一、App（Activity）启动流程
2018-10-10 本文已影响0人
HungerDeng
理论知识
1. 涉及进程
1.1 zygote
在Android系统里面，zygote是一个进程的名字。Android是基于Linux系统的，当手机开机的时候，Linux的内核加载完成之后就会启动一个叫“init“的进程。在Linux 系统里面，所有的进程都是由init进程fork出来的，我们的zygote进程也不例外。
为了实现资源共用和更快的启动速度，Android系统开启新进程的方式是：fork zygote进程实现的。所以，其他应用所在的进程都是zygote进程的子进程。
1.2 SystemServer
也是一个进程，是由zygote进程fork出来的。是Android Framework里面两大非常重要的进程之一（SystemServer和zygote进程）。系统里面重要的服务都是在这个进程里面开启的，比如：
ActivityManagerService、PackageManagerService、WindowManagerService等等。
在zygote开启的时候，会调用ZygoteInit.main()进行初始化。
public static void main(String argv[]) {
...
//在加载首个zygote的时候，会传入初始化参数，使得startSystemServer = true
boolean startSystemServer = false;
for (int i = 1; i < argv.length; i++) {
if ("start-system-server".equals(argv[i])) {
startSystemServer = true;
} else if (argv[i].startsWith(ABI_LIST_ARG)) {
abiList = argv[i].substring(ABI_LIST_ARG.length());
} else if (argv[i].startsWith(SOCKET_NAME_ARG)) {
socketName = argv[i].substring(SOCKET_NAME_ARG.length());
} else {
throw new RuntimeException("Unknown command line argument: " + argv[i]);
}
}
...
//开始fork我们的SystemServer进程
if (startSystemServer) {
startSystemServer(abiList, socketName);
}
...
}
private static boolean startSystemServer(String abiList, String socketName)
throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
...
int pid;
try {
...
/* Request to fork the system server process，这里 fork出systemServer */
pid = Zygote.forkSystemServer(
parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
parsedArgs.gids,
parsedArgs.debugFlags,
null,
parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities);
} catch (IllegalArgumentException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}
/* For child process */
if (pid == 0) {
if (hasSecondZygote(abiList)) {
waitForSecondaryZygote(socketName);
}
handleSystemServerProcess(parsedArgs);
}
return true;
}
那上面提到的ActivityManagerService、PackageManagerService、WindowManagerService等重要服务，是什么时候在SystemServer进程开启的？
public final class SystemServer {
//zygote的主入口
public static void main(String[] args) {
new SystemServer().run();
}
private void run() {
...
//开启服务
try {
startBootstrapServices();
startCoreServices();
startOtherServices();
} catch (Throwable ex) {
Slog.e("System", "******************************************");
Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex);
throw ex;
}
...
}
...
}
显然，在SystemServer进程开启的时候，就会初始化ActivityManagerService等重要服务。
1.3 Launcher
其实每一个App其实都是：1. 一个单独的dalvik虚拟机 2. 一个单独的进程
Launcher本质上也是一个App，也是继承自Activity。我们点击手机桌面上的图标就是Launcher相应不同的点击事件，startActivity不同的Activity而已。所以它也占一个进程。
1.4 应用进程
就是你要打开的App所在的进程，在桌面点击应用图标打开应用时，如果应用进程不存在会先创建。是应用的主线程（新创建的进程就是主线程），处理组件生命周期、界面绘制等相关事情。
2. 涉及对象概念
-
Instrumentation: 每个Activity都持有Instrumentation对象的一个引用，但是整个进程只会存在一个Instrumentation对象。
是完成对Application和Activity初始化和生命周期调用的工具类。 -
ActivityManagerService(AMS)：服务端对象，负责系统中所有Activity的生命周期。
-
ActivityStarter：Activity启动的控制器，处理Intent与Flag对Activity启动的影响，主要功能是：1. 寻找符合启动条件的Activity，如果有多个，让用户选择；2. 校验启动参数的合法性； 3. 返回int参数，代表Activity是否启动成功。
- ActivityStack：用来管理任务栈里的Activity。
- ActivityRecord：ActivityStack的管理对象，
每个Activity在AMS对应一个ActivityRecord，来记录Activity的状态以及其他的管理信息。 - ActivityStackSupervisior：
这是高版本才有的类，它用来管理多个ActivityStack。早期的版本只有一个ActivityStack对应着手机屏幕，后来高版本支持多屏以后，就有了多个ActivityStack，于是就引入了ActivityStackSupervisior用来管理多个ActivityStack。
- ActivityThread：App的真正入口。当开启App之后，会调用main()开始运行，开启消息循环队列，这就是传说中的
UI线程或者叫主线程。与ActivityManagerServices配合，一起完成Activity的管理工作 - ApplicationThread：ActivityThread的内部类，用来实现AMS与ActivityThread之间的交互。在ActivityManagerService需要管理相关Application中的Activity的生命周期时，通过ApplicationThread的代理对象与ActivityThread通讯。
Activity的启动流程源码分析请看：Activity启动流程(基于Android26)
Activity的启动流程时序图（对着上面的概念去理解时序图）：
启动流程时序图
我们可以来分析 handleLaunchActivity 之后的内容：
private void handleLaunchActivity() {
...
// 执行启动 Activity
Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
if (a != null) {
...
// resume activity
handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed, r.lastProcessedSeq, reason);
} else {
...
}
}
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
// 1. 从ActivityClientRecord 中获取待启动的Activity的组件信息
ActivityInfo aInfo = r.activityInfo;
if (r.packageInfo == null) {
r.packageInfo = getPackageInfo(aInfo.applicationInfo, r.compatInfo,
Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
}
ComponentName component = r.intent.getComponent();
if (component == null) {
component = r.intent.resolveActivity(
mInitialApplication.getPackageManager());
r.intent.setComponent(component);
}
if (r.activityInfo.targetActivity != null) {
component = new ComponentName(r.activityInfo.packageName,
r.activityInfo.targetActivity);
}
// 2. 通过Instrumentation的newActivity方法使用类加载器创建Activity对象
ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
Activity activity = null;
try {
java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
activity = mInstrumentation.newActivity(
cl, component.getClassName(), r.intent);
...
} catch (Exception e) {
...
}
try {
// 3. makeApplication尝试创建Application
Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
if (activity != null) {
...
// 4. 通过Activity的attach方法来完成一些重要数据的初始化
appContext.setOuterContext(activity);
activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback);
...
// 5. 通过Instrumentation调用Activity的onCreate方法，这意味着Activity已经完成了整个启动过程
if (r.isPersistable()) {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
} else {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
}
if (!activity.mCalled) {
throw new SuperNotCalledException(
"Activity " + r.intent.getComponent().toShortString() +
" did not call through to super.onCreate()");
}
r.activity = activity;
r.stopped = true;
// 6. Activity onStart
if (!r.activity.mFinished) {
activity.performStart();
r.stopped = false;
}
// 7. 通过 Instrumentation 执行 Activity onRestoreInstanceState
if (!r.activity.mFinished) {
if (r.isPersistable()) {
if (r.state != null || r.persistentState != null) {
mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state,
r.persistentState);
}
} else if (r.state != null) {
mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state);
}
}
// 8. 通过 Instrumentation 执行 Activity onPostCreate
if (!r.activity.mFinished) {
activity.mCalled = false;
if (r.isPersistable()) {
mInstrumentation.callActivityOnPostCreate(activity, r.state,
r.persistentState);
} else {
mInstrumentation.callActivityOnPostCreate(activity, r.state);
}
...
}
}
r.paused = true;
mActivities.put(r.token, r);
} catch () {
...
}
return activity;
}
-> Activity.java
final void performCreate(Bundle icicle) {
...
onCreate(icicle);
...
}
final void performStart() {
...
mInstrumentation.callActivityOnStart(this);
...
}
-
Activity的attach中，还会完成Window的创建并建立自己和Window的关联，这样当Window接收到外部输入事件后就可以将事件传递给Activity。
关于Activity的Window的创建过程，可以参考：二、Activity的Window创建过程与关联View - 想获取某个view的宽高信息，必须在view绘制完成后。如果在onCreate方法里面getWidth(),getHight()得到都为0，这个时候可以利用onPostCreate方法。它是onCreate方法彻底执行完毕的回调。现在知道的做法也就只有在使用ActionBarDrawerToggle的使用在onPostCreate需要在屏幕旋转时候等同步下状态，Google官方提供的实例如下：
@Overrideprotected void onPostCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onPostCreate(savedInstanceState);
// Sync the toggle state after onRestoreInstanceState has occurred.
mDrawerToggle.syncState();
}
总体上来说就是在performLaunchActivity方法里面完成了Activity的创建、初始化等。
接下来就会在handleLaunchActivity方法里面调用handleResumeActivity。
整个流程可以概括如下：
image.png
总结
App与AMS通过Binder进行IPC通信，AMS(SystemServer进程)与zygote通过Socket进行IPC通信。
AMS负责系统中所有Activity的生命周期，因为所有的Activity的开启、暂停、关闭都需要AMS来控制。
