Golang实现Android VPN客户端开发指南

在Android上通过Go语言使用VpnService创建TUN文件描述符，需要借助gomobile进行Go与Android之间的交互。以下是具体实现步骤和示例代码：

1. 创建Go接口定义

首先定义Go端接口，用于接收Android传递的TUN文件描述符：

// tun_interface.go
package vpn

type TunInterface interface {
    // GetTunFd 返回TUN文件描述符
    GetTunFd() int32
    // ConfigureTun 配置TUN接口
    ConfigureTun(ip string, dns string) error
}

2. 实现Android端的VpnService

在Kotlin/Java中实现VpnService，并通过gomobile暴露给Go：

// VpnTunService.kt
package com.example.vpnclient

import android.net.VpnService
import android.os.ParcelFileDescriptor
import java.net.InetAddress

class VpnTunService : VpnService(), TunInterface {
    private var tunFd: ParcelFileDescriptor? = null
    
    override fun getTunFd(): Int {
        val builder = Builder()
        builder.addAddress("10.0.0.2", 24)
            .addDnsServer("8.8.8.8")
            .addRoute("0.0.0.0", 0)
        
        tunFd = builder.establish()
        return tunFd?.detachFd() ?: -1
    }
    
    override fun configureTun(ip: String, dns: String): Boolean {
        try {
            val builder = Builder()
            builder.addAddress(ip, 24)
                .addDnsServer(dns)
                .addRoute("0.0.0.0", 0)
            
            tunFd = builder.establish()
            return true
        } catch (e: Exception) {
            return false
        }
    }
    
    override fun onDestroy() {
        tunFd?.close()
        super.onDestroy()
    }
}

3. 创建gomobile绑定

使用gomobile bind生成Android可用的AAR包：

# 创建Go模块
go mod init vpnclient

# 编写Go端接口实现
# tun_bridge.go
package vpn

import (
    "fmt"
    "syscall"
)

type TunBridge struct {
    tunInterface TunInterface
}

func NewTunBridge(tun TunInterface) *TunBridge {
    return &TunBridge{tunInterface: tun}
}

func (t *TunBridge) StartVPN() error {
    fd := t.tunInterface.GetTunFd()
    if fd < 0 {
        return fmt.Errorf("failed to get TUN fd")
    }
    
    // 将文件描述符转换为Go的os.File
    tunFile := os.NewFile(uintptr(fd), "tun0")
    defer tunFile.Close()
    
    // 这里可以调用tun2socks
    // go-tun2socks.Start(tunFile, ...)
    
    return nil
}

# 生成AAR
gomobile bind -target=android -o vpn.aar ./vpn

4. Go端调用Android VpnService

在Go中通过gomobile生成的绑定调用Android服务：

// main.go
package main

import (
    "log"
    "golang.org/x/mobile/app"
    "golang.org/x/mobile/event/lifecycle"
)

func main() {
    app.Main(func(a app.App) {
        for e := range a.Events() {
            switch e := a.Filter(e).(type) {
            case lifecycle.Event:
                if e.Crosses(lifecycle.StageVisible) == lifecycle.CrossOn {
                    // 启动VPN连接
                    go startVPN()
                }
            }
        }
    })
}

func startVPN() {
    // 通过gomobile调用Android VpnService
    // 这里需要根据gomobile生成的绑定进行调整
    tunService := vpn.NewVpnTunService()
    bridge := vpn.NewTunBridge(tunService)
    
    if err := bridge.StartVPN(); err != nil {
        log.Printf("Failed to start VPN: %v", err)
    }
}

5. Android Manifest配置

确保AndroidManifest.xml中包含必要的权限和服务声明：

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

<application>
    <service
        android:name=".VpnTunService"
        android:permission="android.permission.BIND_VPN_SERVICE">
        <intent-filter>
            <action android:name="android.net.VpnService" />
        </intent-filter>
    </service>
</application>

6. 编译和构建

使用正确的gomobile版本和配置：

# 设置gomobile
go install golang.org/x/mobile/cmd/gomobile@latest
gomobile init

# 使用正确的Go版本（1.18+）
export GO111MODULE=on

# 清理并重新构建
gomobile clean
gomobile bind -target=android -androidapi=21 -o vpn.aar ./vpn

关键点说明：

1. 文件描述符传递：Android的ParcelFileDescriptor.detachFd()返回原始文件描述符，Go通过os.NewFile()接收
2. gomobile绑定：确保接口定义正确，gomobile只支持特定类型（int32、string、bool等）
3. 线程安全：VPN操作需要在后台线程执行，避免阻塞UI线程
4. 权限处理：Android 10+需要额外的网络权限声明

如果编译仍然失败，请检查gomobile版本与Go版本的兼容性，并确保所有导出接口的方法签名符合gomobile的要求（首字母大写，支持有限的数据类型）。