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Activity启动流程

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系统开机时加载引导程序并初始化各个硬件，初始化完成后会创建出第一个用户进程 Init进程(pid=1)，随后孵化出 adbd(adb 命令) 和 logd(日志输出) 两个守护进程，执行完成之后还会孵化出第一个 java 进程，也就是 Zygote 进程，它会调用 ZygoteInit.java 这个类，在这个类的入口方法会创建 Framework SystemServer 系统服务进程，即 SystemServer.java 这个类，在这个 SystemServer 这个类里面又会创建我们熟知的系统服务：ActivityManagerService 、 WindowManagerService 、PowerManagerService 、InputManagerService 等等，同时创建出 binder 线程池，当所有服务启动完毕后，就会调用 ActivityManagerService.systemReady() 来启动 Launcher 应用了 ...

Activity启动流程

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系统启动触发Launcher流程

系统开机时加载引导程序并初始化各个硬件，初始化完成后会创建出第一个用户进程 Init进程(pid=1)，随后孵化出 adbd(adb 命令) 和 logd(日志输出) 两个守护进程，执行完成之后还会孵化出第一个 java 进程，也就是 Zygote 进程，它会调用 ZygoteInit.java 这个类，在这个类的入口方法会创建 Framework SystemServer 系统服务进程，即 SystemServer.java 这个类，在这个 SystemServer 这个类里面又会创建我们熟知的系统服务：ActivityManagerService 、 WindowManagerService 、PowerManagerService 、InputManagerService 等等，同时创建出 binder 线程池，当所有服务启动完毕后，就会调用 ActivityManagerService.systemReady() 来启动 Launcher 应用了。

Launcher 启动 App 流程

  • Launcher 监听到点击app事件，调用 Activity.startActivityForResult() ,转到 Instrumentation 类的 execStartActivity 方法
  • Instrumentation 通过跨进程通信告诉 ATMS 要启动应用的需求
  • ATMS 反馈 Launcher 让其进入 Paused 状态
  • 随后 ATMS 转到 ZygoteProcess 类，通过 socket 与 Zygote 通信，告知 Zygote 需要新建进程
  • Zygote fork 进程，并调用 ActivityThread 的 main 方法，也就是app的入口
  • ActivityThread 创建 ActivityThread 实例，新建 Looper 实例，开始 loop 循环
  • 同时 ActivityThread 告知 AMS，进程创建完毕，开始反射创建 Application Provider，并调用 Application 的 attach onCreate 的方法
  • 最后创建上下文，反射创建 Activity，开始调用生命周期

问题

  1. ActivityManagerService 与 ActivityTaskManagerService 的区别?
    • 原本四大组件的通信都是 AMS 来处理，后期 AMS 过于臃肿，将 Activity 相关工作转移到 ATMS 中
  2. 怎么判断应用进程存在？
    • 如果进程存在，ATMS 里面会保存有 WindowProcessController 信息，这个信息包括 processName 和 uid，uid 则是应用程序的 id，可以通过 applicationInfo.uid 获取。所以判断进程是否存在，根据 processName 和 uid 去判断是否有对应的 WindowProcessController，并且 WindowProcessController 里面的线程不为空。
  3. 怎么创建进程，为什么要通过 socket 进行 IPC 通信而不是 binder？
    • 通过 socket 与 Zygote 进行通信，然后 Zygote 进行 fork 进程并返回新进程的 pid
    • fork() 方法是类 Unix 操作系统上创建进程的主要方法，用于创建当前进程的副本
    • 因为 binder 是多线程交互，而 fork 不允许存在多线程，原因是会出现死锁，例如主进程里的A线程持有锁后，fork 出的子进程同样将锁 fork 出来了，当子进程的线程需要用到该锁，那么就会出现死锁

ZygoteInit.java 里做的业务：

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public static main(String argv[]) {
	// 1. 预加载 frameworks/base/preloaded-classes 和 framework_res.apk 等系统资源
    // 应用在启动时需要大量调用系统资源，这里预先调用可以提高应用响应速度
    preloadClasses();
    preloadResources();
    preloadSharedLibraries();

    // 2. 启动 system_server 进程。该进程是 framework 核心
    if(argv[1].equals("start-system-server")) {
        startSystemServer();
    }

    // 3. 创建 Socket 服务
    registerZygoteSocket();

    // 4. 进入阻塞状态，等待连接，用以处理来自 AMS 申请进程创建的请求
    runSelectLoopMode();
}

SystemServer.java 里做的业务：

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public static void main(String argv[]) {
    // 创建系统服务管理者
    SystemServiceManager mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
    // 启动引导服务
    startBootstrapServices(t);
    // 启动核心服务
    startCoreServices(t);
    // 启动其它一般服务
    startOtherServices(t);
    // 当所有服务启动完毕会调用ActivityManagerService.systemReady来启动launcher应用
    mActivityManagerService.systemReady()
}

Launcher 启动流程示意

相关成员：

  • ActivityRecord：Server 端 Activity 的映射，存放了 Activity 的各种信息，当 Activity 被回收时，临时保存的数据也会通过 Instrumentation.callActivityOnSaveInstanceState 跨进程通信保存在该类中
  • TaskRecord：单个任务栈记录
  • ActivityStack：Activity 的栈管理，出栈入栈顺序等信息
  • ActivityStackSupervisor：管理各个app的任务栈管理者

【重点】留意 ActivityStarter，里面有检查配置清单里的信息，如果要处理插件化，Activity 配置清单信息要如何处理同让需要参考该类并hook里面的逻辑

Activity创建流程示意