android7.x Launcher3源码解析（1）---启动流程

Launcher系列目录：
一、android7.x Launcher3源码解析（1）—启动流程
二、android7.x Launcher3源码解析（2）—框架结构
三、android7.x Launcher3源码解析（3）—workspace和allapps加载流程

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Launcher是安卓系统中的桌面启动器，安卓系统的桌面UI统称为Launcher。Launcher是安卓系统中的主要程序组件之一，安卓系统中如果没有Launcher就无法启动安卓桌面，Launcher出错的时候，安卓系统会出现“进程 com.android.launcher 意外停止”的提示窗口。这时需要重新启动Launcher。 —— 百度百科

下面盗用网上的一张启动流程图：

1、init进程

当Linux内核启动之后，运行的第一个进程是init，这个进程是一个守护进程，它的生命周期贯穿整个linux 内核运行的始终， linux中所有其它的进程的共同始祖均为init进程。
Android系统是运作在linux内核上的，为了启动并运行整个android系统，google实现了android系统的init进程。
Android init进程的入口文件在system/core/init/init.cpp中。

init进程主要做了三件事：
1. 创建一些文件夹并挂载设备
2. 初始化和启动属性服务
3. 解析init.rc配置文件并启动zygote进程

关于init进程，想要详细了解的同学可以参考博客Android7.0 init进程源码分析

2、Zygote孵化器

在Android系统中，JavaVM(Java虚拟机)、应用程序进程以及运行系统的关键服务的SystemServer进程都是由Zygote进程来创建的，我们也将它称为孵化器。它通过fock(复制进程)的形式来创建应用程序进程和SystemServer进程，由于Zygote进程在启动时会创建JavaVM，因此通过fock而创建的应用程序进程和SystemServer进程可以在内部获取一个JavaVM的实例拷贝。

Zygote进程共做了如下几件事：
1. 创建AppRuntime并调用其start方法，启动Zygote进程。
2. 创建JavaVM并为JavaVM注册JNI.
3. 通过JNI调用ZygoteInit的main函数进入Zygote的Java框架层。
4. 通过registerZygoteSocket函数创建服务端Socket，并通过runSelectLoop函数等待ActivityManagerService的请求来创建新的应用程序进程。
5. 启动SystemServer进程。

3、SystemServer

SyetemServer在启动时做了如下工作：
1.启动Binder线程池，这样就可以与其他进程进行通信。
2.创建SystemServiceManager用于对系统的服务进行创建、启动和生命周期管理。
3.启动各种系统服务。

分析一下SystemServer.java的代码（原谅我只分析java代码，cpp代码好多年不用了）

   public static void main(String[] args) {
        new SystemServer().run();
    }

进入run方法，发现里面做了很多事情

private void run() {
        try {
            Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER, "InitBeforeStartServices");
            // If a device's clock is before 1970 (before 0), a lot of
            // APIs crash dealing with negative numbers, notably
            // java.io.File#setLastModified, so instead we fake it and
            // hope that time from cell towers or NTP fixes it shortly.
            if (System.currentTimeMillis() < EARLIEST_SUPPORTED_TIME) {
                Slog.w(TAG, "System clock is before 1970; setting to 1970.");
                SystemClock.setCurrentTimeMillis(EARLIEST_SUPPORTED_TIME);
            }

            // If the system has "persist.sys.language" and friends set, replace them with
            // "persist.sys.locale". Note that the default locale at this point is calculated
            // using the "-Duser.locale" command line flag. That flag is usually populated by
            // AndroidRuntime using the same set of system properties, but only the system_server
            // and system apps are allowed to set them.
            //
            // NOTE: Most changes made here will need an equivalent change to
            // core/jni/AndroidRuntime.cpp
            if (!SystemProperties.get("persist.sys.language").isEmpty()) {
                final String languageTag = Locale.getDefault().toLanguageTag();

                SystemProperties.set("persist.sys.locale", languageTag);
                SystemProperties.set("persist.sys.language", "");
                SystemProperties.set("persist.sys.country", "");
                SystemProperties.set("persist.sys.localevar", "");
            }

            // Here we go!
            Slog.i(TAG, "Entered the Android system server!");
            EventLog.writeEvent(EventLogTags.BOOT_PROGRESS_SYSTEM_RUN, SystemClock.uptimeMillis());

            // In case the runtime switched since last boot (such as when
            // the old runtime was removed in an OTA), set the system
            // property so that it is in sync. We can't do this in
            // libnativehelper's JniInvocation::Init code where we already
            // had to fallback to a different runtime because it is
            // running as root and we need to be the system user to set
            // the property. http://b/11463182
            SystemProperties.set("persist.sys.dalvik.vm.lib.2", VMRuntime.getRuntime().vmLibrary());

            // Enable the sampling profiler.
            if (SamplingProfilerIntegration.isEnabled()) {
                SamplingProfilerIntegration.start();
                mProfilerSnapshotTimer = new Timer();
                mProfilerSnapshotTimer.schedule(new TimerTask() {
                        @Override
                        public void run() {
                            SamplingProfilerIntegration.writeSnapshot("system_server", null);
                        }
                    }, SNAPSHOT_INTERVAL, SNAPSHOT_INTERVAL);
            }

            // Mmmmmm... more memory!
            VMRuntime.getRuntime().clearGrowthLimit();

            // The system server has to run all of the time, so it needs to be
            // as efficient as possible with its memory usage.
            VMRuntime.getRuntime().setTargetHeapUtilization(0.8f);

            // Some devices rely on runtime fingerprint generation, so make sure
            // we've defined it before booting further.
            Build.ensureFingerprintProperty();

            // Within the system server, it is an error to access Environment paths without
            // explicitly specifying a user.
            Environment.setUserRequired(true);

            // Within the system server, any incoming Bundles should be defused
            // to avoid throwing BadParcelableException.
            BaseBundle.setShouldDefuse(true);

            // Ensure binder calls into the system always run at foreground priority.
            BinderInternal.disableBackgroundScheduling(true);

            // Increase the number of binder threads in system_server
            BinderInternal.setMaxThreads(sMaxBinderThreads);

            // Prepare the main looper thread (this thread).
            android.os.Process.setThreadPriority(
                android.os.Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND);
            android.os.Process.setCanSelfBackground(false);
            Looper.prepareMainLooper();

            // Initialize native services.
            System.loadLibrary("android_servers");

            // Check whether we failed to shut down last time we tried.
            // This call may not return.
            performPendingShutdown();

            // Initialize the system context.
            createSystemContext();

            // Create the system service manager.
            mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
            LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
        }

        // Start services.
        try {
            Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER, "StartServices");
            startBootstrapServices();
            startCoreServices();
            startOtherServices();
        } catch (Throwable ex) {
            Slog.e("System", "******************************************");
            Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex);
            throw ex;
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
        }

        // For debug builds, log event loop stalls to dropbox for analysis.
        if (StrictMode.conditionallyEnableDebugLogging()) {
            Slog.i(TAG, "Enabled StrictMode for system server main thread.");
        }

        // Loop forever.
        Looper.loop();
        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }

代码还算清晰，首先初始化一些时间、local、binder的最大进程数，启动Binder线程池啥的。

下来就是加载android_servers库，

紧接着就是创建SystemServiceManager，它会对系统的服务进行创建、启动和生命周期管理。

接下来就是启动系统的各种服务

上图可见，服务分为3类，
1、BootstrapServices为引导服务，启动的service包括：
Installer 系统安装apk时的一个服务类，启动完成Installer服务之后才能启动其他的系统服务
ActivityManagerService 负责四大组件的启动、切换、调度。
PowerManagerService 计算系统中和Power相关的计算，然后决策系统应该如何反应
LightsService 管理和显示背光LED
DisplayManagerService 用来管理所有显示设备
UserManagerService 多用户模式管理
SensorService 为系统提供各种感应器服务
PackageManagerService 用来对apk进行安装、解析、删除、卸载等等操作

2、 CoreServices为核心服务，包括：
BatteryService 管理电池相关的服务
UsageStatsService 收集用户使用每一个APP的频率、使用时常
WebViewUpdateService WebView更新服务

3、OtherServices其他服务，包括很多服务，比如：
CameraService 摄像头相关服务
AlarmManagerService 全局定时器管理服务
InputManagerService 管理输入事件
WindowManagerService 窗口管理服务
VrManagerService VR模式管理服务
BluetoothService 蓝牙管理服务
NotificationManagerService 通知管理服务
DeviceStorageMonitorService 存储相关管理服务
LocationManagerService 定位管理服务
AudioService 音频相关管理服务

4、ActivityManagerService

这里主要讲一下，为啥Launcher启动出来会成为桌面，先来看一下ActivityManagerService（SystemService启动的一个引导服务）内的startHomeActivityLocked方法。

boolean startHomeActivityLocked(int userId) {
        if(this.mHeadless) {
            this.ensureBootCompleted();
            return false;
        } else if(this.mFactoryTest == 1 && this.mTopAction == null) {
            return false;
        } else {
            Intent intent = new Intent(this.mTopAction, this.mTopData != null?Uri.parse(this.mTopData):null);
            intent.setComponent(this.mTopComponent);
            if(this.mFactoryTest != 1) {
                intent.addCategory("android.intent.category.HOME");
            }

            ActivityInfo aInfo = intent.resolveActivityInfo(this.mContext.getPackageManager(), 1024);
            if(aInfo != null) {
                intent.setComponent(new ComponentName(aInfo.applicationInfo.packageName, aInfo.name));
                aInfo = new ActivityInfo(aInfo);
                aInfo.applicationInfo = this.getAppInfoForUser(aInfo.applicationInfo, userId);
                ProcessRecord app = this.getProcessRecordLocked(aInfo.processName, aInfo.applicationInfo.uid);
                if(app == null || app.instrumentationClass == null) {
                    intent.setFlags(intent.getFlags() | 268435456);
                    this.mMainStack.startActivityLocked((IApplicationThread)null, intent, (String)null, aInfo, (IBinder)null, (String)null, 0, 0, 0, 0, (Bundle)null, false, (ActivityRecord[])null);
                }
            }

            return true;
        }
    }

创建了一个Intent，并将mTopAction和mTopData传入。mTopAction的值为Intent.ACTION_MAIN，并且如果系统运行模式不是1（这个1是什么意思？）则将intent的Category设置为android.intent.category.HOME。

而Launcher的AndroidManifest.xml文件里面给Launcher定义的category就是android.intent.category.HOME，

        <activity
            android:name="com.android.launcher3.Launcher"
            android:launchMode="singleTask"
            android:clearTaskOnLaunch="true"
            android:stateNotNeeded="true"
            android:theme="@style/LauncherTheme"
            android:windowSoftInputMode="adjustPan"
            android:screenOrientation="nosensor"
            android:configChanges="keyboard|keyboardHidden|navigation"
            android:resumeWhilePausing="true"
            android:taskAffinity=""
            android:enabled="true">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.HOME" />
                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
                <category android:name="android.intent.category.MONKEY"/>
            intent-filter>
        activity>

之后，就将含有这个属性的Launcher启动了

if(app == null || app.instrumentationClass == null) {
                    intent.setFlags(intent.getFlags() | 268435456);
                    this.mMainStack.startActivityLocked((IApplicationThread)null, intent, (String)null, aInfo, (IBinder)null, (String)null, 0, 0, 0, 0, (Bundle)null, false, (ActivityRecord[])null);
                }

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至此，Launcher这个app作为一个home桌面就启动出来了。启动之后的界面划分和模块分析下一篇讲解。