基于Android 6.0的源码剖析, 分析android Activity启动流程中ActivityManagerService所扮演的角色
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActiveServices.java /frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ProcessRecord.java /frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java /frameworks/base/core/java/android/app/IActivityManager.java /frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java (内含ActivityManagerProxy类) /frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManager.java /frameworks/base/core/java/android/app/IApplicationThread.java /frameworks/base/core/java/android/app/ApplicationThreadNative.java (内含ApplicationThreadProxy类) /frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java (内含ApplicationThread类) /frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java
一、启动过程
startActivity
的整体流程与startService流程非常相近,但比服务启动更为复杂,多了UI的相关内容以及Activity的生命周期更为丰富。
对于Activity的启动过程,可用如下图来概括。
启动流程:
- 点击桌面App图标,Launcher进程采用Binder IPC向system_server进程发起startActivity请求;
- system_server进程接收到请求后,向zygote进程发送创建进程的请求;
- Zygote进程fork出新的子进程,即App进程;
- App进程,通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求;
- system_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;
- App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;
- 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。
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。
启动Activity较为复杂,涉及UI渲染问题,后续再单独篇幅从源码角度阐述该过程。
二、Activity生命周期
2.1 Activity状态
Activity的生命周期中只有在以下3种状态之一,才能较长时间内保持状态不变。
- Resumed(运行状态) :Activity处于前台,且用户可以与其交互。
- Paused(暂停状态) : Activity被在前台中处于半透明状态或者未覆盖全屏的其他Activity部分遮挡。 暂停的Activity不会接收用户输入,也无法执行任何代码。
- Stopped(停止状态) :Activity被完全隐藏,且对用户不可见;被视为后台Activity。 停止的Activity实例及其诸如成员变量等所有状态信息将保留,但它无法执行任何代码。
除此之外,其他状态都是过渡状态(或称为暂时状态),比如onCreate(),onStart()后很快就会调用onResume()方法
2.2 生命周期
对于App来说,其Activity的生命周期执行是由系统进程中的·ActivityManagerService·服务触发的,接下来从进程和线程的角度来分析Activity的生命周期,这里涉及到系统进程和应用进程:
system_server进程是系统进程,java framework框架的核心载体,里面运行了大量的系统服务,比如这里提供ApplicationThreadProxy(简称ATP),ActivityManagerService(简称AMS),这个两个服务都运行在system_server进程的不同线程中,由于ATP和AMS都是基于IBinder接口,都是binder线程,binder线程的创建与销毁都是由binder驱动来决定的。
App进程是应用程序所在进程,主线程主要负责Activity/Service等组件的生命周期以及UI相关操作都运行在这个线程; 另外,每个App进程中至少会有两个binder线程 ApplicationThread(简称AT)和ActivityManagerProxy(简称AMP),除了下图中所示的线程,其实还有很多线程,比如signal catcher线程等。
Binder
用于不同进程之间通信,由一个进程的Binder客户端向另一个进程的服务端发送事件,比如图中线程2向线程4发送事务;而 handler
用于同一个进程中不同线程的通信,比如图中线程4向主线程发送消息。
结合图说说Activity生命周期,比如暂停Activity的流程如下:
-
线程1
的AMS中调用线程2
的ATP来发送事件;(由于同一个进程的线程间资源共享,可以相互直接调用,但需要注意多线程并发问题) -
线程2
通过binder将暂停Activity的事件传输到App进程的线程4
; -
线程4
通过handler消息机制,将暂停Activity的消息发送给主线程
; -
主线程
在looper.loop()中循环遍历消息,当收到暂停Activity的消息(PAUSE_ACTIVITY
)时,便将消息分发给ActivityThread.H.handleMessage()方法,再经过方法的层层调用,最后便会调用到Activity.onPause()方法。
这便是由AMS完成了onPause()控制,那么同理Activity的其他生命周期也是这么个流程来进行控制的。
三、流程分析
通过 ActivityThread
的内部类 H.handleMessage()
来控制Activity的生命周期,在H类中共定义了50种消息。
3.1 启动应用
消息: LAUNCH_ACTIVITY
调用链
ActivityThread.handleLaunchActivity ActivityThread.handleConfigurationChanged ActivityThread.performConfigurationChanged ComponentCallbacks2.onConfigurationChanged ActivityThread.performLaunchActivity LoadedApk.makeApplication Instrumentation.callApplicationOnCreate Application.onCreate Instrumentation.callActivityOnCreate Activity.performCreate Activity.onCreate Instrumentation.callActivityonRestoreInstanceState Activity.performRestoreInstanceState Activity.onRestoreInstanceState handleResumeActivity (见2.2)
采用缩进方式,来代表方法的调用链,相同缩进层的方法代表来自位于同一个调用方法里。callActivityOnCreate和callActivityonRestoreInstanceState相同层级,代表都是由上一层级的ActivityThread.performLaunchActivity()方法中调用。
App角度
调用链过程层层调用,但对上层应用是透明的,App开发者只需要覆写其中重要的回调函数即可,故此处所说的App角度,便是指App开发者来说可见之处。经过上述的调用链,依次会执行下面回调方法。
- ComponentCallbacks2.onConfigurationChanged():
- Application.onCreate()
- Activity.onCreate()
- Activity.onRestoreInstanceState()
Application和Activity都实现了ComponentCallbacks2接口;所以Application和Activity会先执行onConfigurationChanged()回调方法。在前面说过onCreate()是过渡状态,紧跟着会执行handleResumeActivity()方法,在下一小节中会说明。
3.2 恢复应用
消息: RESUME_ACTIVITY
调用链
ActivityThread.handleResumeActivity ActivityThread.performResumeActivity Activity.performResume Activity.performRestart Instrumentation.callActivityOnRestart Activity.onRestart Activity.performStart Instrumentation.callActivityOnStart Activity.onStart Instrumentation.callActivityOnResume Activity.onResume
App角度
- Activity.onRestart()
- Activity.onStart()
- Activity.onResume()
App处于运行状态,UI可见。
3.3 暂停应用
msg: PAUSE_ACTIVITY
调用链
ActivityThread.handlePauseActivity ActivityThread.performPauseActivity ActivityThread.callCallActivityOnSaveInstanceState Instrumentation.callActivityOnSaveInstanceState Activity.performRestoreInstanceState Activity.onRestoreInstanceState Instrumentation.callActivityOnPause Activity.performPause Activity.onPause
App角度
- Activity.onRestoreInstanceState()
- Activity.onPause()
根据saveState是否true决定是否执行callCallActivityOnSaveInstanceState()分支,从而决定是否回调onRestoreInstanceState()方法
3.4 停止应用
msg: STOP_ACTIVITY_HIDE
调用链
ActivityThread.handleStopActivity ActivityThread.performStopActivityInner ActivityThread.callCallActivityOnSaveInstanceState Instrumentation.callActivityOnSaveInstanceState Activity.performRestoreInstanceState Activity.onRestoreInstanceState ActivityThread.performStop Activity.performStop Instrumentation.callActivityOnStop Activity.onStop updateVisibility H.post(StopInfo) AMP.activityStopped AMS.activityStopped ActivityStack.activityStoppedLocked AMS.trimApplications ProcessRecord.kill ApplicationThread.scheduleExit Looper.myLooper().quit() AMS.cleanUpApplicationRecordLocked AMS.updateOomAdjLocked
App角度
- Activity.onRestoreInstanceState
- Activity.onStop
在停止Activity的过程,会有一个trimApplications()的操作,主要是kill空进程,将当前进程退出loop循环,清理应用的上下文环境,并且更新进程的Adj值。
3.5 销毁应用
msg: DESTROY_ACTIVITY
调用链
ActivityThread.handleDestroyActivity ActivityThread.performDestroyActivity Instrumentation.callActivityOnPause Activity.performStop() Instrumentation.callActivityOnDestroy Activity.performDestroy Window.destroy Activity.onDestroy AMP.activityDestroyed AMS.activityDestroyed ActivityStack.activityDestroyedLocked ActivityStackSupervisor.resumeTopActivitiesLocked ActivityStack.resumeTopActivityLocked ActivityStack.resumeTopActivityInnerLocked
App角度
- Activity.onDestroy
销毁应用后,会查看第一个没有结束的Activity,用于显示在最顶层界面,当不存在未结束的Activity时,则显示Launcher界面,即主界面。
3.6 创建Intent
msg: NEW_INTENT
调用链
ActivityThread.handleNewIntent performNewIntents Instrumentation.callActivityOnPause Activity.performPause Activity.onPause deliverNewIntents Instrumentation.callActivityOnNewIntent Activity.onNewIntent Activity.performResume Activity.performRestart Instrumentation.callActivityOnRestart Activity.onRestart Activity.performStart Instrumentation.callActivityOnStart Activity.onStart Instrumentation.callActivityOnResume Activity.onResume
App角度
- Activity.onPause
- Activity.onNewIntent
- Activity.onRestart
- Activity.onStart
- Activity.onResume
本文主要是概括性讲述Activity的调用过程,后续会再从源码角度进一步细说Activity生命周期。
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