Blog - Android App 啟動(dòng)流程源碼分析

App 啟動(dòng)是多個(gè)進(jìn)程復(fù)雜交互的過(guò)程，本文主要分析從 Launcher 到 App 啟動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)用層開發(fā)人員需要知道的大致流程。

流程總覽

流程概覽.png

名詞說(shuō)明

Launcher：桌面應(yīng)用進(jìn)程；
AMS：ActivityManagerService，位于系統(tǒng) system_server 進(jìn)程中；
App：要啟動(dòng)的 App 進(jìn)程。

大致流程

流程上大體可分為四步：

1. Launcher 通知 AMS 啟動(dòng) App。
2. AMS 通知 Launcher 休眠。
3. AMS 啟動(dòng)目標(biāo) App 進(jìn)程。
4. AMS 啟動(dòng)目標(biāo) App 的 Activity。

詳細(xì)步驟

下面將分析每一步驟在 Android 應(yīng)用程序進(jìn)程中所做的事。

步驟1：Launcher 通知 AMS 啟動(dòng) App

Launcher 通知 AMS 啟動(dòng) App.png

如圖，Launcher 的 Activity 的經(jīng)過(guò)層層調(diào)用，最終交給 AMS 去啟動(dòng)目標(biāo) App。

這里，IActivityManager 是應(yīng)用程序進(jìn)程與 SystemServer（AMS 所在進(jìn)程）通信的 Binder 在 Client 端的代理，因?yàn)槭菓?yīng)用程序進(jìn)程向 AMS 發(fā)消息，所以應(yīng)用程序進(jìn)程是 Client 端。

步驟2：AMS 通知 Launcher 休眠。

AMS 在收到 Launcher 請(qǐng)求之后，會(huì)去目標(biāo) App 的 AndroidManifest 中檢查 Activity 是否存在，不存在則拋出 ActivityNotFoundException。如果校驗(yàn)沒(méi)有問(wèn)題，則會(huì)將要啟動(dòng)的頁(yè)面保存起來(lái)，然后通知 Launcher 休眠。

通知 Launcher 休眠也是 Binder 通信過(guò)程，由于這次是 AMS 向 Launcher 發(fā)消息，所以 AMS 是 Client 端。它的 Client 端類為 ApplicationThreadProxy，它將方法傳給 Server 端（應(yīng)用程序進(jìn)程）的 ApplicationThread。你搜索不到 ApplicationThread，因?yàn)樗?ActivityThread 的內(nèi)部類。

下面流程圖只分析 Launcher 休眠的過(guò)程，即在應(yīng)用程序進(jìn)程的具體執(zhí)行步驟，因?yàn)閷?duì)于應(yīng)用層開發(fā)人員來(lái)說(shuō)這些方法調(diào)用相較 AMS 復(fù)雜的方法傳遞更具實(shí)際開發(fā)意義。

AMS 通知 Launcher 休眠.png

其中 performPauseActivity() 最終執(zhí)行了 Activity.onPause()。

步驟3：AMS 啟動(dòng)目標(biāo) App 進(jìn)程

Launcher 休眠之后，通過(guò) IActivityManager 告知了 AMS，然后 AMS 就可以啟動(dòng)目標(biāo) Activity 了，但是在此之前，還需要判斷目標(biāo)程序的進(jìn)程是否已經(jīng)啟動(dòng)，如果沒(méi)有啟動(dòng)，則會(huì)做如下工作：

1. AMS 通知 Zygote fork 一個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程。（不屬于文本重點(diǎn)）
2. AMS 創(chuàng)建 ActivityThread （UI 主線程），執(zhí)行 main 方法。這里的 main，就可以看作是 Java 入口的 main 函數(shù)。
3. ActivityThread 線程中創(chuàng)建 Looper、Instrumentation、Application，并執(zhí)行 Application.onCreate。
4. 通知 AMS，App 初始化完畢。

從 main 函數(shù)開始，進(jìn)入應(yīng)用程序進(jìn)程，所以下面流程圖也是從 main 方法開始。期間與 AMS 交互過(guò)程中 AMS 所在進(jìn)程的方法調(diào)用已省略。

AMS 啟動(dòng)目標(biāo) App 進(jìn)程.png

其中 ActivityThread.handleBindApplication 方法中創(chuàng)建了 Instrumentation、ContextImpl、Application，并間接調(diào)用了 Application.onCreate()。

步驟4：AMS 啟動(dòng)目標(biāo) App 的 Activity

應(yīng)用程序進(jìn)程啟動(dòng)之后，就可以正常啟動(dòng) Activity 了。

步驟3 AMS 在調(diào)用 ApplicationThread.bindApplication() 之后，最終會(huì)調(diào)用app.thread.scheduleLaunchActivity()，將方法通過(guò) Binder 傳給 ApplicationThread.scheduleLaunchActivity()，其實(shí)際執(zhí)行方法為ActivityThread.handleLaunchActivity()。

之后將調(diào)用 ActivityThread.performLaunchActivity()，該方法將創(chuàng)建我們熟悉的 Context，并通過(guò) ClassLoader 創(chuàng)建 Activity，最終執(zhí)行 Activity.onCreate()。

ActivityThread.handleLaunchActivity() 還執(zhí)行了 Activity.onRestart()、Activity.onStart()、Activity.onResume() 等熟悉的生命周期方法。

下面的流程圖包括了 Activity 創(chuàng)建運(yùn)行過(guò)程中非常重要的方法，關(guān)于 Activity 生命周期方法的執(zhí)行順序還可以參考 源碼分析 Activity 可見(jiàn)性真實(shí)時(shí)機(jī)。

AMS 啟動(dòng)目標(biāo) App 的 Activity.png

總結(jié)

以上就是 Launcher 啟動(dòng) App 過(guò)程中，應(yīng)用程序進(jìn)程涉及到的關(guān)鍵代碼。

熟悉以上流程可以幫助理解 Android 啟動(dòng)原理，為 Android 插件化、組件化鋪平道路。