Android系统启动系列8 Launcher启动流程
发布日期:2021-05-06 20:19:14 浏览次数:23 分类:原创文章

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一 概述

在 Android 中,桌面应用 Launcher 由 Launcher 演变到 Launcher2,再到现在的 Launcher3,Google 也做了很多改动。 Launcher 不支持桌面小工具动画效果,Launcher2 添加了动画效果和 3D 效果支持,从 Android 4.4 开始 Launcher 默认使用 Launcher3,Launcher3 加入了透明状态栏,增加 overview 模式,可以调整 workspace 上页面的前后顺序,可以动态管理屏幕数量,widget 列表和 app list 分开显示等功能.我们主要研究 Launcher3 的启动过程。

涉及到的源码如下:

/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteServer.java/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteConnection.java/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/Zygote.java/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java/frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ProcessList.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/ActivityTaskManagerService.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/ActivityStartController.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/ActivityStarter.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/ActivityStack.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/ActivityStackSupervisor.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/RootActivityContainer.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/ClientLifecycleManager.java/frameworks/base/core/java/android/os/Process.java/frameworks/base/core/java/android/os/ZygoteProcess.java/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java/frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerInternal.java/frameworks/base/core/java/android/app/servertransaction/ClientTransaction.java/frameworks/base/core/java/android/app/servertransaction/ClientTransaction.aidl/frameworks/base/core/java/android/app/ClientTransactionHandler.java/frameworks/base/core/java/android/app/servertransaction/TransactionExecutor.java/frameworks/base/core/java/android/app/servertransaction/LaunchActivityItem.java/frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java

从上面的代码路徑可以看出,Android10 中 Activity 的相关功能被放到了 wm 的目录中,在 Android9.0 中是在 am 目录中,Google 最终的目的是把 activity 和 window 融合,在 Android10 中只是做了简单的代码路径的变更,真正的功能还要到后面的版本才能慢慢融合。

主要代码介绍:

  • Instrumentation:辅助类,负责调用 Activity 和 Application 的生命周期
  • ActivityTaskManagerService:负责 Activity 管理和调度等工作。ATM 是 Android10 新增内容
  • ActivityManagerService:负责管理四大组件和进程,包括生命周期和状态切换
  • ActivityTaskManagerInternal:是由 ActivityTaskManagerService 对外提供的一个抽象类,真正的实现是在其内部类 LocalService 中
  • ActivityThread:应用程序进程中主线程的执行实体
  • ActivityStackSupervisor:负责所有 Activity 栈的管理
  • TransactionExecutor:主要作用是执行 ClientTransaction
  • ClientLifecycleManager:生命周期切换调度的管理

二 架构

Launcher 启动时序图

在这里插入图片描述

三 源码分析

在 AMS 启动过程中,我们知道了 AMS 启动完成前,在 systemReady() 中会去调用 startHomeOnAllDisplays() 来启动 Launcher,本次就从 startHomeOnAllDisplays() 函数入口,来看看 Launcher 是如何被启动起来的。

ActivityManagerService.java

public void systemReady(final Runnable goingCallback, TimingsTraceLog traceLog) {       ........    // 启动 Home Activity    mAtmInternal.startHomeOnAllDisplays(currentUserId, "systemReady");    ........}

Launcher 的启动主要分为三部分:

  • SystemServer 完成启动 Launcher Activity 的调用
  • zygote 进行 Launcher 进程的 Fork 操作
  • 进入 ActivityThread 的 main(),完成最终 Launcher 的 onCreate 操作

接下来我们从源码上来分别分析这三个启动过程。

3.1 HomeActivity的启动

调用栈如下:
在这里插入图片描述
ActivityTaskManagerInternal 是一个抽象类,真正的实现是 ActivityTaskManagerService 的内部类 LocalService,所以 mAtmInternal.startHomeOnAllDisplays() 最终调用的是 LocalService 的 startHomeOnAllDisplays() 方法

ActivityTaskManagerService#LocalService

public boolean startHomeOnAllDisplays(int userId, String reason) {             synchronized (mGlobalLock) {            // 调用 RootActivityContainer 的 startHomeOnDisplay()        return mRootActivityContainer.startHomeOnAllDisplays(userId, reason);     }}

3.2 RootActivityContainer.startHomeOnDisplay

boolean startHomeOnAllDisplays(int userId, String reason) {           boolean homeStarted = false;        for (int i = mActivityDisplays.size() - 1; i >= 0; i--) {               final int displayId = mActivityDisplays.get(i).mDisplayId;            homeStarted |= startHomeOnDisplay(userId, reason, displayId);        }        return homeStarted;}    boolean startHomeOnDisplay(int userId, String reason, int displayId, boolean allowInstrumenting,    boolean fromHomeKey) {       if (displayId == INVALID_DISPLAY) {           displayId = getTopDisplayFocusedStack().mDisplayId;    }    Intent homeIntent = null;    ActivityInfo aInfo = null;     if (displayId == DEFAULT_DISPLAY) {           // 构建一个 category 为 CATEGORY_HOME 的 Intent,表明是 Home Activity        homeIntent = mService.getHomeIntent();        // 通过 PKMS 从系统所有已安装的应用中,找到一个符合 HomeItent 的 Activity        aInfo = resolveHomeActivity(userId, homeIntent);     }     ........    // 启动 Home Activity    mService.getActivityStartController().startHomeActivity(homeIntent, aInfo, myReason,        displayId);    return true;}

获取的 displayId 为 DEFAULT_DISPLAY, 首先通过 getHomeIntent 来构建一个 category 为 CATEGORY_HOME 的 Intent,表明是 Home Activity,然后通过 resolveHomeActivity() 从系统所有已安装的应用中,找到一个符合 HomeItent 的 Activity,最终调用 ActivityStartController 的 startHomeActivity() 来启动 Activity。

3.2.1 ActivityTaskManagerService.getHomeIntent

Intent getHomeIntent() {       Intent intent = new Intent(mTopAction, mTopData != null ? Uri.parse(mTopData) : null);    intent.setComponent(mTopComponent);    intent.addFlags(Intent.FLAG_DEBUG_TRIAGED_MISSING);    //不是生产模式,add一个CATEGORY_HOME    if (mFactoryTest != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) {           intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME);    }    return intent;}

构建一个 category 为 CATEGORY_HOME 的 Intent,表明是 Home Activity。Intent.CATEGORY_HOME = “android.intent.category.HOME”,这个 category 会在 Launcher3 的 AndroidManifest.xml 中配置,表明是 Home Acivity.

3.2.2 RootActivityContainer.resolveHomeActivity

ActivityInfo resolveHomeActivity(int userId, Intent homeIntent) {       final int flags = ActivityManagerService.STOCK_PM_FLAGS;    final ComponentName comp = homeIntent.getComponent(); // 系统正常启动时,component 为 null    ActivityInfo aInfo = null;    ........        if (comp != null) {               // Factory test.            aInfo = AppGlobals.getPackageManager().getActivityInfo(comp, flags, userId);        } else {               // 系统正常启动时,走该流程            final String resolvedType =                    homeIntent.resolveTypeIfNeeded(mService.mContext.getContentResolver());                        // resolveIntent 做了两件事:            // 1.通过 queryIntentActivities 来查找符合 HomeIntent 需求 Activities            // 2.通过 chooseBestActivity 找到最符合 Intent 需求的 Activity 信息            final ResolveInfo info = AppGlobals.getPackageManager()                    .resolveIntent(homeIntent, resolvedType, flags, userId);            if (info != null) {                   aInfo = info.activityInfo;            }        }    ........    aInfo = new ActivityInfo(aInfo);    aInfo.applicationInfo = mService.getAppInfoForUser(aInfo.applicationInfo, userId);    return aInfo;}

通过 Binder 跨进程通知 PackageManagerService 从系统所用已安装的应用中,找到一个符合 HomeItent 的 Activity。

3.3 ActivityStartController.startHomeOnDisplay

void startHomeActivity(Intent intent, ActivityInfo aInfo, String reason, int displayId) {       ........    // 返回一个 ActivityStarter 对象,它负责 Activity 的启动    // 一系列 setXXX() 方法传入启动所需的各种参数,最后的 execute() 是真正的启动逻辑    // 最后执行 ActivityStarter 的 execute 方法    mLastHomeActivityStartResult = obtainStarter(intent, "startHomeActivity: " + reason)            .setOutActivity(tmpOutRecord)            .setCallingUid(0)            .setActivityInfo(aInfo)            .setActivityOptions(options.toBundle())            .execute();    mLastHomeActivityStartRecord = tmpOutRecord[0];    final ActivityDisplay display =            mService.mRootActivityContainer.getActivityDisplay(displayId);    final ActivityStack homeStack = display != null ? display.getHomeStack() : null;     if (homeStack != null && homeStack.mInResumeTopActivity) {           // 如果 home activity 处于顶层的 resume activity 中,则 Home Activity 将被初始化,        // 但不会被恢复(避免递归恢复),并将保持这种状态,直到有东西再次触发它。我们需要进行另一次恢复        mSupervisor.scheduleResumeTopActivities();    }}

接着看 startHomeActivity 函数,其中的 obtainStarter() 方法返回的是 ActivityStarter 对象,它负责 Activity 的启动,一系列 setXXX() 方法传入启动所需的各种参数,最后的 execute() 是真正的启动逻辑。另外如果 home activity 处于顶层的 resume activity 中,则 Home Activity 将被初始化,但不会被恢复,并将保持这种状态,直到有东西再次触发它。我们需要进行另一次恢复。

3.3.1 ActivityStarter.execute

int execute() {       ........    if (mRequest.mayWait) {           return startActivityMayWait(...)    } else {            return startActivity(...)    }    ........}

这里的 obtainStarter 没有调用 setMayWait 的方法,因此 mRequest.mayWait 为 false,走 startActivity 流程。

3.3.2 ActivityStarter.startActivity

private int startActivity(final ActivityRecord r, ActivityRecord sourceRecord,            IVoiceInteractionSession voiceSession, IVoiceInteractor voiceInteractor,            int startFlags, boolean doResume, ActivityOptions options, TaskRecord inTask,            ActivityRecord[] outActivity, boolean restrictedBgActivity) {       ........    try {                   mService.mWindowManager.deferSurfaceLayout();// 延时布局        // 调用 startActivityUnchecked,一路调用到 resumeFocusedStacksTopActivities()        result = startActivityUnchecked(r, sourceRecord, voiceSession, voiceInteractor,                startFlags, doResume, options, inTask, outActivity, restrictedBgActivity);    } finally {                   mService.mWindowManager.continueSurfaceLayout();// 恢复布局    }    ........}

延时布局,然后通过 startActivityUnchecked() 来处理启动标记 flag ,要启动的任务栈等,最后恢复布局

3.3.3 RootActivityContainer.resumeFocusedStacksTopActivities

boolean resumeFocusedStacksTopActivities(        ActivityStack targetStack, ActivityRecord target, ActivityOptions targetOptions) {       ........    // 如果目标栈就是栈顶 Activity,启动 resumeTopActivityUncheckedLocked()    if (targetStack != null && (targetStack.isTopStackOnDisplay()        || getTopDisplayFocusedStack() == targetStack)) {       result = targetStack.resumeTopActivityUncheckedLocked(target, targetOptions);    ........    if (!resumedOnDisplay) {           // 获取栈顶的 ActivityRecord        final ActivityStack focusedStack = display.getFocusedStack();        if (focusedStack != null) {               // 最终调用 startSpecificActivityLocked()            focusedStack.resumeTopActivityUncheckedLocked(target, targetOptions);        }    }  }}

获取栈顶的 Activity,恢复它。

3.3.4 ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked

void startSpecificActivityLocked(ActivityRecord r, boolean andResume, boolean checkConfig) {       ........    // 发送消息以启动进程,以避免在 ATM 锁保持的情况下调用 AMS 时可能出现死锁    // 最终调用到 AMS 的 startProcess()    final Message msg = PooledLambda.obtainMessage(            ActivityManagerInternal::startProcess, mService.mAmInternal, r.processName,            r.info.applicationInfo, knownToBeDead, "activity", r.intent.getComponent());    mService.mH.sendMessage(msg);    ........}

发送消息以启动进程,以避免在 ATM 锁保持的情况下调用 AMS 时可能出现死锁,最终调用到 AMS 的 startProcess()。

3.3.5 ActivityManagerService.startProcess

public void startProcess(String processName, ApplicationInfo info,        boolean knownToBeDead, String hostingType, ComponentName hostingName) {           ........        // 同步操作,避免死锁        synchronized (ActivityManagerService.this) {               // 调用 startProcessLocked,然后到 Process 的 start            // 用来 fork 一个新的 Launcher 进程            startProcessLocked(processName, info, knownToBeDead, 0 /* intentFlags */,                    new HostingRecord(hostingType, hostingName),                    false /* allowWhileBooting */, false /* isolated */,                    true /* keepIfLarge */);        }        ........}

一路调用到 Process start(),最终到 ZygoteProcess 的 attemptUsapSendArgsAndGetResult(),用来 fork 一个新的 Launcher 进程

在这里插入图片描述

3.3.6 ZygoteProcess.attemptZygoteSendArgsAndGetResult

private Process.ProcessStartResult attemptZygoteSendArgsAndGetResult(        ZygoteState zygoteState, String msgStr) throws ZygoteStartFailedEx {       try {           // 传入的 zygoteState 为 openZygoteSocketIfNeeded()        // 里面会通过 abi 来检查是第一个 zygote 还是第二个        final BufferedWriter zygoteWriter = zygoteState.mZygoteOutputWriter;        final DataInputStream zygoteInputStream = zygoteState.mZygoteInputStream;        // 把应用进程的一些参数写给前面连接的 zygoteState        // 包括前面的 processClass ="android.app.ActivityThread"        zygoteWriter.write(msgStr);          zygoteWriter.flush(); // 通过 socket 向 Zygote 进程请求,处于阻塞状态          // 从 socket 中得到 zygote 创建的应用 pid,赋值给 ProcessStartResult 的对象        Process.ProcessStartResult result = new Process.ProcessStartResult();        result.pid = zygoteInputStream.readInt();        result.usingWrapper = zygoteInputStream.readBoolean();         if (result.pid < 0) {               throw new ZygoteStartFailedEx("fork() failed");        }         return result;    } catch (IOException ex) {           ......    }}

通过 Socket 连接 zygote 进程,把之前组装的 msg 发给 zygote,其中 processClass = “android.app.ActivityThread”,通过 zygote 进程 fork 出一个新的进程,并执行 “android.app.ActivityThread” 的 main 方法。

以上详细调用流程,请参考 和 两篇文章。

3.4 Zygote fork一个Launcher进程

zygote 的启动过程我们前面已经详细介绍过见 。SystemServer 的 AMS 服务通过 socket 向 zygote 进程发送启动 Launcher 进程的请求,zygote 进程通过 Linux 的 fork 函数,孵化出一个新的进程。由于 zygote 进程在启动时会创建 Java 虚拟机,因此通过 fork 而创建的 Launcher 进程可以在内部获取一个 Java 虚拟机的实例。fork 采用 copy-on-write 机制,有些类如果不做改变,甚至都不用复制,子进程可以和父进程共享这部分数据,从而省去不少内存的占用。fork 过程,参考下图:

在这里插入图片描述
zygote 的调用栈如下:

在这里插入图片描述

3.4.1 ZygoteInit.main

public static void main(String argv[]) {       ........    Runnable caller;    ........    if (startSystemServer) {           // Zygote Fork 出的第一个进程 SystmeServer        Runnable r = forkSystemServer(abiList, zygoteSocketName, zygoteServer);         if (r != null) {               r.run();            return;        }    }    ........    // 循环等待 fork 出其他的应用进程,比如 Launcher    // 最终通过调用 ZygoteConnection 的 processOneCommand() 来进行进程的创建和初始化    caller = zygoteServer.runSelectLoop(abiList);    ........    if (caller != null) {       // 说明进入子进程了,执行返回的 Runnable 对象,以完成 ActivityThread.main 函数的执行        caller.run();     }}

zygote 先 fork 出 SystemServer 进程,接着进入循环等待,用来接收 socket 发来的消息,用来 fork 出其他应用进程,比如 Launcher。

3.4.2 ZygoteConnection.processOneCommand

Runnable processOneCommand(ZygoteServer zygoteServer) {       int pid = -1;    ........    // fork 子进程,得到一个新的 pid    // fork 子进程,采用 copy on write 方式,这里执行一次,会返回两次    // pid=0 表示 zygote  fork 子进程成功    // pid > 0 表示子进程 的真正的 PID    pid = Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.mUid, parsedArgs.mGid, parsedArgs.mGids,            parsedArgs.mRuntimeFlags, rlimits, parsedArgs.mMountExternal, parsedArgs.mSeInfo,            parsedArgs.mNiceName, fdsToClose, fdsToIgnore, parsedArgs.mStartChildZygote,            parsedArgs.mInstructionSet, parsedArgs.mAppDataDir, parsedArgs.mTargetSdkVersion);    ........    if (pid == 0) {           // in child, fork 成功,第一次返回的 pid = 0        .........        return handleChildProc(parsedArgs, descriptors, childPipeFd,                parsedArgs.mStartChildZygote);    } else {   .        ........        childPipeFd = null;        handleParentProc(pid, descriptors, serverPipeFd);        return null;    }}

通过 forkAndSpecialize() 来 fork 出 Launcher 子进程,并执行 handleChildProc,进入子进程的处理。

3.4.3 ZygoteConnection.handleChildProc

private Runnable handleChildProc(ZygoteArguments parsedArgs, FileDescriptor[] descriptors,        FileDescriptor pipeFd, boolean isZygote) {       ........    if (parsedArgs.mInvokeWith != null) {           ........        throw new IllegalStateException("WrapperInit.execApplication unexpectedly returned");    } else {           if (!isZygote) {               // App 进程将会调用到这里,执行目标类 ActivityThread 的 main()方法            return ZygoteInit.zygoteInit(parsedArgs.mTargetSdkVersion,                    parsedArgs.mRemainingArgs, null /* classLoader */);        } else {               return ZygoteInit.childZygoteInit(parsedArgs.mTargetSdkVersion,                    parsedArgs.mRemainingArgs, null /* classLoader */);        }    }}

进行子进程的操作,最终获得需要执行的 ActivityThread 的 main(),zygoteInit 进行一些环境的初始化、启动 Binder 进程等操作。

public static final Runnable zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv,        ClassLoader classLoader) {       RuntimeInit.commonInit(); // 初始化运行环境     ZygoteInit.nativeZygoteInit(); // 启动 Binder 线程池     // 调用程序入口函数      return RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);}

把之前传来的 “android.app.ActivityThread” 传递给 findStaticMain:

protected static Runnable applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv,        ClassLoader classLoader) {       ........    // startClass: AMS 通过 socket 传递过来的是 ActivityThread    return findStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);}

通过反射,拿到 ActivityThread 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 {           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);    }    return new MethodAndArgsCaller(m, argv);}

把反射得来的 ActivityThread main() 入口返回给 ZygoteInit 的 main,通过 caller.run() 进行调用:

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;    }     // 调用 ActivityThread 的 main()    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);        }    }}

以上流程在 中有详细描述,请参考。

3.5 Launcher进程启动

zygote fork 出了 Launcher 进程,并把接下来的 Launcher 启动任务交给了 ActivityThread 来进行,接下来我们就从 ActivityThread main() 来分析 Launcher 的创建过程。

调用栈如下:

在这里插入图片描述

3.5.1 ActivityThread.main

public static void main(String[] args) {       // 安装选择性的系统调用拦截  AndroidOs.install();  ........  //主线程处理  Looper.prepareMainLooper();  ........    // 之前 SystemServer 调用 attach 传入的是 true,这里到应用进程传入 false  ActivityThread thread = new ActivityThread();  thread.attach(false, startSeq);  ........  //一直循环,如果退出,说明程序关闭  Looper.loop();   throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");}

主线程处理, 创建 ActivityThread 对象,调用 attach 进行处理,最终进入 Looper 循环,接着调用 ActivityThread 的 attach 进行处理

private void attach(boolean system, long startSeq) {     sCurrentActivityThread = this;  mSystemThread = system;  if (!system) {       // 应用进程启动,走该流程    ........    RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder());     // 获取 AMS 的本地代理类    final IActivityManager mgr = ActivityManager.getService();    try {         // 通过 Binder 调用 AMS 的 attachApplication 方法      mgr.attachApplication(mAppThread, startSeq);    } catch (RemoteException ex) {         throw ex.rethrowFromSystemServer();    }    ........  } else {       // 通过 system_server 启动 ActivityThread 对象    ........  }   // 为 ViewRootImpl 设置配置更新回调,  // 当系统资源配置(如:系统字体)发生变化时,通知系统配置发生变化  ViewRootImpl.ConfigChangedCallback configChangedCallback      = (Configuration globalConfig) -> {       synchronized (mResourcesManager) {         ........    }  };  ViewRootImpl.addConfigCallback(configChangedCallback);}

3.5.2 ActivityManagerService.attachApplication

public final void attachApplication(IApplicationThread thread, long startSeq) {       synchronized (this) {       // 通过 Binder 获取传入的 pid 信息        int callingPid = Binder.getCallingPid();        final int callingUid = Binder.getCallingUid();        final long origId = Binder.clearCallingIdentity();        attachApplicationLocked(thread, callingPid, callingUid, startSeq);        Binder.restoreCallingIdentity(origId);    }}
private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,        int pid, int callingUid, long startSeq) {     ........    // 如果当前的 Application 记录仍然依附到之前的进程中,则清理掉    if (app.thread != null) {           handleAppDiedLocked(app, true, true);    }    // mProcessesReady 这个变量在 AMS 的 systemReady 中被赋值为 true,    // 所以这里的 normalMode 也为 true    boolean normalMode = mProcessesReady || isAllowedWhileBooting(app.info);  ........    // 上面说到,这里为 true,进入 StackSupervisor 的 attachApplication 方法    // 去真正启动 Activity    if (normalMode) {       ........      // 调用 ATM 的 attachApplication(),最终层层调用到      // ActivityStackSupervisor.java 的 realStartActivityLocked()      didSomething = mAtmInternal.attachApplication(app.getWindowProcessController());    ........    }  ........    return true;}

清除一些无用的记录,最终调用 ActivityStackSupervisor.java 的 realStartActivityLocked(),进行 Activity 的启动。

3.5.3 ActivityStackSupervisor.realStartActivityLocked

真正准备去启动 Activity,通过 clientTransaction.addCallback 把 LaunchActivityItem 的 obtain 作为回调参数加进去,再调用 ClientLifecycleManager.scheduleTransaction() 得到 LaunchActivityItem 的 execute() 方法进行最终的执行,参考上面的第三阶段的调用栈流程。

调用栈如下:

在这里插入图片描述

boolean realStartActivityLocked(ActivityRecord r, WindowProcessController proc,        boolean andResume, boolean checkConfig) throws RemoteException {        // 直到所有的 onPause() 执行结束才会去启动新的 activity    if (!mRootActivityContainer.allPausedActivitiesComplete()) {       ........        return false;    }  try {        // Create activity launch transaction.            // 添加 LaunchActivityItem            final ClientTransaction clientTransaction = ClientTransaction.obtain(                    proc.getThread(), r.appToken);      // LaunchActivityItem.obtain(new Intent(r.intent) 作为回调参数            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));       ........      // 设置生命周期状态            final ActivityLifecycleItem lifecycleItem;            if (andResume) {                   lifecycleItem = ResumeActivityItem.obtain(dc.isNextTransitionForward());            } else {                   lifecycleItem = PauseActivityItem.obtain();            }            clientTransaction.setLifecycleStateRequest(lifecycleItem);             // 调用 ClientLifecycleManager.scheduleTransaction()            // 得到上面 addCallback 的 LaunchActivityItem 的 execute() 方法            mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(clientTransaction);         } catch (RemoteException e) {               if (r.launchFailed) {                    // 第二次启动失败,finish activity              stack.requestFinishActivityLocked(r.appToken, Activity.RESULT_CANCELED, null,                        "2nd-crash", false);                return false;            }            // 第一次失败,重启进程并重试            r.launchFailed = true;            proc.removeActivity(r);            throw e;        }    } finally {           endDeferResume();    }  ........    return true;}

3.5.4 TransactionExecutor.execute

public void execute(ClientTransaction transaction) {     ........     // 执行 callBack,参考上面的调用栈,执行回调方法,   // 最终调用到 ActivityThread 的 handleLaunchActivity()    executeCallbacks(transaction);      // 执行生命周期状态    executeLifecycleState(transaction);    mPendingActions.clear();}

执行之前 realStartActivityLocked() 中的 clientTransaction.addCallback.

在这里插入图片描述

3.5.5 ActivityThread.handleLaunchActivity

public Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r,        PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent) {     ........  // 初始化 WindowManagerGlobal    WindowManagerGlobal.initialize();  ........  // 调用 performLaunchActivity,来处理 Activity    final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);  ........    return a;}

主要干了两件事,第一件:初始化 WindowManagerGlobal;第二件:调用 performLaunchActivity 方法。

3.5.6 ActivityThread.performLaunchActivity

private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {        // 获取 ComponentName    ComponentName component = r.intent.getComponent();  ........     // 获取 Context    ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);    Activity activity = null;    try {            // 反射创建 Activity        java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();        activity = mInstrumentation.newActivity(                cl, component.getClassName(), r.intent);        StrictMode.incrementExpectedActivityCount(activity.getClass());        r.intent.setExtrasClassLoader(cl);        r.intent.prepareToEnterProcess();        if (r.state != null) {               r.state.setClassLoader(cl);        }    } catch (Exception e) {       ........    }     try {           // 获取 Application        Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);        if (activity != null) {         ........      //Activity的一些处理            activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,                    r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,                    r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,                    r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback,                    r.assistToken);             if (customIntent != null) {                   activity.mIntent = customIntent;            }      ........            int theme = r.activityInfo.getThemeResource();            if (theme != 0) {                 // 设置主题                activity.setTheme(theme);            }             activity.mCalled = false;            // 执行 onCreate()            if (r.isPersistable()) {                   mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);            } else {                   mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);            }      ........            r.activity = activity;        }    //当前状态为ON_CREATE        r.setState(ON_CREATE);    ........    } catch (SuperNotCalledException e) {           throw e;    } catch (Exception e) {       ........    }    return activity;}

获取 ComponentName、Context,反射创建 Activity,设置 Activity 的一些内容,比如主题等; 最终调用 callActivityOnCreate() 来执行 Activity 的 onCreate() 方法.

public void callActivityOnCreate(Activity activity, Bundle icicle,        PersistableBundle persistentState) {       prePerformCreate(activity); //activity onCreate的预处理    activity.performCreate(icicle, persistentState);//执行onCreate()    postPerformCreate(activity); //activity onCreate创建后的一些信息处理}

callActivityOnCreate 先执行 activity onCreate 的预处理,再去调用 Activity 的 onCreate,最终完成 Create 创建后的内容处理.

final void performCreate(Bundle icicle, PersistableBundle persistentState) {     ........    if (persistentState != null) {           onCreate(icicle, persistentState);    } else {           onCreate(icicle);    }  ........}

performCreate() 主要调用 Activity 的 onCreate(),至此,看到了我们最熟悉的 Activity 的 onCreate(),Launcher 的启动完成,Launcher 被真正创建起来。

四 总结

看到 onCreate() 后,就进入到我们最熟悉的 Activity 的入口,Launcher 的启动告一段落。至此 Launcher 的整个启动流程我们基本分析完毕。

Launcher 的启动经过了三个阶段:

  • 第一个阶段:SystemServer 完成启动 Launcher Activity 的调用
  • 第二个阶段:Zygote() 进行 Launcher 进程的 fork 操作
  • 第三个阶段:进入 ActivityThread 的 main(),完成最终 Launcher 的 onCreate 操作

这篇文章只是对 Launcher 的启动做了大致的描述,没有对细节做详细说明,同学们可以参考 和 里面对细节做了详解。

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