相关文章
Android系统架构与系统源码目录
Android系统启动流程（一）解析init进程启动过程
Android系统启动流程（二）解析Zygote进程启动过程
Android系统启动流程（三）解析SyetemServer进程启动过程
Android系统启动流程（四）Launcher启动过程与系统启动流程
Android应用进程启动过程（前篇）
前言
在前篇中我们讲到了Android应用程序进程启动过程，这一篇我们来讲遗留的知识点：在应用程序进程创建过程中会启动Binder线程池以及在应用程序进程启动后会创建消息循环。
1.Binder线程池启动过程
我们首先来看RuntimeInit类的zygoteInit函数，如下所示
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java
public static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
if (DEBUG) Slog.d(TAG, "RuntimeInit: Starting application from zygote");
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "RuntimeInit");
redirectLogStreams();
commonInit();
nativeZygoteInit();//1
applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);
}
注释1处会在新创建的应用程序进程中创建Binder线程池，来查看nativeZygoteInit函数：
private static final native void nativeZygoteInit();
很明显nativeZygoteInit是一个jni方法，它对应的函数是什么呢。在 AndroidRuntime.cpp的JNINativeMethod数组中我们得知它对应的函数是com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit，如下所示。
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp
static const JNINativeMethod gMethods[] = {
{ "nativeFinishInit", "()V",
(void*) com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeFinishInit },
{ "nativeZygoteInit", "()V",
(void*) com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit },
{ "nativeSetExitWithoutCleanup", "(Z)V",
(void*) com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeSetExitWithoutCleanup },
};
接着来查看 com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit函数：
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp
static void com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
gCurRuntime->onZygoteInit();
}
gCurRuntime是在AndroidRuntime初始化就创建的。如下所示。
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp
AndroidRuntime::AndroidRuntime(char* argBlockStart, const size_t argBlockLength) :
mExitWithoutCleanup(false),
mArgBlockStart(argBlockStart),
mArgBlockLength(argBlockLength)
{
...
gCurRuntime = this;
}
在Android系统启动流程（二）解析Zygote进程启动过程这篇文章我们得知AppRuntime继承AndroidRuntime，AppRuntime创建时就会调用AndroidRuntime的构造函数，gCurRuntime就会被初始化，它指向的是AppRuntime，因此我们来查看AppRuntime的onZygoteInit函数，AppRuntime的实现在app_main.cpp中，如下所示。
frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp
virtual void onZygoteInit()
{
sp proc = ProcessState::self();
ALOGV("App process: starting thread pool.\n");
proc->startThreadPool();
}
最后一行会调用ProcessState的startThreadPool函数：
frameworks/native/libs/binder/ProcessState.cpp
void ProcessState::startThreadPool()
{
AutoMutex _l(mLock);
if (!mThreadPoolStarted) {
mThreadPoolStarted = true;
spawnPooledThread(true);
}
}
支持Binder通信的进程中都有一个ProcessState类，它里面有一个mThreadPoolStarted 变量，来表示Binder线程池是否已经被启动过，默认值为false。在每次调用这个函数时都会先去检查这个标记，从而确保Binder线程池只会被启动一次。如果Binder线程池未被启动则设置mThreadPoolStarted为true，最后调用spawnPooledThread函数来创建线程池中的第一个线程，也就是线程池的main线程，如下所示。
frameworks/native/libs/binder/ProcessState.cpp
void ProcessState::spawnPooledThread(bool isMain)
{
if (mThreadPoolStarted) {
String8 name = makeBinderThreadName();
ALOGV("Spawning new pooled thread, name=%s\n", name.string());
sp t = new PoolThread(isMain);
t->run(name.string());//1
}
}
可以看到Binder线程为一个PoolThread。注释1调用PoolThread的run函数来启动一个启动一个新的线程。来查看PoolThread类里做了什么：
frameworks/native/libs/binder/ProcessState.cpp
class PoolThread : public Thread
{
..
protected:
virtual bool threadLoop()
{
IPCThreadState::self()->joinThreadPool(mIsMain);//1
return false;
}
const bool mIsMain;
};
PoolThread类继承了Thread类。注释1处会将调用IPCThreadState的joinThreadPool函数，将当前线程注册到Binder驱动程序中，这样我们创建的线程就加入了Binder线程池中，这样新创建的应用程序进程就支持Binder进程间通信了，Binder线程池启动过程就讲到这，接下来我们来学习消息循环创建过程。
2.消息循环创建过程
首先我们回到上篇最后讲到的RuntimeInit的invokeStaticMain函数，代码如下所示。
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java
private static void invokeStaticMain(String className, String[] argv, ClassLoader classLoader)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
Class cl;
...
throw new ZygoteInit.MethodAndArgsCaller(m, argv);
}
invokeStaticMain函数在上篇已经讲过，这里不再赘述，主要是看最后一行，会抛出一个MethodAndArgsCaller异常，这个异常会被ZygoteInit的main函数捕获，如下所示。
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
public static void main(String argv[]) {
...
try {
...
} catch (MethodAndArgsCaller caller) {
caller.run();//1
} catch (RuntimeException ex) {
Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex);
closeServerSocket();
throw ex;
}
}
注释1处捕获到MethodAndArgsCaller 时会执行caller的run函数，如下所示。
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java
public static class MethodAndArgsCaller extends Exception
implements Runnable {
private final Method mMethod;
private final String[] mArgs;
public MethodAndArgsCaller(Method method, String[] args) {
mMethod = method;
mArgs = args;
}
public void run() {
try {
mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });//1
} catch (IllegalAccessException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}
...
throw new RuntimeException(ex);
}
}
}
根据上一篇文章我们得知，mMethod指的就是ActivityThread的main函数，mArgs 指的是应用程序进程的启动参数。在注释1处调用ActivityThread的main函数，代码如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java
public static void main(String[] args) {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ActivityThreadMain");
SamplingProfilerIntegration.start();
...
Looper.prepareMainLooper();//1
ActivityThread thread = new ActivityThread();//2
thread.attach(false);
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
if (false) {
Looper.myLooper().setMessageLogging(new
LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
}
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
Looper.loop();//3
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}
注释1处在当前应用程序进程中创建消息循环，注释2处创建ActivityThread，注释3处调用Looper的loop，使得Looper开始工作，开始处理消息。可以看出，系统在应用程序进程启动完成后，就会创建一个消息循环，用来方便的使用Android的消息处理机制。
欢迎关注我的微信公众号，第一时间获得博客更新提醒，以及更多成体系的Android相关原创技术干货。
扫一扫下方二维码或者长按识别二维码，即可关注。
