Activity启动源码分析--总篇

1.为什么要分析Activity启动

1.Activity是最重要的android组件
Activity是Android使用最频繁,功能最核心的组件。作为一个Android应用开发工程师的话,最离不开的就是他。
2.帮助理解AMS的工作流程
最为最重要的组件,理解它是如何与AMS交互运作的,对开发过程中遇到的问题和解题思路,都能提供相当多的帮助。
3.建立Android系统管理和App运行机制的意识
同样的,从AMS的立场作为切入点,从而对App管理运行有一个大概的认知。这必然是进一步提升自己的开端。

2.切入点

那么,分析Activity启动,必然要有一个切入点。这个里面设及的代码较多,也比较容易迷失在细节里,肯定要找一个从一而终的脉络,能够完成整个流程的追溯。那其实Activity的切换生命周期,是应用开发工程师入门的基础,开始开发过程的基石。这个过程大家都相当熟悉,有助于在源码分析中,,回头去找流程中的分叉点。

3.辅助工具

过程里,工具相当的重要。AndroidStudio不足以支撑整个分析过程。我这边所需要的工具罗列如下:

  1. Android Studio
  2. Source Insight
  3. Notepad++
  4. http://androidxref.com/9.0.0_r3/
    如果是能下载源码,加日志进行源码流程跟踪,能够更加精准快速的分析这个流程。我这边并没有这样的条件,所以都是结合前人的博客,再从源码里找对应的位置进行分析。那其实我这边并不能保证完全的正确性。所以整个流程分析,也只是帮助大家建立一个思路和意识。如何转化成自己的知识,还是需要大家自己进行分析。有错误和细节遗漏,也是避免不了的问题。
    主要参考的博客有:
  5. (Android 9.0)Activity启动流程源码分析
  6. Android源码解析之(十四)-->Activity启动流程
  7. 从应用角度看Android源码 - 是谁调用的ActivityThread的main方法

4.Activity生命周期

Activity生命周期回调

生命周期方法
onCreate:创建Activity时被回调
onStart:启动Activity时被回调
onRestart:重新启动Activity时被回调
onResume:显示(可见)Activity时被回调。
onPause:暂停Activity时被回调
onStop:停止Activity时被回调
onDestroy:销毁Activity时被回调
详细描述参见activity-lifecycle

5.Android系统进程间通讯Binder机制

Android系统存了Zygote进程和SystemServer进程以及各种应用进程等,为了能够实现各种进程之间的通讯,Android系统采用了自己的进程间通讯方式Binder机制。其中主要涉及到了四种角色:Binder Client,Binder Server,Binder Manager, Binder driver。各种角色之间的关系可以参考下面这张图的介绍

Android系统进程间通讯Binder机制

6.关键类

App和System_service的关系,是典型的Client和Service的关系。几个关键类自然也可以从这个角度去看。

Client侧:
1.Instrumentation
这个和CS倒没有太大关系。Instrumntation是Android系统里面的一套控制方法或者”钩子“。这些钩子可以在正常的生命周期(正常是由操作系统控制的)之外控制Android控件的运行。写测试框架的朋友门会用得比较多。
2.ActivityThread
ClientTransactionHandler的子类。其实从名字就可以看到,是Client端的处理类,处理Service端来的行为。也就是管理activities、broadcasts,service等相关的操作
3.TransactionExecutor
Client的行为执行者。
4._ActivityItem
ClientTransactionItem的子类,和TransactionExecutor对应。如LaunchActivityItem,PauseActivityIem。
5.ApplicationThread
IApplicationThread.Stub的子类。AIDL机制里,App接受Service行为的实际接收者。

Service侧:
6.AndroidManagerService
IActivityManager.Stub的子类。对应Service侧跨进程通信的接收者。Activity行为的管控者,大家应该对它的认知度相当高。
7.ActivityStack
Service侧的Activity行为实际管理者,调度Activity行为。
8.ActivityStackSupervisor
从名字可以看出,ActivityStack的监测者。
9.ClientLifeCycleManager
这个就是要将Client要执行的生命周期从Service侧管理传递出去了。

设及App进程启动一些类,这里暂时不提,应当在这个系列第四篇博客描述。

既然是CS架构的跨进程通信,AIDL机制肯定是少不了了。这里不展开讲述AIDL机制。就单看Activity启动过程中Client<->Service的双向通信行为。

Client->Service


Client->Service

Service->Client


Client->Service

6.分析计划###

那其实Activity启动的话,大体可以分为四个阶段(这里App_A启动App_B的Activity):
1.告知AMS要启动App_B的Activity。
2.puase App_A当前的Activity。
3.启动App_B的进程。
4.create App_B的Activity,然后展示出来。
流程如下:

Client->Service

最核心的东西,我觉得在总篇已经描述了。到具体的代码流程里的话,这个就比较占篇幅了。所以后面不停的贴代码的博客,我会将之分为五篇。
1. Activity启动的初始阶段分析,即App告知AMS要启动Activity的过程。

  1. 前一个Activity的Pause过程分析。设及onPause。
  2. 要打开的Activity的进程的创建过程。
  3. 要打开的Activity的进程的展示过程。设及onCreate,onStart,onResume。
  4. 上面有缺少onStop,onDestroy周期,所以这篇分析onStop,onDestroy在Activity启动时的触发时机。

后面几篇是具体招式,总篇就是内功了。我觉得要讲述的东西,总篇已经全部描述了,但实际练习,肯定还是从招式来。
可以先从总篇熟悉脉络,然后到后几篇练手,然后再回来总篇整理归纳。嗯,我觉得阅读流程应该是如此。

参考文档:

  1. (Android 9.0)Activity启动流程源码分析
  2. Android源码解析之(十四)-->Activity启动流程
  3. 从应用角度看Android源码 - 是谁调用的ActivityThread的main方法
  4. https://developer.android.google.cn/guide/components/activities/activity-lifecycle
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