Android Framework分析Zygote 进程的启动过程

前言

在 Android 系统中，DVM（Dalvik 虚拟机）和 ART、应用程序进程以及运行系统的关键服务的 SystemServer 进程都是由 Zygote 进程来创建的，我们也将它称为孵化器。它通过fock的形式来创建应用程序进程和SystemServer 进程，下面我们就通过分析代码来看一下Zygote 进程是如何做这些事的。

分析步骤

1.分析ZygoteInit.java的main方法

其实ZygoteInit 的 main 方法主要做了 4 件事：
（1）创建一个 Server 端的 Socket。

（2）预加载类和资源。

（3）启动 SystemServer 进程。

（4）等待 AMS 请求创建新的应用程序进程。

2.分析registerZygoteSocket

我们可以看到主要就是创建 LocalServerSocket，也就是服务器端的 Socket，并将文件操作符作为参数传进去。在 Zygote 进程将 SystemServer 进程启动后，就会在这个服务器端的 Socket 上等待 AMS 请求 Zygote 进程来创建新的应用程序进程。

void registerServerSocket(String socketName) {
        if (mServerSocket == null) {
            int fileDesc;
            final String fullSocketName = ANDROID_SOCKET_PREFIX + socketName;
            try {
                String env = System.getenv(fullSocketName);
                fileDesc = Integer.parseInt(env);
            } catch (RuntimeException ex) {
                throw new RuntimeException(fullSocketName + " unset or invalid", ex);
            }

            try {
                FileDescriptor fd = new FileDescriptor();
                fd.setInt$(fileDesc);
                mServerSocket = new LocalServerSocket(fd);
            } catch (IOException ex) {
                throw new RuntimeException(
                        "Error binding to local socket '" + fileDesc + "'", ex);
            }
        }
    }

3.分析启动 SystemServer 进程

在forkSystemServer函数中我们可以看到，启动SystemServer的一些参数，其中就有SystemServer所在的Java类路径

再往下看，我们发现是通过forkSystemServer来创建SystemServer进程

下面我们再查看handleSystemServerProcess函数

我们看到最后的返回也是调用了一个函数，我们进入ZygoteInit.zygoteInit函数中

我们发现最后又调用了RuntimeInit.applicationInit，我们点进去

我们发现里面又调用了findStaticMain函数，通过函数的名称我们可以猜到，大概是调用main函数的方法

我们进入findStaticMain函数中发现确实是在这里获取main函数，不过最后又创建了一个MethodAndArgsCaller对象

我们查看MethodAndArgsCaller的源码发现这个类实现了Runnable接口，并且在run方法中调用了Method（也就是传进来的main函数）

然后我们再回到ZygoteInit.java文件的main函数中，我们发现forkSystemServer返回的正是Runnable的实现，而且在下面也调用了run方法（即调用了SystemServer的main函数）

然后我们再找到SystemServer.java发现里面确实有main函数，而且启动了SystemServer

4.分析runSelectLoop

runSelectLoop这个函数中的逻辑也就是等待 AMS 请求创建新的应用程序进程。下面的mServerSocket 就是我们在 registerZygoteSocket 函数中创建的服务器端Socket，调用mServerSocket.getFileDescriptor()函数用来获得该 Socket 的 fd 字段的值并添加到 fd 列表 fds 中。接下来无限循环用来等待 AMS 请求 Zygote 进程创建新的应用程序进程。

下面这段代码是通过遍历将 fds 存储的信息转移到 pollFds 数组中。然后对 pollFds 进行遍历，如果 i==0，说明服务器端 Socket 与客户端连接上了，换句话说就是，当前 Zygote进程与 AMS 建立了连接。然后通过 acceptCommandPeer 方法得到 ZygoteConnection类并添加到 Socket 连接列表 peers 中，接着将该ZygoteConnection 的 fd 添加到 fd 列表 fds中，以便可以接收到 AMS 发送过来的请求。如果 i 的值不等于 0，则说明 AMS 向 Zygote进程发送了一个创建应用进程的请求，最后调用 ZygoteConnection 的 runOnce 函数来创建一个新的应用程序进程，并在成功创建后将这个连接从 Socket 连接列表 peers 和fd 列表 fds 中清除。