一,写在前面
在Android中服务有两种状态,一种是启动服务,一种是绑定服务,它们有着不同的生命周期。启动服务的生命周期:onCreate,onStart,onDestroy;绑定服务的生命周期:onCreate,onBind,onUnBind,onDestroy。至于服务具体如何使用,本篇将不做介绍。主要介绍从源码角度,解析启动服务过程。需要注意的是,阅读本篇文章之前建议先了解Activity的启动流程,可参考博客 Android Activity的启动流程源码解析 。
二,进入主题
通常需要在Activity组件中启动一个服务,用于在后台执行一些计算的操作。这时,会调用startService(Intent service)方法,其实这个方法的具体实现在Activity的父类ContextWrapper类中,类ContextWrapper是Context的子类。好了,查看源码开始分析吧~
查看ContextWrapper$startService源码:
@Override
public ComponentName startService(Intent service) {
return mBase.startService(service);
}
第3行,字段mBase是Context类型,但Context是一个抽象类,事实上mBase变量是一个ContextImpl对象。给mBase变量设置值是在Activity$attach方法被调用时完成,具体分析见文章 Android Activity的启动流程源码解析 ,这里不再重复阐述。
查看ContextImpl$startService方法源码:
@Override
public ComponentName startService(Intent service) {
warnIfCallingFromSystemProcess();
return startServiceCommon(service, false, mUser);
}
//继续查看
private ComponentName startServiceCommon(Intent service, boolean requireForeground,
UserHandle user) {
//...code
ComponentName cn = ActivityManager.getService().startService(
mMainThread.getApplicationThread(), service, service.resolveTypeIfNeeded(
getContentResolver()), requireForeground,
getOpPackageName(), user.getIdentifier());
//...code
}
第13行,ActivityManager.getService()返回的是一个IActivityManager的一个代理对象,利用AIDL技术完成进程间通信,需要找到那个extends IActivityManager.Stub的实现类,它就是ActivityManagerService。IActivityManager的代理对象调用startService方法,会向系统服务ActivityManagerService发送一个请求,基于Binder机制,会调用ActivityManagerService$startService方法。详细的代码流程分析见文章 Android Activity的启动流程源码解析 ,这里不再重复阐述。
查看ActivityManagerService$startService方法源码:
@Override
public ComponentName startService(IApplicationThread caller, Intent service,
String resolvedType, boolean requireForeground, String callingPackage, int userId)
throws TransactionTooLargeException {
//...code
synchronized(this) {
final int callingPid = Binder.getCallingPid();
final int callingUid = Binder.getCallingUid();
final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
ComponentName res;
try {
res = mServices.startServiceLocked(caller, service,
resolvedType, callingPid, callingUid,
requireForeground, callingPackage, userId);
} finally {
Binder.restoreCallingIdentity(origId);
}
return res;
}
}
第14行,变量mServices是ActiveServices类型的对象。于是,启动服务的工作交给了ActiveServices来处理。
查看ActiveServices源码如下:
ComponentName startServiceLocked(IApplicationThread caller, Intent service, String resolvedType,
int callingPid, int callingUid, boolean fgRequired, String callingPackage, final int userId)
throws TransactionTooLargeException {
//...code
ServiceLookupResult res =
retrieveServiceLocked(service, resolvedType, callingPackage,
callingPid, callingUid, userId, true, callerFg, false);
//...code
ServiceRecord r = res.record;
//...code
r.lastActivity = SystemClock.uptimeMillis();
r.startRequested = true;
r.delayedStop = false;
r.fgRequired = fgRequired;
r.pendingStarts.add(new ServiceRecord.StartItem(r, false, r.makeNextStartId(),
service, neededGrants, callingUid));
//...code
ComponentName cmp = startServiceInnerLocked(smap, service, r, callerFg, addToStarting);
return cmp;
}
//继续查看
ComponentName startServiceInnerLocked(ServiceMap smap, Intent service, ServiceRecord r,
boolean callerFg, boolean addToStarting) throws TransactionTooLargeException {
//...
String error = bringUpServiceLocked(r, service.getFlags(), callerFg, false, false);
//...
}
//继续查看
private String bringUpServiceLocked(ServiceRecord r, int intentFlags, boolean execInFg,
boolean whileRestarting, boolean permissionsReviewRequired)
throws TransactionTooLargeException {
//...
realStartServiceLocked(r, app, execInFg);
//...
}
//继续查看
private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r,
ProcessRecord app, boolean execInFg) throws RemoteException {
//...
app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo,
mAm.compatibilityInfoForPackageLocked(r.serviceInfo.applicationInfo),
app.repProcState);
//...
sendServiceArgsLocked(r, execInFg, true);
}
第13行,ServiceRecord封装了要启动的服务一些信息,r作为方法的参数进行传递。
第62行,app.thread是一个IApplicationThread的代理对象,最终会调用ApplicationThread$scheduleCreateService方法启动服务,具体分析可以参考文章 Android Activity的启动流程源码解析 。内部会调用Service$onCreate方法启动服务,后面会有所分析。
第68行,内部会调用onStartCommand方法,这里不做过多介绍,代码流程与onCreate类似。
三,启动服务的操作,交给ActivityThread来处理
继续app.thread.scheduleCreateService进行分析,值得一提的是,ApplicationThread是ActivityThread的内部类。
查看ApplicationThread$scheduleCreateService源码:
public final void scheduleCreateService(IBinder token,
ServiceInfo info, CompatibilityInfo compatInfo, int processState) {
updateProcessState(processState, false);
CreateServiceData s = new CreateServiceData();
s.token = token;
s.info = info;
s.compatInfo = compatInfo;
sendMessage(H.CREATE_SERVICE, s);
}
查看ActivityThread$sendMessage源码如下:
private void sendMessage(int what, Object obj) {
sendMessage(what, obj, 0, 0, false);
}
//继续查看
private void sendMessage(int what, Object obj, int arg1, int arg2, boolean async) {
if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(
TAG, "SCHEDULE " + what + " " + mH.codeToString(what)
+ ": " + arg1 + " / " + obj);
Message msg = Message.obtain();
msg.what = what;
msg.obj = obj;
msg.arg1 = arg1;
msg.arg2 = arg2;
if (async) {
msg.setAsynchronous(true);
}
mH.sendMessage(msg);
}
第19行,Handler发送了一个消息,于是启动服务的操作在消息的处理中了。
查看ActivityThread$handleMessage方法源码:
public void handleMessage(Message msg) {
if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
switch (msg.what) {
//...code
case CREATE_SERVICE:
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, ("serviceCreate: " + String.valueOf(msg.obj)));
handleCreateService((CreateServiceData)msg.obj);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
break;
//...code
}
}
第9行,调用handleCreateService方法启动服务。可以发现,启动服务的过程与启动Activity的过程有相同地方,刚开始将启动组件的操作交给系统服务ActivityManagerService来出来,然后,将启动组件的操作交给ApplicationThread来处理。值得一提是,这两步都涉及到进程间的通信,且是基于Binder机制,可以看到Binder机制在framework层的利用无处不在。最后,处理组件的操作都是通过发送一次消息来完成,启动服务与启动Activity具体做的操作比较相同,这也是为何文章开头建议先了解Activity的启动流程。
继续查看ActivityThread$handleCreateService方法源码:
private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
// If we are getting ready to gc after going to the background, well
// we are back active so skip it.
unscheduleGcIdler();
LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
data.info.applicationInfo, data.compatInfo);
Service service = null;
Application app = null;
try {
app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
service = instantiate(cl, data.info.name, data.intent, app,
Application::instantiateService);
} catch (Exception e) {
if (!mInstrumentation.onException(service, e)) {
throw new RuntimeException(
"Unable to instantiate service " + data.info.name
+ ": " + e.toString(), e);
}
}
try {
if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Creating service " + data.info.name);
ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo);
context.setOuterContext(service);
service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,
ActivityManager.getService());
service.onCreate();
mServices.put(data.token, service);
try {
ActivityManager.getService().serviceDoneExecuting(
data.token, SERVICE_DONE_EXECUTING_ANON, 0, 0);
} catch (RemoteException e) {
throw e.rethrowFromSystemServer();
}
} catch (Exception e) {
if (!mInstrumentation.onException(service, e)) {
throw new RuntimeException(
"Unable to create service " + data.info.name
+ ": " + e.toString(), e);
}
}
}
仔细分析代码可以发现,启动服务最终调用了Activity$handleCreateService方法,与启动Activity最终调用了ActivityThread$performLaunchActivity方法做的事情有些类似,详情参考文章 Android Activity的启动流程源码解析 。
handleCreateService启动服务大致有操作:
第11行,创建Application对象,若应用程序已经存在该对象,则不再创建。
第13行,通过类加载器ClassLoader创建Service的实例。
第26行,创建Service的上下文环境,也就是创建ContextImpl对象,会作为Service$attach方法的参数传入。
第29行,调用Service$attach方法,做初始化一些变量的操作。
第31行,调用Service$onCreate方法启动服务。
第32行,将Service的实例对象存入Map集合中,执行Service生命周期的其他方法时,可以在该集合中取出Service实例。
上述操作,与启动Activity的流程大体类似,每一步操作不再作细致分析,详细分析可以参考文章 Android Activity的启动流程源码解析 。
四,最后
可以发现,启动服务与启动Activity的流程有很多类似之处,了解Activity的启动流程,对于本篇的理解很有意义~ ^_^