Activity启动流程

引言

Activity启动流程很多文章都已经说过了，这里说一下自己的理解。
Activity启动流程分两种:

• 一种是启动正在运行的app的Activity，即启动子Activity。如无特殊声明默认和启动该activity的activity处于同一进程。如果有声明在一个新的进程中，则处于两个进程。
• 一种是打开新的app，即为Launcher启动新的Activity。

后边启动Activity的流程是一样的，区别是前边判断进程是否存在的那部分。

Activity启动的前提是已经开机，各项进程和AMS等服务已经初始化完成，在这里也提一下那些内容。

Activity启动之前的一些事情

• init进程：init是所有linux程序的起点，是Zygote的父进程。解析init.rc孵化出Zygote进程。

• Zygote进程：Zygote是所有Java进程的父进程，所有的App进程都是由Zygote进程fork生成的。

• SystemServer进程：System Server是Zygote孵化的第一个进程。SystemServer负责启动和管理整个Java framework，包含AMS，PMS等服务。

• Launcher：Zygote进程孵化的第一个App进程是Launcher。

  1.init进程是什么？

  Android是基于linux系统的，手机开机之后，linux内核进行加载。加载完成之后会启动init进程。
  init进程会启动ServiceManager，孵化一些守护进程，并解析init.rc孵化Zygote进程。

  2.Zygote进程是什么？

  所有的App进程都是由Zygote进程fork生成的，包括SystemServer进程。Zygote初始化后，会注册一个等待接受消息的socket，OS层会采用socket进行IPC通信。

  3.为什么是Zygote来孵化进程，而不是新建进程呢？

  每个应用程序都是运行在各自的Dalvik虚拟机中，应用程序每次运行都要重新初始化和启动虚拟机，这个过程会耗费很长时间。Zygote会把已经运行的虚拟机的代码和内存信息共享，起到一个预加载资源和类的作用，从而缩短启动时间。

Activity启动阶段

涉及到的概念

• 进程：Android系统为每个APP分配至少一个进程
• IPC：跨进程通信，Android中采用Binder机制。

涉及到的类

• ActivityStack：Activity在AMS的栈管理，用来记录已经启动的Activity的先后关系，状态信息等。通过ActivityStack决定是否需要启动新的进程。
• ActivitySupervisor：管理 activity 任务栈
• ActivityThread：ActivityThread 运行在UI线程（主线程），App的真正入口。
• ApplicationThread：用来实现AMS和ActivityThread之间的交互。
• ApplicationThreadProxy：ApplicationThread 在服务端的代理。AMS就是通过该代理与ActivityThread进行通信的。
• IActivityManager：继承与IInterface接口，抽象出跨进程通信需要实现的功能
• AMN：运行在server端（SystemServer进程）。实现了Binder类，具体功能由子类AMS实现。
• AMS：AMN的子类，负责管理四大组件和进程，包括生命周期和状态切换。AMS因为要和ui交互，所以极其复杂，涉及window。
• AMP：AMS的client端代理（app进程）。了解Binder知识可以比较容易理解server端的stub和client端的proxy。AMP和AMS通过Binder通信。
• Instrumentation：仪表盘，负责调用Activity和Application生命周期。测试用到这个类比较多。

流程图

这个图来源自网上，之前也看过很多类似讲流程的文章，但是大都是片段的。这个图是目前看到的最全的，自己去画一下也应该不会比这个全了，所以在这里直接引用一下，可以去浏览器上放大看。
（原图地址：https://upload-images.jianshu.io/upload_images/196894-85c44f1bf563d8d2.png ）

涉及到的进程

• Launcher所在的进程
• AMS所在的SystemServer进程
• 要启动的Activity所在的app进程

如果是启动根Activity，就涉及上述三个进程。
如果是启动子Activity，那么就只涉及AMS进程和app所在进程。

具体流程

• Launcher：Launcher通知AMS要启动activity。
  • startActivitySafely->startActivity->Instrumentation.execStartActivity()(AMP.startActivity)->AMS.startActivity
• AMS:PMS的resoveIntent验证要启动activity是否匹配。
  • 如果匹配，通过ApplicationThread发消息给Launcher所在的主线程，暂停当前Activity(Launcher);
• 暂停完，在该activity还不可见时，通知AMS，根据要启动的Activity配置ActivityStack。然后判断要启动的Activity进程是否存在?
  • 存在：发送消息LAUNCH_ACTIVITY给需要启动的Activity主线程，执行handleLaunchActivity
  • 不存在：通过socket向zygote请求创建进程。进程启动后，ActivityThread.attach
• 判断Application是否存在，若不存在，通过LoadApk.makeApplication创建一个。在主线程中通过thread.attach方法来关联ApplicationThread。
• 在通过ActivityStackSupervisor来获取当前需要显示的ActivityStack。
• 继续通过ApplicationThread来发送消息给主线程的Handler来启动Activity（handleLaunchActivity）。
• handleLauchActivity：调用了performLauchActivity，里边Instrumentation生成了新的activity对象，继续调用activity生命周期。

IPC过程：

双方都是通过对方的代理对象来进行通信。
1.app和AMS通信：app通过本进程的AMP和AMS进行Binder通信
2.AMS和新app通信：通过ApplicationThreadProxy来通信，并不直接和ActivityThread通信

参考函数流程

Activity启动流程（从Launcher开始）：

第一阶段： Launcher通知AMS要启动新的Activity（在Launcher所在的进程执行）

• Launcher.startActivitySafely //首先Launcher发起启动Activity的请求
• Activity.startActivity
• Activity.startActivityForResult
• Instrumentation.execStartActivity //交由Instrumentation代为发起请求
• ActivityManager.getService().startActivity //通过IActivityManagerSingleton.get()得到一个AMP代理对象
• ActivityManagerProxy.startActivity //通过AMP代理通知AMS启动activity

第二阶段：AMS先校验一下Activity的正确性，如果正确的话，会暂存一下Activity的信息。然后，AMS会通知Launcher程序pause Activity（在AMS所在进程执行）

• ActivityManagerService.startActivity
• ActivityManagerService.startActivityAsUser
• ActivityStackSupervisor.startActivityMayWait
• ActivityStackSupervisor.startActivityLocked ：检查有没有在AndroidManifest中注册
• ActivityStackSupervisor.startActivityUncheckedLocked
• ActivityStack.startActivityLocked ：判断是否需要创建一个新的任务来启动Activity。
• ActivityStack.resumeTopActivityLocked ：获取栈顶的activity，并通知Launcher应该pause掉这个Activity以便启动新的activity。
• ActivityStack.startPausingLocked
• ApplicationThreadProxy.schedulePauseActivity

第三阶段： pause Launcher的Activity，并通知AMS已经paused（在Launcher所在进程执行）

• ApplicationThread.schedulePauseActivity
• ActivityThread.queueOrSendMessage
• H.handleMessage
• ActivityThread.handlePauseActivity
• ActivityManagerProxy.activityPaused

第四阶段：检查activity所在进程是否存在，如果存在，就直接通知这个进程，在该进程中启动Activity；不存在的话，会调用Process.start创建一个新进程（执行在AMS进程）

• ActivityManagerService.activityPaused
• ActivityStack.activityPaused
• ActivityStack.completePauseLocked
• ActivityStack.resumeTopActivityLocked
• ActivityStack.startSpecificActivityLocked
• ActivityManagerService.startProcessLocked
• Process.start //在这里创建了新进程，新的进程会导入ActivityThread类，并执行它的main函数

第五阶段： 创建ActivityThread实例，执行一些初始化操作，并绑定Application。如果Application不存在，会调用LoadedApk.makeApplication创建一个新的Application对象。之后进入Loop循环。（执行在新创建的app进程）

• ActivityThread.main
• ActivityThread.attach(false) //声明不是系统进程
• ActivityManagerProxy.attachApplication

第六阶段：处理新的应用进程发出的创建进程完成的通信请求，并通知新应用程序进程启动目标Activity组件（执行在AMS进程）

• ActivityManagerService.attachApplication //AMS绑定本地ApplicationThread对象，后续通过ApplicationThreadProxy来通信。
• ActivityManagerService.attachApplicationLocked
• ActivityStack.realStartActivityLocked //真正要启动Activity了！
• ApplicationThreadProxy.scheduleLaunchActivity //AMS通过ATP通知app进程启动Activity

第七阶段： 加载MainActivity类，调用onCreate声明周期方法（执行在新启动的app进程）

• ApplicationThread.scheduleLaunchActivity //ApplicationThread发消息给AT
• ActivityThread.queueOrSendMessage
• H.handleMessage //AT的Handler来处理接收到的LAUNCH_ACTIVITY的消息
• ActivityThread.handleLaunchActivity
• ActivityThread.performLaunchActivity
• Instrumentation.newActivity //调用Instrumentation类来新建一个Activity对象
• Instrumentation.callActivityOnCreate
• MainActivity.onCreate
• ActivityThread.handleResumeActivity
• AMP.activityResumed
• AMS.activityResumed(AMS进程)

参考文章

http://gityuan.com/2016/03/12/start-activity/
https://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6689748