Android深入四大组件一应用程序启动过程.docx
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Android深入四大组件一应用程序启动过程
Android深入四大组件
（一）应用程序启动过程
前言
在此前的文章中，我讲过了Android系统启动流程和Android应用进程启动过程，这一篇顺理成章来学习Android7.0的应用程序的启动过程。
分析应用程序的启动过程其实就是分析根Activity的启动过程。
1.Launcher请求ActivityManageService
Launcher启动后会将已安装应用程序的快捷图标显示到界面上，当我们点击应用程序的快捷图标时就会调用Launcher的startActivitySafely方法，如下所示。
packages/apps/Launcher3/src/com/android/launcher3/Launcher.Java
publicbooleanstartActivitySafely（Viewv,Intentintent,Objecttag）{
...
try{
success=startActivity（v,intent,tag）;
}catch（ActivityNotFoundExceptione）{
Toast.makeText（this,R.string.activity_not_found,Toast.LENGTH_SHORT）.show（）;
Log.e（TAG,"Unabletolaunch.tag="+tag+"intent="+intent,e）;
}
returnsuccess;
}
startActivitySafely函数中主要就是调用了startActivity函数：
packages/apps/Launcher3/src/com/android/launcher3/Launcher.java
privatebooleanstartActivity（Viewv,Intentintent,Objecttag）{
intent.addFlags（Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK）;//1
try{
...
if（user==null||user.equals（UserHandleCompat.myUserHandle（）））{
StrictMode.VmPolicyoldPolicy=StrictMode.getVmPolicy（）;
try{
StrictMode.setVmPolicy（newStrictMode.VmPolicy.Builder（）.detectAll（）
.penaltyLog（）.build（））;
startActivity（intent,optsBundle）;//2
}finally{
StrictMode.setVmPolicy（oldPolicy）;
}
}else{
launcherApps.startActivityForProfile（intent.getComponent（）,user,
intent.getSourceBounds（）,optsBundle）;
}
returntrue;
}catch（SecurityExceptione）{
...
}
returnfalse;
}
在注释1处设置Flag为Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK，这样根Activity会在新的任务栈中启动。
在注释2处调用了startActivity函数：
frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java
Override
publicvoidstartActivity（Intentintent,@NullableBundleoptions）{
if（options!
=null）{
startActivityForResult（intent,-1,options）;
}else{
startActivityForResult（intent,-1）;
}
}
startActivity会调用startActivityForResult函数，其中第二个参数为-1，表示Launcher不需要知道Activity启动的结果，startActivityForResult函数的代码如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java
publicvoidstartActivityForResult（@RequiresPermissionIntentintent,intrequestCode,
@NullableBundleoptions）{
if（mParent==null）{
Instrumentation.ActivityResultar=
mInstrumentation.execStartActivity（
this,mMainThread.getApplicationThread（）,mToken,this,
intent,requestCode,options）;
...
}else{
...
}
}
mParent是Activity类型的，表示当前Activity的父类。
因为目前根Activity还没有创建出来，因此，mParent==null成立。
接着调用Instrumentation的execStartActivity方法，Instrumentation主要用来监控应用程序和系统的交互，execStartActivity方法的代码如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java
publicActivityResultexecStartActivity（
Contextwho,IBindercontextThread,IBindertoken,Activitytarget,
Intentintent,intrequestCode,Bundleoptions）{
...
try{
intent.migrateExtraStreamToClipData（）;
intent.prepareToLeaveProcess（who）;
intresult=ActivityManagerNative.getDefault（）
.startActivity（whoThread,who.getBasePackageName（）,intent,
intent.resolveTypeIfNeeded（who.getContentResolver（））,
token,target!
=null?
target.mEmbeddedID:
null,
requestCode,0,null,options）;
checkStartActivityResult（result,intent）;
}catch（RemoteExceptione）{
thrownewRuntimeException（"Failurefromsystem",e）;
}
returnnull;
}
首先会调用ActivityManagerNative的getDefault来获取ActivityManageService（以后简称为AMS）的代理对象，接着调用它的startActivity方法。
首先我们先来查看ActivityManagerNative的getDefault方法做了什么：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
staticpublicIActivityManagergetDefault（）{
returngDefault.get（）;
}
privatestaticfinalSingletongDefault=newSingleton（）{
protectedIActivityManagercreate（）{
IBinderb=ServiceManager.getService（"activity"）;//1
if（false）{
Log.v（"ActivityManager","defaultservicebinder="+b）;
}
IActivityManageram=asInterface（b）;//2
if（false）{
Log.v（"ActivityManager","defaultservice="+am）;
}
returnam;
}
};
}
getDefault方法调用了gDefault的get方法，我们接着往下看，gDefault是一个Singleton类。
注释1处得到名为”activity”的Service代理对象，也就是ActivityManagerService的代理对象。
接着在注释2处将它封装成ActivityManagerProxy（以后简称为AMP）类型对象，并将它保存到gDefault中，此后调用ActivityManagerNative的getDefault方法就会直接获得AMS的代理AMP对象。
回到Instrumentation类的execStartActivity方法中，从上面得知就是调用AMP的startActivity，其中AMP是ActivityManagerNative的内部类，代码如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
publicintstartActivity（IApplicationThreadcaller,StringcallingPackage,Intentintent,
StringresolvedType,IBinderresultTo,StringresultWho,intrequestCode,
intstartFlags,ProfilerInfoprofilerInfo,Bundleoptions）throwsRemoteException{
Parceldata=Parcel.obtain（）;
Parcelreply=Parcel.obtain（）;
data.writeInterfaceToken（IActivityManager.descriptor）;
data.writeStrongBinder（caller!
=null?
caller.asBinder（）:
null）;
data.writeString（callingPackage）;
intent.writeToParcel（data,0）;
data.writeString（resolvedType）;
data.writeStrongBinder（resultTo）;
data.writeString（resultWho）;
data.writeInt（requestCode）;
data.writeInt（startFlags）;
if（profilerInfo!
=null）{
data.writeInt
（1）;
profilerInfo.writeToParcel（data,Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE）;
}else{
data.writeInt（0）;
}
if（options!
=null）{
data.writeInt
（1）;
options.writeToParcel（data,0）;
}else{
data.writeInt（0）;
}
mRemote.transact（START_ACTIVITY_TRANSACTION,data,reply,0）;//1
reply.readException（）;
intresult=reply.readInt（）;
reply.recycle（）;
data.recycle（）;
returnresult;
}
首先会将传入的参数写入到Parcel类型的data中。
在注释1处通过IBinder对象mRemote想AMS发送一个START_ACTIVITY_TRANSACTION类型的进程间通信请求。
那么服务端AMS就会从Binder线程池中读取我们客户端发来的数据，最终会调用ActivityManagerNative的onTransact方法中执行，如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
@Override
publicbooleanonTransact（intcode,Parceldata,Parcelreply,intflags）
throwsRemoteException{
switch（code）{
caseSTART_ACTIVITY_TRANSACTION:
{
...
intresult=startActivity（app,callingPackage,intent,resolvedType,
resultTo,resultWho,requestCode,startFlags,profilerInfo,options）;
reply.writeNoException（）;
reply.writeInt（result）;
returntrue;
}
}
onTransact中会调用AMS的startActivity方法，如下所示。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
@Override
publicfinalintstartActivity（IApplicationThreadcaller,StringcallingPackage,
Intentintent,StringresolvedType,IBinderresultTo,StringresultWho,intrequestCode,
intstartFlags,ProfilerInfoprofilerInfo,BundlebOptions）{
returnstartActivityAsUser（caller,callingPackage,intent,resolvedType,resultTo,
resultWho,requestCode,startFlags,profilerInfo,bOptions,
UserHandle.getCallingUserId（））;
}
为了便于理解，给出Launcher到AMS调用过程的时序图。
2.ActivityManageService到ApplicationThread的调用流程
AMS的startActivity方法中return了startActivityAsUser方法：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
@Override
publicfinalintstartActivityAsUser（IApplicationThreadcaller,StringcallingPackage,
Intentintent,StringresolvedType,IBinderresultTo,StringresultWho,intrequestCode,
intstartFlags,ProfilerInfoprofilerInfo,BundlebOptions,intuserId）{
enforceNotIsolatedCaller（"startActivity"）;
userId=mUserController.handleIncomingUser（Binder.getCallingPid（）,Binder.getCallingUid（）,
userId,false,ALLOW_FULL_ONLY,"startActivity",null）;
returnmActivityStarter.startActivityMayWait（caller,-1,callingPackage,intent,
resolvedType,null,null,resultTo,resultWho,requestCode,startFlags,
profilerInfo,null,null,bOptions,false,userId,null,null）;
startActivityAsUser方法中又return了mActivityStarter的startActivityMayWait方法，代码如下所示。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStarter.java
finalintstartActivityMayWait（IApplicationThreadcaller,intcallingUid,
StringcallingPackage,Intentintent,StringresolvedType,
IVoiceInteractionSessionvoiceSession,IVoiceInteractorvoiceInteractor,
IBinderresultTo,StringresultWho,intrequestCode,intstartFlags,
ProfilerInfoprofilerInfo,IActivityManager.WaitResultoutResult,Configurationconfig,
BundlebOptions,booleanignoreTargetSecurity,intuserId,
IActivityContaineriContainer,TaskRecordinTask）{
...
intres=startActivityLocked（caller,intent,ephemeralIntent,resolvedType,
aInfo,rInfo,voiceSession,voiceInteractor,
resultTo,resultWho,requestCode,callingPid,
callingUid,callingPackage,realCallingPid,realCallingUid,startFlags,
options,ignoreTargetSecurity,componentSpecified,outRecord,container,
inTask）;
...
returnres;
}
}
又调用了startActivityLocked方法，代码如下所示。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStarter.java
finalintstartActivityLocked（IApplicationThreadcaller,Intentintent,IntentephemeralIntent,
StringresolvedType,ActivityInfoaInfo,ResolveInforInfo,
IVoiceInteractionSessionvoiceSession,IVoiceInteractorvoiceInteractor,
IBinderresultTo,StringresultWho,intrequestCode,intcallingPid,intcallingUid,
StringcallingPackage,intrealCallingPid,intrealCallingUid,intstartFlags,
ActivityOptionsoptions,booleanignoreTargetSecurity,booleancomponentSpecified,
ActivityRecord[]outActivity,ActivityStackSupervisor.ActivityContainercontainer,
TaskRecordinTask）{
...
doPendingActivityLaunchesLocked（false）;
...
returnerr;
}
startActivityLocked函数代码非常多，我们只需要关注doPendingActivityLaunchesLocked方法，代码如下所示。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStarter.java
finalvoiddoPendingActivityLaunchesLocked（booleandoResume）{
while（!
mPendingActivityLaunches.isEmpty（））{
finalPendingActivityLaunchpal=mPendingActivityLaunches.remove（0）;
finalbooleanresume=doResume&&mPendingActivityLaunches.isEmpty（）;
try{
finalintresult=startActivityUnchecked（
pal.r,pal.sourceRecord,null,null,pal.startFlags,resume,null,null）;
postStartActivityUnchec
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