先贴个链接,总结的挺全面
在看这篇文章之前,希望先看完我的之前的博客 android面试(6)-Binder机制,因为关于App启动流程设计很多Binder通信;
先将“三个进程”,“六个大类”进行介绍:
三个进程:
Launcher进程:整个App启动流程的起点,负责接收用户点击屏幕事件,它其实就是一个Activity,里面实现了点击事件,长按事件,触摸等事件,可以这么理解,把Launcher想象成一个总的Activity,屏幕上各种App的Icon就是这个Activity的button,当点击Icon时,会从Launcher跳转到其他页面;
SystemServer进程:这个进程在整个的Android进程中是非常重要的一个,地位和Zygote等同,它是属于Application Framework层的,Android中的所有服务,例如AMS, WindowsManager, PackageManagerService等等都是由这个SystemServer fork出来的。所以它的地位可见一斑。
App进程:你要启动的App所运行的进程;
六个大类:
ActivityManagerService:(AMS)AMS是Android中最核心的服务之一,主要负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工作,其职责与操作系统中的进程管理和调度模块相类似,因此它在Android中非常重要,它本身也是一个Binder的实现类。
Instrumentation:监控应用程序和系统的交互;
ActivityThread:应用的入口类,通过调用main方法,开启消息循环队列。ActivityThread所在的线程被称为主线程;
ApplicationThread:ApplicationThread提供Binder通讯接口,AMS则通过代理调用此App进程的本地方法
ActivityManagerProxy:AMS服务在当前进程的代理类,负责与AMS通信。
ApplicationThreadProxy:ApplicationThread在AMS服务中的代理类,负责与ApplicationThread通信。
可以说,启动的流程就是通过这六个大类在这三个进程之间不断通信的过程;
我先简单的梳理一下app的启动的步骤:
(1)启动的起点发生在Launcher活动中,启动一个app说简单点就是启动一个Activity,那么我们说过所有组件的启动,切换,调度都由AMS来负责的,所以第一步就是Launcher响应了用户的点击事件,然后通知AMS
(2)AMS得到Launcher的通知,就需要响应这个通知,主要就是新建一个Task去准备启动Activity,并且告诉Launcher你可以休息了(Paused);
(3)Launcher得到AMS让自己“休息”的消息,那么就直接挂起,并告诉AMS我已经Paused了;
(4)AMS知道了Launcher已经挂起之后,就可以放心的为新的Activity准备启动工作了,首先,APP肯定需要一个新的进程去进行运行,所以需要创建一个新进程,这个过程是需要Zygote参与的,AMS通过Socket去和Zygote协商,如果需要创建进程,那么就会fork自身,创建一个线程,新的进程会导入ActivityThread类,这就是每一个应用程序都有一个ActivityThread与之对应的原因;
(5)进程创建好了,通过调用上述的ActivityThread的main方法,这是应用程序的入口,在这里开启消息循环队列,这也是主线程默认绑定Looper的原因;
(6)这时候,App还没有启动完,要永远记住,四大组建的启动都需要AMS去启动,将上述的应用进程信息注册到AMS中,AMS再在堆栈顶部取得要启动的Activity,通过一系列链式调用去完成App启动;
下面这张图很好的描述了上面的六大步:
接下来看看详细看看这几个步骤:
(1)Launcher响应用户点击,通知AMS
Launcher调用startActivity()方法,而startActivity()最终也是调用startActivityForResult();
@Override public void startActivity(Intent intent, @Nullable Bundle options) { if (options != null) { startActivityForResult(intent, -1, options); } else { // Note we want to go through this call for compatibility with // applications that may have overridden the method. startActivityForResult(intent, -1); } }
public void startActivityForResult(@RequiresPermission Intent intent, int requestCode, @Nullable Bundle options) { if (mParent == null) { options = transferSpringboardActivityOptions(options); Instrumentation.ActivityResult ar = mInstrumentation.execStartActivity( this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this, intent, requestCode, options); if (ar != null) { mMainThread.sendActivityResult( mToken, mEmbeddedID, requestCode, ar.getResultCode(), ar.getResultData()); } ...... }
在其中调用了Instrumentation的execstartActivity方法:
public ActivityResult execStartActivity( Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target, Intent intent, int requestCode, Bundle options) { ..... try { intent.migrateExtraStreamToClipData(); intent.prepareToLeaveProcess(who); int result = ActivityManager.getService() .startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent, intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()), token, target != null ? target.mEmbeddedID : null, requestCode, 0, null, options); checkStartActivityResult(result, intent); } catch (RemoteException e) { throw new RuntimeException("Failure from system", e); } return null; }
这里调用了ActivityManager.getService方法返回的就是ActivityManagerProxy,用于与AMS通信,这样通过这些一系列的方法调用,就把Launcher进程和AMS进程进行通信了一次;
(2)AMS响应Launcher进程请求
主要是通过ActivityStackSupervisor:startActivityUncheckedLocked去给Activity申请Task的;此方法经过intent的标志值设置,通过findTaskLocked函数来查找存不存这样的Task,这里返回的结果是null,即intentActivity为null,因此,需要创建一个新的Task来启动这个Activity。现在处理堆栈顶端的Activity是Launcher,与我们即将要启动的MainActivity不是同一个Activity,创建了一个新的Task里面来启动这个Activity。
经过栈顶检测,则需要将Launcher推入Paused状态,才可以启动新的Activity。后续则调用至ActivityStack:startPausingLocked;此方法里有prev.app.thread是一个ApplicationThread对象的远程接口,通过调用这个远程接口的schedulePauseActivity来通知Launcher进入Paused状态。至此,AMS对Launcher的请求已经响应,这是我们发现又通过Binder通信回调至Launcher进程;
(3)Launcher进程挂起Launcher,再次通知AMS
这部分Launcher的ActivityThread处理页面Paused并且再次通过ActivityManagerProxy通知AMS。
(4)AMS创建新的进程
创建新进程的时候,AMS会保存一个ProcessRecord信息,如果应用程序中的AndroidManifest.xml配置文件中,我们没有指定Application标签的process属性,系统就会默认使用package的名称。每一个应用程序都有自己的uid,因此,这里uid + process的组合就可以为每一个应用程序创建一个ProcessRecord。
这里主要是调用Process:start接口来创建一个新的进程,新的进程会导入android.app.ActivityThread类,并且执行它的main函数,这就是每一个应用程序都有一个ActivityThread实例来对应的原因。
我们来看Activity的main函数,这里绑定了主线程的Looper,并进入消息循环,大家应该知道,整个Android系统是消息驱动的,这也是为什么主线程默认绑定Looper的原因:
public static void main(String[] args) { Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ActivityThreadMain"); SamplingProfilerIntegration.start(); // CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We // disable it here, but selectively enable it later (via // StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs. CloseGuard.setEnabled(false); Environment.initForCurrentUser(); // Set the reporter for event logging in libcore EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter()); // Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificates final File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId()); TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir); Process.setArgV0("<pre-initialized>"); Looper.prepareMainLooper(); ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false); if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = thread.getHandler(); } if (false) { Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread")); } // End of event ActivityThreadMain. Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER); Looper.loop(); throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); }attach函数最终调用了ActivityManagerService的远程接口ActivityManagerProxy的attachApplication函数,传入的参数是mAppThread,这是一个ApplicationThread类型的Binder对象,它的作用是AMS与应用进程进行进程间通信的。
(6)在AMS中注册应用进程,启动启动栈顶页面
前面我们提到了AMS负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工作,通过上一个流程我们知道应用进程创建后通过Binder驱动与AMS产生交互,此时AMS则将应用进程创建后的信息进行了一次注册,如果拿Windows系统程序注册到的注册表来理解这个过程,可能会更形象一些。
mMainStack.topRunningActivityLocked(null)从堆栈顶端取出要启动的Activity,并在realStartActivityLockedhan函数中通过ApplicationThreadProxy调回App进程启动页面。
此时在App进程,我们可以看到,经过一些列的调用链最终调用至MainActivity:onCreate函数,之后会调用至onResume,而后会通知AMS该MainActivity已经处于resume状态。至此,整个启动流程告一段落。