Android创世纪 第三天

转载自：http://www.cnblogs.com/hangxin1940/archive/2011/10/22/2221451.html

 

第三天，google说，伊甸园(linux世界)要被隔离，于是便创造了亚当(Adm)与夏娃(Eve)，称它为zygote和system_server

               --xxx

 

     第二天，init跑完了，它对于android系统，最重要的，就是启动了zygote和system-server，谁是Adam谁是Eve？

     从分析init.rc来看

1	service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server

     --start-system-server只是个参数。

 

    分析源码

    啊，原来夏娃(zygote)用自己的肋骨(fork)创造了亚当(system_server)！什么？为什么不是亚当创造夏娃！？  android的世界，是无性繁殖的世界，zygote(夏娃)一开始就是个受精卵。。。。。。。

 

Eve诞生记(zygote启动过程)

第一步，受精(改名)

    从init.rc可以看出，启动的是app_process程序，启动后，再把自己的进程名改为zygote，就算是受精了。。

 

第二步，着床(交由AppRuntime启动javaVM)

    这时，会创建一个vm，算是android java世界的祖师爷，并且在这个vm启动时赋予各种参数，比如我们都知道默认的情况下，一个应用程序加载的内存不能超过16mb，这个参数就是在这里设 置的，heapsize为16mb。这之后vm就启动了，哦，应该叫dalvik。

    在启动后，还会为java的类注册JNI函数，android世界是c与java互相交织的。

第三步，生长脐带(初涉java世界)

    注册好各种JNI函数后，zygote的C层面就可以调用Java代码了。

    这里第一次进入了java世界。它调用了  com.android.internal.os.ZygoteInit 的main方法。

    java世界并不孤立

  1、它首先注册socket，使自己成为一个服务端，也就是IPC通信服务端。这就是android的伟大之处，巧妙利用了linux的所有特性。以后会讲到zygote的真谛。

  2、然后预加载类以及一些android资源。洋洋洒洒1k多个java类要加载，并且 还都是加载时间大于1250微妙的类，android框架加载耗时的类都到这里来加载了，这也正是android开机慢得原因，不过苦尽甘来吗，开始累点 能干的都干了，以后用起来就方便了，不是么？当然，android的系统就像是量产车，各种性能不求最好只求最稳定，广大发烧友改rom就像改装汽车一 样，需要精通从齿轮组到ECU的各种知识，方能达到硬件与软件完美的结合以便发挥出最大功效，扯多了。。要想定制rom，减少开机时间，还得靠nb的水平 与良好的洞察力。

  3、启动SystemServer。也就是system_server进程。

     刚才说了，这个system_server就是Adm，夏娃的第一块肉就这么掉下来了，同样利用linux的fork机制，从zygote进程分裂出了一 个system_server进程。男女搭配干活不累，亚当与夏娃共同劳动，为我们搭建美好的android世界。

     后面会分析system_server都干些什么事。

  4、建一个线程，转入socket侦听模式。每个apk在android中运行起来都是 一个单独的linux进程，这些进程，就是zygote分裂出来的。现在zygote侦听的就是ActivityService通过 system_server使用socket传入的请求，用以分裂进程。线程之外的最后，关闭之前打开的socket侦听。

    现在夏娃该干的事，基本上干完了，就等着亚当再次让她受精了。。。。。   -_-!!!!

 

    这里就顺便描述下每个Activity分娩出来的过程吧！(Activity大致启动过程)

      step 1 凡人向神求仔:

           启动一个activity，也就是startActivity。这个activity依附于一个未启动的进程，好比刚开机，打开一个android程序。

     step 2 大神收到祈愿:

            ActvityManagerService收到startActvity，梳理一番各种参数，比如apk的报名，再将这个祈愿通过送到伊甸园交由夏娃实施。

      step3 伊甸园接到生仔请求：

            亚当愿意别人直接找夏娃么？呵呵，各种service都是SystemServer启动起来的，而SystemServer又掌管着Binder，自己肯 定会首先处理这个通知的。SystemServer通过socket这个IPC机制，向zygote发送一个fork请求，这时从java世界回到了 native世界，亚当(system_server)让夏娃(zygote)受精了。。。。 -_-!!!  android的繁荣离不开这种造仔活动

      step4 夏娃生仔：

            又要分裂了，fork出了一个新进程，并把这个进程返还给Java世界，并且由ActivityManagerService管理它。这里，就是让这个进 程调用ActivityThread，ActvityThread就是main，apk程序的main。

            linuix中fork出来的子进程会继承父进程的所有信息，就相当于一个拷贝，只不过变成了另一个进程。既然继承了所有信息，那么dalvik也就继承下来了，这就解释了为什么一个android程序都有一个vm进程。

 

Adam诞生记(SystemServer启动过程)

    上面提到zygote在java层启动并fork了SystemServer，也就是夏娃身上掉下来的第一块肉。

    SystemServer首先会关闭因fork而从父进程继承而来的socket。

第一步，Native层初始化

     这里会通过JNI调用native方法，又回到了Native世界。

     首先，初始化Skia引擎，就是一个图像引擎，封装了画图的各种操作，这样屏幕就能让显示东西了。

     然后，启动Binder，也就是android IPC的核心。

 

第二步，换名，并进行JAVA层初始化

     换名了，这个vm进程就被正式命名为system_server了。

     java层初始化，也就是调用 com.android.server.SystemServer 的main。有趣的是，这里通过反射，获得SystemServer类的main方法后，不直接调用，而是抛出一个异常，这个异常包含了main这个Method。

     再回头看看zygote的java世界，启动了system_server的代码是在try中，catch中就是截获上面所说的异常，并执行main的这个Method。

 

为什么这么做？

先来看个示例程序：

01	public class Method_test {

02

03	public static void main(String[] args) {

04	ClassA ca=new ClassA();

05	ca.start();

06

}

07

08

}

09

10	class ClassA{

11

12	public ClassA() {

13

}

14	public void start(){

15	System.out.println("开始调用方法");

16	Method_A();

17

}

18

19	public void Method_A(){

20	System.out.println("方法A被调用");

21	Method_B();

22

23

}

24	public void Method_B(){

25	System.out.println("方法B被调用");

26	Method_C();

27

}

28	public void Method_C(){

29	System.out.println("方法C被调用");

30	Method_final();

31

}

32

33	public void Method_final(){

34	System.out.println("最终方法被调用");

35

36

}

37

}

 

上面这段代码模拟一个一个场景，方法A调用B，B又调用了C。。。  A()->B()->C()->final()，final里面可能又有更复杂的内容，而且final之后基本上不做什么了。真实情况 下，A()与final()之间还有更多的调用层次。

上面的调用栈情况是这样的：

 

这样的话，在一些资源稀缺的平台上，，，，的确不怎么好，我们希望执行final的时候，前面调用的层次能消失，以前用过的变量什么也消失，还我们一个清净的世界，而且执行完了也不用再层层跳出了。

这时，try catch就有大作用了，看代码：

01	public class Method_test {

02

03	public static void main(String[] args) {

04	ClassA ca=new ClassA();

05	ca.start();

06

}

07

08

}

09

10	class ClassA{

11

12	public ClassA() {

13

}

14	public void start(){

15	System.out.println("开始调用方法");

16

try{

17	Method_A();

18	}catch (RuntimeException e) {

19	//捕获异常后再执行目标方法

20	Method_final();

21

}

22

}

23

24	public void Method_A(){

25	System.out.println("方法A被调用");

26	Method_B();

27

28

}

29	public void Method_B(){

30	System.out.println("方法B被调用");

31	Method_C();

32

}

33	public void Method_C(){

34	System.out.println("方法C被调用");

35	//这里抛出一个异常

36	throw new RuntimeException();

37

}

38

39	public void Method_final(){

40	System.out.println("最终方法被调用");

41

42

}

43

}

与之前相比，把final()的调用换到了start()里，直接让c()抛出个异常，catch中执行final()。

调用栈如下：

 

Android的设计思想真猛啊，通过这么分析，又学到一个技巧。。。。

 

     SystemService->main

         1、加载native库并调用init1()

             这里创建了几个native服务， ServiceManger、SurfaceFlinger等，并把当前线程加入到Binder的通信大军中。

         2、通过JNI调用JAVA世界的init2()

             在上面的init1()中，最后会调用java世界的init2()。

             这里就是启动各种服务了，什么EntropyService、PowerManagerService、BatteryService、WindowManager等等。

             还会把地狱犬召唤出来，也就是WatchDog（看门狗），来时刻盯着一些重要的Service，防止他们堕落。看门狗的职责就是盯着一些重要的service，万一他们挂了，就把亚当杀死，然后让init把它再原地满血复活。

             最后，就进入了消息循环，负责android世界中跨线程访问的调度，google常曰 子线程要通过handler来更新UI线程，那么handler中发送的消息就是靠这里来分发的。

    

这里严重推荐 邓凡平 前辈所著的《深入理解Anroid 卷I》，我自己感觉这是我见过的涉及框架的最好的一本书，主要就是通俗易懂啊（其实还是自己的水平有限）