android startService流程梳理笔记

1、ContextWrapper.startService

　　startService是Context的方法，Activity、Service都继承自ContextWrapper，而ContextWrapper又继承自Context，BroadcastReceiver的onReceive方法中有个参数是Context类型的，所以我们在Activity、Service、BroadcastReceiver中都可以调用startService方法，当在Activity等中调用startService时，首先会调用到ContextWrapper的startService方法：

public ComponentName startService(Intent service) {
    return mBase.startService(service);
}

2、ContextImpl.startService

　　mBase是ContextImpl的实例，从名字也可以看到ContextImpl也是Context的子类，从ContextWrapper的名字也可以看到，它只是Context的包装类，其函数内部的实现都是通过调用内部ContextImpl类的实例mBase来完成实际请求，这被称为装饰者模式。

　　ContextImpl的startService直接调用startServiceAsUser，在startServiceAsUser中调用ActivityManagerNative.getDefault().startService，ActivityManagerNative.getDefault()返回一个IActivityManager对象，典型的Binder通信。所以接下来会通过ActivityManagerProxy的startService经由Binder调用到ActivityManagerService（继承自ActivityManagerNative）的startService方法。

public ComponentName startServiceAsUser(Intent service, UserHandle user) {
    try {
        service.setAllowFds(false);
        ComponentName cn = ActivityManagerNative.getDefault().startService(
            mMainThread.getApplicationThread(), service,
            service.resolveTypeIfNeeded(getContentResolver()), user.getIdentifier());
    ...
        return cn;
    } catch (RemoteException e) {
        return null;
    }
}

3、ActivityManagerService.startService与ActiveServices

　　在ActivityManagerService的startService中，首先检查Caller的合法性（PID、UID），然后调用ActiveServices的startServiceLocked方法（在旧版本中这个方法在ActivityManagerService中），在startServiceLocked中，首先通过retrieveServiceLocked检索我们调用startService时传入的Intent信息，将结果存入ServiceLookupResult.record中(ServiceRecord)，紧接着调用ActiveServices的bringUpServiceLocked方法。

　　在bringUpServiceLocked中调用ActivityManagerService的startProcessLocked获得一个ProcessRecord对象并将其加入到mPendingServices队列中。startServiceLocked、bringUpServiceLocked都是从ActivityManagerService中调用过来的，所以是一直运行在ActivityaManagerService进程中，再调用ActivityManagerService的方法就是直接调用，而不用通过IPC。

　　ActivityManagerService中有两个重载形式的startProcessLocked，首先进入参数多的那一个，通过newProcessRecordLocked获得一个ProcessRecord对象，然后把这个对象作为参数调用另一个形式的startProcessLocked，在这个startProcessLocked中，调用Process.start创建一个新的进程，将返回的Process.ProcessStartResult对象、新进程的PID及获得的ProcessRecord对象放入mPidSelfLocked列表中。

final ProcessRecord startProcessLocked(String processName,
        ApplicationInfo info, boolean knownToBeDead, int intentFlags,
        String hostingType, ComponentName hostingName, boolean allowWhileBooting, boolean isolated) {
    ...
    app = newProcessRecordLocked(null, info, processName, isolated);
    ...
    startProcessLocked(app, hostingType, hostingNameStr);
    return (app.pid != 0) ? app : null;
}


private final void startProcessLocked(ProcessRecord app,
        String hostingType, String hostingNameStr) {
    ...
    Process.ProcessStartResult startResult = Process.start("android.app.ActivityThread",
                    app.processName, uid, uid, gids, debugFlags, mountExternal,
                    app.info.targetSdkVersion, null, null);
    ...
    synchronized (mPidsSelfLocked) {
        this.mPidsSelfLocked.put(startResult.pid, app);
        ...
    }
    ...
}

4、ActivityThread.main

　　在Process.start中创建了一个进程，然后调用了ActivityThread的main函数。

public static void main(String[] args) {
    ...
    Looper.prepareMainLooper();
    ActivityThread thread = new ActivityThread();
    thread.attach(false);
    if (sMainThreadHandler == null) {
        sMainThreadHandler = thread.getHandler();
    }
    ...
    Looper.loop();
    ...
}

5、ActivityManagerService.attachApplication

　　在main中新建一个ActivityThread对象，并调用其attach方法，参数表示是否是系统进程。这里已经是在新进程里了。在attach中，又调用了ActivityManagerNative.getDefault().attachApplication(mAppThread)。同样，经由Binder由ActivityManagerProxy到了ActivityManagerService的attachApplication方法，在attachApplication中直接调用attachApplicationLocked。

　　在attachApplicationLocked中，通过新进程的PID获得在第3步中放入mPidSelfLocked列表中的ProcessRecord对象，然后调用ActiveyServices的attachApplicationLocked方法，在这个方法中通过进程PID与进程名找到在第3步中放入mPendingServices中的ServiceRecord对象，再以这个找到的ServiceRecord对象与传入的ProcessRecord对象为参数调用realStartServiceLocked，这个函数也在ActiveServices中。

private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread, nt pid) {
    ProcessRecord app;
    if (pid != MY_PID && pid >= 0) {
        synchronized (mPidsSelfLocked) {
            app = mPidsSelfLocked.get(pid);
        }
    } else {
        app = null;
    }
    ...
    mServices.attachApplicationLocked(app, processName);
    ...
}


boolean attachApplicationLocked(ProcessRecord proc, String processName) throws Exception {
    boolean didSomething = false;
    // Collect any services that are waiting for this process to come up.
    if (mPendingServices.size() > 0) {
        ServiceRecord sr = null;
        try {
            for (int i=0; i<mPendingServices.size(); i++) {
                sr = mPendingServices.get(i);
                if (proc != sr.isolatedProc && (proc.uid != sr.appInfo.uid
                        || !processName.equals(sr.processName))) {
                    continue;
                }

                mPendingServices.remove(i);
                i--;
                realStartServiceLocked(sr, proc);
                didSomething = true;
            }
        } catch (Exception e) {
            Slog.w(TAG, "Exception in new application when starting service "
                    + sr.shortName, e);
            throw e;
        }
    }
    ...
}

6、ActiveServices.realStartServiceLocked

　　在realStartServiceLocked中，取得传入的ProcessRecord对象的IApplicationThread类型的成员变量thread，调用其scheduleCreateService方法，同ActivityManagerProxy一样，调用的是ApplicationThreadProxy的scheduleCreateService，然后经由Binder到ApplicationThread的scheduleCreateService（ApplicationThread是ActivityThread的私有内部类）。

7、ApplicationThread.scheduleCreateService与ActivityThread.handleCreateService

　　在ApplicationThread的scheduleCreateService中调用了外部类ActivityThread的queueOrSendMessage方法，向H中sendMessage（H继承自Handler），接下来肯定到了H的handleMessage，在handleMessage中走CREATE_SERVICE的switch case，调用外部类ActivityThread的handleCreateService方法。

　　在handleCreateService通过JAVA的ClassLoader load加载要启动的Service的类，并通过newInstance新建一个Service的实例，new ContextImpl，makeApplication并跟新建的Service实例attach，然后调用我们熟悉的Service的onCreate方法，至此Service启动成功。

private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
    // If we are getting ready to gc after going to the background, well
    // we are back active so skip it.
    unscheduleGcIdler();

    LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
            data.info.applicationInfo, data.compatInfo);

    Service service = null;
    try {
        java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
        service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();
    } catch (Exception e) {
        ...
    }

    try {
        if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Creating service " + data.info.name);

        ContextImpl context = new ContextImpl();
        context.init(packageInfo, null, this);

        Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
        context.setOuterContext(service);
        service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,
                    ActivityManagerNative.getDefault());
        // 调用Service的onCreate，即要启动的Service的onCreate
        service.onCreate();
        mServices.put(data.token, service);
        try {
            ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(
                    data.token, 0, 0, 0);
        } catch (RemoteException e) {
            // nothing to do.
        }
    } catch (Exception e) {
        ...
    }
}

 

总结：

　　1、调用ContextImpl的startService，通过Binder进入ActivityManagerService的进程执行ActivityManagerService的startService方法。

　　2、在startService过程中新建一个进程，在新建的进程中创建Looper，调用ActivityThread的attach方法，然后就又进入了ActivityManagerService的进程。

　　3、获取要在新进程启动的服务的相关信息，在ActivityManagerService中通过ApplicationThreadProxy又进入Service进程，Service的进程启起来，调用我们熟悉的Service的onCreate方法。