Android的系统启动流程和应用启动流程

本篇文章主要介绍按下电源键开机后发生的事情，和你按下桌面上的一个应用图标后发生的事情。下面就让我们一起来探索系统启动和App启动的前世今生吧。

本文的关键是三张示意图，基本上全文都是围绕这三张图的一个解释，请一定对照着图片阅读本文。另外，吃水不忘挖井人，感谢这三张神图的原作者，他们都是承载我们的巨人，让我们站的更高，看得更远，走的更稳。

Android系统启动流程

在此之前，你需要首先了解Android系统的分层架构，详见我的另一篇文章Android系统架构简介
Android系统启动过程可以分为三个阶段：Bootloader引导、Linux kernel启动、Android启动。详见下图：

Android系统启动流程

1. BootLoader引导
   BootLoader是一段引导程序，类似于Windows开机时的出现第一个画面（有品牌商标的那个）时的运行程序。顾名思义，它的任务是配置软硬件环境，引导操作系统的启动。

2. Linux kernel启动
   我们知道Android系统的最底层是Linux，所以，BootLoader引导程序结束后会执行Linux内核。Linux kernel会依次启动:

• init进程:第一个用户级进程。
• servicemanager服务：所有servcie使用前都要在这里注册。
• Zygote进程：如图所示，通过Android Runtime运行虚拟机，然后启动Zygote进程。

3. Android启动

• Zygote进程：负责虚拟机的初始化。它是Android系统中第一个进程（注意与前面的init进程区分），也是之后所有进程的母进程，其他进程都是有此fork出来。考虑到zygote翻译为“受精卵”，这一点就比较好理解了。
• SystemServer：超级管理进程，启动所有系统核心服务，负责Android系统的初始化工作。由Zygote孵化出来，是Zygote进程的第一个子进程。SystemServer会启动很多服务，如ActiivityManagerService，WindowManagerService等。
• ActivityManagerService：由SystemServer来启动，System Service -> Activity Manager Service -> Launcher
• Home进程：第一个app进程，打开第一个Activity应用Launcher，也就是我们的桌面应用。安装应用程序时会在launcher出现对应图标，所以说我们的桌面也是一个app。

Android应用启动流程

一张图说明应用的启动流程。

app启动流程

上面提到，Launcher本身就是一个应用程序，所以我们启动app时的本质是对Launcher这个app进行操作。如图所示，launcer接收到点击事件时调用startActivity方法，进行activity的跳转。但是与我们平时开发app有所不同，我们要启动的Activity所在的app运行在另外一个进程中，这就涉及到跨进程通信（IPC，Inter-Process Communication）。

Android中通过ActivityManagerService来实现和管理IPC，但是它不能直接让开发者接触到，而是用ActivityManager，WifiManager，LocationManager，WindowsManager等作为入口。我们这里用到的是ActivityManager，下面来详细分析这个过程：

1. Launcher所在进程通过binder发送消息给system_server进程；

2. system_server进程调用Process.start()方法向Zygote进程发出创建新进程请求。关于system server在上面的系统启动流程中有提到，它是zygote的第一个子进程。

3. zygote进程fork自身,开启一个Linux进程和一个主线程。ZygoteInit.main()方法来实例化Activity Thread对象，并最终返回新进程的pid给ActivityManagerService.

4. ActivityThread随后依次调用Looper.prepareLoop()和Looper.loop()来开启消息循环.

5. 通过ActivityThread把新建的进程和Application绑定，然后加载app的classes到内存中

6. 启动 Activity。

可以看出，启动一个app的关键是新建一个进程，关于新建进程的详细过程可参照下图，这里不再展开：

进程的创建流程

到这里，关于系统启动流程和应用启动流程就解释完了，希望对你有所帮助。