深入理解Android 卷1：Zygote进入java

1.引言

上节记录到zygote进程的产生哪里，zygote是进入Java层的入口。下面就按照书上，博客上写的，结合源码看看是不是那么回事。最后会打印log看看究竟,个人认为只需要吧每个流程能在大脑中形成一个完整的回路就行,不必搞懂代码的具体实现。

2.app_main.cpp

Zygote相关的代码在app_main.cpp中，按照调用流程，结合源码看一遍是不是那么回事。

app_main.cpp中 int main()方法有一段代码很重要，这段代码就能进入java层。

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AppRuntime 继承AndroidRuntime

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AppRuntime的调用：

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start方法做了三件事：
1.初始化虚拟机，为进入java层做准备
2.注册jni函数。这句话可能不理解。这么说吧，Android系统本身有很多地方都是采用了jni。最常见
env->FindClass .没有这步注册动作，就没得这个api
3.通过反射调用ZygoteInit.java

初始化jvm

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注册jni函数

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反射调用java代码，进入java世界

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从代码片段可以看出调用的事main方法，且该方法还是一个静态的。进入ZygoteInit看看是否有这个方法。

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看到main()方法的确是有的并且还是一个static。

3.ZygoteInit.java

这个java层入口。按照书上说的，下面标注的是很重要的5个步骤。

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3.1 registerZygoteSocket

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registerZygoteSocket函数，这个函数其实很简单，就是创建了一个服务端的socket，并赋值给全局变量sServerSocket。那么这个服务端的socket具体要接受什么消息？当请求新建一个进程的时候，就会被这个socket接收到请求，然后就被处理。

3.2 preload()

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3.3 gcAndFinalize()

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3.4 startSystemServer

系统初始化到这里之后，系统中已经有3个进程了，最开始的init，zygote和zygote分裂出来的system_server。system_server部门我们以后再看，接着看zygote的执行。

3.5 runSelectLoop

runSelectLoop函数的逻辑比较简单，主要有两点：
1、 处理客户端的连接和请求。其中客户端在zygote进程中使用ZygoteConnection对象表示。
2、 客户的请求有ZygoteConnection的runOnce来处理。

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4 SystemServer进程的作用

看如下代码：
startSystemServer()中有一个handlerSystemServerProcess()方法。顾名思义处理系统Server过程的方法。ActivityManagerService，WindowManagerService这些服务都是SystemServer进程处理的

handlerSystemServerProcess

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RuntimeInit.zygoteInit()通过抛出异常

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nativeZygoteInit()最后调用的是：

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applicationInit里面有一个invokeStaticMain方法，该方法通过传入的className,反射得到Method,然后抛出异常，其中参数m 就是className的Main方法，并且异常被ZygoteInit.main的catch捕捉到（实际上是android.app.ActivityThread类的main函数）。

ZygoteInit捕捉异常：

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caller.run()通过这种方式间接性的调用了，SystemServer的main函数。

5. 应用打开过程

打开一个应用相当于是开启了一个进程，这个流程是怎样执行的呢？
解析：
ActivityManagerService将请求发送给zygote进程后， 就轮到zygote进程处理消息了。通过分析zygote进程的启动流程，我们已经知道zygote进程收到请求后，将执行ZygoteConnection的runOnce函数。

private static void runSelectLoop(String abiList) throws MethodAndArgsCaller {
    ArrayList fds = new ArrayList();
    ArrayList peers = new ArrayList();
    ......
    for (int i = pollFds.length - 1; i >= 0; --i) {
        .........
        if (i == 0) {
            ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer(abiList);
            peers.add(newPeer);
            fds.add(newPeer.getFileDesciptor());
        } else {
            //处理请求
            boolean done = peers.get(i).runOnce();
            if (done) {
                peers.remove(i);
                fds.remove(i);
            }
        }
    }
    ............
}

接下来，我们看看函数runOnce的实际操作

boolean runOnce() throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
    //解析传入的参数
    ........
    try {
        .......
        //与启动SystemServer进程一样，最终也会通过native函数fork，并配置进程的参数
        pid = Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.uid, parsedArgs.gid, parsedArgs.gids, parsedArgs.debugFlags, rlimits, parsedArgs.mountExternal, parsedArgs.seInfo, parsedArgs.niceName, fdsToClose, parsedArgs.instructionSet, parsedArgs.appDataDir);
    }  catch (ErrnoException ex) {
        .......   
    } catch (IllegalArgumentException ex) {
        ....... 
    } catch (ZygoteSecurityException ex) {
        ....... 
    }

    try {
        if (pid == 0) {
            // 子进程创建成功
            IoUtils.closeQuietly(serverPipeFd);
            serverPipeFd = null;
            //子进程根据参数利用handleChildProc作进一步处理
            handleChildProc(parsedArgs, descriptors, childPipeFd, newStderr);

            // should never get here, the child is expected to either
            // throw ZygoteInit.MethodAndArgsCaller or exec().
            return true;
        } else {
            // in parent...pid of < 0 means failure   创建失败
            IoUtils.closeQuietly(childPipeFd);
            childPipeFd = null;
            //父进程进行一些后续操作，例如清理工作等
            return handleParentProc(pid, descriptors, serverPipeFd, parsedArgs);
        }
    } finally {
        IoUtils.closeQuietly(childPipeFd);
        IoUtils.closeQuietly(serverPipeFd);
    }
}

最后，我们看看handlehandleChildProc：

private void handleChildProc(Arguments parsedArgs, FileDescriptor[] descriptors, FileDescriptor pipeFd, PrintStream newStderr) throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
    //关闭fork过来的zygote server socket
    closeSocket();
    ZygoteInit.closeServerSocket();
    //处理参数
    ........
    if (parsedArgs.invokeWith != null) {
      WrapperInit.execApplication(.....)
    } else {
        //完成进程的初始化，然后抛异常
        RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion, parsedArgs.remainingArgs, null /* classLoader */);
    }
}

从上面的代码可以看出，函数handleChildProc最终还是会调用Runtime的zygoteInit。
如同SystemServer进程一样，普通进程也会进行一些初始化，建立binder通信后，抛出异常，最终由ZygoteInit.java捕获异常，然后反射启动对应类的main函数（实际上是android.app.ActivityThread类的main函数）。

参考连接：
http://blog.csdn.net/gaugamela/article/details/52261075
http://blog.csdn.net/hu3167343/article/details/38370993
https://www.cnblogs.com/bastard/archive/2012/09/03/2668579.html