Activity启动流程

Activity 启动流程的了解可以反映出一个开发人员对Android架构,进程通信,源码阅读能力等,这常常是一个面试者经常遇到的问题。以下从几个角度来说明。

流程概述

整个Activity的启动流程从在桌面上点击图标开始,然后进行了一系列的过程直至新的Activity的界面显示出来的过程。

流程图示:
image

一共涉及到了四个进程,这四个进程分别是Launcher进程,system_server进程,zygote进程,app进程。

启动流程概述:

  • Launcher进程中点击桌面App图标,onclick事件触发,调用startActivity(intent),在该方法中通过instrumentaion采用Binder call向system_server(即AMS)进程发起startActivity请求;

  • 调用startActivity(intent)方法,该方法在Activity类实现。startActivity调用的还是startActivityForResult()。

  • IPC过程
  • system_server进程接收到请求后,向zygote进程发送创建进程的请求;

  • Zygote进程fork出新的子进程,即App进程;

  • App进程,通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求;

  • system_server进程在收到请求后,进行一系列准备工作后,再通过binder IPC向App进程发送scheduleLaunchActivity请求;

  • App进程的binder线程(ApplicationThread)在收到请求后,通过handler向主线程发送LAUNCH_ACTIVITY消息;

  • 主线程在收到Message后,通过发射机制创建目标Activity,并回调Activity.onCreate()等方法。

  • 到此,App便正式启动,开始进入Activity生命周期,执行完onCreate/onStart/onResume方法,UI
    渲染结束后便可以看到App的主界面。

理论基础

  1. zygote
    zygote意为“受精卵,合子“。在Linux中,所有的进程(包括zygote进程)都是由init进程直接或者是间接fork出来的。
    Linux的内核加载完成之后就会启动“init“的进程。之后初始化zygote进程,这里的zygote只是一个进程的名字。
    每一个App都是一个单独的进程,当zygote进程运行之后,再开启App,为了实现资源共用和更快的启动速度,fork zygote的进程。
  2. system_server
    system_server也是一个进程,是由zygote进程fork出来的。system_server和zygote进程是Android Framework里面两大非常重要的进程。
    为什么说system_server非常重要呢?因为系统里面重要的服务都是在这个进程里面开启的,比如 ActivityManagerService、PackageManagerService、WindowManagerService等等。
  3. ActivityManagerService
    简称AMS,服务端对象,负责系统中所有Activity的生命周期。
    在SystemServer进程开启的时候,就会初始化AMS。
    AndroidFramework的C/S架构
    C/S架构不仅仅存在于Web开发中,在Android的框架设计中,使用的也是这一种模式。
    服务器端指的是所有App共用的系统服务,AMS,WMS,PMS等,当某个App想实现某个操作的时候,要告诉这些系统服务。
    比如你想打开一个App,AMS来通知zygote进程来fork一个新进程,来开启我们的目标App的。就像是浏览器想要打开一个超链接一样。
    App和AMS(SystemServer进程)还有zygote进程分属于三个独立的进程,他们之间如何通信呢?
  • App与AMS通过Binder进行IPC通信,AMS(SystemServer进程)与zygote通过Socket进行IPC通信。
  • AMS有什么用呢?在前面我们知道了,如果想打开一个App的话,需要AMS去通知zygote进程,除此之外,其实所有的Activity的开启、暂停、关闭都需要AMS来控制,所以我们说,AMS负责系统中所有Activity的生命周期。
  • 任何一个Activity的启动都是由AMS和应用程序进程(主要是ActivityThread)相互配合来完成的。AMS服务统一调度系统中所有进程的Activity启动,而每个Activity的启动过程则由其所属的进程具体来完成。
  1. Launcher
    位置:
    packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/Launcher.java
  • Launcher也是一个应用程序实现了点击、长按等回调接口,来接收用户的输入。
  • 点击图标的时候,Launcher捕捉图标点击事件,然后startActivity()发送对应的Intent请求。
  1. Instrumentation和ActivityThread
    • 每个Activity都只持有唯一一个Instrumentation对象。 Instrumentation完成对Application和Activity初始化和生命周期的工具类。
    • ActivityThread,依赖于UI线程。App和AMS是通过Binder传递信息的,那么ActivityThread就是专门与AMS的外交工作的。
  2. ApplicationThread
    • App的启动以及Activity的显示都需要AMS的控制,那么我们便需要和服务端的沟通,而这个沟通是双向的。

    • 客户端-->服务端

      • 由于继承了同样的公共接口类,ActivityManagerProxy提供了与ActivityManagerService一样的函数原型,使用户感觉不出Server是运行在本地还是远端,从而可以更加方便的调用这些重要的系统服务。

    • 服务端-->客户端

      • 还是通过Binder通信,不过是换了另外一对,换成了ApplicationThread和ApplicationThreadProxy。

启动流程

1.创建进程

  • ①先从Launcher的startActivity()方法,通过Binder通信,调用ActivityManagerService的startActivity方法。

  • ②一系列折腾,最后调用startProcessLocked()方法来创建新的进程。

  • ③该方法会通过前面讲到的socket通道传递参数给Zygote进程。Zygote孵化自身。调用ZygoteInit.main()方法来实例化ActivityThread对象并最终返回新进程的pid。

  • ④调用ActivityThread.main()方法,ActivityThread随后依次调用Looper.prepareLoop()和Looper.loop()来开启消息循环。

  • 图示

Binder通信

图示


图片的简写:
ATP: ApplicationThreadProxy
AT: ApplicationThread
AMP: ActivityManagerProxy
AMS: ActivityManagerService


以上就是对Activity启动流程的介绍,一般作为中高级工程师会在面试的过程中问到。比如百度面试中问到Activity的创建和Activity的生命周期在哪个地方管理,这里是ActivityThread里,头条的面试,app中application和AMS如何进行的双向通信等。

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