ActivityManagerService的啓動流程
介紹
這篇文章是講，從手機桌面（Launcher）點擊一個未啓動app的圖標到這個app啓動完成的流程（冷啓動）。android
整體流程
Launcher、AMS、Zygote、app都處於不一樣的進程，他們之間須要跨進程才能通訊。
數據庫
用戶點擊Launcher的app圖標後，Launcher通知AMS，若是目標app未啓動（冷啓動），AMS會經過Socket來通知Zygote去建立進程，Zygote就fork出咱們要啓動的app進程。
緊接着app要打開HomeActivity，須要與AMS交互
windows
- app -> AMS : 由於AMS啓動時，就註冊到ServiceManager了，因此app調用getService就能從ServiceManager獲取到AMS的代理類IActivityManager（客戶端）。app從而經過IActivityManager調用AMS（服務端）的方法。
- AMS -> app : AMS準備一個IBinder，叫IApplicationThread（服務端）。當app進程啓動完成後，會調用IApplicationThread的attachApplication方法，把app的代理類ApplicationThread（客戶端）做爲參數傳給AMS。AMS能夠調用ApplicationThread的方法從而控制app。
IApplicationThread的實現類是ActivityThread的內部類ApplicationThread數據結構
看完流程圖，咱們再來看時序圖
圖中的4就是attachApplication的過程，把app的代理類ApplicationThread交給AMS。
圖中的5就是AMS作完一些處理後，經過app的代理類ApplicationThread來啓動app的HomeActivity。
app
涉及的數據結構
在看源碼以前，須要先了解幾個重要的數據結構異步
ProcessRecord（進程）
第一類數據：描述身份的數據ide
- ApplicationInfo info：AndroidManifest.xml中定義的Application信息
- boolean isolated：是否是isolated進程
- int uid：進程uid
- int userId：這個是android作的多用戶系統id，就像windows能夠登陸不少用戶同樣，android也但願能夠實現相似的多用戶
- String processName：進程名字，默認狀況下是包名
- UidRecord uidRecord：記錄已經使用的uid
- IApplicationThread thread：這個很重要，它是ApplicationThread的客戶端，AMS就是經過這個對象給apk進程發送異步消息的（管理四大組件的消息），因此只有這個對象不爲空的狀況下，才表明apk進程可使用了
- int pid：進程的pid
- String procStatFile：proc目錄下每個進程都有一個以pid命名的目錄文件，這個目錄下記載着進程的詳細信息，這個目錄及目錄下的文件是內核建立的， proc是內核文件系統，proc就是process的縮寫，涉及的目的就是導出進程內核信息
- int[] gids：gid組
- CompatibilityInfo compat : 兼容性信息
- String requiredAbi : abi信息
- String instructionSet : 指令集信息
第二類數據：描述進程中組件的數據ui
- pkgList：進程中運行的包
- ArraySet pkgDeps：進程運行依賴的包
- ArrayList activities：進程啓動的全部的activity組件記錄表
- ArraySet services：進程啓動的全部的service組件記錄表
- ArraySet executingServices：正在運行（executing）是怎麼定義的？首先須要明確的是系統是怎麼控制組件的？發送消息給apk進程，apk進程處理消息，上報消息完成，這被定義爲一個完整的執行過程，所以正在執行（executing）被定義爲發送消息到上報完成這段時間
- ArraySet connections：綁定service的客戶端記錄表
- ArraySet receivers：廣播接收器的記錄表
- ContentProviderRecord pubProviders：pub是publish（發佈）的意思，ContentProvider須要安裝而後把本身發佈到系統（AMS）中後，才能使用，安裝指的是apk進程加載ContentProvider子類、初始化建立數據庫等過程，發佈是將ContentProvider的binder客戶端註冊到AMS中
- ArrayList conProviders：使用ContentProvider的客戶端記錄表
- BroadcastRecord curReceiver：當前進程正在執行的廣播 在本節中以上組件信息只是作一個簡單的描述，之後單獨分析組件管理的時候在詳細介紹
此外還有描述進程狀態的數據、和pss相關的數據、和時間相關的數據、crash和anr相關的數據、和instrumentation相關的數據、電源信息和調試信息等，spa
ActivityRecord
Activity在AMS內部是以ActivityRecord的形式存在的，Activity和ActivityRecord是一一對應的。線程
- ProcessRecord app：跑在哪一個進程
- TaskRecord task ：跑在哪一個task
- ActivityInfo info ：Activity信息
- int mActivityType：Activity類型
- ActivityState state：Activity狀態
- ApplicationInfo appInfo ：跑在哪一個app
- ComponentName realActivity ：組件名
- String packageName ：包名
- String processName ：進程名
- int launchMode：啓動模式
- int userId ：該Activity運行在哪一個用戶id
mActivityType
- APPLICATION_ACTIVITY_TYPE：普通應用類型
- HOME_ACTIVITY_TYPE：桌面類型
- RECENTS_ACTIVITY_TYPE：最近任務類型
ActivityState
- INITIALIZING
- RESUMED：已恢復
- PAUSING
- PAUSED：已暫停
- STOPPING
- STOPPED：已中止
- FINISHING
- DESTROYING
- DESTROYED：已銷燬
ActivityRecord是在ActivityStarter的startActivity方法裏建立的
TaskRecord
任務棧TaskRecord，內部維護一個 ArrayList 用來保存ActivityRecord。
- ActivityStack stack：當前所屬的stack
- ArrayList mActivities：當前task的全部Activity列表
- int taskId
- String affinity：是指root activity的affinity，即該Task中第一個Activity
- int mCallingUid
- String mCallingPackage：調用者的包名
TaskRecord是在ActivityStarter的setTaskFromReuseOrCreateNewTask裏建立的。
ActivityStack
ActivityStack,內部維護了一個 ArrayList ，用來管理TaskRecord。
手機有三個虛擬按鍵，按最右邊的正方形按鍵，會顯示最近任務，這個最近任務就是一個ActivityStack，桌面應用也是一個ActivityStack。
ArrayList mTaskHistory //保存全部的Task列表
ArrayList mStacks; //全部stack列表
final int mStackId;
int mDisplayId;
ActivityRecord mPausingActivity //正在pause
ActivityRecord mLastPausedActivity
ActivityRecord mResumedActivity //已經resumed
ActivityRecord mLastStartedActivity
全部前臺stack的mResumedActivity的state == RESUMED, 則表示allResumedActivitiesComplete, 此時mLastFocusedStack = mFocusedStack;
ActivityStackSupervisor
ActivityStackSupervisor，顧名思義，就是用來管理ActivityStack的
- ActivityStack mHomeStack：桌面的stack
- ActivityStack mFocusedStack：當前聚焦stack
- ActivityStack mLastFocusedStack：正在切換
- SparseArray mActivityDisplays：displayId爲key
- SparseArray mActivityContainers： mStackId爲key
- home的棧ID等於0,即HOME_STACK_ID = 0;
ActivityStackSupervisor內部有兩個不一樣的ActivityStack對象：mHomeStack、mFocusedStack，用來管理不一樣的任務。
ActivityStackSupervisor內部包含了建立ActivityStack對象的方法。
AMS初始化時會建立一個ActivityStackSupervisor對象
詳細的流程
- Instrumentation：管理Activity的生命週期以及啓動
- ActivityManagerProxy：AMS的代理對象
- ApplicationThreadProxy：啓動APP的代理對象
- ApplicationThread是一個Binder服務，不是主線程
第9步是經過Handler來跨線程通訊，從子線程ApplicationThread走到主線程ActivityThread。