Android系统默认Home应用程序（Launcher）的启动过程源代码分析
在前面一篇文章中，我们分析了Android系统在启动时安装应用程序的过程，这些应用程序安装好之后，还需要有一个Home应用程序来负责把它们在桌面上展示出来，在Android系统中，这个默认的Home应用程序就是Launcher了，本文将详细分析Launcher应用程序的启动过程。
Android系统的Home应用程序Launcher是由ActivityManagerService启动的，而ActivityManagerService和PackageManagerService一样，都是在开机时由SystemServer组件启动的，SystemServer组件首先是启动ePackageManagerServic，由它来负责安装系统的应用程序，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析，系统中的应用程序安装好了以后，SystemServer组件接下来就要通过ActivityManagerService来启动Home应用程序Launcher了，Launcher在启动的时候便会通过PackageManagerServic把系统中已经安装好的应用程序以快捷图标的形式展示在桌面上，这样用户就可以使用这些应用程序了，整个过程如下图所示：
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下面详细分析每一个步骤。
Step 1. SystemServer.main
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 1。
Step 2.SystemServer.init1
这个函数是一个JNI方法，实现在frameworks/base/services/jni/com_android_server_SystemServer.cpp文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 2。
Step 3.libsystem_server.system_init
函数system_init实现在libsystem_server库中，源代码位于frameworks/base/cmds/system_server/library/system_init.cpp文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 3。
Step 4.AndroidRuntime.callStatic
这个函数定义在frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 4。
Step 5.SystemServer.init2
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 5。
Step 6.ServerThread.run
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 6。
Step 7. ActivityManagerService.main这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中：
public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback { ...... public static final Context main(int factoryTest) { AThread thr = new AThread(); thr.start(); synchronized (thr) { while (thr.mService == null) { try { thr.wait(); } catch (InterruptedException e) { } } } ActivityManagerService m = thr.mService; mSelf = m; ActivityThread at = ActivityThread.systemMain(); mSystemThread = at; Context context = at.getSystemContext(); m.mContext = context; m.mFactoryTest = factoryTest; m.mMainStack = new ActivityStack(m, context, true); m.mBatteryStatsService.publish(context); m.mUsageStatsService.publish(context); synchronized (thr) { thr.mReady = true; thr.notifyAll(); } m.startRunning(null, null, null, null); return context; } ...... } 这个函数首先通过AThread线程对象来内部创建了一个ActivityManagerService实例，然后将这个实例保存其成员变量mService中，接着又把这个ActivityManagerService实例保存在ActivityManagerService类的静态成员变量mSelf中，最后初始化其它成员变量，就结束了。
Step 8.PackageManagerService.main
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/PackageManagerService.java文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 7。执行完这一步之后，系统中的应用程序的所有信息都保存在PackageManagerService中了，后面Home应用程序Launcher启动起来后，就会把PackageManagerService中的应用程序信息取出来，然后以快捷图标的形式展示在桌面上，后面我们将会看到这个过程。
Step 9.ActivityManagerService.setSystemProcess
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中：
public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback { ...... public static void setSystemProcess() { try { ActivityManagerService m = mSelf; ServiceManager.addService("activity", m); ServiceManager.addService("meminfo", new MemBinder(m)); if (MONITOR_CPU_USAGE) { ServiceManager.addService("cpuinfo", new CpuBinder(m)); } ServiceManager.addService("permission", new PermissionController(m)); ApplicationInfo info = mSelf.mContext.getPackageManager().getApplicationInfo( "android", STOCK_PM_FLAGS); mSystemThread.installSystemApplicationInfo(info); synchronized (mSelf) { ProcessRecord app = mSelf.newProcessRecordLocked( mSystemThread.getApplicationThread(), info, info.processName); app.persistent = true; app.pid = MY_PID; app.maxAdj = SYSTEM_ADJ; mSelf.mProcessNames.put(app.processName, app.info.uid, app); synchronized (mSelf.mPidsSelfLocked) { mSelf.mPidsSelfLocked.put(app.pid, app); } mSelf.updateLruProcessLocked(app, true, true); } } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) { throw new RuntimeException( "Unable to find android system package", e); } } ...... } 这个函数首先是将这个ActivityManagerService实例添加到ServiceManager中去托管，这样其它地方就可以通过ServiceManager.getService接口来访问这个全局唯一的ActivityManagerService实例了，接着又通过调用mSystemThread.installSystemApplicationInfo函数来把应用程序框架层下面的android包加载进来 ，这里的mSystemThread是一个ActivityThread类型的实例变量，它是在上面的Step 7中创建的，后面就是一些其它的初始化工作了。Step 10. ActivityManagerService.systemReady
这个函数是在上面的Step 6中的ServerThread.run函数在将系统中的一系列服务都初始化完毕之后才调用的，它定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中：
public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback { ...... public void systemReady(final Runnable goingCallback) { ...... synchronized (this) { ...... mMainStack.resumeTopActivityLocked(null); } } ...... } 这个函数的内容比较多，这里省去无关的部分，主要关心启动Home应用程序的逻辑，这里就是通过mMainStack.resumeTopActivityLocked函数来启动Home应用程序的了，这里的mMainStack是一个ActivityStack类型的实例变量。
Step 11. ActivityStack.resumeTopActivityLocked
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中：
public class ActivityStack { ...... final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) { // Find the first activity that is not finishing. ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null); ...... if (next == null) { // There are no more activities! Let's just start up the // Launcher... if (mMainStack) { return mService.startHomeActivityLocked(); } } ...... } ...... } 这里调用函数topRunningActivityLocked返回的是当前系统Activity堆栈最顶端的Activity，由于此时还没有Activity被启动过，因此，返回值为null，即next变量的值为null，于是就调用mService.startHomeActivityLocked语句，这里的mService就是前面在Step 7中创建的ActivityManagerService实例了。
Step 12.ActivityManagerService.startHomeActivityLocked
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中：
public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback { ...... boolean startHomeActivityLocked() { ...... Intent intent = new Intent( mTopAction, mTopData != null ? Uri.parse(mTopData) : null); intent.setComponent(mTopComponent); if (mFactoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) { intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME); } ActivityInfo aInfo = intent.resolveActivityInfo(mContext.getPackageManager(), STOCK_PM_FLAGS); if (aInfo != null) { intent.setComponent(new ComponentName( aInfo.applicationInfo.packageName, aInfo.name)); // Don't do this if the home app is currently being // instrumented. ProcessRecord app = getProcessRecordLocked(aInfo.processName, aInfo.applicationInfo.uid); if (app == null || app.instrumentationClass == null) { intent.setFlags(intent.getFlags() | Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK); mMainStack.startActivityLocked(null, intent, null, null, 0, aInfo, null, null, 0, 0, 0, false, false); } } return true; } ...... } 函数首先创建一个CATEGORY_HOME类型的Intent，然后通过Intent.resolveActivityInfo函数向PackageManagerService查询Category类型为HOME的Activity，这里我们假设只有系统自带的Launcher应用程序注册了HOME类型的Activity（见packages/apps/Launcher2/AndroidManifest.xml文件）：
因此，这里就返回com.android.launcher2.Launcher这个Activity了。由于是第一次启动这个Activity，接下来调用函数getProcessRecordLocked返回来的ProcessRecord值为null，于是，就调用mMainStack.startActivityLocked函数启动com.android.launcher2.Launcher这个Activity了，这里的mMainStack是一个ActivityStack类型的成员变量。
Step 13. ActivityStack.startActivityLocked
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中，具体可以参考Android应用程序启动过程源代码分析一文，这里就不详述了，在我们这个场景中，调用这个函数的最后结果就是把com.android.launcher2.Launcher启动起来，接着调用它的onCreate函数。
Step 14.Launcher.onCreate
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/Launcher.java文件中：
public final class Launcher extends Activity implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher { ...... @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { ...... if (!mRestoring) { mModel.startLoader(this, true); } ...... } ...... } 这里的mModel是一个LauncherModel类型的成员变量，这里通过调用它的startLoader成员函数来执行加应用程序的操作。
Step 15.LauncherModel.startLoader
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中：
public class LauncherModel extends BroadcastReceiver { ...... public void startLoader(Context context, boolean isLaunching) { ...... synchronized (mLock) { ...... // Don't bother to start the thread if we know it's not going to do anything if (mCallbacks != null && mCallbacks.get() != null) { // If there is already one running, tell it to stop. LoaderTask oldTask = mLoaderTask; if (oldTask != null) { if (oldTask.isLaunching()) { // don't downgrade isLaunching if we're already running isLaunching = true; } oldTask.stopLocked(); } mLoaderTask = new LoaderTask(context, isLaunching); sWorker.post(mLoaderTask); } } } ...... } 这里不是直接加载应用程序，而是把加载应用程序的操作作为一个消息来处理。这里的sWorker是一个Handler，通过它的post方式把一个消息放在消息队列中去，然后系统就会调用传进去的参数mLoaderTask的run函数来处理这个消息，这个mLoaderTask是LoaderTask类型的实例，于是，下面就会执行LoaderTask类的run函数了。
Step 16. LoaderTask.run
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中：
public class LauncherModel extends BroadcastReceiver { ...... private class LoaderTask implements Runnable { ...... public void run() { ...... keep_running: { ...... // second step if (loadWorkspaceFirst) { ...... loadAndBindAllApps(); } else { ...... } ...... } ...... } ...... } ...... } 这里调用loadAndBindAllApps成员函数来进一步操作。
Step 17.LoaderTask.loadAndBindAllApps
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中：
Step 18.LoaderTask.loadAllAppsByBatch
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中：
final Intent mainIntent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN, null); mainIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER); 接着从mContext变量中获得PackageManagerService的接口：
final PackageManager packageManager = mContext.getPackageManager();
下一步就是通过这个PackageManagerService.queryIntentActivities接口来取回所有Action类型为Intent.ACTION_MAIN，并且Category类型为Intent.CATEGORY_LAUNCHER的Activity了。
我们先进入到PackageManagerService.queryIntentActivities函数中看看是如何获得这些Activity的，然后再回到这个函数中来看其余操作。
Step 19.PackageManagerService.queryIntentActivities
这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/PackageManagerService.java文件中：
class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub { ...... public List
回忆前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析，系统在前面的Step 8中启动PackageManagerService时，会把系统中的应用程序都解析一遍，然后把解析得到的Activity都保存在mActivities变量中，这里通过这个mActivities变量的queryIntent函数返回符合条件intent的Activity，这里要返回的便是Action类型为Intent.ACTION_MAIN，并且Category类型为Intent.CATEGORY_LAUNCHER的Activity了。
回到Step 18中的LoaderTask.loadAllAppsByBatch函数中，从queryIntentActivities函数调用处返回所要求的Activity后，便调用函数tryGetCallbacks(oldCallbacks)得到一个返CallBack接口，这个接口是由Launcher类实现的，接着调用这个接口的.bindAllApplications函数来进一步操作。注意，这里又是通过消息来处理加载应用程序的操作的。
Step 20.Launcher.bindAllApplications
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/Launcher.java文件中：
public final class Launcher extends Activity implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher { ...... private AllAppsView mAllAppsGrid; ...... public void bindAllApplications(ArrayList
Step 21.AllApps2D.setApps
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/AllApps2D.java文件中：
到了这里，系统默认的Home应用程序Launcher就把PackageManagerService中的应用程序加载进来了，当我们在屏幕上点击下面这个图标时，就会把刚才加载好的应用程序以图标的形式展示出来了：
点击这个按钮时，便会响应Launcher.onClick函数：
public final class Launcher extends Activity implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher { ...... public void onClick(View v) { Object tag = v.getTag(); if (tag instanceof ShortcutInfo) { ...... } else if (tag instanceof FolderInfo) { ...... } else if (v == mHandleView) { if (isAllAppsVisible()) { ...... } else { showAllApps(true); } } } ...... } 接着就会调用showAllApps函数显示应用程序图标：
public final class Launcher extends Activity implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher { ...... void showAllApps(boolean animated) { mAllAppsGrid.zoom(1.0f, animated); ((View) mAllAppsGrid).setFocusable(true); ((View) mAllAppsGrid).requestFocus(); // TODO: fade these two too mDeleteZone.setVisibility(View.GONE); } ...... } 这样我们就可以看到系统中的应用程序了：
当点击上面的这些应用程序图标时，便会响应AllApps2D.onItemClick函数：
public class AllApps2D extends RelativeLayout implements AllAppsView, AdapterView.OnItemClickListener, AdapterView.OnItemLongClickListener, View.OnKeyListener, DragSource { ...... public void onItemClick(AdapterView parent, View v, int position, long id) { ApplicationInfo app = (ApplicationInfo) parent.getItemAtPosition(position); mLauncher.startActivitySafely(app.intent, app); } ...... } 这里的成员变量mLauncher的类型为Launcher，于是就调用Launcher.startActivitySafely函数来启动应用程序了，这个过程具体可以参考 Android应用程序启动过程源代码分析一文。