APP启动过程小结

by hzwusibo  20190504


用户点击app后会通知 ActivityManagerService 启动应用的入口 Activity, ActivityManagerService 发现这个应用还未启动,则会通知 Zygote 进程孵化出应用进程,然后在这个应用进程里执行 ActivityThread 的 main 方法。应用进程接下来通知 ActivityManagerService 应用进程已启动,ActivityManagerService 保存应用进程的一个代理对象,这样 ActivityManagerService 可以通过这个代理对象控制应用进程,然后 ActivityManagerService 通知应用进程创建入口 Activity 的实例,并执行它的生命周期函数。

Android从启动到程序运行整个过程的整理

https://www.cnblogs.com/zyanrong/p/5661114.html

一个APP从启动到主页面显示经历了哪些过程?

https://www.jianshu.com/p/a72c5ccbd150

启动流程:

①点击桌面App图标,Launcher进程采用Binder IPC向system_server进程发起startActivity请求;

②system_server进程接收到请求后,向zygote进程发送创建进程的请求;

③Zygote进程fork出新的子进程,即App进程;

④App进程,通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求;

⑤system_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;

⑥App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;

⑦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。

⑧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。

App启动过程

App启动从用户按下桌面图标开始。

App都是由桌面启动器启动的,桌面启动器自身也是一个App,它也存在一个进程,称为Launcher进程,也叫调用者进程。

用户按下桌面上的App图标后,Launcher进程会将请求启动主活动(MainActivity)的请求以Binder的方式发送给AMS服务。

AMS服务收到请求后,交付给ActivityStarter处理intent和flag信息,然后交给ActivityStackSuperVisior/ActivityStack处理Activity进程相关流程,同时通过Socket客户端向Zygote进程请求孵化新进程。

Zygote进程收到请求后,创建一个新进程,这个新进程就是APP所在进程。

ActivityThread中会调用prepareMainLooper()方法,创建一个Looper对象,Looper对象会创建一个消息队列MessageQueue,调用Looper.loop()方法后UI线程会进入消息循环体,不断从消息队列中取出消息Message对象并处理消息。

ApplicationThread类监听到了创建Activity的请求,ActivityThread通过ClassLoader类加载器加载Activity并创建Activity实例,然后回调onCreate()方法。

系统启动流程

Zygote进程 –> SystemServer进程 –> 各种系统服务 –> 应用进程

当所有的服务都启动完毕后,SystemServer会打印出“Making services ready”,然后通过ActivityManager启动Home界面,并发送“ACTION_BOOT_COMPLETED”广播消息

init进程:linux的根进程,android系统是基于linux系统的,因此可以算作是整个android操作系统的第一个进程;

Zygote进程:android系统的根进程,主要作用:可以作用Zygote进程fork出SystemServer进程和各种应用进程;

SystemService进程:主要是在这个进程中启动系统的各项服务,比如ActivityManagerService,PackageManagerService,WindowManagerService服务等等;

各种应用进程:启动自己编写的客户端应用时,一般都是重新启动一个应用进程,有自己的虚拟机与运行环境;

而在Linux中,它的启动可以归为一下几个流程: 

Boot Loader——>初始化内核——>。。。。。。 

当初始化内核之后,就会启动一个相当重要的祖先进程,也就是init进程,在Linux中所有的进程都是由init进程直接或间接fork出来的。

而对于Android来说,前面的流程都是一样的,而当init进程创建之后,会fork出一个Zygote进程,这个进程是所有Java进程的父进程。我们知道,Linux是基于C的,而Android是基于Java的(当然底层也是C)。所以这里就会fork出一个Zygote Java进程用来fork出其他的进程。【断点1】

总结到了这里就提一下之后会谈到的几个非常重要的对象以及一个很重要的概念。

ActivityManagerServices(AMS):它是一个服务端对象,负责所有的Activity的生命周期,ActivityThread会通过Binder与之交互,而AMS与Zygote之间进行交互则是通过Socket通信(IPC通信在之后会总结到)

ActivityThread:它也就是我们俗称的UI线程/主线程,它里面存在一个main()方法,这也是APP的真正入口,当APP启动时,就会启动ActivityThread中的main方法,它会初始化一些对象,然后开启消息循环队列(之后总结),之后就会Looper.loop死循环,如果有消息就执行,没有就等着,也就是事件驱动模型(edt)的原理。

ApplicationThread:它实现了IBinder接口,是Activity整个框架中客户端和服务端AMS之间通信的接口,同时也是ActivityThread的内部类。这样就有效的把ActivityThread和AMS绑定在一起了。

Instrumentation:这个东西我把它理解为ActivityThread的一个工具类,也算是一个劳动者吧,对于生命周期的所有操作例如onCreate最终都是直接由它来执行的。

Android系统中的客户端和服务器的概念 

在Android系统中其实也存在着服务器和客户端的概念,服务器端指的就是所有App共用的系统服务,比如上面的AMS,PackageManagerService等等,这些系统服务是被所有的App共用的,当某个App想要实现某个操作的时候,就会通知这些系统服务。

当Zygote被初始化的时候,会fork出System Server进程,这个进程在整个的Android进程中是非常重要的一个,地位和Zygote等同,它是属于Application Framework层的,Android中的所有服务,例如AMS, WindowsManager, PackageManagerService等等都是由这个SystemServer fork出来的。所以它的地位可见一斑。

而当System Server进程开启的时候,就会初始化AMS,同时,会加载本地系统的服务库,创建系统上下文,创建ActivityThread及开启各种服务等等。而在这之后,就会开启系统的Launcher程序,完成系统界面的加载与显示。

Android面试题(31)-App启动流程

https://blog.csdn.net/pgg_cold/article/details/79491791

“三个进程”,“六个大类”

三个进程:

Launcher进程:整个App启动流程的起点,负责接收用户点击屏幕事件,它其实就是一个Activity,里面实现了点击事件,长按事件,触摸等事件,可以这么理解,把Launcher想象成一个总的Activity,屏幕上各种App的Icon就是这个Activity的button,当点击Icon时,会从Launcher跳转到其他页面;

SystemServer进程:这个进程在整个的Android进程中是非常重要的一个,地位和Zygote等同,它是属于Application Framework层的,Android中的所有服务,例如AMS, WindowsManager, PackageManagerService等等都是由这个SystemServer fork出来的。所以它的地位可见一斑。

App进程:你要启动的App所运行的进程;

六个大类:

ActivityManagerService:(AMS)AMS是Android中最核心的服务之一,主要负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工作,其职责与操作系统中的进程管理和调度模块相类似,因此它在Android中非常重要,它本身也是一个Binder的实现类。

Instrumentation:监控应用程序和系统的交互;

ActivityThread:应用的入口类,通过调用main方法,开启消息循环队列。ActivityThread所在的线程被称为主线程;

ApplicationThread:ApplicationThread提供Binder通讯接口,AMS则通过代理调用此App进程的本地方法

ActivityManagerProxy:AMS服务在当前进程的代理类,负责与AMS通信。

ApplicationThreadProxy:ApplicationThread在AMS服务中的代理类,负责与ApplicationThread通信。

可以说,启动的流程就是通过这六个大类在这三个进程之间不断通信的过程;

我先简单的梳理一下app的启动的步骤:

(1)启动的起点发生在Launcher活动中,启动一个app说简单点就是启动一个Activity,那么我们说过所有组件的启动,切换,调度都由AMS来负责的,所以第一步就是Launcher响应了用户的点击事件,然后通知AMS

(2)AMS得到Launcher的通知,就需要响应这个通知,主要就是新建一个Task去准备启动Activity,并且告诉Launcher你可以休息了(Paused);

(3)Launcher得到AMS让自己“休息”的消息,那么就直接挂起,并告诉AMS我已经Paused了;

(4)AMS知道了Launcher已经挂起之后,就可以放心的为新的Activity准备启动工作了,首先,APP肯定需要一个新的进程去进行运行,所以需要创建一个新进程,这个过程是需要Zygote参与的,AMS通过Socket去和Zygote协商,如果需要创建进程,那么就会fork自身,创建一个线程,新的进程会导入ActivityThread类,这就是每一个应用程序都有一个ActivityThread与之对应的原因;

(5)进程创建好了,通过调用上述的ActivityThread的main方法,这是应用程序的入口,在这里开启消息循环队列,这也是主线程默认绑定Looper的原因;

(6)这时候,App还没有启动完,要永远记住,四大组建的启动都需要AMS去启动,将上述的应用进程信息注册到AMS中,AMS再在堆栈顶部取得要启动的Activity,通过一系列链式调用去完成App启动;

下面这张图很好的描述了上面的六大步:

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