10個案例項目，每個項目都以【創設情境】、【項目探究】、【極限挑戰】和【創意激發】四個環節進行，對人文、數學、科學、信息等多個領域核心素養教育進行創新設計和有機整合，形成了一門充滿校園文化承載的編程教育啟蒙課程。

【工具】

1.APK文件逆向工程工具軟件：apktool

https：//ibotpeaches.github.io/Apktool

2.JDK內置APK簽名工具：jarsigner

3.JOSN編輯器：

https：//www.bejson.com/jsoneditoronline/

4.PNG圖片轉SVG工具：

https：//www.bejson.com/convert/image_to_svg

5.圖像處理工具：Photoshop

【步驟】

1.下載ScratchJr APK文件。

ScratchJr目前最新版本是1.2.4，可以通過百度搜索或訪問ScratchJr官方網站（http：//www.scratchjr.org）下載。

〖XC23.JPG;%22%22〗

2.訪問Oracle網站，下載安裝Java SDK，下一步我們會用到其內置的APK文件簽名工具jarsigner。

3.使用apktool反編譯APK文件。

訪問github網站，下載 apktool.bat與apktool.jar 文件，并將它們放在同一目錄下。

通過CMD運行指令 apktool d scratchjr1.2.4.apk，將 apk 文件解包，默認解包到當前目錄下的同名文件夾下。

4.添加角色圖片資源。

筆者所在的青島崇德小學非常注重校園美德文化建設，設計打造的“小美”和“小德”卡通形象受到學生們的熱烈歡迎，成為推廣實施美德教育的有效載體。

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〖XC25.JPG;%22%22〗

通過反復研究發現，ScratchJr在兒童美學方面下了很大功夫，內置的角色資源在篩選預覽時使用PNG格式，最終舞臺呈現時使用SVG格式，做到了舞臺背景透明而且放大不失真的最佳效果。PNG和SVG角色圖片資源分別存放在assets＼＼HTML5目錄pnglibrary和svglibrary文件夾內，通過media.json文件進行資源數據規格描述。

（1）使用Photoshop軟件裁剪切割得到PNG格式的角色資源包，使用PNG圖片轉SVG工具得到SVG格式的角色資源包。將準備好的PNG角色圖片資源放置到pnglibrary文件夾下，SVG角色圖片資源放置到svglibrary文件夾下。

（2）通過在線JOSN編輯器修改并替換數據描述文件media.json。JSON（JavaScript Object Notation， JS 對象簡譜） 是一種輕量級的數據交換格式，采用完全獨立于編程語言的文本格式來存儲和表示數據，層次結構簡潔清晰，易于人閱讀和編寫，同時也易于機器解析和生成，并有效地提升網絡傳輸效率。

注意以下事項：角色資源圖片的寬、高尺寸務必精確，否則會導致在ScratchJr使用時比例失調;不能破壞JSON數據文件的格式，可以仿照已有的角色資源描述格式逐個添加，否則會導致ScratchJr無法讀取角色資源;可以格式化JSON數據以方便進行編輯處理，但最終存儲要使用壓縮JSON格式，清除所有空白字符。

〖XC26.JPG;%29%28〗

5.通過CMD運行指令apktool b app -o other.apk（app 指需要打包的文件夾，-o other.apk 表示生產新文件），重新打包apk。

〖XC27.JPG;%29%28〗

6.剛剛打包生成的scratchjr1.2.5.apk無法進行正常安裝，必須進行重新簽名。

（1）利用JDK下的keytool工具生成簽名證書keystore。通過CMD運行指令：keytool -genkey -alias abc.keystore -keyalg RSA -validity 20000 -keystore abc.keystore，填寫相關信息，記好秘鑰口令。

（2）利用生成的簽名證書abc.keystore對scratchjr1.2.5.apk進行簽名。通過CMD運行指令：jarsigner -verbose -keystore abc.keystore -signedjar scratchjr1.2.5_cyy.apkscratchjr1.2.5.apk abc.keystore

7.在安卓平板或手機安裝scratchjr1.2.5_cyy.apk，此時角色庫里就有了“小美”和“小德”卡通形象，可以在舞臺中隨意添加使用了。到此大功告成！

【總結】

通過反編譯手段實現ScratchJr角色個性化定制，從而實現了教學場景搭建的多樣化需求，為STEAM編程啟蒙教育賦予了更多的可能性，對于滿足低年級學生的個性化學習需求具有重大意義。

最后，強調說明以下事項：（1）本文反編譯方法不僅可以實現ScratchJr中角色的個性化訂制，舞臺背景、聲音資源等都可以實現個性化訂制。（2）受限于蘋果iOS系統的封閉性，本文反編譯方法僅適用Android安卓系統。（3）本文反編譯方法僅限于編程教育教師本人用于課堂教學過程，工具和方法僅供學習交流，不可用作它途。（4）“小美”和“小德”卡通形象版權歸青島崇德小學所有，未經允許不可私自用于其它商業用途。