Android源码级别开发
Android源码级别开发
1、课程简介（3）
1、系统开发概述
2、系统编译简介
3、源码查看工具
4、系统启动流程
5、Handler消息机制
6、AsyncTask原理
系统架构的回顾（13）
系统分层
Linux内核层: 包含Linux内核和驱动模块（比如USB, Camera, 蓝牙等）
Libraries层: 这一层提供动态库（也叫共享库）, android运行时库, Dalvik虚拟机等. 编程语言主要为C或C++, 所以可以简单的看成Native层
FrameWork层: 这一层大部分用java语言编写，它是android平台上Java世界的基石
Applications层: 应用层, 主要存放各种各样的应用程序
详细说明：
Linux 内核层
Android基于那个版本研发的：2.6.7
display driver：显卡驱动
camera draver：相机驱动
bluetooth driver：蓝牙驱动
flash memory driver：闪存驱动
Binder(IPC) Driver:Android系统进程间通信.
USB driver：usb驱动
keypad driver：键盘驱动
wifi driver：wifi驱动
audio driver ：音频驱动
power Management：电源管理
上面的这些驱动都是用c语言写的
知识拓展：
NFC是Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术。
库层（libraries图书馆）
surface Manager:显示管理器
Media Framework：多媒体框架
SQLite :所有应用程序都可以使用的强大而轻量级的关系数据库引擎
OpenGl | ES :渲染三维图形引擎
FreeType:是一个完全免费（开源）的、高质量的且可移植的字体引擎
Webkit：是一个开源的浏览器引擎
SGL:基本的2D图形引擎
SSL:(Secure Sockets Layer 安全套接层),及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS）
是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。
libc ：基本的C语言函数库，包含了C语言最基本的库函数
Android 运行时
Cor Libraries :核心库；核心函数库；核心函式库
dalvik virtual machine:Dalvik虚拟机
应用框架层
Activity Manager :这个类主要用来管理所有设备上的Activities
Window Manger：整个Android的窗口机制是基于一个叫做 WindowManager，其实我们的Activity或者Diolog底层的实现也是通过WindowManager，这个 WindowManager是全局的，整个系统就是这个唯一的东东。它是显示View的最底层了。
Content Providers ：Content providers是连接跨进程数据的标准接口。
View System：视图显示系统
Notification Manager :通知管理
Package Manager : 包管理器
Telephony Manager :电话管理器
Resource Manager :资源管理器
Location Manager: 位置管理，用于定位；
XMPP service:：XMPP是一种基于标准通用标记语言的子集XML的协议，它继承了在XML环境中灵活的发展性；
应用层：
桌面，联系人，电话，浏览器，第三方软件等等
补充：
Java世界经由JIN层通过IPC方式与Native世界进行交换。IPC（Inter-Process Communication，进程间通信） ，常用的IPC方法Binder,除此之外还可以使用Socket。
现在很多设备开始使用Android系统：例如车载系统；
物联网
系统编译简介
1、系统环境（3）
操作系统选择：
Android 系统的编译环境目前只支持 Linux 以及 Mac OS 两种操作系统。
注意
如果采用虚拟机安装时需要考虑占用磁盘空间（源码+编译）
如果是2.3 源码需要5G，编译需要10G
google推荐使用64位的操作系统
现在一般是用ubuntu 14.04，我用的是11.10
经验分享：
其中一种是在window 系统上安装虚拟机 ，虚拟机上安装Linux系统；
4.4源码，给盘符90G，尽量多给点；
2.3 源码3.7个G，不包含内核代码；如果下完估计要5G；
源码下载（22）
下载源码流程相对麻烦点, 但官方文档中有对源码下载进行说明.
官方文档地址: http://source.android.com/source/downloading.html
以下是详细步骤:
1.下载Git(版本控制工具).
2.安装curl(上传和下载数据的工具).
3.安装repo(一个基于git的版本库管理工具, 这里用于自动批量下载android整个项目).
4.创建文件夹, 用于存放下载的Android源码.
5.初始化库.
开始同步下载.
下载源码具体命名和细节：
Android源码下载支持的系统目前只有Ubuntu和Mac OS两种操作系统, 本次以Ubuntu系统为例.
官方网站: http://source.android.com/source/downloading.html
下载Git(版本控制工具). 调出命令行: ctrl + alt + T
sudo apt-get install git
安装curl(上传和下载数据的工具).
sudo apt-get install curl
安装repo(一个基于git的版本库管理工具, 这里用于自动批量下载android整个项目.).
// 创建目录
mkdir bin
// 下载repo脚本到本地bin文件夹下
curl http://android.git.kernel.org/repo >~/bin/repo
// 如果上面下载失败, 采用下面这种方式
curl "http://php.webtutor.pl/en/wp-content/uploads/2011/09/repo" >~/bin/repo
// 给所有用户追加可执行的权限
chmod a+x ~/bin/repo
// 临时把repo添加到环境变量中, 方便后面执行.
// 注意: 每次重启ubuntu之后此环境变量失效, 重新配置就可以了.
export PATH=~/bin:$PATH
创建文件夹, 用于存放下载的Android源码.
// 创建目录
mkdir android_source
// 修改权限
chmod 777 android_source
cd android_source
初始化库.
// 需要先配置git的用户信息
git config --global user.email "[email protected]"
git config --global user.name "yangguangfu"
//b-bracher分支,这里是下载这个版本的目录结构下下来
repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b android-2.3_r1
// 如果上面初始化失败, 用国内的连接下载代码 gingerbread（姜饼）
repo init -u git://codeaurora.org/platform/manifest.git -b gingerbread
// 或
repo init -u git://android.git.kernel.org/platform/manifest.git -b gingerbread
出现以下信息成功初始化
repo initialized in /home/yangguangfu/android_source
开始同步下载.
repo sync
注意: 下载过程中, 因为网络问题, 可能会中断下载. 当中断下载时, 继续使用repo sync命令继续下载，网络比较好的情况下要下载8个小时左右，主要原因是有中断情况。
正在下载中
下载完成：
下载过程中常见问题：
apt-get是一条linux命令，适用于deb包管理式的操作系统，主要用于自动从互联网的软件仓库中搜索、安装、升级、卸载软件或操作系统。是debian，ubuntu发行版的包管理工具，与红帽中的yum工具非常类似。
apt-get install xxxx 安装
apt-get remove xxxx 卸载但不删除配置
apt-get purge xxxx 卸载并且删除相关配置
curl是利用URL语法在命令行方式下工作的文件传输工具。
下载时可能会出现失败的情况：需要多试几次，或者
apt-get update
apt-get install git-core curl --fix-missing
10.10配置软件源：
systemàadministrationàsynaptic package manageràsettingàrepositoriesàsoftware sources
Ubuntu 的软件源列表存放在 /etc/apt/sources.list 当中。
google的http://source.android.com/source/downloading.html，为了防止连接数过多，每个ip都需要认证。。。
第一步：从这里 the password generator（https://android.googlesource.com/new-password） 获取用户名和密码
第二步：将上面的页面上以machine开头的两行复制到 ~/.netrc文件中
第三步：repo init -u https://android.googlesource.com/a/platform/manifest 多了个“/a”
然后就可以repo sync了
一点小提示：有时候google的android服务器老是断，总不能让我们守在电脑旁边一直手工重新./repo sync吧，这可是需要N个小时才能下载完的啊。
我们就写个小脚本让电脑自动reposync,直到下载成功为止：
#!/bin/shcount=0
ret=1
while [ $ret -ne 0 ]
do
repo syncret=$?
count=$(( $count + 1))
echo "try $count, ret:$ret"
done
echo "try $count, ret:$ret"
把上面的内容复制到一个文件里tryrepo.sh
然后修改tryrepo.sh的属性,开始自动工作吧。第二点早上应该就大功告成了
chmod a+x tryrepo.sh./tryrepo.sh
编译源码（20）
编译环境搭建--安装软件
编译的目的-修改了代码、风格、或者功能。小米手机、锤子手机等待。
JDK安装(不同的源码编译时需要的JDK版本不同)
android2.2需要JDK5
android2.3需要JDK6，如果你安装的是JDK5直接报错。
安装编译时依赖的软件(如: zip, gcc, g++, libesd0-dev, lib32z1-dev…等等)
编译：make -j4 (-j4为可选参数, j4代表4核同时编译)
2、在编译源码之前需要做一些准备操作, 详细步骤如下:
1. 安装JDK, google官方要求编译2.3源码需要JDK1.6.
1). 下载JDK1.6, 下载地址:
http://download.oracle.com/otn/java/jdk/6u45-b06/jdk-6u45-linux-x64.bin
2). 创建目录.
sudo mkdir /usr/java
3). 把下载好的jdk-6u45-linux-x64.bin拷贝到上面创建的目录下.
sudo cp /home/liyindong/jdk-6u45-linux-x64.bin /usr/java
4). 添加可执行权限.
sudo chmod 755 /usr/java/jdk-6u45-linux-x64.bin
5). 解压.
cd /usr/java
sudo ./jdk-6u45-linux-x64.bin
6). 配置环境变量.这块需要路径要对
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.6.0_45
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
7). 验证是否成功.
yangguangfu@yangguangfu-VirtualBox:~$ java -version
java version "1.6.0_45"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_45-b06)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 20.45-b01, mixed mode)
2. 安装其他编译时依赖的软件.
注意: ubuntu自带的源中速度比较慢, 有些软件找不到, 所以需要修改为国内的源, 修改源步骤如下:
1). 备份ubuntu自带的源.
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.old
2). 修改源文件.
sudo gedit /etc/apt/sources.list
3). 这时会弹出一个文本编辑框, 先删除所有内容, 然后把以下内容拷贝进去, 并保存.
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ trusty-backports main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.sohu.com/ubuntu/ trusty-backports main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty-backports main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.oschina.net/ubuntu/ trusty-updates main restricted universe multiverse
4). 保存之后, 更新数据源.
sudo apt-get update
执行完上面几步, 数据源就更新完成了, 下面就开始安装编译依赖的软件, 同样, 在终端中以行为单位依次输入以下命令:
sudo apt-get install gnupg
sudo apt-get install flex
sudo apt-get install bison
sudo apt-get install gperf
sudo apt-get install zip
sudo apt-get install curl
sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install libesd0-dev
sudo apt-get install libwxgtk2.6-dev
sudo apt-get install libsdl-dev
sudo apt-get install lsb-core
sudo apt-get install lib32readline-gplv2-dev
sudo apt-get install g++-multilib
sudo apt-get install lib32z1-dev
sudo apt-get install libswitch-perl
这个过程有些费时，快的话一个小时左右。
3. 开始编译, 在你下载源码的目录下, 执行一下命令:
make
4、Make 文件说明（3）
编译整个系统——make，耗时较长
编译SDK——make sdk
单个模块编译——make Media Provider，会将该模块依赖的所有模块也一起编译
编译某个目录下的模块——mm
编译某个目录下的指定模块——mmm
编译的结果输出（3）
所有结果都在/out 目录
/out/host/：存放开发工具, 如：emulator，adb，aapt 等。
/out/target/common/：主要存放 Java 应用代码和 Java 库。
/out/target/product/
/out/target/product/
编译结束后会生成镜像文件和一些目录
ramdisk.img：在启动时将被 Linux 内核挂载为只读分区，它包含了 /init 文件和一些配置文件。它用来挂载其他系统镜像并启动 init 进程。
system.img：包含了 Android OS 的系统文件，共享库，可执行文件以及预置的应用程序，将被挂载为根分区。
userdata.img：将被挂载为 /data，包含了应用程序相关的数据以及和用户相关的数据。
刷机：一般是系统升级或是换系统。
烧机：重新灌录软件。包括应用软件和操作系统(OS)。
6、Build系统介绍（3）
Android Build 系统是用来编译 Android 系统，Android SDK 以及相关文档的一套框架。众所周知，Android 是一个开源的操作系统。Android 的源码中包含了许许多多的模块。 不同厂商的不同设备对于 Android 系统的定制都是不一样的。如何将这些模块统一管理起来，如何能够在不同的操作系统上进行编译，如何在编译时能够支持面向不同的硬件设备，不同的编译类型， 且还要提供面向各个产商的定制扩展，是非常有难度的。 但 Android Build 系统很好的解决了这些问题，这里面有很多值得我们开发人员学习的地方。对于 Android 平台开发人员来说，本文可以帮助你熟悉你每天接触到的构建环境。对于其他开发人员来说，本文可以作为一个 GNU Make 的使用案例，学习这些成功案例，可以提升我们的开发经验。
源码查看工具的安装（11）
要学会看源代码，比较我们今天学习Android启动流程、handler消息机制等等都是通过看源码学习的。如果有一天你需要研究多媒体模块，怎么办，看源代码。
安装工具
第一次安装需要输入序列号。点击keygen.exe生成即可。
2、工具使用：
新建源码工程： ProjectàNew project
设置工程路径
where do you want to store the project data files?
你想保存的工程数据文件在哪里？
导入源码
源码的导入方式一：具体需要研究那个模块，就将该模块导入
源码的导入方式二：导入整个源码，以Add Tree方式
修改文字大小：OptionsàDocument Options…àScreen Fonts…
如图：
点击上面的OK
点击上面的OK
选中要加载的代码如下图
点击上图Add Tree 后会弹出两个对话框
第一个对话框：不用管
第二个对话框：点击确定
加载代码中。。如下图
加载后如下图
点击Close
加载后搜索Activity或者Context
分析Android系统启动过程（75）
1、Bootloader 引导程序
2、Linux Kernel 内核启动
3、Android 系统启动
查看代码流程：
1、搜索init.c---选择（system/core/init.c)双击--->在左边搜索:main---->里面有定义变量，创建各种目录，挂载目录，初始化日志，初始化解析配置文件--->
2、搜索Init.rc--->选择（system/core/rootdir）双击打开----->early-init(最高级别)---->设置全局变量、创建目录、加载目录----->netd（噪声等效温差）---->ril-daemon（守护进程服务）-->zygote(孵化器这个很重要)------->bootanim（启动动画）----->keystore(签名)；
zygote(孵化器这个)----->app_process是个目录呢（\frameworks\base\cmds\app_process）---->打开里面文件------->搜索：main方法------>AppRunTime(应用运行时)---->启动zygote（孵化器）------>
搜索ZygoteInit.java---->左边搜索main方法--->
VMRuntime.getRuntime().setMinimumHeapSize(5 * 1024 * 1024)(设置5MB空间)----->ZygoteInit.class.getClassLoader().getResourceAsStream(
PRELOADED_CLASSES)---->
5、源码目录下搜索：preloaded-classes（frameworks\base)
---->打开查看（里面就是很多类，这些类是系统运行时需要）--->startSystemServer(Zygote孵化器进程开始孵化系统核心服务)--->
6、搜索SystemServer（看到的是ServerThread）---->查看左边SystemServer---->
main方法----->System.loadLibrary("android_servers");加载c库--->init1调用动态连接库中的C函数----->
7、//这里init1的函数函数定义在
（frameworks\base\services\jni\com_android_server_SystemServer.cpp） native public static void init1(String[] args);
----->
8、com_android_server_SystemServer.cpp的代码片段如下------>
把native方法init1,映射到android_server_SystemServer_init1（这里定义函数指针）----->>转调----->>extern "C" int system_init();--->
右边搜索-->system_init---->查看并写注释--->
SystemServer类中静态方法init2---->查看并写注释--->
左边搜索:ServerThread---->找run方法里面就是启动系统核心服务并且放到ServiceManager进行同一管理--->
ActivityManangerService ---->systemReady方法如具体实现-->
---->ActivityStack中的resumeTopActivityLocked--->具体实现-->
startHomeActivityLocked----> Home界面显示，这时Android系统启动完毕，进入待机画面
查看源码细节：
当系统引导程序启动Linux内核时，内核会加载各种数据结构和驱动程序，有了驱动之后，开始启动Android系统并加载用户级别的第一个进程init(system/core/init/Init.c)
int main(int argc, char **argv)
{
....
//定义各种变量
int keychord_fd_init = 0;
//创建各种文件夹
mkdir("/dev", 0755);
....
//挂载文件夹
mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);
//初始化日志
log_init();
//初始化解析配置文件
init_parse_config_file("/init.rc");
......
return 0;
}
加载Init.rc(system/core/rootdir)文件。主要启动了一个zygote（孵化器）进程，此进程是Android系统启动关键服务的一个母进程：
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
socket zygote stream 666
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart media
onrestart restart netd
//app_process是个目录呢-\frameworks\base\cmds\app_process
Zygote（孵化器）进程初始化在Appmain.cpp(frameworks\base\cmds\appprocess),代码如下
int main(int argc, const char* const argv[])
{
//定义Android运行时环境
AppRuntime runtime;
int i = runtime.addVmArguments(argc, argv);
// Next arg is parent directory
if (i < argc) {
runtime.mParentDir = argv[i++];
}
.......
bool startSystemServer = (i < argc) ?
strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 : false;
setArgv0(argv0, "zygote");
set_process_name("zygote");
//使运行时环境启动Zygote的初始化
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
startSystemServer);
.......
}
现在从C或者C++进入Java世界中，初始化ZygoteInit.java这个类，代码如下：
public static void main(String argv[]) {
try {
//加载系统运行时依赖的类
preloadClasses();
//加载资源文件
preloadResources();
if (argv[1].equals("true")) {
//Zygote孵化器进程开始孵化系统核心服务
startSystemServer();
} else if (!argv[1].equals("false")) {
throw new RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING);
}
........
}
//开始孵化系统核心服务方法
private static boolean startSystemServer()
throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
/* Hardcoded command line to start the system server */
String args[] = {
"--setuid=1000",
"--setgid=1000",
"--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,3001,3002,3003",
"--capabilities=130104352,130104352",
"--runtime-init",
"--nice-name=system_server",
"com.android.server.SystemServer",
};
........................
//Zygote孵化器分叉开启SystemServer类，并且把上面定义的参数，传给SystemServer类，用户启动系统关键服务。
pid = Zygote.forkSystemServer(
parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
parsedArgs.gids, debugFlags, null,
parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities);
..................
}
Zygote进程分叉出SystemServer类，main函数如下：
public static void main(String[] args) {
.......
//加载本地的动态链接库。
System.loadLibrary("android_servers");
//调用动态连接库中的C函数。
init1(args);
}
//这里init1的函数函数定义在（frameworks\base\services\jni\com_android_server_SystemServer.cpp）
native public static void init1(String[] args);
comandroidserver_SystemServer.cpp的代码片段如下：
static JNINativeMethod gMethods[] = {
/* name, signature, funcPtr */
//把native方法init1,映射到android_server_SystemServer_init1（这里定义函数指针）
{ "init1", "([Ljava/lang/String;)V", (void*) android_server_SystemServer_init1 },
};
int register_android_server_SystemServer(JNIEnv* env)
{
//转调
return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/SystemServer",
gMethods, NELEM(gMethods));
}
//此方法没有方法体
extern "C" int system_init();
system_init()方法体，在system_init.cpp类，代码如下；
extern "C" status_t system_init()
{
//开启一些硬件相关服务
SensorService::instantiate();
// Start the media playback service
MediaPlayerService::instantiate();
// Start the camera service
CameraService::instantiate();
// Start the audio policy service
AudioPolicyService::instantiate();
}
.......
//获取Android运行时环境
AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime();
LOGI("System server: starting Android services.\n");
//调用SystemServer类中静态方法init2,从native 层转调Java层
runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer", "init2");
........
}
SystemServer类中静态方法init2代码如下：
public static final void init2() {
Slog.i(TAG, "Entered the Android system server!");
//进入Android系统服务的初始化
Thread thr = new ServerThread();
thr.setName("android.server.ServerThread");
thr.start();
}
ServerThread中的Run中的run方法如下：
.....
//初始化系统服务，并且添加各种服务到ServiceManager，便于管理；
ServiceManager.addService("entropy", new EntropyService());
......
//调用了ActivityManagerService 的systemReady的方法
((ActivityManagerService)ActivityManagerNative.getDefault())
.systemReady(new Runnable() {
public void run() {
//
if (connectivityF != null) connectivityF.systemReady();
if (dockF != null) dockF.systemReady();
if (usbF != null) usbF.systemReady();
if (uiModeF != null) uiModeF.systemReady();
if (recognitionF != null) recognitionF.systemReady();
.........
}
});
.....................
}
ActivityManangerService 下的systemReady方法如下：
public void systemReady(final Runnable goingCallback) {
......
//调用ActivityStack中的resumeTopActivityLocked的方法去启动Activity
mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);
}
ActivityStack中的resumeTopActivityLocked方法如下：
final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {
//找到第一个当前没有关闭的Activity，系统刚刚启动没有任何Activity执行，所有next为null
ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);
// Remember how we'll process this pause/resume situation, and ensure
// that the state is reset however we wind up proceeding.
final boolean userLeaving = mUserLeaving;
mUserLeaving = false;
if (next == null) {
// There are no more activities! Let's just start up the
// Launcher...
if (mMainStack) {
//启动Launcher 应用的第一个Activity页面
return mService.startHomeActivityLocked();
}
}
}
Home界面显示，这时Android系统启动完毕，进入待机画面；
6、回顾Android系统启动过程（12）
7、Handler消息机制
1、Handler四大核心对象及源代码（60）
Handler: 消息处理器.
发送消息
处理消息
Message: 消息(数据载体).
MessageQueue: 消息队列(存储消息).
Looper: 轮询器.
去MessageQueue取消息
分发给Handler处理
查看源码步骤：
1、查看 Message.java（\frameworks\base\core\java\android\os）源代码---->
obtain()方法以及同名方法---->讲解-->
2.查看Handler无参构造方法---->
myLooper()--->prepare()--->prepareMainLooper()--->
消息队列MessageQueue创建-->在Looper构造方法里构造
Looper的创建--->prepare()方法中
谁调用prepareMainLooper？---->
搜索ActivityThread.java--->看一看main方法-->
Looper类中的loop方法-->main方法执行loop-->
使用Handler对象发消息，sendMessage--->
回到loop方法，主线程被唤醒，继续执行while循环--->
Handler中的dispatchMessage方法-->
用户在使用Handler时，必须实现handleMessage方法处理消.
Handler消息机制
Message对象的创建：
Message msg = new Message();
Message msg = Message.obtain();
Handler对象,初始化完毕后，其中主线程的Looper对象已经开始轮询，循环取消息，但没有消息，主线程处于休眠。代码如下：
new Handler(){
//得到一个主线程的Looper对象
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
//主线程的消息队列对象
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = null;
}
主线程的Looper的初始化，在ActivityThread.java中的main函数中，代码如下：
public static final void main(String[] args) {
.....
//在主线程中调用了prepareMainLooper方法，此方法中创建了一个Looper对象，此Looper对象就是主线程中的Looper.
Looper.prepareMainLooper();
.....
Looper.loop();
}
}
Looper类中的loop方法，其中有一个死循环，是否阻塞主线程？设计概念管道（Pipe),管道可以实现进程间通信。原理：管道其实即使Linux系统一种通讯方式，实现方式主要是一个特殊的文件来实现，此文件有两个描述符（对文件进程操作的一个句柄（引用）），一个是读取的，一个是写的。
应用场景：主线程拿着读取的描述符在等待读取，这时候子线程拿着写入的操作符进行写入，当写入时候会唤醒主线程，主线程开始读取子线程写入的内容。执行循环的代码。
Handler的场景：主线程在while循环中，取消息：1,取到消息后，分发消息；2.没取到消息，阻塞主线程，主线程休眠。当子线程sendMessage发消息时，这时用写入的描述符希写入到管道中，主线程被唤醒，继续跑它的循环，取消息。
public static final void loop() {
Looper me = myLooper();
MessageQueue queue = me.mQueue;
while (true) {
Message msg = queue.next(); // might block
//if (!me.mRun) {
// break;
//}
if (msg != null) {
if (msg.target == null) {
// No target is a magic identifier for the quit message.
return;
}
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
+ msg.callback + ": " + msg.what
);
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
"<<<<< Finished to " + msg.target + " "
+ msg.callback);
msg.recycle();
}
}
}
使用Handler对象发消息，sendMessage代码如下：
public final boolean sendMessage(Message msg) {
//1.转调
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) {
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
//2.转调
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
boolean sent = false;
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue != null) {
//3.把当前handler对象赋值给Message中的target对象；
msg.target = this;
//4.把消息传递给消息队列存起来。
sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
else {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
}
return sent;
}
//此方法是把传递进来的消息按照先后顺序或者时间来进行排序，并且存起来。
final boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
........
msg.when = when;
//Log.d("MessageQueue", "Enqueing: " + msg);
Message p = mMessages;
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
msg.next = p;
mMessages = msg;
needWake = mBlocked; // new head, might need to wake up
} else {
Message prev = null;
while (p != null && p.when <= when) {
prev = p;
p = p.next;
}
msg.next = prev.next;
prev.next = msg;
needWake = false; // still waiting on head, no need to wake up
}
}
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
return true;
}
主线程被唤醒，继续执行while循环。
public static final void loop() {
Looper me = myLooper();
//取出刚刚发送的消息
MessageQueue queue = me.mQueue;
while (true) {
Message msg = queue.next(); // might block
//if (!me.mRun) {
// break;
//}
if (msg != null) {
if (msg.target == null) {
// No target is a magic identifier for the quit message.
return;
}
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
+ msg.callback + ": " + msg.what
);
//因为Message中的target对象就是handler对象，这里其实调用的是handler中的dispatchMessage方法。
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
"<<<<< Finished to " + msg.target + " "
+ msg.callback);
msg.recycle();
}
}
}
Handler中的dispatchMessage方法，代码如下：
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
//调用了自动的handleMessage
handleMessage(msg);
}
}
/**
* Subclasses must implement this to receive messages.
* 子类必须实现此方法接收消息
*/
public void handleMessage(Message msg) {
}
用户在使用Handler时，必须实现handleMessage方法处理消息，代码如下：
Handler handler = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg){
.....
//处理不同的消息
}
}
2、画图分析（10）
AsyncTask原理（78）
1、AsyncTask 异步任务, 主要包含两个关键类:
InternalHandler: 消息处理器, 用于处理线程之间消息.
ThreadPoolExecutor: 线程池, 用于处理耗时任务.
2、AsyncTask的伪代码实现
new AsyncTask
//2.在主线程执行，做一条准备操作；
public void onPreExecute(){
}
//3.运行在子线程中，做一些耗时的操作，比如联网请求数据。
public String doInBackground(String ...params){
return null;
}
//4.result就是doInBackground方法返回的值，做一些释放资源的操作。
public void onPostExecute(String result){
}
}.execute(String ...params);//1.在主线程中执行这个方法，要开始执行异步任务了；
自定义AsyncTask机制。
创建一个小工程名字叫：自定义异步任务，并且自定义类CommonAsyncTask
package com.example.asynctask;
/**
* 自定义异步任务
*
*/
public abstract class CommonAsyncTask {
/**
* 执行任务之前，调用该方法，运行在主线程中。
*/
public abstract void onPreExecute();
/**
* 运作在子线程中，需要执行耗时任务。
*/
public abstract String doInBackground(String ...params);
/**
*
* 在任务执行之后，调用该方法，运行在主线程中
*/
public abstract void onPostExecute(String result);
/**
* 开始之异步任务.
* @param params 参数
*/
public void execute(String ...params){
}
}
开始执行任务并实现相关方法
在里面在写相应方法
public void execute(final String ...params){
onPreExecute();
new Thread(){
public void run() {
String result = doInBackground(params);
};
}.start();
}
class InternalHandler extends Handler{
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
}
}
Ctrl+Shift+x---功能是把小写变成大小
Ctrl+1--->提示创建变量
private IntenalHandler handler;
public void execute(final String ...params){
if(handler == null){
handler = new InternalHandler();
}
onPreExecute();
new Thread(){
public void run() {
String result = doInBackground(params);
//1.第一种写法。
//Message msg =handler.obtainMessage(DOINBACKGROUND_FINISH, result);
//handler.sendMessage(msg);
//2.推荐这种写法
handler.obtainMessage(DOINBACKGROUND_FINISH, result).sendToTarget();
//3.第三种写法
//Message msg = new Message();
//msg.what = DOINBACKGROUND_FINISH;
//msg.obj = result;
//handler.sendMessage(msg);
};
}.start();
}
class IntenalHandler extends Handler{
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
if(msg.what==DOINBACKGROUND_FINISH){
String result = (String) msg.obj;
System.out.println("子线程执行完成："+result);
onPostExecute(result);
}
}
}
在点击事件中使用
public void click(View view){
new CommonAsyncTask() {
@Override
public void onPreExecute() {
printThreadName("当前是onPreExecute方法");
}
@Override
public String doInBackground(String... params) {
printThreadName("当前是doInBackground方法");
SystemClock.sleep(10000);
System.out.println("doInBackground收到的参数："+params[0]+","+params[1]);
return "请求成功";
}
@Override
public void onPostExecute(String result) {
printThreadName("当前是onPostExecute方法");
Toast.makeText(MainActivity.this, "当前是onPostExecute方法:"+result, 1).show();
}
}.execute(new String[]{"参数1","参数2"});
}
/**
* 输出当前正在运行的进程名称
* @param msg
*/
public void printThreadName(String msg){
System.out.println("当前线程名称："+Thread.currentThread().getName()+",消息是："+msg);
}
查看源代码顺序
在Source Insight 搜索AsyncTask.java->接着查找execute方法
查看onPreExecute();是一个空方法--->
分析mWorker.mParams = params---->mWorker在AsyncTask构造方法中初始化
mWorker以参数传给FutureTask构造方法-->查看FutureTask构造方法
看源码可知道WorkerRunnable是Callable的实现类
看FutureTask构造方法中的Sync类，里的callable是mWorker
分析 sExecutor.execute(mFuture);
查看sExecutor--->线程池
mFuture 指的就是FutureTask
查看mWorker的初始化过程
查看mWorker的初始化过程，代码如下：
//mWorker在AsyncTask构造方法在一开始一步任务时，已经调用。
public AsyncTask() {
mWorker = new WorkerRunnable
public Result call() throws Exception {
......
}
};
//1.把mWorker对象传递给了FutureTask的构造函数
mFuture = new FutureTask
@Override
protected void done() {
.......
}
};
}
//FutureTask类中接收了Callable的类型，其实WorkerRunnable类型实现了Callable的类型。
public FutureTask(Callable
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
//2.把callable也就是mWorker传递给Sync构造方法
sync = new Sync(callable);
}
Sync(Callable
//把接收过来的callable（mWorker）对象赋值给Sync的成员变量callable;
this.callable = callable;
}
sExecutor.execute(mFuture);线程池开始执行任务，我们塞给它Runable，这个时候只需要看mFuture的run方法即可。
public void run() {
//1.调用了Sync中innerRun方法
sync.innerRun();
}
void innerRun() {
if (!compareAndSetState(READY, RUNNING))
return;
runner = Thread.currentThread();
if (getState() == RUNNING) { // recheck after setting thread
V result;
try {
//2.调用了callable(mWorker)的call方法，获取一个返回结果
result = callable.call();
} catch (Throwable ex) {
setException(ex);
return;
}
//4.把结果传递给set方法
set(result);
} else {
releaseShared(0); // cancel
}
}
//在AsyncTask构造方法中初始化。
mWorker = new WorkerRunnable
public Result call() throws Exception {
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//3.调用了用户实现的doInBackground方法，去执行一个耗时的任务，运行在子线程中。
//doInBackground的参数是execute方法传进来的参数。
return doInBackground(mParams);
}
};
protected void set(V v) {
//5.继续把参数传给innerSet方法
sync.innerSet(v);
}
void innerSet(V v) {
for (;;) {
int s = getState();
if (s == RAN)
return;
if (s == CANCELLED) {
// aggressively release to set runner to null,
// in case we are racing with a cancel request
// that will try to interrupt runner
releaseShared(0);
return;
}
if (compareAndSetState(s, RAN)) {
//6.把doInBackground返回的方法结果负责给成员变量result;
result = v;
releaseShared(0);
//7.调用FutureTask中的done方法
done();
return;
}
}
}
//该方法默认在AsyncTask构造方法中初始化，并且覆盖done方法。
mFuture = new FutureTask
@Override
protected void done() {
Message message;
Result result = null;
try {
//8.调用FutureTask中的get方法获取result(doInBackground)方法的结果。
result = get();
} catch (InterruptedException e) {
android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
} catch (ExecutionException e) {
throw new RuntimeException("An error occured while executing doInBackground()",
e.getCause());
} catch (CancellationException e) {
message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL,
new AsyncTaskResult
message.sendToTarget();
return;
} catch (Throwable t) {
throw new RuntimeException("An error occured while executing "
+ "doInBackground()", t);
}
//11.创建一个消息对象
message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult
//12.把当前消息使用sHandler（IntenalHandler其实就是Handler）发送出去。
message.sendToTarget();
}
};
public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
//9.转调Sync中的innerGet方法
return sync.innerGet();
}
V innerGet() throws InterruptedException, ExecutionException {
......
//10.把result（doInBackgroud的结果)返回回去.result成员变量在innerSet方法中赋值。详情看第6步。
return result;
}
private static class InternalHandler extends Handler {
@SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;
switch (msg.what) {
case MESSAGE_POST_RESULT:
// There is only one result
//13.调用AsyncTask中的finish()方法，并且把doInBackground方法中执行的结果传递进去。
result.mTask.finish(result.mData[0]);
break;
case MESSAGE_POST_PROGRESS:
result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
break;
case MESSAGE_POST_CANCEL:
result.mTask.onCancelled();
break;
}
}
}
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) result = null;
//14.把doInBackgroud的返回的结果传递给用户实现的onPostExecute方法，这个方法是执行在主线程中。用户可以做一些更新页面的操作。
onPostExecute(result);
mStatus = Status.FINISHED;
}