Android Framework源码面试:activity启动流程

面试的时候,面试官经常同你随便侃侃Activity的启动模式,但Activity启动牵扯的知识点其实很多,并非能单单用四个启动模式就能概括的,

默认的启动模式的表现会随着Intent Flag的设置而改变,因此侃Activity启动模式大多走流程装逼,最多结合项目遇到的问题,随便刁难一下面试者,并不太容易把控,也许最后,面试官跟面试者的答案都是错了,

比如在Service中必须通过设置FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK才能启动Activity,这个时候启动Activit会有什么样的表现呢?就这一个问题,答案就要分好几个场景:

  • ActivitytaskAffinity属性的Task栈是否存在

  • 如果存在,要看Activity是否存已经存在于该Task

  • 如果已经存在于该taskAffinityTask,要看其是不是其rootActivity

  • 如果是其rootActivity,还要看启动该ActivityIntent是否跟当前intent相等

不同场景,所表现的行为都会有所不同,再比如singleInstance属性,如果设置了,大家都知道只有一个实例,将来再启动会复用,但是如果使用Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK来启动,仍然会重建,并非完全遵守singleInstance的说明,还有不同Flag在叠加使用时候也会有不同的表现,单一而论Activity启动模式其实是很难的。本文也仅仅是涉及部分启动模式及Flag,更多组合跟场景要自己看源码或者实验来解决了。

1.面试连环炮之说说 Android 的四种启动模式

  • standard 这是 Activity 的默认启动模式,每次激活 Activity 的时候都会创建一个新的 Activity 实例,并放入任务栈中。 使用场景:基本绝大多数地方都可以用。

Android Framework源码面试:activity启动流程_第1张图片

  • singleTop 这可能也是非常常用的 launchMode 了。如果在任务的栈顶正好存有该 Activity 的实例,则会通过调用 onNewIntent() 方法进行重用,否则就会同 standard 模式一样,创建新的实例并放入栈顶。即便栈中已经存在了该 Activity 的实例,也会创建新的实例,即:A -> B ->A,此时栈内为 A -> B -> A,但 A -> B ->B ,此时栈内为 A -> B。一句话概述就是:当且仅当启动的 Activity 和上一个 Activity 一致的时候才会通过调用 onNewIntent() 方法重用 Activity使用场景:资讯阅读类 APP 的内容界面。

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  • singleTask 这个 launchMode专门用于解决上面 singleTop 的另外一种情况,只要栈中已经存在了该 Activity 的实例,就会直接调用 onNewIntent() 方法来实现重用实例。重用时,直接让该 Activity 的实例回到栈顶,并且移除之前它上面的所有 Activity 实例。如果栈中不存在这样的实例,则和 standard 模式相同。即: A ->B -> C -> D -> B,此时栈内变成了 A -> B。而 A -> B -> C,栈内还是 A -> B -> C。 使用场景:浏览器的主页面,或者大部分 APP 的主页面。

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  • singleInstance 在一个新栈中创建该 Activity 的实例,并让多个应用共享该栈中的该 Activity 实例。一旦该模式的 Activity实例已经存在于某个栈中,任何应用再激活该 Activity 时都会重用该栈中的实例,是的,依然是调用 onNewIntent() 方法。其效果相当于多个应用共享一个应用,不管是谁激活,该 Activity 都会进入同一个应用中。但值得引起注意的是:singleInstance 不要用于中间页面,如果用户中间页面,跳转会出现很难受的问题。 这个在实际开发中我暂未遇到过,不过 Android 系统的来电页面,多次来电均是使用的同一个 Activity

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四种模式的背书式理解记忆讲完了,你认为这样就结束了吗?

对,我也一度是这样认为的。

2.面试连环炮之说说 Intent标签起什么作用呢? 简单说一说

我们除了需要知道在 AndroidManifest.xml 里面设置 android:launchMode 属性,我们还需要了解下面这几个Intent标签的用法。

在 Android 中,我们除了在清单文件 AndroidManifest.xml 中配置 launchMode,当然可以用 Intent 标签说事儿。启动 Activity ,我们需要传递一个 Intent,完全可以通过设置 Intent.setFlags(int flags) 来设置启动的 Activity 的启动模式。

需要注意的是:通过代码来设置 Activity 的启动模式的方式,优先级比清单文件设置更高。

  • FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK 这个标识会使新启动的 Activity 独立创建一个 Task

  • FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP 这个标识会使新启动的 Activity 检查是否存在于 Task 中,如果存在则清除其之上的 Activity,使它获得焦点,并不重新实例化一个 Activity,一般结合 FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK 一起使用。

  • FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP 等同于在 launcherMode 属性设置为 singleTop

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3.Android 的启动原理,他的流程是什么样的

总的流程图:

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1.2.1.进程A与AMS的交互过程

此处以跨进程启动Activity分析一下源码流程:

①A调用startActivity时,需要与AMS交互,此时需要需要获取到AMS的代理对象Binder也就是上图的AMP,

通过ActivityManagerNative.getDefault()获得,并调用AMP的startActivity方法,然后会通过mRemote.transact方法进行Binder通信,在AMS的onTransact方法里面会获取到请求的Activity参数信息:

mRemote.transact(START_ACTIVITY_TRANSACTION,data,reply,0);
@Override
public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags){
      switch(code){
   case START_ACTIVITY_TRANSACTION:{        startActivity(app,callingPackage,intent,...)
   }
 }
}

②AMS里面的startActivity方法最主要会去调用startSpecificActivityLocked函数,在此函数里面会去判断目标进程是否已经存在,并且目标向AMS注册过它自己的ApplicationThread也就是上图ATP代理对象,如果这两个条件都满足会去调用realStartActivityLocked方法,这个方法我们后面再看。如果上述条件不满足时,会去调用mService.startProcessLocked(r.processName,...)方法启动进程。

Android Framework源码面试:activity启动流程_第7张图片

  • startProcessLocked方法首先调用Process.start("android.app.ActivityThread",)方法会向Zygote发送一个启动进程的请求,并告知Zygote进程启动之后,加载ActivityThread这个类的入口main函数,启动完成后返回进程的pid,并向AMS的Handler发送一个延迟消息,为的是要求目标进程启动后,10秒钟内需要向AMS报告,不然的话AMS就会清除目标进程的相关信息。

  • Process.start方法会去调用startViaZygote(processClass,)函数,这个函数主要做了两件事,一件就是打开通往ZygoteSocket,第二件事就是通过Socket发送启动进程参数。

  • Zygote端主要逻辑是在runOnce函数,函数内调用Zygote.forkAndSpecialize(...)创建子进程,创建完成之后就分别在父进程和子进程里面做各自的事情.

父进程通过hanleParentProc(pid)把子进程的pid通过Socket发送给AMS

子进程调用handleChildProc函数,做一些通用的初始化,比如启用Binder机制;执行应用程序的入口函数,也就是ActivityThreadMain函数.

  • ActivityThreadmain函数,里面会创建一个ActivityThread对象,并调用thread.attach(false),为的是向AMS报到,上面第一条里面有提到。

  • attach方法里面,其实是一个跨进程的调用,首先通过

IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();

获取到AMS的Binder代理对象,然后调用

IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();

mAppThread是应用端的一个Binder对象ApplicationThread,也就是最上面一张图的ATP,这样AMS端就可以调用应用端了。

  • attachApplication方法里面,最主要有两个方法,一个是通过传入的ApplicationThread对象,调用bindApplication初始化Application对象,另一个就是通过
mStactSupervisor.attachApplicationLoacked(app);

初始化挂起的Activity对象。

  • attachApplicationLoacked函数里,会调用
ActivityRecord hr = stack.topRunningActivityLocked(null);

其中要明白AMS里面有两个栈,一个是Launch桌面栈,一个就是非桌面栈mFocusedStack,此处的stack就是mFocusedStack,它会将栈顶的ActivityRecord返回出来,我们的目标Activity早就放置在了栈顶,只是一直没有初始化。然后调用方法,来启动Activity

如果我们不是启动另外一个进程,而是同一进程,那么这第二大部分就不会存在了,而是直接调用realStartActivityLocked方法。

realStartActivityLocked(hr,app,true,true);

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写到这里是不是有很多码牛的小伙伴们已经坚持不下去了。还剩最后几个步骤

realStartActivityLocked函数会调用app.thread.scheduleLaunchActivity(new Intent(r.intent),...);也就是通过之前注册的Binder对象ATP,调用scheduleLaunchActivity函数,在scheduleLaunchActivity函数里面:

ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord();
...
sendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY,r);

封装了一个ActivityClientRecord消息,然后丢到主线程的Handler(mH)里。

②在主线程里面

final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord)msg.obj ;
r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(...);
handleLaunchActivity(r,null);

getPackageInfoNoCheck 函数主要是用来生成一个LoadedApk对象,它用来保存我们的apk信息,因为后面我们需要一个ClassLoader去加载Apk里面的Activity类,所以这里提前准备好。

handleLaunchActivity里面分为两个部分,一个是performLaunchActivity函数,一个是handleResumeActivity函数。

performLaunchActivity

Activity activity = mInstrumentation.newActivity(...);

//返回之前创建好的
Application app = r.packageInfo.makeApplication(false,mInstrumentation);

//生成ContextImpl
Context appContext = createBaseContextForActivity(r,activity);

//给activity绑定上下文和一些初始化的工作,如createPhoneWindow
activity.attach(appContext,...);

mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity,r.state); //生命周期的OnCreate

activity.performStart();    //生命周期的OnStart

return activity

④**handleResumeActivity:**

-> r.activity.performResume()     
   -> mInstrumentation.callActivityOnResume(this);
     -> activity.onResume()

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