Android系统开机到Launcher启动流程分析

常见基础问题：

SystemServer系统服务进程是如何创建的？Launcher进程如何被创建的？
是由Zygote进程fork而来

Launcher启动入口在哪儿？
ActivityManagerService的systemReady函数就是启动Launcher的入口。

系统如何识别Launcher应用？
android.intent.category.HOME

如何开发一个桌面Launcher应用？
android.intent.category.HOME；
android.intent.category.DEFAUlT。

Android应用进程的的入口类？
ActivityThread

为什么Activity必须在清单文件中注册？
ActivityStarter会做各种启动前检查。

一、Android系统架构及开机流程

Google官方提供的经典分层架构图：

从下往上依次分为5层：

• Linux内核层
• HAL层（硬件抽象层）
• 系统运行库层（系统Native库和Android运行时环境）
• FramWork层（Java框架层）
• Application层（包括Systema Apps和三方App）

Google提供的5层架构图很经典，但为了更进一步透视Android系统架构，本文更多的是以进程的视角，以分层的架构来诠释Android系统的全貌，阐述Android内部的环环相扣的内在联系。如下为：系统启动架构图

首先，关于Android手机开机的过程，Loader层：

Boot ROM: 当手机处于关机状态时，长按Power键开机，引导芯片开始从固化在ROM里的预设代码开始执行，然后加载引导程序到RAM；
Boot Loader：这是启动Android系统之前的引导程序，主要是检查RAM，初始化硬件参数，拉起Android OS。

图解： Android系统启动过程由上图从下往上的一个过程是由Boot Loader引导开机，然后依次进入 -> Linux Kernel -> Native -> Framework -> App，接来下简要说说每个过程：

Linux内核层：

Android平台的基础是Linux内核，比如ART虚拟机最终调用底层Linux内核来执行功能。Linux内核的安全机制为Android提供相应的保障，也允许设备制造商为内核开发硬件驱动程序。

启动Kernel的swapper进程(pid=0)：该进程又称为idle进程, 系统初始化过程Kernel由无到有开创的第一个进程, 用于初始化进程管理、内存管理，加载Display,Camera Driver，Binder Driver等相关工作；
启动kthreadd进程（pid=2）：是Linux系统的内核进程，会创建内核工作线程kworkder，软中断线程ksoftirqd，thermal等内核守护进程。kthreadd进程是所有内核进程的鼻祖。

硬件抽象层 (HAL)：

硬件抽象层 (HAL) 提供标准接口，HAL包含多个库模块，其中每个模块都为特定类型的硬件组件实现一组接口，比如WIFI/蓝牙模块，当框架API请求访问设备硬件时，Android系统将为该硬件加载相应的库模块。

系统运行库层：

每个应用都在其自己的进程中运行，都有自己的虚拟机实例。ART通过执行DEX文件可在设备运行多个虚拟机，DEX文件是一种专为Android设计的字节码格式文件，经过优化，使用内存很少。ART主要功能包括：预先(AOT)和即时(JIT)编译，优化的垃圾回收(GC)，以及调试相关的支持。

这里的Native系统库主要包括init孵化来的用户空间的守护进程、HAL层以及开机动画等。启动init进程(pid=1)，是Linux系统的用户进程，init进程是所有用户进程的鼻祖。

Framework层:

Zygote进程，是由init进程通过解析init.rc文件后fork生成的，Zygote进程主要包含：

加载ZygoteInit类，注册Zygote Socket服务端套接字
加载虚拟机
提前加载类preloadClasses
提前加载资源preloadResouces

SystemServer系统服务进程，是由Zygote进程fork而来，System Server是Zygote孵化的第一个进程，System Server负责启动和管理整个Java framework，包含ActivityManager，WindowManager，PackageManager，PowerManager等服务。

Media Server进程，是由init进程fork而来，负责启动和管理整个C++ framework，包含AudioFlinger，Camera Service等服务。

Application层：

Zygote进程孵化出的第一个App进程是Launcher，这是用户看到的桌面App；
Zygote进程还会创建Browser，Phone，Email等App进程，每个App至少运行在一个进程上。
所有的App进程都是由Zygote进程fork生成的。

二、Android系统中极其重要的进程：

init进程, Zygote进程, SystemServer进程, ServiceManager进程。

2.1.init进程

Init进程是Android启动的第一个进程，进程号为1（pid=1），是Android 的系统启动的核心进程，主要用来创建Zygote、属性服务等。 init.cpp 中的main 函数，是init进程的入口函数，源码主要存在\system\core\init目录下。

重点：它是Linux系统中用户空间的第一个进程，由于Android是基于Linux内核的，所以init也是Android系统中用户空间的第一个进程。

init进程会孵化出ueventd、logd、healthd、installd、adbd、lmkd等用户守护进程（守护进程一般以d结尾）；
init提供property service（属性服务）来管理Android系统的属性。
init进程还启动servicemanager(binder服务管家)、bootanim(开机动画)等重要服务
init进程孵化出Zygote进程，Zygote进程是Android系统的第一个Java进程(即虚拟机进程)，Zygote是所有Java进程的父进程，Zygote进程本身是由init进程孵化而来的。

Linux Kernel完成系统设置后，会首先在系统中寻找init.rc文件,并启动init进程。

由于init中都是C语言代码，看不懂，不深入看源码了。简单了解下启动zygote的部分。在init.zygote.rc文件中，zygote服务定义如下：

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
    class main
    socket zygote stream 660 root system
    onrestart write /sys/android_power/request_state wake
    onrestart write /sys/power/state on
    onrestart restart media
    onrestart restart netd

通过init_parser.cpp完成整个service解析工作，此处就不详细展开讲解析过程，该过程主要工作是：

创建一个名叫”zygote”的service结构体；
创建一个用于socket通信的socketinfo结构体；
创建一个包含4个onrestart的action结构体。

Zygote服务会随着main class的启动而启动，退出后会由init重启zygote，即使多次重启也不会进入recovery模式。zygote所对应的可执行文件是/system/bin/app_process，通过调用pid =fork()创建子进程，通过execve(svc->args[0], (char**)svc->args, (char**) ENV)，进入App_main.cpp的main()函数。故zygote是通过fork和execv共同创建的。

2.2.Zygote进程

在Zygote进程创建完成之后，会进入java世界，即ZygoteInit.java。

问：我们知道Java调用C++可以通过JNI。那么C++是如何转到Java的，也就是说ZygoteInit.java这个类是如何被调用的？
答：在java中，class文件是由ClassLoader来加载的，但实际上，ClassLoader在加载java文件的过程中，也是通过C++来完成的（Bootstrp loader就是用C++写的，具体可以去看java类加载过程及机制，Java类加载器ClassLoader总结），所以C++如果想要访问java文件的话，是非常轻松的。如下：

接下里看ZygoteInit.java都做了些什么

这里第一步预加载的有系统的class文件，系统的资源文件，系统的动态库，因为我们所开发的应用在运行时会使用到大量的系统资源，如果这些资源在app启动的时候才加载，势必会造成app启动缓慢，而如果在Android系统启动的时候就将这些资源提前预加载，就可以达到提高启动app速度。

第三步这里的Socket服务是用来接受来自ActivityManagerService申请进程创建的请求的。然后就会进入到阻塞状态，等待连接。

SystemServer进程创建后会做什么，看一下SystemServer.java这个类（抽取最核心的代码）：

在SystemServer的入口mian方法中，启动了非常多的服务，这些服务都交给SystemServerManager来管理。

其中其它服务一共有90+。这些服务都是通过startService方式启动，并注册到SystemServerManager当中的。如：

这些系统服务就构成了Android的FramWork层。为上层的app开发和运行提供了保障。所以SystemServer这个进程是在系统的启动流程中，我们需要重点了解的。

当这些服务启动完成之后；其中的ActivityManagerService最终会调用systemReady()方法。

注意systemReady这个方法，注释的意思大概是：我们是时候去通知ActivityManager去启动第三方应用了。当三方应用真的可以运行的时候会通知我们，以便我们完成初始化。括号里面的内容大概是：在它（三方应用）启动之前会先启动launcher应用。

Android 系统启动流程总结：

第一步：手机开机后，引导芯片启动，引导芯片开始从固化在ROM里的预设代码执行，加载引导程序到到RAM，BootLoader检查RAM，初始化硬件参数等功能；

第二步：硬件等参数初始化完成后，进入到Kernel层，Kernel层主要加载一些硬件设备驱动，初始化进程管理等操作。在Kernel中首先启动swapper进程（pid=0），用于初始化进程管理、内管管理、加载Driver等操作，再启动kthread进程(pid=2),这些linux系统的内核进程，kthread是所有内核进程的鼻祖；

第三步：Kernel层加载完毕后，硬件设备驱动与HAL层进行交互。初始化进程管理等操作会启动init进程 ，这些在Native层中；

第四步：init进程(pid=1，init进程是所有进程的鼻祖，第一个启动)启动后，会启动adbd，logd等用户守护进程，并且会启动servicemanager(binder服务管家)等重要服务，同时孵化出zygote进程，这里属于C++ Framework，代码为C++程序；

第五步：zygote进程是由init进程解析init.rc文件后fork生成，它会加载虚拟机，启动System Server(zygote孵化的第一个进程)；SystemServer负责启动和管理整个Java Framework，包含ActivityManager，WindowManager，PackageManager，PowerManager等服务；

第六步：zygote同时会启动相关的APP进程，它启动的第一个APP进程为Launcher，然后启动Email，SMS等进程，所有的APP进程都有zygote fork生成。

到这里，系统开机到桌面应用准备就完成了，接下来就是launcher应用启动流程分析。

三、Launcher启动流程

3.1.Launcher启动流程关键类介绍：

ActivityManagerService：
负责管理四大组件和进程，包括生命周期和状态切换。它的systemReady()方法，正是launcher应用启动的入口。

ActivityTaskManagerService：
把原先在ActivityManagerService中负责Activity管理和调度等工作转移到了这里。ActivityTaskManagerService是Android10中新增的。

RootActivityContainer:
调用packageManagerService中去查询手机系统中已安装的所有的应用，哪一个符合launcher标准，且得到一个Intent对象，并交给ActivityStarter。

ActivityStarter：
做启动之前的各项检查，比如Activity是否有在清单文件注册，Class文件是否存在等等。

ActivityRecord:
在Server端对activity的一种映射，记录和存储activity的信息。

TaskRecord：
记录一个或多个ActivityRecord的实例

ActivityStack:
应用的任务栈的管理者

ActivityStackSupervisor：
负责所有Activity栈的管理，包括launcher和非launcher应用。

ProcessList:
把原先在AMS中启动进程的工作转移到这里，是Android10中新增的。

Instrumentation：
负责调用Activity和Application生命周期。

ActivityTaskManagerInternal：
是由ActivityTaskManagerService对外提供的一个抽象类，真正的实现是在 ActivityTaskManagerService#LocalService

ActivityThread：
管理应用程序进程中主线程的执行

TransactionExecutor：
主要作用是执行ClientTransaction

ClientLifecycleManager：
生命周期的管理调用

3.2.launcher启动流程分析：

Launcher的启动由三部分启动：

1.SystemServer完成启动Launcher Activity（符合launcher应用的最佳Activity）的调用

2.Zygote fork出launcher进程。

3.ActivityThread的main()方法，完成最终Launcher的onCreate操作

3.2.1.第一阶段：SystemServer启动Launcher应用调用阶段

调用栈如下：

前面我们知道了ActivityManagerService的systemReady()正是Launcher启动的入口。在其中会去调用startHomeOnAllDisplays()来启动Launcher.

[ActivityManagerService.java]
public void systemReady(final Runnable goingCallback, TimingsTraceLog 
traceLog) {
     
    ...
    //启动HomeActivity：本意是在所有的屏幕上启动桌面应用，因为Android10.0开始是支持多屏幕的，比如手机屏幕，虚拟投屏，外界屏幕
    mAtmInternal.startHomeOnAllDisplays(currentUserId, "systemReady");
    ...
}

这里的mAtmInternal.startHomeOnAllDisplays()，mAtmInternal是ActivityTaskManagerInternal，是一个抽象类

真正的实现是在ActivityTaskManagerService的内部类LocalService中。

这里有个阅读源码的技巧，一般以Internal结尾的抽象类，其实现类如下图所示，都在内部类LocalService中。

然后找到ActivityTaskManagerService的LocalService,它继承自ActivityManagerInternal，确实有startHomeOnAllDisplays()方法。这里最终调用到RootActivityContainer 的startHomeOnDisplay()方法

前面提到RootActivityContainer的作用是：调用packageManagerService中去查询手机系统中已安装的所有的应用，哪一个符合launcher标准，且得到一个Intent对象，并交给ActivityStarter。

这里会一直调用到RootActivityContainer.startHomeOnDisplay()方法：

boolean startHomeOnDisplay(int userId, String reason, int displayId, boolean allowInstrumenting,
    boolean fromHomeKey) {
     
    ...
     if (displayId == DEFAULT_DISPLAY) {
     
        //关键点1：构建一个category为CATEGORY_HOME的Intent，表明是HomeActivity(我觉得这个说法太含混，应该表明是构建一个符合launcher应用的Intent)
        homeIntent = mService.getHomeIntent();
        //关键点2：通过PMS从系统所用已安装的引用中，找到一个符合homeIntent的Activity
        aInfo = resolveHomeActivity(userId, homeIntent); 
    } 
    ...
    //关键点3:启动launcher
    mService.getActivityStartController().startHomeActivity(homeIntent, aInfo, myReason,
        displayId);
    return true;
}

获取的displayId为DEFAULT_DISPLAY， 通过getHomeIntent 来构建一个category为CATEGORY_HOME的Intent，表明是一个符合launcher应用的Intent；然后通过resolveHomeActivity()从系统所用已安装的引用中，找到一个符合该Intent的Activity，最终调用startHomeActivity()来启动Activity

然后看下ActivityTaskManagerService.getHomeIntent()方法：主要就是构建一个
符合launcher应用的Intent。

Intent getHomeIntent() {
     
    Intent intent = new Intent(mTopAction, mTopData != null ? Uri.parse(mTopData) : null);
    intent.setComponent(mTopComponent);
    intent.addFlags(Intent.FLAG_DEBUG_TRIAGED_MISSING);
    //不是生产模式，add一个CATEGORY_HOME
    if (mFactoryTest != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) {
     
        intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME);//表明是符合launcher的Intent
    }
    return intent;

RootActivityContainer.resolveHomeActivity()方法：

ActivityInfo resolveHomeActivity(int userId, Intent homeIntent) {
     
    final int flags = ActivityManagerService.STOCK_PM_FLAGS;
    final ComponentName comp = homeIntent.getComponent(); //系统正常启动时，component为null
    ActivityInfo aInfo = null;
    ...
        if (comp != null) {
     
            // Factory test.
            aInfo = AppGlobals.getPackageManager().getActivityInfo(comp, flags, userId);
        } else {
     
            //系统正常启动时，走该流程
            final String resolvedType =
                    homeIntent.resolveTypeIfNeeded(mService.mContext.getContentResolver());
            
            //resolveIntent做了两件事：1.通过queryIntentActivities来查找符合HomeIntent需求Activities
            //2.通过chooseBestActivity找到最符合Intent需求的Activity信息
            final ResolveInfo info = AppGlobals.getPackageManager()
                    .resolveIntent(homeIntent, resolvedType, flags, userId);
            if (info != null) {
     
                aInfo = info.activityInfo;
            }
        }
    ...
    aInfo = new ActivityInfo(aInfo);
    aInfo.applicationInfo = mService.getAppInfoForUser(aInfo.applicationInfo, userId);
    return aInfo;
}

通过Binder跨进程通知PackageManagerService从系统所用已安装的引用中，找到一个符合HomeItent的Activity。

然后是ActivityStartController.startHomeActivity()方法：
这个类唯一的作用就是配置activity启动前的一些信息，并把这些信息传递给ActivityStart去做启动。

void startHomeActivity(Intent intent, ActivityInfo aInfo, String reason, int displayId) {
     
    ....
    //关键点：obtainStarter方法返回一个 ActivityStarter对象，它负责 Activity 的启动
    mLastHomeActivityStartResult = obtainStarter(intent, "startHomeActivity: " + reason)
            .setOutActivity(tmpOutRecord)
            .setCallingUid(0)
            .setActivityInfo(aInfo)
            .setActivityOptions(options.toBundle())
            .execute(); // 关键点:execute()会触发 ActivityStarter的execute方法
    mLastHomeActivityStartRecord = tmpOutRecord[0];
    final ActivityDisplay display =
            mService.mRootActivityContainer.getActivityDisplay(displayId);
    final ActivityStack homeStack = display != null ? display.getHomeStack() : null;
    if (homeStack != null && homeStack.mInResumeTopActivity) {
     
        //如果home activity 处于顶层的resume activity中，则Home Activity 将被初始化，但不会被恢复（以避免递归恢复），
        //并将保持这种状态，直到有东西再次触发它。我们需要进行另一次恢复。
        mSupervisor.scheduleResumeTopActivities();
    }
}

ActivityStarter.execute()方法：

int execute() {
     
    ...
    if (mRequest.mayWait) {
     
        return startActivityMayWait(...)
    } else {
     
         return startActivity(...) 
    }
    ...
}

由于obtainStarter方法没有调用setMayWait的方法做任何配置，因此mRequest.mayWait为false，会走startActivity流程

ActivityStarter. startActivity()方法：

这个方法主要用来做activity启动之前的安全校验

关键点：int err = ActivityManager.START_SUCCESS

这里的caller，只有当应用进程创建完成之后，Server端才能拿到这个对象不为空的值，由于此时launcher应用的进程还未创建，所以此时caller对象一定为空。

还会做一些其它的校验，包括后台启动activity，activity启动权限等，其它如：

接着会调用到ActivityStarter.startActivityUnchecked方法

其中computeLaunchingTaskFlags()，是根据activity的launcher mode和intent.flag计算出activity的入栈方式。computeSourceStack()计算从哪个任务栈启动该activity。

这个方法一路会调用到

RootActivityContainer.resumeFocusedStacksTopActivities()方法：

boolean resumeFocusedStacksTopActivities(
        ActivityStack targetStack, ActivityRecord target, ActivityOptions targetOptions) {
     
    ...
    //如果秒表栈就是栈顶Activity，启动resumeTopActivityUncheckedLocked()
    if (targetStack != null && (targetStack.isTopStackOnDisplay()
        || getTopDisplayFocusedStack() == targetStack)) {
     
    result = targetStack.resumeTopActivityUncheckedLocked(target, targetOptions);
    ...
    if (!resumedOnDisplay) {
     
        // 获取栈顶的ActivityRecord
        final ActivityStack focusedStack = display.getFocusedStack();
        if (focusedStack != null) {
     
            //最终调用startSpecificActivityLocked()
            focusedStack.resumeTopActivityUncheckedLocked(target, targetOptions);
        }
    }
  }
}

中间还会走到ActivityStack中调用方法，如：

由于此时launcher进程没有创建完成，所以走到else中，然后调用到

接着看ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked()

void startSpecificActivityLocked(ActivityRecord r, boolean andResume, boolean checkConfig) {
     
    ...
    //最终调用到AMS的startProcess()
    final Message msg = PooledLambda.obtainMessage(
    //这里的::是java8中的一个关键字，主要解决java8之前方法不能作为其它方法参数的问题
            ActivityManagerInternal::startProcess, mService.mAmInternal, r.processName,
            r.info.applicationInfo, knownToBeDead, "activity", r.intent.getComponent());
    mService.mH.sendMessage(msg);
    ...
}

ActivityManagerService.startProcess()方法：开始创建进程

然后调用startProcessLocked方法，

在startProcessLocked中，又进一步把进程创建工作委派给了ProcessList，这是Android10中对FrameWork进行改造而引入的，在老的版本中对进程的创建是在AMS中去发起请求的，谷歌团队认为AMS已经非常臃肿了（改造前2.8W行，改造后1.9W行），所以引入ProcessList专门进行进程的创建。

接着看ProcessList.startProcessLocked方法：

主要作用是，在进程创建之前，会配置一些必要的参数，比如版本号之类的。
接着，这个方法中有一个非常重要的参数：

entryPoint就是新进程的入口。

在创建进程的时候，在这里强制指定为android.app.ActivityThread.

所以，所有Android应用的进程入口是ActivityThread。并不是我们通常理解的application。

创建进程所需要的参数配置完成后，最终会走到ZygoteProcess

此时还是处于SystemServer进程。这个类的目的是创建本地socket连接对象，并且连接远在Zygote进程的socket服务，然后通过字符输入流，把创建进程所需要的参数发送过去，进程创建完成后，会根据传递的新进程的入口类，由zygotInit反射执行。

创建进程的调用栈如下：

3.2.2.第二阶段：Zygote fork一个Launcher进程的阶段

Zygote的启动过程我们前面有简单了解。SystemServer的AMS服务向启动launcher发起一个fork请求，Zygote进程通过Linux的fork函数，孵化出一个新的进程。

由于Zygote进程在启动时会创建Java虚拟机，因此通过fork而创建的Launcher程序进程可以在内部获取一个Java虚拟机的实例拷贝。fork采用copy-on-write机制，有些类如果不做改变，甚至都不用复制，子进程可以和父进程共享这部分数据，从而省去不少内存的占用。

Zygote的调用栈如下：

ZygoteInit.main():

public static void main(String argv[]) {
     
    ...
    Runnable caller;
    ....
    if (startSystemServer) {
     
        //Zygote Fork出的第一个进程 SystmeServer
        Runnable r = forkSystemServer(abiList, zygoteSocketName, zygoteServer);
 
        if (r != null) {
     
            r.run();
            return;
        }
    }
    ...
    //循环等待fork出其他的应用进程，比如Launcher
    //最终通过调用processOneCommand()来进行进程的处理
    caller = zygoteServer.runSelectLoop(abiList);
    ...
    if (caller != null) {
     
        caller.run(); //执行返回的Runnable对象，进入子进程
    }
}

Zygote先fork出SystemServer进程，接着进入循环等待，用来接收Socket发来的消息，用来fork出其他应用进程，比如Launcher。

ZygoteConnection.processOneCommand()：

Runnable processOneCommand(ZygoteServer zygoteServer) {
     
    int pid = -1;
    ...
    //Fork子进程，得到一个新的pid
    /fork子进程,采用copy on write方式，这里执行一次，会返回两次
    ///pid=0 表示Zygote  fork子进程成功
    //pid > 0 表示子进程 的真正的PID
    pid = Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.mUid, parsedArgs.mGid, parsedArgs.mGids,
            parsedArgs.mRuntimeFlags, rlimits, parsedArgs.mMountExternal, parsedArgs.mSeInfo,
            parsedArgs.mNiceName, fdsToClose, fdsToIgnore, parsedArgs.mStartChildZygote,
            parsedArgs.mInstructionSet, parsedArgs.mAppDataDir, parsedArgs.mTargetSdkVersion);
    ...
    if (pid == 0) {
     
        // in child, fork成功，第一次返回的pid = 0
        ...
        return handleChildProc(parsedArgs, descriptors, childPipeFd,
                parsedArgs.mStartChildZygote);
    } else {
     
        //in parent
        ...
        childPipeFd = null;
        handleParentProc(pid, descriptors, serverPipeFd);
        return null;
    }
}

通过forkAndSpecialize()来fork出Launcher的子进程，并执行handleChildProc，进入子进程的处理.

ZygoteConnection.handleChildProc():

private Runnable handleChildProc(ZygoteArguments parsedArgs, FileDescriptor[] descriptors,
        FileDescriptor pipeFd, boolean isZygote) {
     
    ...
    if (parsedArgs.mInvokeWith != null) {
     
        ...
        throw new IllegalStateException("WrapperInit.execApplication unexpectedly returned");
    } else {
     
        if (!isZygote) {
     
            // App进程将会调用到这里，执行目标类的main()方法
            return ZygoteInit.zygoteInit(parsedArgs.mTargetSdkVersion,
                    parsedArgs.mRemainingArgs, null /* classLoader */);
        } else {
     
            return ZygoteInit.childZygoteInit(parsedArgs.mTargetSdkVersion,
                    parsedArgs.mRemainingArgs, null /* classLoader */);
        }
    }
}

进行子进程的操作，最终获得需要执行的ActivityThread的main()

然后把之前传来的"android.app.ActivityThread" 传递给findStaticMain：

protected static Runnable applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv,
        ClassLoader classLoader) {
     
    ...
    // startClass: 如果AMS通过socket传递过来的是 ActivityThread
    return findStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);
}

通过反射，拿到ActivityThread的main()方法：

protected static Runnable findStaticMain(String className, String[] argv,
        ClassLoader classLoader) {
     
    Class<?> cl;
 
    try {
     
        cl = Class.forName(className, true, classLoader);
    } catch (ClassNotFoundException ex) {
     
        throw new RuntimeException(
                "Missing class when invoking static main " + className,
                ex);
    }
 
    Method m;
    try {
     
        m = cl.getMethod("main", new Class[] {
      String[].class });
    } catch (NoSuchMethodException ex) {
     
        throw new RuntimeException(
                "Missing static main on " + className, ex);
    } catch (SecurityException ex) {
     
        throw new RuntimeException(
                "Problem getting static main on " + className, ex);
    }
 
    int modifiers = m.getModifiers();
    if (! (Modifier.isStatic(modifiers) && Modifier.isPublic(modifiers))) {
     
        throw new RuntimeException(
                "Main method is not public and static on " + className);
    }
    return new MethodAndArgsCaller(m, argv);
}

把反射得来的ActivityThread main()入口返回给ZygoteInit的main，通过caller.run()进行调用：

static class MethodAndArgsCaller implements Runnable {
     
    /** method to call */
    private final Method mMethod;
 
    /** argument array */
    private final String[] mArgs;
 
    public MethodAndArgsCaller(Method method, String[] args) {
     
        mMethod = method;
        mArgs = args;
    }
 
    //调用ActivityThread的main()
    public void run() {
     
        try {
     
            mMethod.invoke(null, new Object[] {
      mArgs });
        } catch (IllegalAccessException ex) {
     
            throw new RuntimeException(ex);
        } catch (InvocationTargetException ex) {
     
            Throwable cause = ex.getCause();
            if (cause instanceof RuntimeException) {
     
                throw (RuntimeException) cause;
            } else if (cause instanceof Error) {
     
                throw (Error) cause;
            }
            throw new RuntimeException(ex);
        }
    }
}

到这里，就执行到了ActivityThread的main()方法。

3.2.3.第三阶段：进入ActivityThread的main()，完成最终Launcher的onCreate操作

Zygote fork出了Launcher的进程，并把接下来的Launcher启动任务交给了ActivityThread来进行，接下来我们就从ActivityThread main()来分析Launcher的创建过程。

ActivityThread.main():Java程序的入口，直接找到main方法。

public static void main(String[] args) {
     
 	 ...
  	//初始化looper
    Looper.prepareMainLooper();
  	...
    ActivityThread thread = new ActivityThread();
    //建立Binder通道 (创建新线程)
    thread.attach(false, startSeq);
  	...
  	//主线程开始轮训，如果退出，说明程序关闭
    Looper.loop();
}

正式因为在进程的入口方法里面开始了消息队列的轮训，所以主线程才有了消息分发的机制。

ActivityThread的attach会一直调用到AMS的attachApplication方法。

ActivityManagerService.attachApplication()：

public final void attachApplication(IApplicationThread thread, long startSeq) {
     
    synchronized (this) {
     
    	//通过Binder获取传入的pid信息
        int callingPid = Binder.getCallingPid();
        final int callingUid = Binder.getCallingUid();
        final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
        attachApplicationLocked(thread, callingPid, callingUid, startSeq);
        Binder.restoreCallingIdentity(origId);
        ...
        ...
    }
}

在这个方法中，又调用一系列方法，这里省略大量代码。最终主要做了两件事：
1.调度ActivityThread创建Application，并调用了application的onCreate()方法。如图：

2.继续启动进程创建之前已经加入任务栈的那个Activity,也就是Launcher应用的第一个Activity。
mAtmIntetnal.attachApplication(…)，这里的mAtmIntetnal是ActivityTaskManagerInternal。这个方法的作用就是启动launcher应用的第一个Activity。根据前面讲的阅读源码技巧，这里可以找到该方法的实现在ActivityTaskManagerService中：

这里进一步交给了RootActivityContainer，接着看，这里很关键：

终于层层调用到ActivityStackSupervisor.java的 **realStartActivityLocked()**进行Activity的启动了。

ActivityStackSupervisor.realStartActivityLocked():

boolean realStartActivityLocked(ActivityRecord r, WindowProcessController proc,
        boolean andResume, boolean checkConfig) throws RemoteException {
     
  try {
     
            //创建一个启动Activity的事务对象
            final ClientTransaction clientTransaction = ClientTransaction.obtain(
                    proc.getThread(), r.appToken);
      		//往事务里面添加一个任务，叫LaunchActivityItem
            clientTransaction.addCallback(LaunchActivityItem.obtain(new Intent(r.intent),
                    System.identityHashCode(r), r.info,
                    // TODO: Have this take the merged configuration instead of separate global
                    // and override configs.
                    mergedConfiguration.getGlobalConfiguration(),
                    mergedConfiguration.getOverrideConfiguration(), r.compat,
                    r.launchedFromPackage, task.voiceInteractor, proc.getReportedProcState(),
                    r.icicle, r.persistentState, results, newIntents,
                    dc.isNextTransitionForward(), proc.createProfilerInfoIfNeeded(),
                            r.assistToken));
 
      ...
            final ActivityLifecycleItem lifecycleItem;
            //这里就是上面提到的andResume参数，只有当该Activity在栈顶才为True.
            if (andResume) {
     
            //执行Activity的resume生命周期方法
                lifecycleItem = ResumeActivityItem.obtain(dc.isNextTransitionForward());
            } else {
     
             //执行Activity的pause生命周期方法
                lifecycleItem = PauseActivityItem.obtain();
            }
            clientTransaction.setLifecycleStateRequest(lifecycleItem);
		 	//开始事务的执行
 			mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(clientTransaction);
  ...

}

这里的LaunchActivityItem，ResumeActivityItem等也是在Android10.0的改动，把Activity的生命周期拆分成ActivityLifecycleItem，根据不同的状态让不同的ActivityLifecycleItem去执行不同的activity的生命周期，这种设计模式叫做状态机。

在状态机模式中，将每一个条件的分支，放入一个独立的类中，去除过多的 if else 分支语句。

接着看上面，一旦执行了scheduleTransaction开启事务，就会调用到LaunchActivityItem的excute方法。然后会调用到ClientTranscationHandler的handlerLaunchActivity方法。

我们知道ClientTranscationHandler是ActivityThread的父类，是一个抽象类，所以直接找到ActivityThread中去查看，在ActivityThread的handlerLaunchActivity中又会调用到performLaunchActivity方法：

这个方法就会去真正的启动Activity，并且返回一个Activity对象。当得到这个Activity的实例对象之后，接着看该方法下面的代码：

跟进这个方法：

public void callActivityOnCreate(Activity activity, Bundle icicle,
        PersistableBundle persistentState) {
     
    prePerformCreate(activity); //activity onCreate的预处理
    activity.performCreate(icicle, persistentState);//执行onCreate()
    postPerformCreate(activity); //activity onCreate创建后的一些信息处理
}

performCreate()主要调用Activity的onCreate()：

final void performCreate(Bundle icicle, PersistableBundle persistentState) {
     
  ...
    if (persistentState != null) {
     
        onCreate(icicle, persistentState);
    } else {
     
        onCreate(icicle);
    }
  ...
}

同理：如果还往事务中添加了ResumeActivityItem，相应的也会执行到Activity的onResume生命周期。

好了，到这里终于看到我们熟悉的Activity的onCreate()，到这里Launcher应用才启动完成，Launcher被真正创建起来。