【Using English】58 进程与安卓应用程序生命周期 Processes and Application Lifecycle

大多数情况下，每一个Android应用程序都运行在自己的Linux进程中。当应用程序的一些代码需要运行的时候，会为这个应用程序创建一个进程，直到不需要被执行并且操作系统需要回收它的内存给其他应用程序使用。

Android中，一个不寻常却很重要的特性是一个应用程序的进程生命周期并不是直接由应用程序自身控制。而是操作系统来决定，操作系统通过一些因素的组合来决定：如应用是否在运行、这个进程负责的事情对用户有多重要、系统中还有多少可用内存。

理解不同组件(尤其是Activity，Service和BroadcastReceiver)对于应用程序进程生命周期的不同影响，对于应用开发者非常重要。错误地使用这些组件会导致运行重要任务时，被关闭进程。

进程生命周期的错误使用案例里，最常见的就是在BroadcastReceiver的onReceive()方法接收Intent后开启线程，然后退出方法。一旦退出方法，系统会认为BroadcastReceiver不再活跃，因此它的宿主进程就不再需要(继续占用资源)了，除非这个进程中还有其他的组件在运行。所以，进程可能在任何时间关闭这个进程来释放内存，这么做会停止被进程孵化的正在执行的线程。这个问题的解决方案通常是通过BroadcastReceiver规划一个JobService，这样操作系统就会知道这个进程还需要执行一些工作(还不能被回收)。

低内存的时候，为了确定哪些进程需要被关闭，Android会根据运行在进程中的组件以及这些组件的状态，为每个进程划分重要性等级。下面就是进程的类型(按照重要性排序):

1. 前台进程是被用户当前操作依赖的进程。多种不同的应用程序组件能以多种方式使宿主进程被识别为前台进程。符合以下任一条件，进程就被识别为前台进程：

   • 进程在运行一个Activity，这个activity显示在屏幕上(当前回退栈的栈顶)，并且正在与用户交互(activity的onResume()方法被执行)。
   • 进程中有一个BroadcastReceiver正在运行(BroadcastReceiver的onReceive()方法正在执行)。
   • 进程中有一个Service正在执行回到方法(onCreate(), onStart(), onDestroy()).

   系统中只会有少量的几个这样的进程，这些进程只有在内存少到这些进程也无法运行的时候，才会被关闭。通常，这种进程被关闭的时候，是设备触达了内存分页状态(这是啥意思？)，所以需要这个操作(关闭前台进程)来保持用户界面的响应。

2. 可见进程中进行着用户当前知道的任务，所以关闭可见进程会造成明显负面的用户体验。符合下面情况之一被识别为可见进程：

   • 进程中运行着一个在屏幕上可以被用户看见但并不在前台的activity(activity的onPause()方法被回调)。这种情况发生的例子：前台的activity以dialog的形式显示，这样可以看到之前的activity在下方。
   • 进程中运行着一个Service，当这个服务以Service.startForeground()方法(这种调用方式是让操作系统知道这个service是用户知道的，或者本来就是可见的)开启时，进程被识别为前台进程。
   • 进程中运行着一个Service，这个Service被系统使用，用于用户关心的一个特殊功能，比如动态壁纸，输入法service等。

   与前台进程相比，系统中可见进程的数量更少受到管束，但也可以做到相对控制。系统认为这些进程很重，只有在保持前台进程运行需要时，才会关闭可见进程来释放资源。

3. 服务进程中运行着以startService()方法启动的Service。虽然这些进程并不世界对用户可见，但它们通常会做一些用户关心的事情(比如后台网络数据的上传和下载)，所以如果不是前台进程和可见进程需要，系统会保持服务进程处于运行状态。

   长时间运行的Service(如超过30分钟或者更长)可能会被降低优先级，这样可以让它们的宿主进程进入缓存的LRU列表(最近最少使用列表，下文会说明)。这样可以进一步避免应用防止操作系统更好地利用缓存进程的情况，比如一些服务会泄漏内存，或者一些问题会消耗大量的内存。

4. 缓存进程是当前不被需要的进程，这样其他地方需要内存时，操作系统会不收约束地关闭缓存进程。在操作系统的常规行为中，缓存进程是内存管理时唯一设计的进程类型(除非资源不够了。。。)。一个运行良好的系统会有多个可用的缓存进程(为了更快捷的应用间切换)，并且通常只会在需要的时候才关闭最“老”的一个缓存进程。只有在非常危急(且不良)的情况，系统才会触发一个逻辑，这时候所有缓存进程都会被关闭，并且一定会开始关闭服务进程。

   这些进程常常会持有一个或更多当前不可见(onStop()方法被回调并且已经返回)的Activity实例。只要它们正确地实现了Activity的生命周期方法，当系统关闭这些进程后，当用户回到这些Activity也不会影响用户体验：相关Activity在新的进程被重新创建时，可以恢复之前保存的状态信息。

   缓存进程会被一个伪LRU列表持有，列表中的最后一个进程会最先被关闭来回收内存。这个列表排序的确切方案会有很多平台的实现细节，但通常，它会尽力保留有用(比如托管了用户主页应用程序的进程，持有用户看到的最后一个Activity的进程等等)的进程在其他进程之后关闭。也有其他的关闭进程的方案被应用：严格限制允许的进程数，限制进程被持续缓存的时间等。

需要为一个进程分类时，系统会依据一个结论，这个结论来源于最重要的进程等级，这个等级依赖于进程中所有组件当前的活跃状态。可以查看文档获取更多关于这些组件中的每一个如何影响整个进程的生命周期。每一个类的文档描述了它们如何影响整个应用程序生命周期的更多细节。参考:Activity, Service, BroadcastReceiver.

进程的优先级可能会由于其他进程的依赖而增加。例如，进程A通过Context.BIND_AUTO_CREATE方式绑定了进程B的一个Service， 或者进程A使用了进程B的ContentProvider，这样会造成进程B(被依赖的一方)的优先级至少与进程A相同(如果进程B原本比进程A优先级高，那么优先级不变；如果进程B原本比进程A优先级低，那么进程B的优先级会增加至与进程A相同)。

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