×

Framework源码分析(一):ActivityManagerService

96
NeroIsNovice
2016.09.14 15:39* 字数 1055

从这篇文章开始,我想把自己对于Framework源码的理解详细的进行分析和阐述,当然自己在阅读这些代码的时候也大量的进行了其他资料的阅读和学习。我希望通过我的分享能够带给大家对于Android由浅入深的理解。

在这篇博客中,给大家带来AMS的技术分享。AMS(ActivityManagerService)是贯穿Android系统组件的核心服务,负责了系统中四大组件的启动、切换、调度以及应用进程管理和调度工作。因此想要了解Android的内部工作机制,就必须先了解�AMS的工作原理。在本文中,我将尽可能用通俗的语言去描述AMS涉及到的知识点帮助大家理解。

AMS的内部实现

AMS原理模型

1. ActivityManager

/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManager.java

ActivityManager是客户端用来管理系统中正在运行的所有Activity包括Task、Memory、Service等信息的工具。但是这些这些信息的维护工作却不是又ActivityManager负责的。在ActivityManager中有大量的get()方法,那么也就说明了他只是提供信息给AMS,由AMS去完成交互和调度工作。

2. AMS

/frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java

AMS是作为管理Android系统组件的核心服务,他在SystemServer执行run()方法的时候被创建,并运行在独立的进程中。具体来说就是SystemServer管理着Android中所有的系统服务,这些系统服务的生命周期回调都由SystemServer去调度负责。

    private void startBootstrapServices() {
        ...
        Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class);

        // Activity manager runs the show.
        mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(
                ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
        mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);
        mActivityManagerService.setInstaller(installer);
        ...
    }

在SystemServer调用run()方法中开启必要的系统服务,并将这些服务注册和添加到管理列表中,并执行这些服务在进程中的生命周期。ActivityManagerService作为一个重要的核心服务就是在这里被初始成功的。

AMS与ActivityManager的通信实现

AMS与ActivityManager通信流程

我们知道AMS和ActivityManager之间通信需要利用Binder来完成,那么我们接下来分析一下这个通信机制是如何实现的。
ActivityManagerNative(AMN)中实现的代码是运行在Android应用程序的进程空间内,可直接使用的对象,Intent会由应用程序通过这个类将方法对应的Binder命令发送出去。ActivityManagerNative(AMN)是一个抽象的类,他包含了如下特点:
(1)继承Binder类
(2)实现IActivityManager接口
由于继承了Binder类,他就拥有了远程通信的条件。实现了IActivityManager接口,他能够得到ActivityManager管理关于内存、任务等内部信息。那么AMS作为AMN的子类也就自然享有了这些特性。

我们再回过头来看看ActivityManager中的方法是如何被调用的,举个栗子:

    public List<ActivityManager.AppTask> getAppTasks() {
        ArrayList<AppTask> tasks = new ArrayList<AppTask>();
        List<IAppTask> appTasks;
        try {
            appTasks = ActivityManagerNative.getDefault().getAppTasks(mContext.getPackageName());
        } catch (RemoteException e) {
            throw e.rethrowFromSystemServer();
        }
        ...
        return tasks;
    }

我们在代码中发现,类似的get()方法的调用逻辑都是先通过ActivityManagerNative.getDefault()来获得ActivityManager的代理接口对象。getDefault()到底做了什么?

    /**
     * Retrieve the system's default/global activity manager.
     */
    static public IActivityManager getDefault() {
        return gDefault.get();
    }
    private static final Singleton<IActivityManager> gDefault = new Singleton<IActivityManager>() {
        protected IActivityManager create() {
            IBinder b = ServiceManager.getService("activity");
            if (false) {
                Log.v("ActivityManager", "default service binder = " + b);
            }
            IActivityManager am = asInterface(b);
            if (false) {
                Log.v("ActivityManager", "default service = " + am);
            }
            return am;
        }
    };

ServiceManager是系统提供的服务管理类,所有的Service都通过他被注册和管理,并且通过getService()方法能够得到ActivityManager与AMS的远程通信Binder对象。

    /**
     * Cast a Binder object into an activity manager interface, generating
     * a proxy if needed.
     */
    static public IActivityManager asInterface(IBinder obj) {
        if (obj == null) {
            return null;
        }
        IActivityManager in =
            (IActivityManager)obj.queryLocalInterface(descriptor);
        if (in != null) {
            return in;
        }

        return new ActivityManagerProxy(obj);
    }

得到了AMS的Binder对象之后,也就相当于拿到了与ActivityManager远程通信的许可证。接着,在asInterface()这个方法中,这个许可证的使用权利被移交给了ActivityManagerProxy,那么ActivityManagerProxy就成为了ActivityManager与AMS远程通信的代理。

ActivityManagerProxy也实现了IActivityManager接口。当客户端(ActivityManager)发起向服务端(AMS)的远程请求时,客户端提供的数据参数信息被封装打包,然后由ActivityManager的远程通信binder对象通过transact()方法把数据提交,然后再把数据写出返回给binder对象。

    public int startActivity(IApplicationThread caller, String callingPackage, Intent intent,
            String resolvedType, IBinder resultTo, String resultWho, int requestCode,
            int startFlags, ProfilerInfo profilerInfo, Bundle options) throws RemoteException {
        Parcel data = Parcel.obtain();
        Parcel reply = 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);
        reply.readException();
        int result = reply.readInt();
        reply.recycle();
        data.recycle();
        return result;
    }

通过这种方式,AMS在自己的进程中就能获得ActivityManager进程发来的数据信息,从而完成对于Android系统组件生命周期的调度工作。

Android源码解析
Web note ad 1