Android Activity——啟動過程探索（二）

Activity 系列博客

在《Android Activity——啟動過程探索（一）中我們知道了Activity啟動的生命周期回調(diào)，并且分析了其中當(dāng)前Activity的 onPause() 和新打開的Activity的 onCreate() 回調(diào)方法執(zhí)行步驟，在這篇文章中接著分析新打開的Activity的 onStart()和onResume()回調(diào)執(zhí)行過程。

注意：以下分析過程，源碼版本為 Android 10（Api 29），不同Android版本可能有一些差別。

新的Activity調(diào)用 onStart()

Activity 啟動流程-3. 新Activity流程 onStart().png

根據(jù)上圖查看對應(yīng)的方法：

當(dāng)我們調(diào)用 startActivity() 之后，系統(tǒng)按如下步驟執(zhí)行:

-> Activity#startActivity()
-> Activity#startActivityForResult()
-> Instrumentation#execStartActivity(activity, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,intent, requestCode, options)

說明：

  1. mMainThread.getApplicationThread() 返回 ApplicationThread
  2. ApplicationThread 的聲明為 ActivityThread.ApplicationThread extends IApplicationThread.Stub

-> ActivityTaskManagerService#startActivity()

說明：

  1. ActivityTaskManagerService 通過 ActivityTaskManager.getService() 獲取
  2. ActivityTaskManager.getService() 返回 IActivityTaskManager
  3. ActivityTaskManagerService 的聲明為 ActivityTaskManagerService extends IActivityTaskManager.Stub，所以上一步是： ActivityTaskManagerService#startActivity()

-> ActivityTaskManagerService#startActivityAsUser()

說明：

  1. 會多次調(diào)用重載方法，這里就看做一步了，最終走到 下一步

-> ActivityStartController#obtainStarter()

說明：

  1. ActivityStartController 通過 getActivityStartController() 方法獲取
  2. ActivityStartController.obtainStarter() 方法返回的是ActivityStarter對象
  3. 然后設(shè)置數(shù)據(jù)，實際調(diào)用的都是 ActivityStarter 中的設(shè)置數(shù)據(jù)方法，最終調(diào)用 ActivityStarter 的 execute() 方法

具體代碼如下：

    getActivityStartController().obtainStarter(intent, "startActivityAsUser")
                .setCaller(caller)
                .setCallingPackage(callingPackage)
                .setResolvedType(resolvedType)
                .setResultTo(resultTo)
                .setResultWho(resultWho)
                .setRequestCode(requestCode)
                .setStartFlags(startFlags)
                .setProfilerInfo(profilerInfo)
                .setActivityOptions(bOptions)
                .setMayWait(userId) // 注意該方法，會將ActivityStarter mRequest.mayWait = true;
                .execute();

-> ActivityStarter#execute()

說明：

  1. 上一步的 setMayWait() 方法 會將 ActivityStarter 中的 mRequest.mayWait 標(biāo)識置為 true，在 execute() 方法中會通過該標(biāo)記判斷下一步執(zhí)行的方法

-> ActivityStarter#startActivityMayWait()
-> ActivityStarter#startActivity()

說明：

  1. 會多次調(diào)用重載 startActivity() 方法，這里就看做一步了，最終走到 下一步

-> ActivityStarter#startActivityUnchecked()
-> RootActivityContainer#resumeFocusedStacksTopActivities()

說明：

  1. 調(diào)用重載無參數(shù)方法，由無參數(shù)方法調(diào)用有參數(shù)方法，參數(shù)都為null，看做一步，走到下一步

-> ActivityStack#resumeTopActivityUncheckedLocked()
-> ActivityStack#resumeTopActivityInnerLocked()
-> ActivityStackSupervisor#startSpecificActivityLocked()
-> ActivityStackSupervisor#realStartActivityLocked()

realStartActivityLocked() 方法中有如下代碼：

// Create activity launch transaction.
final ClientTransaction clientTransaction = ClientTransaction.obtain(
        proc.getThread(), r.appToken);

final DisplayContent dc = r.getDisplay().mDisplayContent;
clientTransaction.addCallback(LaunchActivityItem.obtain(new Intent(r.intent),
        System.identityHashCode(r), r.info,
        mergedConfiguration.getGlobalConfiguration(),
        mergedConfiguration.getOverrideConfiguration(), r.compat,
        r.launchedFromPackage, task.voiceInteractor, proc.getReportedProcState(),
        r.icicle, r.persistentState, results, newIntents,
        dc.isNextTransitionForward(), proc.createProfilerInfoIfNeeded(),r.assistToken));

mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(clientTransaction);

說明：

  1. mService.getLifecycleManager() 方法返回的對象是 ClientLifecycleManager，（其中mService 是 ActivityTaskManagerService）
  2. 創(chuàng)建 ClientTransaction 對象后，調(diào)用了它的 addCallback() 方法，增加了 LaunchActivityItem 對象（LaunchActivityItem extends ClientTransactionItem）

-> ClientLifecycleManager#scheduleTransaction(ClientTransaction transaction)
-> ClientTransaction#schedule()
-> IApplicationThread#scheduleTransaction()

說明：

  1. IApplicationThread就是ActivityThread.ApplicationThread
  2. 在 ActivityThread.ApplicationThread 中直接調(diào)用了 ActivityThread.this.scheduleTransaction(transaction)，所以最終調(diào)用的是 ActivityThread#scheduleTransaction()，但是 ActivityThread 中并沒有這個方法，是在其父類 ClientTransactionHandler 中的方法（ ActivityThread extends ClientTransactionHandler）

-> ClientTransactionHandler#sendMessage()

說明：

  1. sendMessage() 方法在 ClientTransactionHandler中定義，由子類 ActivityThread 實現(xiàn)

  2. 在sendMessage()方法中傳遞的 what 是 ActivityThread.H.EXECUTE_TRANSACTION

  3. 在ActivityThread中的handler消息都是由 ActivityThread 內(nèi)部類 H 負(fù)責(zé)處理，所以查看 H 類中 handleMessage() 方法對應(yīng)的處理邏輯

     case EXECUTE_TRANSACTION:
     final ClientTransaction transaction = (ClientTransaction) msg.obj;
     mTransactionExecutor.execute(transaction);
     if (isSystem()) {
         transaction.recycle();
     }
     break;

  4. mTransactionExecutor 對象是 TransactionExecutor

-> TransactionExecutor#execute(transaction)

==== 標(biāo)記 =============================== 以上部分和上一步的是一樣的 ==================================== 標(biāo)記 ====

-> TransactionExecutor#executeCallbacks(transaction)
-> TransactionExecutor#cycleToPath(ActivityClientRecord r, int finish, boolean excludeLastState,ClientTransaction transaction)

說明：

  1. 直接是調(diào)用的4個參數(shù)的方法，且第三個參數(shù)傳遞的是 true

  2. 核心代碼

    final IntArray path = mHelper.getLifecyclePath(start, finish, excludeLastState);
    performLifecycleSequence(r, path, transaction);

getLifecyclePath() 方法參數(shù)說明：
1. start：在上一步（調(diào)用新的Activity的onCreate()方法）中的performLaunchActivity()方法中ActivityClientRecord的狀態(tài)已經(jīng)變?yōu)榱薕N_CREATE（值為：1）
2. finish：在 ActivityStackSupervisor#realStartActivityLocked()方法中有如下代碼：

        if (andResume) {
            lifecycleItem = ResumeActivityItem.obtain(dc.isNextTransitionForward());
        } else {
            lifecycleItem = PauseActivityItem.obtain();
        }
        clientTransaction.setLifecycleStateRequest(lifecycleItem);

往前走能知道 andResume 參數(shù)為 true，所以這里的 lifecycleItem 為 ResumeActivityItem，參數(shù) finish 通過 lifecycleItem.getTargetState() 獲取（lifecycleItem  為 ResumeActivityItem）到的結(jié)果為 ON_RESUME (值為：3)

  1. mHelper.getLifecyclePath() 實際是 TransactionExecutorHelper#getLifecyclePath()，代碼如下：

         public IntArray getLifecyclePath(int start, int finish, boolean excludeLastState) {
         // ...
         mLifecycleSequence.clear();
         if (finish >= start) {
             // just go there
             for (int i = start + 1; i <= finish; i++) {
                 mLifecycleSequence.add(i);
             }
         }
         // ...
         // 這里的參數(shù) excludeLastState 就是上面調(diào)用 cycleToPath() 方法的第三個參數(shù)，是true 
         if (excludeLastState && mLifecycleSequence.size() != 0) {
             mLifecycleSequence.remove(mLifecycleSequence.size() - 1);
         }
         return mLifecycleSequence;
     }

那么結(jié)果就是一個包含了元素 2 的數(shù)組。

-> TransactionExecutor#performLifecycleSequence(ActivityClientRecord r, IntArray path,ClientTransaction transaction)

說明：

private void performLifecycleSequence(ActivityClientRecord r, IntArray path,ClientTransaction transaction) {
    // path 數(shù)組的元素只包含了 2 也就是對應(yīng) ON_START 常量，所以這里只保留了相關(guān)代碼      
    final int size = path.size();
    for (int i = 0, state; i < size; i++) {
        state = path.get(i);
        switch (state) {
            case ON_START:
                mTransactionHandler.handleStartActivity(r, mPendingActions);
                break;
        }
    }
}

-> ClientTransactionHandler#handleStartActivity()

說明：

  1. handleStartActivity() 方法在 ClientTransactionHandler中定義，由子類 ActivityThread 實現(xiàn)，所以查看 ActivityThread 的 handleStartActivity()

-> Activity#performStart()
-> Instrumentation#callActivityOnStart()
-> Activity#onStart()

通過以上過程，最終調(diào)用了新的Activity 的 onStart() 回調(diào)方法。接下來，繼續(xù)查看新的Activity 的 onResume() 回調(diào)執(zhí)行過程。

新的Activity調(diào)用 onResume()

Activity 啟動流程-4. 新的Activity流程 onResume().png

根據(jù)上圖查看對應(yīng)的方法：

當(dāng)我們調(diào)用 startActivity() 之后，系統(tǒng)按如下步驟執(zhí)行:

-> Activity#startActivity()
-> Activity#startActivityForResult()
-> Instrumentation#execStartActivity(activity, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,intent, requestCode, options)

說明：

  1. mMainThread.getApplicationThread() 返回 ApplicationThread
  2. ApplicationThread 的聲明為 ActivityThread.ApplicationThread extends IApplicationThread.Stub

-> ActivityTaskManagerService#startActivity()

說明：

  1. ActivityTaskManagerService 通過 ActivityTaskManager.getService() 獲取
  2. ActivityTaskManager.getService() 返回 IActivityTaskManager
  3. ActivityTaskManagerService 的聲明為 ActivityTaskManagerService extends IActivityTaskManager.Stub，所以上一步是： ActivityTaskManagerService#startActivity()

-> ActivityTaskManagerService#startActivityAsUser()

說明：

  1. 會多次調(diào)用重載方法，這里就看做一步了，最終走到 下一步

-> ActivityStartController#obtainStarter()

說明：

  1. ActivityStartController 通過 getActivityStartController() 方法獲取
  2. ActivityStartController.obtainStarter() 方法返回的是ActivityStarter對象
  3. 然后設(shè)置數(shù)據(jù)，實際調(diào)用的都是 ActivityStarter 中的設(shè)置數(shù)據(jù)方法，最終調(diào)用 ActivityStarter 的 execute() 方法

具體代碼如下：

    getActivityStartController().obtainStarter(intent, "startActivityAsUser")
                .setCaller(caller)
                .setCallingPackage(callingPackage)
                .setResolvedType(resolvedType)
                .setResultTo(resultTo)
                .setResultWho(resultWho)
                .setRequestCode(requestCode)
                .setStartFlags(startFlags)
                .setProfilerInfo(profilerInfo)
                .setActivityOptions(bOptions)
                .setMayWait(userId) // 注意該方法，會將ActivityStarter mRequest.mayWait = true;
                .execute();

-> ActivityStarter#execute()

說明：

  1. 上一步的 setMayWait() 方法 會將 ActivityStarter 中的 mRequest.mayWait 標(biāo)識置為 true，在 execute() 方法中會通過該標(biāo)記判斷下一步執(zhí)行的方法

-> ActivityStarter#startActivityMayWait()
-> ActivityStarter#startActivity()

說明：

  1. 會多次調(diào)用重載 startActivity() 方法，這里就看做一步了，最終走到 下一步

-> ActivityStarter#startActivityUnchecked()
-> RootActivityContainer#resumeFocusedStacksTopActivities()

說明：

  1. 調(diào)用重載無參數(shù)方法，由無參數(shù)方法調(diào)用有參數(shù)方法，參數(shù)都為null，看做一步，走到下一步

-> ActivityStack#resumeTopActivityUncheckedLocked()
-> ActivityStack#resumeTopActivityInnerLocked()
-> ActivityStackSupervisor#startSpecificActivityLocked()
-> ActivityStackSupervisor#realStartActivityLocked()

realStartActivityLocked() 方法中有如下代碼：

// Create activity launch transaction.
final ClientTransaction clientTransaction = ClientTransaction.obtain(
        proc.getThread(), r.appToken);

final DisplayContent dc = r.getDisplay().mDisplayContent;
clientTransaction.addCallback(LaunchActivityItem.obtain(new Intent(r.intent),
        System.identityHashCode(r), r.info,
        mergedConfiguration.getGlobalConfiguration(),
        mergedConfiguration.getOverrideConfiguration(), r.compat,
        r.launchedFromPackage, task.voiceInteractor, proc.getReportedProcState(),
        r.icicle, r.persistentState, results, newIntents,
        dc.isNextTransitionForward(), proc.createProfilerInfoIfNeeded(),r.assistToken));

mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(clientTransaction);

說明：

  1. mService.getLifecycleManager() 方法返回的對象是 ClientLifecycleManager，（其中mService 是 ActivityTaskManagerService）
  2. 創(chuàng)建 ClientTransaction 對象后，調(diào)用了它的 addCallback() 方法，增加了 LaunchActivityItem 對象（LaunchActivityItem extends ClientTransactionItem）

-> ClientLifecycleManager#scheduleTransaction(ClientTransaction transaction)
-> ClientTransaction#schedule()
-> IApplicationThread#scheduleTransaction()

說明：

  1. IApplicationThread就是ActivityThread.ApplicationThread
  2. 在 ActivityThread.ApplicationThread 中直接調(diào)用了 ActivityThread.this.scheduleTransaction(transaction)，所以最終調(diào)用的是 ActivityThread#scheduleTransaction()，但是 ActivityThread 中并沒有這個方法，是在其父類 ClientTransactionHandler 中的方法（ ActivityThread extends ClientTransactionHandler）

-> ClientTransactionHandler#sendMessage()

說明：

  1. sendMessage() 方法在 ClientTransactionHandler中定義，由子類 ActivityThread 實現(xiàn)

  2. 在sendMessage()方法中傳遞的 what 是 ActivityThread.H.EXECUTE_TRANSACTION

  3. 在ActivityThread中的handler消息都是由 ActivityThread 內(nèi)部類 H 負(fù)責(zé)處理，所以查看 H 類中 handleMessage() 方法對應(yīng)的處理邏輯

     case EXECUTE_TRANSACTION:
     final ClientTransaction transaction = (ClientTransaction) msg.obj;
     mTransactionExecutor.execute(transaction);
     if (isSystem()) {
         transaction.recycle();
     }
     break;

  4. mTransactionExecutor 對象是 TransactionExecutor

-> TransactionExecutor#execute(transaction)
-> TransactionExecutor#executeCallbacks(transaction)

==== 標(biāo)記 =============================== 以上部分和上一步的是一樣的 ==================================== 標(biāo)記 ====

-> ActivityLifecycleItem#execute()

final ActivityLifecycleItem lifecycleItem = transaction.getLifecycleStateRequest();
lifecycleItem.execute(mTransactionHandler, token, mPendingActions);

說明：

  1. transaction.getLifecycleStateRequest() 獲取到的實際是：ResumeActivityItem。具體原因如下：

    在 ActivityStackSupervisor#realStartActivityLocked()方法中有如下代碼：

             if (andResume) {
             lifecycleItem = ResumeActivityItem.obtain(dc.isNextTransitionForward());
         } else {
             lifecycleItem = PauseActivityItem.obtain();
         }
         // 設(shè)置了 lifecycleItem 
         clientTransaction.setLifecycleStateRequest(lifecycleItem);

    往前走能知道 andResume 參數(shù)為 true，所以這里的 lifecycleItem 為 ResumeActivityItem

-> ClientTransactionHandler#handleResumeActivity()

說明：

  1. handleResumeActivity() 方法在 ClientTransactionHandler中定義，由子類 ActivityThread 實現(xiàn)，所以查看 ActivityThread 的 handleResumeActivity()

-> ActivityThread#performResumeActivity()
-> Activity#performResume()
-> Instrumentation#callActivityOnResume()
-> Activity#onResume()

其他說明：

在 Activity#performResume() 方法中，如果當(dāng)前打開的Activity是有 stop -> start 狀態(tài)的話，因為之前不會走創(chuàng)建那一塊的邏輯了，所以調(diào)用流程如下：

-> Activity#performResume()
-> Activity#performRestart()
-> Instrumentation#callActivityOnRestart()
-> Activity#onRestart()
-> Activity#callActivityOnRestart()
-> Instrumentation#callActivityOnStart()
-> Activity#onStart()
-> Instrumentation#callActivityOnResume()
-> Activity#onResume()

通過以上過程，最終調(diào)用了新的Activity 的 onResume() 回調(diào)方法。到這一步，新的Activity已經(jīng)完成了 創(chuàng)建->用戶可見->用戶可操作的過程，啟動過程中的新的Activity回調(diào)執(zhí)行完成。

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