安卓App启动流程源码分析
源码在26之后貌似变了一些东西,自己学习,自己记录一下,加深一下理解
首先当你在laucher点击一个应用图标的就会去启动一个app
一个app启动的入口就是这个ActivityThread,实际就是点击图标之后启动一个线程来搞事情,这个线程就是主线程
ActivityThread方法有一个main方法,就是程序的入口了,看一下这个方法都搞了一些什么事情
public static void main(String[] args) {
....
//这一堆是初始化了系统目录等一些东西,从Environment类就可以看出来主要干什么
Environment.initForCurrentUser();
EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter());
final File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId());
TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir);
...
//初始化化主线程的Looper
Looper.prepareMainLooper();
//绑定线程
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);
//主线程处理消息的Handler
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
...
//开启Looper进行无线循环处理
Looper.loop();
...
}
其实启动很简单,就是在主线程初始化一个Looper,然后创建一系列的消息指令放到消息队列,开启looper循环进行处理,复杂的地方全在 thread.attach这个步骤里.
先不去看其他的,先看一下主线程的这个Looper是怎们创建的,我们知道在平时使用Handler的时候不需要创建Looper(UI线程使用),其实就是用为在这个地方进行了初始化,点击方法prepareMainLooper我们查看代码发现这里首先调用了prepare方法,然后直接调用myLooper方法为主线程Looper进行了赋值
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
sMainLooper = myLooper();
}
}
这俩个方法做了什么呢
prepare方法:
发现一个东西ThreadLocal,ThreadLocal是一个线程安全的包装机制
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
Looper中保存着一个ThreadLocal,首先通过ThreadLocal.get去获取looper,如果获取到了,那么久说明不对头,抛出异常,一个线程只能有一个Looper的,如果没有,那么就为ThreadLocal设置一个Looper进去
// sThreadLocal.get() will return null unless you've called prepare().
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
看下Looper的构造函数,挣了一个消息队列,然后保存当前这个调用他的线程,很简单,
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
然后就是看下mylooper这个方法了
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
再看get方法,这个threadLocal存放着一个map来保存looper,调用get的时候回根据线程来获取相应的looper,所以现在可以知道了,主线程的Looper以及平时可能会在子线程中调用的looper都被存放到这个map中了,现在可以看明白myLooper方法其实就是去获取一下当前线程的looper
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
到这里Looper的相关创建就完成了.
然后就是attach方法,这里面做了大部分主要内容
private void attach(boolean system) {
...
final IActivityManager mgr = ActivityManager.getService();
try {
mgr.attachApplication(mAppThread);
} catch (RemoteException ex) {
throw ex.rethrowFromSystemServer();
}
...
}
上面的代码大体可以看出来是做了一个绑定applaction的操作,在api25之前这里获取到的是一个ActivityManager的代理来处理这个问题的,25之后变成了使用AIDL来做处理这个问题,看代码
public static IActivityManager getService() {
return IActivityManagerSingleton.get();
}
private static final Singleton<IActivityManager> IActivityManagerSingleton =
new Singleton<IActivityManager>() {
@Override
protected IActivityManager create() {
final IBinder b = ServiceManager.getService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
final IActivityManager am = IActivityManager.Stub.asInterface(b);
return am;
}
};
ServiceManager.getService方法会经过ServiceManagerNative类的一个内部类代理去获取AMS,最终获取到这个类ActivityManagerService
下一步会调用mgr.attachApplication(mAppThread)这个东西,去AMS中找一下这个方法看看有没有
@Override
public final void attachApplication(IApplicationThread thread) {
synchronized (this) {
int callingPid = Binder.getCallingPid();
final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
--------------------------------------------------------------------------------
attachApplicationLocked(thread, callingPid);
------------------------------------------------------------------------------
Binder.restoreCallingIdentity(origId);
}
}
找到如上图一个方法,获取了一下进程,清楚了一下进程的调用标记?好像是这样子额,
然后最主要的是中间代码,看看代码
代码太长了这个方法,几百行代码,掐头去尾,留下中间比较重要的.
private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,
int pid) {
...
if (app.instr != null) {
thread.bindApplication(processName, appInfo, providers,
app.instr.mClass,
profilerInfo, app.instr.mArguments,
app.instr.mWatcher,
app.instr.mUiAutomationConnection, testMode,
mBinderTransactionTrackingEnabled, enableTrackAllocation,
isRestrictedBackupMode || !normalMode, app.persistent,
new Configuration(getGlobalConfiguration()), app.compat,
getCommonServicesLocked(app.isolated),
mCoreSettingsObserver.getCoreSettingsLocked(),
buildSerial);
} else {
thread.bindApplication(processName, appInfo, providers, null, profilerInfo,
null, null, null, testMode,
mBinderTransactionTrackingEnabled, enableTrackAllocation,
isRestrictedBackupMode || !normalMode, app.persistent,
new Configuration(getGlobalConfiguration()), app.compat,
getCommonServicesLocked(app.isolated),
mCoreSettingsObserver.getCoreSettingsLocked(),
buildSerial);
}
...
}
中间着部分代码的前半段貌似做了一些进程的相关操作,后半段做了一些安全的验证,检查下这个进程中是否还遗留一些activity啊,广播啊这类的,这些没有深看,主要看中间代码
IApplicationThread 是个什么,发现这个是个ActivityThread的内部类,并且作为一个final常量被使用,在这个方法中调用了IApplicationThread的bindApplication方法,看方法名应该是个重要操作,绑定Applaction,我们看一下这个方法做了什么
咋一看,哎呀呀好多参数,心理慌得一笔,细看其实就是一个赋值,直到最后一行代码,发现了么,这个里很明显发送了一个消息,去绑定applaction,并把相关的包信息啊什么的传过去,反正经过饶了AMS一圈还是回到了activityThread来处理...
public final void bindApplication(String processName, ApplicationInfo appInfo,
List<ProviderInfo> providers, ComponentName instrumentationName,
ProfilerInfo profilerInfo, Bundle instrumentationArgs,
IInstrumentationWatcher instrumentationWatcher,
IUiAutomationConnection instrumentationUiConnection, int debugMode,
boolean enableBinderTracking, boolean trackAllocation,
boolean isRestrictedBackupMode, boolean persistent, Configuration config,
CompatibilityInfo compatInfo, Map services, Bundle coreSettings,
String buildSerial) {
if (services != null) {
// Setup the service cache in the ServiceManager
ServiceManager.initServiceCache(services);
}
setCoreSettings(coreSettings);
AppBindData data = new AppBindData();
data.processName = processName;
data.appInfo = appInfo;
data.providers = providers;
data.instrumentationName = instrumentationName;
data.instrumentationArgs = instrumentationArgs;
data.instrumentationWatcher = instrumentationWatcher;
data.instrumentationUiAutomationConnection = instrumentationUiConnection;
data.debugMode = debugMode;
data.enableBinderTracking = enableBinderTracking;
data.trackAllocation = trackAllocation;
data.restrictedBackupMode = isRestrictedBackupMode;
data.persistent = persistent;
data.config = config;
data.compatInfo = compatInfo;
data.initProfilerInfo = profilerInfo;
data.buildSerial = buildSerial;
sendMessage(H.BIND_APPLICATION, data);
}
然后我们找一下handler是怎们处理的,这个方法也比较长,大部分代码为进行一些启动app前的配置操作,比如配置时区啊等等一些根据data的内容进行的,所以我们删除一些不重要的,慢慢看,留下几个看起来有用的代码
private void handleBindApplication(AppBindData data) {
// 将UI线程注册为敏感线程
VMRuntime.registerSensitiveThread();
if (data.trackAllocation) {
DdmVmInternal.enableRecentAllocations(true);
}
...
mInstrumentation = (Instrumentation)
cl.loadClass(data.instrumentationName.getClassName())
.newInstance();
//通过反射初始化一个Instrumentation仪表。
...
Application app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
//通过LoadedApp命令创建Application实例
mInitialApplication = app;
...
mInstrumentation.callApplicationOnCreate(app);
//让仪器调用Application的onCreate()方法
...
}
我们发现在一顿猛如虎的操作者之后有个名字叫mInstrumentation的少年调用了applaction的onCreat方法,只是简单的调用了一下 app.onCreate(),为什么不直接调用呢?
public void callApplicationOnCreate(Application app) {
app.onCreate();
}
我们先看mInstrumentation这个是什么?
Android instrumentation是Android系统里面的一套控制方法或者”钩子“。这些钩子可以在正常的生命周期（正常是由操作系统控制的)之外控制Android控件的运行，其实指的就是Instrumentation类提供的各种流程控制方法.
然后我们继续发现callApplicationOnCreate要一个app参数,这个app是从哪里来的?继续像上看代码发现app产自这么一个方法makeApplication()
看一下这个方法干了什么事情
public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass,
Instrumentation instrumentation) {
if (mApplication != null) {
return mApplication;
}
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "makeApplication");
Application app = null;
String appClass = mApplicationInfo.className;
if (forceDefaultAppClass || (appClass == null)) {
appClass = "android.app.Application";
}
try {
java.lang.ClassLoader cl = getClassLoader();
if (!mPackageName.equals("android")) {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER,
"initializeJavaContextClassLoader");
initializeJavaContextClassLoader();
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
}
ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);
app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(
cl, appClass, appContext);
...........
}
发现是由一个叫LoadedApk的类去执行的,这个类是维护这本地已经加载的apk,不管为啥要用它去创建applaction,看这个代码的意思就是如果有这个app就直接返回,没有就用反射创建一个,创建过程又交给了仪表盘mInstrumentation
static public Application newApplication(Class<?> clazz, Context context)
throws InstantiationException, IllegalAccessException,
ClassNotFoundException {
Application app = (Application)clazz.newInstance();
app.attach(context);
return app;
}
简单的反射创建了applaction,整个过程操作犹如猛虎下山,势不可挡啊.
然后就是Application初始化完毕之后会给主线程的handler发送一个启动activity的消息,最终会走这么一个方法
private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent, String reason) {
创建一个activty
Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
if (a != null) {
r.createdConfig = new Configuration(mConfiguration);
reportSizeConfigurations(r);
Bundle oldState = r.state;
handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed, r.lastProcessedSeq, reason);
}
首先调用performLaunchActivity方法创建一个activity,然后就可以handleResumeActivity,就是可以走onResume方法了
具体看下performLaunchActivity方法
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
.....
activity = mInstrumentation.newActivity(
cl, component.getClassName(), r.intent);
.....
Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
.....
activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
....
if (r.isPersistable()) {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
} else {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
}
....
}
发现任然是由仪表盘去创建的这个activity,然后做一个attach操作绑定界面,然后就是一些流程控制的操作,callActivityOnCreate,就可以执行activity的oncreat方法了...最后返回一个activity.
mInstrumentation.newActivity来创建activity其实就是一个反射区创建,很简单
基本走到handleResumeActivity方法的时候就没什么了,一个app的启动并展示第一个界面的过程就完成了,总体就是这么一个流程,但是其中还有无数细节待我们慢慢研究啊
