Android开发的尽头原来是framework

前言

在开发中我们会遇到各种各样的非常奇怪的问题,有些问题是百思不得骑姐。其实这些问题大都是因为我们不了解安卓内部运行原理,知其所以然才是我们的目的。就像数学,无论再复杂,再深奥的数学题,也是从1+1开始引申出后面的一切,而framework就是Android开发中的1+1。

很多人不重视framework,就像很多人不重视算法和数据结构一样。可后来还是得老老实实回来补课。不可否认,这些东西在入门刚开始确实没什么用,但是加减乘除都没学好又怎么能学得了高数呢。学好framework就是打牢底层基础的一个过程,基础打得好,才能走的更长,更远,同时很多BUG都能一眼看出问题所在。如果你感觉技术进步困难,到了技术的瓶颈,不妨深啃一下framework,一定能给你更大的启发。

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如何学习Android framework

针对这个问题,首先是要要有一定的定力和研究精神,打算拿下哪部分的源码分析,即使遇到再多的问题,也要想办法解决,自己定的目标,跪着也要完成 其次,就是从什么方向入手,正如题主所说,源码很多,ndroid11的aosp整个下载下来,有150G左右,所以找入手点很重要,否则只会把源码下载完成之后就让它在硬盘里吃灰了

(上图为Android11的aosp源码大小)

针对应用层开发来讲,我这里提供几个面试比较常问,也比较容易上手的入手点

  1. 四大组件启动流程
  2. 应用启动流程
  3. 系统启动流程
  4. 音频相关内容

这里看上去的4个小点,其实真正做起来至少要半年的时间,因为里面涉及的内容既多又深,就第一点来讲,Activity启动流程就够你搞至少两周了,这里面会涉及ActivityThread ,AMS ,Zygote, Binder跨进程调用等一系列知识

这里再额外提一句,看到weishu大佬回答说不要关注各种流程的跟踪,其实我是不认同的,当然这只是小弟我基于自身知识和认知的看法

对于广大的应用层开发者也是一样,我们要明白自身的定位,小白走小白的路,大佬走大佬的路,个人认为,不论是跟各种系统流程的调用链也好,还是按系统服务去整块梳理也好,这些都是“过程”,而我们的目标,是深入framework源码,试问连调用链都没跟过,怎么深入源码?

当然,我也同意weishu大佬说的,要分析其后面涉及的思想和原理,但是这是第二层了,没有第一层的基础就想干第二层的事情,无异于空中楼阁,痴人说梦

回到正题上来,我们已经搞定了从什么地方入手,第二个要解决的问题是,我们需要具备什么样的基础,才能读懂源码,或者有能力去读源码

个人认为,当你提出如何深入学习Framework源码这个问题的时候,你就已经具备了最基础的条件–探索欲和求知欲。当然这个东西比较虚,我再讲一些实在的

目前新版本的AOSP底层代码基本上都用C++重构过了,因此如果你想深入到native层,比如我们最常提到的handler,其实在native层也有一套实现,取消息的时候会通过管道机制进行唤醒通知,避免死等阻塞问题 那是不是说我们必须要先有C++或C语言基础才能去读源码呢?我认为,有基础自然好,没有也不会有太大影响,边度边补相关知识,可能比学完C++再来继续读源码效率要更高

因此,在我看来,不论你基础如何,只要有应用层开发经验,有探索和研究Framework的兴趣和欲望,这就够了。只要开始,就是进步

第三点我要讲的是,深入到什么程度是合适的。我在读源码的过程中,经常会跟着单个调用链越挖越深,比如在研究系统启动流程的时候,甚至到了虚拟机层面和汇编层面,但是一般来讲,我们不需要挖这么深,一来是没有必要,二来确实会花费大量精力,且很难见到成效

因此我在研究某个点的时候,会把这个点拆分成一个个的小问题,举一个具体的例子,在研究SystemServer相关流程的时候,我给自己提了这些问题

  1. SystemServer是如何被fork出来的
  2. SystemServer做了些什么事情
  3. SystemServiceManager是负责什么的?
  4. SystemServiceManager是如何创建的?
  5. ServiceManager是负责什么的?
  6. 启动服务有几种方式?他们之间有什么区别?
  7. SystemServiceManager和ServiceManager有什么区别?
  8. LocalService是负责什么工作的?
  9. SystemServer是服务端进程,那么谁是客户端进程?他们是如何通信的?内部机制是什么?(Binder相关的问题)

当然一上来可能提不出问题,或者不知道里面都涉及哪些重要的类,我们可以先阅读相关文章,有个大概的思路,此时就能提出一些基础的问题了,然后在阅读源码的过程中再不断提问和归纳,这也是我写源码分析文章的步骤和思路

第四点,我要提到的就是,要有正向反馈。很多人不是没有定力,但就是感觉读不下去,很大的原因就是没有正向反馈。我的正向反馈来自于我的文章产出,文章阅读量和博客关注度,以及和小伙伴们可以互相交流(但大多数时候,越深入的方向,可交流的人越有限)

我也建议大家在学习framework的时候可以多多交流,产出文章和成果,激励自己继续在这条路上走下去

第五点,需要提醒大家的是

如果你工作中有涉及相关内容(比如插件化,音视频,launcher,setting,AudioManger等),请优先研究相关源码

如果没有涉及,你可以参考我上面提到的入手点进行研究,只有你拥有了阅读和研究的能力,才能更好的完成更有挑战性的,甚至跨入Framework开发的行列当中

最后,在谈一谈阅读源码的好处吧,当你研究完一两个模块之后再来看,可能体会更深

正如weishu大神所讲,研究framework的好处并不在于记住了哪些调用流程,这些不是目的(但是确实必不可少的过程哦!),我们的目的是从更深的,或者说从更整体的视角来看我们的技术 比如四大组件是我们开发中最常用的,但fragment也是我们开发中常用的,为什么它不能称得上是“第五大组件”呢?

当我研究完四大组件的源码之后,我发现了四大组件最大的特点–支持跨进程,他们的启动流程都会涉及我的进程是否启动了,是否需要先跟zygote通信去fork出进程,然后再执行组件自身的启动逻辑 因此四大组件的重量级是很重的,而frament只是依赖于activity的的一部分,远达不到如此的重量级,因此也就自然不能成为“第五大组件”了

再说回来,阅读源码的好处

  1. 就是在于对应用层开发能理解的更深刻;
  2. 当遇到一些疑难问题的时候,我们有能力通过读源码去深挖问题的原因,并最终解决问题;
  3. 在于整体的阅读源码能力的提升,当我们在看其他三方库源码的时候,就会更得心应手了,连AOSP这个近200G的庞然大物都能搞定,Okhttp在它面前简直就是弟弟

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最后,借用我最喜欢的乔布斯语录,作为本文的结尾:

人这一辈子没法做太多的事情,所以每一件都要做得精彩绝伦。
你的时间有限,所以不要为别人而活。不要被教条所限,不要活在别人的观念里。不要让别人的意见左右自己内心的声音。
最重要的是,勇敢的去追随自己的心灵和直觉,只有自己的心灵和直觉才知道你自己的真实想法,其他一切都是次要。

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