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Java 世界的盘古和女娲 —— Zygote

本文基于 Android 9.0 , 代码仓库地址： android_9.0.0_r45

文中源码链接：

Zygote.java

ZygoteInit.java

ZygoteServer.java

ZygoteConnection.java

RuntimeInit.java

仔细看看下面这张 Android 体系图，找一下 Zygote 在什么地方。

Java 世界的盘古和女娲 —— Zygote

上图来自 Gityuan 博客。

纵观整个 Android 体系结构，底层内核空间以 Linux Kernel 为核心，上层用户空间以 C++/Java 组成的 Framework 层组成，通过系统调用来连接用户空间和内核空间。而用户空间又分为 Native 世界和 Java 世界，通过 JNI 技术进行连接。Native 世界的 init 进程是所有用户进程的祖先，其 pid 为 1 。 init 进程通过解析 init.rc 文件创建出 Zygote 进程， Zygote 进程人如其名，翻译成中文就是 受精卵 的意思。它是 Java 世界的中的第一个进程，也是 Android 系统中的第一个 Java 进程，颇有盘古开天辟地之势。

Zygote 创建的第一个进程就是 System Server ， System Server 负责管理和启动整个 Java Framework 层。创建完 System Server 之后， Zygote 就会完全进入受精卵的角色，等待进行无性繁殖，创建应用进程。所有的应用进程都是由 Zygote 进程 fork 而来的，称之为 Java 世界的女娲也不足为过。

Zygote 的启动过程是从 Native 层开始的，这里不会 Native 层作过多分析，直接进入其在 Java 世界的入口 ZygoteInit.main() :

public static void main(String argv[]) {
    ZygoteServer zygoteServer = new ZygoteServer();

    // Mark zygote start. This ensures that thread creation will throw
    // an error.
    ZygoteHooks.startZygoteNoThreadCreation();

    // Zygote goes into its own process group.
    // 设置进程组 ID
    // pid 为 0 表示设置当前进程的进程组 ID
    // gid 为 0 表示使用当前进程的 PID 作为进程组 ID
    try {
        Os.setpgid(0, 0);
    } catch (ErrnoException ex) {
        throw new RuntimeException("Failed to setpgid(0,0)", ex);
    }

    final Runnable caller;
    try {
        ......
        RuntimeInit.enableDdms(); // 启用 DDMS

        boolean startSystemServer = false;
        String socketName = "zygote";
        String abiList = null;
        boolean enableLazyPreload = false;
        for (int i = 1; i < argv.length; i++) { // 参数解析
            if ("start-system-server".equals(argv[i])) {
                startSystemServer = true;
            } else if ("--enable-lazy-preload".equals(argv[i])) {
                enableLazyPreload = true;
            } else if (argv[i].startsWith(ABI_LIST_ARG)) {
                abiList = argv[i].substring(ABI_LIST_ARG.length());
            } else if (argv[i].startsWith(SOCKET_NAME_ARG)) {
                socketName = argv[i].substring(SOCKET_NAME_ARG.length());
            } else {
                throw new RuntimeException("Unknown command line argument: " + argv[i]);
            }
        }

        if (abiList == null) {
            throw new RuntimeException("No ABI list supplied.");
        }

        // 1. 注册服务端 socket，这里的 IPC 不是 Binder 通信
        zygoteServer.registerServerSocketFromEnv(socketName); 
        // In some configurations, we avoid preloading resources and classes eagerly.
        // In such cases, we will preload things prior to our first fork.
        if (!enableLazyPreload) {
            bootTimingsTraceLog.traceBegin("ZygotePreload");
            EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_START,
                SystemClock.uptimeMillis());
            preload(bootTimingsTraceLog); // 2. 预加载操作
            EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_END,
                SystemClock.uptimeMillis());
            bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // ZygotePreload
        } else {
            Zygote.resetNicePriority(); // 设置线程优先级为 NORM_PRIORITY (5)
        }

        // Do an initial gc to clean up after startup
        gcAndFinalize(); // 3. 强制进行一次垃圾收集

        Zygote.nativeSecurityInit();

        // Zygote process unmounts root storage spaces.
        Zygote.nativeUnmountStorageOnInit();

        ZygoteHooks.stopZygoteNoThreadCreation();

        if (startSystemServer) {
            // 4. 启动SystemServer 进程
            Runnable r = forkSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer); 

            // {@code r == null} in the parent (zygote) process, and {@code r != null} in the
            // child (system_server) process.
            if (r != null) {
                r.run(); // 由 RuntimeInit.java 中的 MethodAndArgsCaller 反射调用SystemServer 的 main() 方法
                return;
            }
        }

        Log.i(TAG, "Accepting command socket connections");

        // The select loop returns early in the child process after a fork and
        // loops forever in the zygote.
        // 5. 循环等待处理客户端请求
        caller = zygoteServer.runSelectLoop(abiList);
    } catch (Throwable ex) {
        Log.e(TAG, "System zygote died with exception", ex);
        throw ex;
    } finally {
        zygoteServer.closeServerSocket(); // 关闭并释放 socket 连接
    }

    // We're in the child process and have exited the select loop. Proceed to execute the
    // command.
    if (caller != null) {
        caller.run();
    }
}

省去部分不是那么重要的代码， ZygoteInit.main() 方法大致可以分为以下五个步骤：

registerServerSocketFromEnv
preload()
gcAndFinalize()
forkSystemServer()
runSelectLoop()

上面基本上就是 Zygote 的全部使命了，下面按照这个流程来详细分析。

registerServerSocketFromEnv

> ZygoteServer.java

void registerServerSocketFromEnv(String socketName) {
    if (mServerSocket == null) {
        int fileDesc;
        final String fullSocketName = ANDROID_SOCKET_PREFIX + socketName;
        try {
            // 从环境变量中获取 socket 的 fd
            String env = System.getenv(fullSocketName);
            fileDesc = Integer.parseInt(env);
        } catch (RuntimeException ex) {
            throw new RuntimeException(fullSocketName + " unset or invalid", ex);
        }

        try {
            FileDescriptor fd = new FileDescriptor();
            fd.setInt$(fileDesc); // 设置文件描述符
            mServerSocket = new LocalServerSocket(fd); // 创建服务端 socket
            mCloseSocketFd = true;
        } catch (IOException ex) {
            throw new RuntimeException(
                    "Error binding to local socket '" + fileDesc + "'", ex);
        }
    }
}

首先从环境变量中获取 socket 的文件描述符 fd，然后根据 fd 创建服务端 LocalServerSocket ，用于 IPC 通信。这里的环境变量是在 init 进程创建 Zygote 进程时设置的。

preload()

> ZygoteInit.java

static void preload(TimingsTraceLog bootTimingsTraceLog) {
        ......
        preloadClasses(); // 预加载并初始化 /system/etc/preloaded-classes 中的类
        ......
        preloadResources(); // 预加载系统资源
        ......
        nativePreloadAppProcessHALs(); // HAL?
        ......
        preloadOpenGL(); // 预加载 OpenGL
        ......
        preloadSharedLibraries(); // 预加载 共享库，包括 android、compiler_rt、jnigraphics 这三个库
        preloadTextResources(); // 预加载文字资源
        // Ask the WebViewFactory to do any initialization that must run in the zygote process,
        // for memory sharing purposes.
        // WebViewFactory 中一些必须在 zygote 进程中进行的初始化工作，用于共享内存
        WebViewFactory.prepareWebViewInZygote();
        warmUpJcaProviders();

        sPreloadComplete = true;
    }

preload() 方法主要进行一些类，资源，共享库的预加载工作，以提升运行时效率。下面依次来看一下都预加载了哪些内容。

preloadClasses()

> ZygoteInit.java

private static void preloadClasses() {
    ......
    InputStream is;
    try {
        // /system/etc/preloaded-classes
        is = new FileInputStream(PRELOADED_CLASSES);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        Log.e(TAG, "Couldn't find " + PRELOADED_CLASSES + ".");
        return;
    }

    try {
        BufferedReader br
            = new BufferedReader(new InputStreamReader(is), 256);

        int count = 0;
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            // Skip comments and blank lines.
            line = line.trim();
            if (line.startsWith("#") || line.equals("")) {
                continue;
            }

            try {
                // Load and explicitly initialize the given class. Use
                // Class.forName(String, boolean, ClassLoader) to avoid repeated stack lookups
                // (to derive the caller's class-loader). Use true to force initialization, and
                // null for the boot classpath class-loader (could as well cache the
                // class-loader of this class in a variable).
                Class.forName(line, true, null);
                count++;
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                Log.w(TAG, "Class not found for preloading: " + line);
            } catch (UnsatisfiedLinkError e) {
                Log.w(TAG, "Problem preloading " + line + ": " + e);
            } catch (Throwable t) {
                ......
            }
        }
    } catch (IOException e) {
        Log.e(TAG, "Error reading " + PRELOADED_CLASSES + ".", e);
    } finally {
        IoUtils.closeQuietly(is);
        ......
    }
}

只保留了核心逻辑代码。读取 /system/etc/preloaded-classes 文件，并通过 Class.forName() 方法逐行加载文件中声明的类。提前预加载系统常用的类无疑可以提升运行时效率，但是这个预加载常用类的工作通常都会很重。搜索整个源码库，在 /frameworks/base/config 目录下发现一份 preloaded-classes 文件，打开这个文件，一共 6558 行，这就意味着要提前加载数千个类，这无疑会消耗很长时间，以增加 Android 系统启动时间的代价提升了运行时的效率。

preloadResources()

> ZygoteInit.java

private static void preloadResources() {
    final VMRuntime runtime = VMRuntime.getRuntime();

    try {
        mResources = Resources.getSystem();
        mResources.startPreloading();
        if (PRELOAD_RESOURCES) {
            TypedArray ar = mResources.obtainTypedArray(
                    com.android.internal.R.array.preloaded_drawables);
            int N = preloadDrawables(ar);
            ar.recycle();
            ......
            ar = mResources.obtainTypedArray(
                    com.android.internal.R.array.preloaded_color_state_lists);
            N = preloadColorStateLists(ar);
            ar.recycle();

            if (mResources.getBoolean(
                    com.android.internal.R.bool.config_freeformWindowManagement)) {
                ar = mResources.obtainTypedArray(
                    com.android.internal.R.array.preloaded_freeform_multi_window_drawables);
                N = preloadDrawables(ar);
                ar.recycle();
            }
        }
        mResources.finishPreloading();
    } catch (RuntimeException e) {
        Log.w(TAG, "Failure preloading resources", e);
    }
}

从源码中可知，主要加载的资源有：

com.android.internal.R.array.preloaded_drawables
com.android.internal.R.array.preloaded_color_state_lists
com.android.internal.R.array.preloaded_freeform_multi_window_drawables

preloadSharedLibraries()

> ZygoteInit.java

private static void preloadSharedLibraries() {
    Log.i(TAG, "Preloading shared libraries...");
    System.loadLibrary("android");
    System.loadLibrary("compiler_rt");
    System.loadLibrary("jnigraphics");
}

预加载了三个共享库， libandroid.so 、 libcompiler_rt.so 和 libjnigraphics.so 。

gcAndFinalize()

> ZygoteInit.java

static void gcAndFinalize() {
    final VMRuntime runtime = VMRuntime.getRuntime();

    /* runFinalizationSync() lets finalizers be called in Zygote,
     * which doesn't have a HeapWorker thread.
     */
    System.gc();
    runtime.runFinalizationSync();
    System.gc();
}

在 forkSystemServer() 之前会主动进行一次 GC 操作。

forkSystemServer()

主动调用 GC 之后，Zygote 就要去做它的大事 —— fork SystemServer 进程了。

> ZygoteInit.java

private static Runnable forkSystemServer(String abiList, String socketName,
    
    ......
    
    /* Hardcoded command line to start the system server */
    // 启动参数
    String args[] = {
        "--setuid=1000",
        "--setgid=1000",
        "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1021,1023,1024,1032,1065,3001,3002,3003,3006,3007,3009,3010",
        "--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,
        "--nice-name=system_server", // 进程名
        "--runtime-args",
        "--target-sdk-version=" + VMRuntime.SDK_VERSION_CUR_DEVELOPMENT,
        "com.android.server.SystemServer", // 加载类名
    };
    ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;

    int pid;

    try {
        parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);
        ZygoteConnection.applyDebuggerSystemProperty(parsedArgs);
        ZygoteConnection.applyInvokeWithSystemProperty(parsedArgs);

        boolean profileSystemServer = SystemProperties.getBoolean(
                "dalvik.vm.profilesystemserver", false);
        if (profileSystemServer) {
            parsedArgs.runtimeFlags |= Zygote.PROFILE_SYSTEM_SERVER;
        }

        /* Request to fork the system server process
         * fork system_server 进程
         */
        pid = Zygote.forkSystemServer(
                parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
                parsedArgs.gids,
                parsedArgs.runtimeFlags,
                null,
                parsedArgs.permittedCapabilities,
                parsedArgs.effectiveCapabilities);
    } catch (IllegalArgumentException ex) {
        throw new RuntimeException(ex);
    }

    /* For child process */
    // pid == 0 表示子进程，从这里开始进入 system_server 进程
    if (pid == 0) {
        if (hasSecondZygote(abiList)) { // 如果有第二个 Zygote
            waitForSecondaryZygote(socketName);
        }

        zygoteServer.closeServerSocket(); // 关闭并释放从 Zygote copy 过来的 socket
        return handleSystemServerProcess(parsedArgs); // 完成新创建的 system_server 进程的剩余工作
    }

    /**
     * 注意 fork() 函数式一次执行，两次返回（两个进程对同一程序的两次执行）。
     * pid > 0  说明还是父进程。pid = 0 说明进入了子进程
     * 所以这里的 return null 依旧会执行 
     */
    return null;
}

从上面的启动参数可以看到， SystemServer 进程的 uid 和 gid 都是 1000，进程名是 system_server ，其最后要加载的类名是 com.android.server.SystemServer 。准备好一系列参数之后通过 ZygoteConnection.Arguments() 拼接，接着调用 Zygote.forkSystemServer() 方法真正的 fork 出子进程 system_server 。

> Zygote.java

public static int forkSystemServer(int uid, int gid, int[] gids, int runtimeFlags,
        int[][] rlimits, long permittedCapabilities, long effectiveCapabilities) {
    VM_HOOKS.preFork();
    // Resets nice priority for zygote process.
    resetNicePriority();
    int pid = nativeForkSystemServer(
            uid, gid, gids, runtimeFlags, rlimits, permittedCapabilities, effectiveCapabilities);
    // Enable tracing as soon as we enter the system_server.
    if (pid == 0) {
        Trace.setTracingEnabled(true, runtimeFlags);
    }
    VM_HOOKS.postForkCommon();
    return pid;
}

native private static int nativeForkSystemServer(int uid, int gid, int[] gids, int runtimeFlags,
        int[][] rlimits, long permittedCapabilities, long effectiveCapabilities);

最后的 fork() 操作是在 native 层完成的。再回到 ZygoteInit.forkSystemServer() 中执行 fork() 之后的逻辑处理：

if(pid == 0){
    ......
    return handleSystemServerProcess(parsedArgs);
}

return null;

按正常逻辑思维，这两处 return 只会执行一次，其实不然。 fork() 函数是一次执行，两次返回。说的更严谨一点是 两个进程对用一个程序的两次执行 。当 pid == 0 时，说明现在处于子进程，当 pid > 0 时，说明处于父进程。在刚 fork 出子进程的时候，父子进程的数据结构基本是一样的，但是之后就分道扬镳了，各自执行各自的逻辑。所以上面的代码段中会有两次返回值，子进程 (system_server) 中会返回执行 handleSystemServerProcess(parsedArgs) 的结果，父进程 (zygote) 会返回 null 。对于两个不同的返回值又会分别做什么处理呢？我们回到 ZygoteInit.main() 中：

if (startSystemServer) {
        Runnable r = forkSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);

        // {@code r == null} in the parent (zygote) process, and {@code r != null} in the
        // child (system_server) process.
        // r == null 说明是在 zygote 进程
        // r != null 说明是在 system_server 进程
        if (r != null) {
            r.run(); 
            return;
        }
    }
    
    // 循环等待处理客户端请求
    caller = zygoteServer.runSelectLoop(abiList);

子进程 system_server 返回的是一个 Runnable，执行 r.run() ，然后就直接 return 了。而父进程 zygote 返回的是 null，所以不满足 if 的判断条件，继续往下执行 runSelectLoop 。父子进程就此分道扬镳，各干各的事。

下面就来分析 runSelectLoop() 和 handleSystemServerProcess() 这两个方法，看看 Zygote 和 SystemServer 这对父子进程继续做了些什么工作。

handleSystemServerProcess

到这里其实已经脱离 Zygote 的范畴了，本准备放在下一篇 SystemServer 源码解析中再介绍，可是这里不写又觉得 Zygote 介绍的不完整，索性就一并说了。

> ZygoteInit.java

private static Runnable handleSystemServerProcess(ZygoteConnection.Arguments parsedArgs) {
    // set umask to 0077 so new files and directories will default to owner-only permissions.
    // umask一般是用在你初始创建一个目录或者文件的时候赋予他们的权限
    Os.umask(S_IRWXG | S_IRWXO);

    // 设置当前进程名为 "system_server"
    if (parsedArgs.niceName != null) { 
        Process.setArgV0(parsedArgs.niceName);
    }

    final String systemServerClasspath = Os.getenv("SYSTEMSERVERCLASSPATH");
    if (systemServerClasspath != null) {
        // dex 优化操作
        performSystemServerDexOpt(systemServerClasspath);
        // Capturing profiles is only supported for debug or eng builds since selinux normally
        // prevents it.
        boolean profileSystemServer = SystemProperties.getBoolean(
                "dalvik.vm.profilesystemserver", false);
        if (profileSystemServer && (Build.IS_USERDEBUG || Build.IS_ENG)) {
            try {
                prepareSystemServerProfile(systemServerClasspath);
            } catch (Exception e) {
                Log.wtf(TAG, "Failed to set up system server profile", e);
            }
        }
    }

    if (parsedArgs.invokeWith != null) { // invokeWith 一般为空
        String[] args = parsedArgs.remainingArgs;
        // If we have a non-null system server class path, we'll have to duplicate the
        // existing arguments and append the classpath to it. ART will handle the classpath
        // correctly when we exec a new process.
        if (systemServerClasspath != null) {
            String[] amendedArgs = new String[args.length + 2];
            amendedArgs[0] = "-cp";
            amendedArgs[1] = systemServerClasspath;
            System.arraycopy(args, 0, amendedArgs, 2, args.length);
            args = amendedArgs;
        }

        WrapperInit.execApplication(parsedArgs.invokeWith,
                parsedArgs.niceName, parsedArgs.targetSdkVersion,
                VMRuntime.getCurrentInstructionSet(), null, args);

        throw new IllegalStateException("Unexpected return from WrapperInit.execApplication");
    } else {
        ClassLoader cl = null;
        if (systemServerClasspath != null) {
            // 创建类加载器，并赋给当前线程
            cl = createPathClassLoader(systemServerClasspath, parsedArgs.targetSdkVersion);
                
            Thread.currentThread().setContextClassLoader(cl);
        }

        /*
         * Pass the remaining arguments to SystemServer.
         */
        return ZygoteInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion, parsedArgs.remainingArgs, cl);
    }

    /* should never reach here */
}

设置进程名为 system_server ，执行 dex 优化，给当前线程设置类加载器，最后调用 ZygoteInit.zygoteInit() 继续处理剩余参数。

public static final Runnable zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader) {
    ......
    // Redirect System.out and System.err to the Android log.
    // 重定向 System.out 和 System.err 到 Android log
    RuntimeInit.redirectLogStreams();

    RuntimeInit.commonInit(); // 一些初始化工作
    ZygoteInit.nativeZygoteInit(); // native 层初始化
    return RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader); // 调用入口函数
}

重定向 Log，进行一些初始化工作。这部分不细说了，点击文章开头给出的源码链接，大部分都做了注释。最后调用 RuntimeInit.applicationInit() ，继续追进去看看。

> RuntimeInit.java

protected static Runnable applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv,
        ClassLoader classLoader) {
        
    ......
    final Arguments args = new Arguments(argv); // 解析参数

    ......
    // 寻找 startClass 的 main() 方法。这里的 startClass 是 com.android.server.SystemServer
    return findStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);
}

这里的 startClass 参数是 com.android.server.SystemServer 。 findStaticMain() 方法看名字就能知道它的作用是找到 main() 函数，这里是要找到 com.android.server.SystemServer 类的 main() 方法。

protected static Runnable findStaticMain(String className, String[] argv,
        ClassLoader classLoader) {
    Class<?> cl;

    try {
        cl = Class.forName(className, true, classLoader);
    } catch (ClassNotFoundException ex) {
        throw new RuntimeException(
                "Missing class when invoking static main " + className,
                ex);
    }

    Method m;
    try {
        // 寻找 main() 方法
        m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });
    } catch (NoSuchMethodException ex) {
        throw new RuntimeException(
                "Missing static main on " + className, ex);
    } catch (SecurityException ex) {
        throw new RuntimeException(
                "Problem getting static main on " + className, ex);
    }

    int modifiers = m.getModifiers();
    if (! (Modifier.isStatic(modifiers) && Modifier.isPublic(modifiers))) {
        throw new RuntimeException(
                "Main method is not public and static on " + className);
    }

    /*
     * This throw gets caught in ZygoteInit.main(), which responds
     * by invoking the exception's run() method. This arrangement
     * clears up all the stack frames that were required in setting
     * up the process.
     * 返回一个 Runnable，在 Zygote 的 main() 方法中执行器 run() 方法
     * 之前的版本是抛出一个异常，在 main() 方法中捕获
     */
    return new MethodAndArgsCaller(m, argv);
}

找到 main() 方法并构建一个 Runnable 对象 MethodAndArgsCaller 。这里返回的 Runnable 对象会在哪里执行呢？又要回到文章开头的 ZygoteInit.main() 函数了，在 forkSystemServer() 之后，子进程执行 handleSystemServerProcess() 并返回一个 Runnable 对象，在 ZygoteInit.main() 中会执行其 run() 方法。

再来看看 MethodAndArgsCaller 的 run() 方法吧！

static class MethodAndArgsCaller implements Runnable {
    /** method to call */
    private final Method mMethod;

    /** argument array */
    private final String[] mArgs;

    public MethodAndArgsCaller(Method method, String[] args) {
        mMethod = method;
        mArgs = args;
    }

    public void run() {
        try {
            mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });
        } catch (IllegalAccessException ex) {
            throw new RuntimeException(ex);
        } catch (InvocationTargetException ex) {
            Throwable cause = ex.getCause();
            if (cause instanceof RuntimeException) {
                throw (RuntimeException) cause;
            } else if (cause instanceof Error) {
                throw (Error) cause;
            }
            throw new RuntimeException(ex);
        }
    }
}

就一件事，执行参数中的 method 。这里的 method 就是 com.android.server.SystemServer 的 main() 方法。到这里， SystemServer 就要正式工作了。

其实在老版本的 Android 源码中，并不是通过这种方法执行 SystemServer.main() 的。老版本的 MethodAndArgsCaller 是 Exception 的子类，在这里会直接抛出异常，然后在 ZygoteInit.main() 方法中进行捕获，捕获之后执行其 run() 方法。

SystemServer 的具体分析就放到下篇文章吧，本篇的主角还是 Zygote ！

看到这里， Zygote 已经完成了一件人生大事，孵化出了 SystemServer 进程。但是作为 “女娲” ，造人的任务还是停不下来，任何一个应用进程的创建还是离不开它的。 ZygoteServer.runSlectLoop() 给它搭好了和客户端之前的桥梁。

runSelectLoop

> ZygoteServer.java

Runnable runSelectLoop(String abiList) {
    ArrayList<FileDescriptor> fds = new ArrayList<FileDescriptor>();
    ArrayList<ZygoteConnection> peers = new ArrayList<ZygoteConnection>();

    // mServerSocket 是之前在 Zygote 中创建的
    fds.add(mServerSocket.getFileDescriptor());
    peers.add(null);

    while (true) {
        StructPollfd[] pollFds = new StructPollfd[fds.size()];
        for (int i = 0; i < pollFds.length; ++i) {
            pollFds[i] = new StructPollfd();
            pollFds[i].fd = fds.get(i);
            pollFds[i].events = (short) POLLIN;
        }
        try {
            // 有事件来时往下执行，没有时就阻塞
            Os.poll(pollFds, -1);
        } catch (ErrnoException ex) {
            throw new RuntimeException("poll failed", ex);
        }
        for (int i = pollFds.length - 1; i >= 0; --i) {
            if ((pollFds[i].revents & POLLIN) == 0) {
                continue;
            }

            if (i == 0) { // 有新客户端连接
                ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer(abiList);
                peers.add(newPeer);
                fds.add(newPeer.getFileDesciptor());
            } else { // 处理客户端请求
                try {
                    ZygoteConnection connection = peers.get(i);
                    final Runnable command = connection.processOneCommand(this);

                    ......
                } catch (Exception e) {
                   ......
            }
        }
    }
}

mServerSocket 是 ZygoteInit.main() 中一开始就建立的服务端 socket，用于处理客户端请求。一看到 while(true) 就肯定会有阻塞操作。 Os.poll() 在有事件来时往下执行，否则就阻塞。当有客户端请求过来时，调用 ZygoteConnection.processOneCommand() 方法来处理。

processOneCommand() 源码很长，这里就贴一下关键部分：

......
pid = Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.uid, parsedArgs.gid, parsedArgs.gids,
        parsedArgs.runtimeFlags, rlimits, parsedArgs.mountExternal, parsedArgs.seInfo,
        parsedArgs.niceName, fdsToClose, fdsToIgnore, parsedArgs.startChildZygote,
        parsedArgs.instructionSet, parsedArgs.appDataDir);

try {
    if (pid == 0) {
        // in child 进入子进程
        zygoteServer.setForkChild();

        zygoteServer.closeServerSocket();
        IoUtils.closeQuietly(serverPipeFd);
        serverPipeFd = null;

        return handleChildProc(parsedArgs, descriptors, childPipeFd,
                parsedArgs.startChildZygote);
    } else {
        // In the parent. A pid < 0 indicates a failure and will be handled in
        // handleParentProc.
        IoUtils.closeQuietly(childPipeFd);
        childPipeFd = null;
        handleParentProc(pid, descriptors, serverPipeFd);
        return null;
    }
} finally {
            IoUtils.closeQuietly(childPipeFd);
            IoUtils.closeQuietly(serverPipeFd);
}

乍一看是不是感觉有点眼熟？没错，这一块的逻辑和 forkSystemServer() 很相似，只是这里 fork 的是普通应用进程，调用的是 forkAndSpecialize() 方法。中间的代码调用就不在这详细分析了，最后还是会调用到 findStaticMain() 执行应用进程的对应 main() 方法，感兴趣的同学可以到我的源码项目 android_9.0.0_r45 阅读相关文件，注释还是比较多的。

还有一个问题，上面只分析了 Zygote 接收到客户端请求并响应，那么这个客户端可能是谁呢？具体又是如何与 Zygote 通信的呢？关于这个问题，后续文章中肯定会写到，关注我的 Github 仓库 android_9.0.0_r45 ，所有文章都会第一时间同步过去。

总结

来一张时序图总结全文：

Java 世界的盘古和女娲 —— Zygote

最后想说说如何阅读 AOSP 源码和开源项目源码。我的看法是，不要上来就拼命死磕，一行一行的非要全部看懂。首先要理清脉络，能大致的理出来一个时序图，然后再分层细读。这个细读的过程中碰到不懂的知识点就得自己去挖掘，比如文中遇到的 forkSystemServer() 为什么会返回两次？当然，对于实在超出自己知识范畴的内容，也可以选择性的暂时跳过，日后再战。最后的最后，来篇技术博客吧！理清，看懂，表达，都会逐步加深你对源码的了解程度，还能分享知识，反馈社区，何乐而不为呢？

下篇文章会具体说说 SystemServer 进程具体都干了些什么。

文章首发微信公众号： 秉心说 ，专注 Java 、 Android 原创知识分享，LeetCode 题解。

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Java 世界的盘古和女娲 —— Zygote