Android应用启动流程：从启动到可交互的过程解析

关于作者：CSDN内容合伙人、技术专家， 从零开始做日活千万级APP。
专注于分享各领域原创系列文章 ，擅长java后端、移动开发、人工智能等，希望大家多多支持。

目录

  • 一、导读
    • 1.1 启动知识储备
    • 1.2 Zygote进程
    • 1.3 SystemServer进程
    • 1.4 AMS（Activity Manager Service）
    • 1.5 APP进程（ActivityThread）
  • 二、启动流程概览
    • 2.1 用户点击桌面图标
    • 2.2 创建app进程
    • 2.3 创建 application
    • 2.4 activity启动显示
  • 三、 推荐阅读

在这里插入图片描述

一、导读

我们继续总结学习Android 基础知识，温故知新。

还是在多年前做系统应用开发的时候，通过编译源码学习了一遍APP的启动过程，
最近在整理应用启动优化相关的文档，打算重新梳理一遍，并整理成一个通俗易懂的文档，以备后面查看。
在学习过程中，大家最好是把源码下载下来。

1.1 启动知识储备

启动过程比较复杂，涉及到的知识点非常多，建议通过其他文章进行学习。

1.2 Zygote进程

Zygote进程是Android设备启动时由init进程创建和启动，之后不断接收来自应用程序的请求。
Zygote进程预先创建一个虚拟机和一些共享资源，以提高应用程序的启动速度和系统资源的利用效率。
同时，Zygote进程也负责处理应用程序进程的环境初始化和加载核心类库等操作。
每当有新的应用程序启动请求到达时，Zygote进程会fork出一个子进程（应用程序进程）来运行该应用程序。

1.3 SystemServer进程

SystemServer进程是Android操作系统的一个关键进程，它在设备启动时由init进程创建的。

SystemServer进程是一个守护进程，在系统运行期间一直存在，负责启动和管理各个核心系统服务，如AMS、Window Manager、Package Manager等。

1.4 AMS（Activity Manager Service）

AMS（Activity Manager Service）是SystemServer进程中的一个关键组件，负责管理所有应用程序的生命周期和交互。它监控应用程序的启动、暂停、恢复和销毁，
并协调应用程序之间的切换和交互。除此之外，AMS还处理任务栈管理、权限管理、用户通知等相关任务。

1.5 APP进程（ActivityThread）

APP进程是指在Android系统中运行的应用程序进程。每个运行的应用程序都会分配一个或多个独立的APP进程来承载应用的执行环境。
每个APP进程都是Zygote进程通过fork系统调用创建的子进程。

ActivityThread 是Android应用程序的主线程，负责管理和调度应用程序中的所有Activity的生命周期以及处理一些系统事件。

ActivityThread的主要职责包括：

  1. 创建和启动应用程序的主Activity。
  2. 处理应用程序的消息循环，接收和分发来自系统和应用程序的消息。
  3. 管理应用程序的所有Activity的生命周期，包括创建、启动、暂停、恢复、停止和销毁等。
  4. 处理应用程序的资源加载和更新，包括布局文件、图片、字符串等资源的加载。
  5. 处理应用程序的窗口管理，包括窗口的创建、显示、隐藏和更新等操作。
  6. 与AMS (Activity Manager Service)通信，处理Activity的启动、停止、切换等请求，并接收来自AMS的指令和请求。
  7. 处理应用程序的异常错误，包括崩溃、ANR (Application Not Responding)等情况的处理。

二、启动流程概览

涉及到多个进程之间的通信：
1、用户点击图标后，Laucher（手机桌面）会通过binder的方式通知SystemServer进程。
2、SystemServer收到信息，内部的AMS（Activity Manager Service）通知Zygote去创建APP进程，通过反射调用ActivityThread.main方法，即创建主线程。
3、APP进程创建后（Zygote进行fork），通过回调通知AMS。
4、AMS收到信息后经过一些列调用，通知APP进程（ActivityThread）创建Application
5、Application 之后，继续执行调用到ClientLifecycleManager，进行Activity创建等过程

我们画个简单的图
图片
在这里插入图片描述

下面贴一下代码：

2.1 用户点击桌面图标

Launcher获取到AMS的binder，之后进入到SystemServer进程。

然后调用的zygote进程，fork出一个新的app进程。

2.2 创建app进程

ActivityThread


应用进程启动的入口函数main()方法中，会调用Looper相关的初始化和循环方法，从而让主线程的Looper进入循环状态，保证app进程的一直运行状态

    public static void main(String[] args) {
        . ..
        //looper绑定主线程
        Looper.prepareMainLooper();
        
        创建ActivityThread
        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false, startSeq);

        
        //looper开启无限循环读取消息
        Looper.loop();

            . ..
    }


    private void attach(boolean system, long startSeq) {
        
        if (!system) {
            . ..
            final IActivityManager mgr = ActivityManager.getService();
            try {
                // 通知 AMS， 并将当前进程的binder句柄传给AMS绑定管理起来
                mgr.attachApplication(mAppThread, startSeq);
            } catch (RemoteException ex) {
            }
            . ..
        }
        
        . ..
    }

attachApplication 这个流程会分两步:
1、创建应用的application对象
2、activity启动显示

2.3 创建 application

IActivityManager.aidl


    void attachApplication(in IApplicationThread app, long startSeq);

ActivityManagerService


// 这里接受APP传递过来的消息
    @Override
    public final void attachApplication(IApplicationThread thread, long startSeq) {
        synchronized (this) {
            // 通过 Binder 获取 PID ，PID和UID都是进程创建应用的时候系统指定的
            int callingPid = Binder.getCallingPid();
            final int callingUid = Binder.getCallingUid();
            final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
            
            attachApplicationLocked(thread, callingPid, callingUid, startSeq);
        }
    }


    @GuardedBy("this")
    private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,
            int pid, int callingUid, long startSeq) {

    
        // *** 1、通知APP进程进行初始化操作，初始化application，创建应用进程的application对象
        if (app.isolatedEntryPoint != null) {
                
        } else if (app.instr != null) {
            thread.bindApplication(processName, appInfo, providers, ...);
        } else {
            thread.bindApplication(processName, appInfo, providers, ...);
        }

        
        // *** 2、 通知APP拉起指定的MainActivity，调用ATMS的启动页面的方法，后面继续介绍
        // See if the top visible activity is waiting to run in this process...
        if (normalMode) {
            try {
                if (mStackSupervisor.attachApplicationLocked(app)) {
                    didSomething = true;
                }
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    }

IApplicationThread.aidl


void bindApplication(in String packageName, in ApplicationInfo info, ...);

我们来看看 Application 是如何创建的
ActivityThread


由AMS调用过来，具体看上面的代码
public final void bindApplication(String processName, ApplicationInfo appInfo, ...) {

        sendMessage(H.BIND_APPLICATION, data);
}

public void handleMessage(Message msg) {
    
    switch (msg.what) {
        case BIND_APPLICATION:
            
        AppBindData data = (AppBindData)msg.obj;
        handleBindApplication(data);
        break;
        
        . ..
    }
}


private void handleBindApplication(AppBindData data) {

    Application app;
    try{
        classLoader加载APK中的dex，并且加载APK的资源
        final LoadedApk pi = getPackageInfo(instrApp, data.compatInfo,
                appContext.getClassLoader(), false, true, false);
        final ContextImpl instrContext = ContextImpl.createAppContext(this, pi);

        通过 calssLoader 来创建 application 对象
        app=data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode,null);


        try{
            调用Application的onCreate
        
            mInstrumentation.onCreate(data.instrumentationArgs);
        }catch(Exception e){
        }
        try{
            mInstrumentation.callApplicationOnCreate(app);
        }catch(Exception e){

        }
    } ... 
}


public Application newApplication(ClassLoader cl, String className, Context context) 。。{
    Application app = getFactory(context.getPackageName()).instantiateApplication(cl, className);
    app.attach(context);
    return app;
}


(Application) cl.loadClass(className).newInstance();

在这里插入图片描述

2.4 activity启动显示

接着上面的代码 mStackSupervisor.attachApplicationLocked(app)；

ActivityStackSupervisor
方法realStartActivityLocked();


    boolean attachApplicationLocked(ProcessRecord app) throws RemoteException {
        final String processName = app.processName;
        boolean didSomething = false;
            
        
        Activity启动的入口
        try {
            if (realStartActivityLocked(activity, app, top == activity, true)) {
                
            }
        } catch (RemoteException e) {
        }
        return didSomething;
    }

    真的开始启动 activity
    final boolean realStartActivityLocked(ActivityRecord r, ProcessRecord app,
            boolean andResume, boolean checkConfig) throws RemoteException {

            // Create activity launch transaction.
            final ClientTransaction clientTransaction = ClientTransaction.obtain(app.thread,
                    r.appToken);
                    clientTransaction.addCallback(LaunchActivityItem.obtain(new Intent(r.intent),
                    System.identityHashCode(r), r.info,
                    // TODO: Have this take the merged configuration instead of separate global
                    // and override configs.
                    mergedConfiguration.getGlobalConfiguration(),
                    mergedConfiguration.getOverrideConfiguration(), r.compat,
                    r.launchedFromPackage, task.voiceInteractor, app.repProcState, r.icicle,
                    r.persistentState, results, newIntents, mService.isNextTransitionForward(),
                    profilerInfo));
            
            // Schedule transaction.
            mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(clientTransaction);
    }

ActivityManagerService


    ClientLifecycleManager getLifecycleManager() {
        return mLifecycleManager;
    }

ClientLifecycleManager

    通过代码，我们可以看到，获取的client就是 ActivityThread，IApplicationThread是一个AIDL文件
    void scheduleTransaction(ClientTransaction transaction) throws RemoteException {
        final IApplicationThread client = transaction.getClient();
        transaction.schedule();
        
    }

ClientTransaction

        
    /** Target client. */
    private IApplicationThread mClient;
    
    public void schedule() throws RemoteException {
        mClient.scheduleTransaction(this);
    }

ClientTransactionHandler


    //ActivityThread中没有复写scheduleTransaction，会执行到父类的方法
    //public final class ActivityThread extends ClientTransactionHandler
    //ClientTransactionHandler.java
    public abstract class ClientTransactionHandler {
    
        void scheduleTransaction(ClientTransaction transaction) {
            transaction.preExecute(this);
            //发送消息
            sendMessage(ActivityThread.H.EXECUTE_TRANSACTION, transaction);
        }
    }

ActivityThread.java


    case EXECUTE_TRANSACTION:
        final ClientTransaction transaction = (ClientTransaction) msg.obj;
        mTransactionExecutor.execute(transaction);
        break;

继续一系列调用
在这里插入图片描述

最后调用到ActivityThread，创建并启动Activity，由于篇幅原因，Activity资源加载相关的内容我们在另一篇文章介绍。


    /**
     * Extended implementation of activity launch. Used when server requests a launch or relaunch.
     */
    @Override
    public Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r,
            PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent) {

        final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);


        return a;
    }

    Activity实例化过程
    
    /**  Core implementation of activity launch. */
    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {

        Activity activity = null;
        try {
            // 通过反射实例化Activity对象
            java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
            activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);
        } catch (Exception e) {
        }
        
        window
            
        theme
        
        //当实例化Activity对象后，继续执行callActivityOnCreate
        if (r.isPersistable()) {
            mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
        } else {
            mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
        }
    }

接下来就是执行 Activity 生命周期函数

所用的源码不同，代码可能会有些许差别。

三、 推荐阅读

Java 专栏

SQL 专栏

数据结构与算法

Android学习专栏

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：/a/88902.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

Git gui教程---第八篇 Git gui的使用 创建一个分支

Git gui教程---第八篇 Git gui的使用 创建一个分支

一般情况下一个主分支下代码稳定的情况下会新建出一个分支，然后在分支上修改，修改完成稳定后再合并到主分支上。 或者几个人合作写一份代码，每个人各一个分支，测试稳定再合并到主分支上。 在git gui选择菜单栏“分支”&#xff0…
阅读更多...
Python“牵手”易贝（Ebay）商品列表数据，关键词搜索ebayAPI接口数据，ebayAPI接口申请指南

Python“牵手”易贝（Ebay）商品列表数据，关键词搜索ebayAPI接口数据，ebayAPI接口申请指南

Ebay平台API接口是为开发电商类应用程序而设计的一套完整的、跨浏览器、跨平台的接口规范， EbayAPI接口是指通过编程的方式，让开发者能够通过HTTP协议直接访问Ebay平台的数据，包括商品信息、店铺信息、物流信息等，从而实现Ebay平…
阅读更多...
看个电影就能学会类的加载过程？我不信！

看个电影就能学会类的加载过程？我不信！

O、前言 今天我们来了解一下关于类的加载过程，这个问题在面试过程中属于高频面试题了。 那么回答的时候，我们往往会采取死记硬背的方式，告诉面试官类的加载过程包括：加载、验证、准备、解析和初始化这5个阶段。 但是如果面试官…
阅读更多...
数字孪生引领智慧港口新纪元

数字孪生引领智慧港口新纪元

随着数字化时代的到来，港口行业也在不断寻求创新，以提高运营效率、优化资源分配，并实现可持续发展。数字孪生技术作为一种强大的虚拟仿真工具，正日益成为智慧港口解决方案的核心。本文带大家一起探讨数字孪生在智慧港口领域的应用…
阅读更多...
智慧政务，长远布局——AIGC引领，加速推进数字化政府建设

智慧政务，长远布局——AIGC引领，加速推进数字化政府建设

在人工智能、虚拟现实等领域迅猛发展且日益成熟的背景下，AI行业正迈向蓬勃发展的全新阶段，市场规模持续扩张。与此同时，数字服务也正在蓬勃兴起，新一代信息技术为数字政府构建了坚实支撑，重塑了政务信息化管理、业务架…
阅读更多...
SQL 大小敏感问题

SQL 大小敏感问题

在SQL中，关键字和函数名 是不区分 大小写的 比如（select、where、order by 、group by update 等关键字），以及函数(ABS、MOD、round、min等) window系统默认是大小写不敏感 （ZEN文件和zen 文件 不能同时存在&#xff…
阅读更多...
方案：AI边缘计算智慧工地解决方案

方案：AI边缘计算智慧工地解决方案

一、方案背景 在工程项目管理中，工程施工现场涉及面广，多种元素交叉，状况较为复杂，如人员出入、机械运行、物料运输等。特别是传统的现场管理模式依赖于管理人员的现场巡查。当发现安全风险时，需要提前报告&#xff0…
阅读更多...
自己搭建Minecraft服务器并通过cpolar内网穿透实现与公网小伙伴联机我的世界

自己搭建Minecraft服务器并通过cpolar内网穿透实现与公网小伙伴联机我的世界

文章目录 1. Java环境搭建2.安装我的世界Minecraft服务3. 启动我的世界服务4.局域网测试连接我的世界服务器5. 安装cpolar内网穿透6. 创建隧道映射内网端口7. 测试公网远程联机8. 配置固定TCP端口地址8.1 保留一个固定tcp地址8.2 配置固定tcp地址 9. 使用固定公网地址远程联机 …
阅读更多...
tomcat更改端口号和隐藏端口号

tomcat更改端口号和隐藏端口号

因为默认端口:8080不会自动隐藏，因此为了更显格调需要将其改为:80 进入tomcat的server文件 将其改为80，之后将tomcat重新启动即可 tomcat启动流程 [rootshang ~]# cd /usr/local/tomcat/apache-tomcat-8.5.92 [rootshang apache-tomcat-8.5.92]# cd b…
阅读更多...
【Unity学习笔记】DOTween（2）官方案例

【Unity学习笔记】DOTween（2）官方案例

本文中大部分内容学习来自DOTween官方文档 此处无法展示动图（懒得录GIF），请下载官方案例场景自行学习 文章目录 场景1 基本补间场景2 动态补间场景3 Shader修改场景4 路径拟合运动场景5 序列播放场景6 UGUI 场景1 基本补间 案例一展示了最基…
阅读更多...
Orchestrator自身高可用性方案

Orchestrator自身高可用性方案

目录 获得 HA 的方法 一 没有高可用性 （No high availability） 使用场景 架构组成 架构图 二 半高可用性（Semi HA） 三 基于共享数据库后端高可用（HA via shared backend） 四 基于Raft协议高可用 五…
阅读更多...
服务器数据恢复-AIX PV完整镜像方法以及误删LV的数据恢复方案

服务器数据恢复-AIX PV完整镜像方法以及误删LV的数据恢复方案

AIX中的PV相当于物理磁盘（针对于存储来说，PV相当于存储映射过来的卷；针对操作系统来说，PV相当于物理硬盘），若干个PV组成一个VG，AIX可以将容量不同的存储空间组合起来统一分配。AIX把同一个VG的所…
阅读更多...
java maven项目打jar包发布（精简版）

java maven项目打jar包发布（精简版）

目录 一、maven打包 二、安装jdk环境 三、安装mysql 四、jar包传输到服务器 一、maven打包 先clean再package target文件夹下面有生成一个jar包 二、安装jdk环境 1、下载jdk cd /usr/local wget https://repo.huaweicloud.com/java/jdk/8u201-b09/jdk-8u201-linux-x64.tar.…
阅读更多...
Unity - 制作package 插件包

Unity - 制作package 插件包

1.将制作的插件包代码放置一个根目录下 2.在跟目录下创建package.json文件 //package.json {"name": "com.unity.customlibrary", //插件包名:com.组织名.包名"displayName": "CustomLibrary", //显示的插件名"v…
阅读更多...
基于深度学习的图像风格迁移发展总结

基于深度学习的图像风格迁移发展总结

前言 本文总结深度学习领域的图像风格迁移发展脉络。重点关注随着GAN、CUT、StyleGAN、CLIP、Diffusion Model 这些网络出现以来，图像风格迁移在其上的发展。本文注重这些网络对图像风格迁移任务的影响，以及背后的关键技术和研究，并总结出一…
阅读更多...
stm32的位带操作

stm32的位带操作

在51单片机中，我们可以使用P2^1来对单片机的某一位进行操作，到了stm32，我们通过位带操作，将寄存器的每一位映射到一个32位的地址。如下是我查资料摘录的一些图片。 映射方式 SRAM: AliasAddr 0x22000000 (A-0X20000000)*8*4n*4…
阅读更多...
C++类成员的访问权限以及类的封装

C++类成员的访问权限以及类的封装

C通过 public、protected、private 三个关键字来控制成员变量和成员函数的访问权限，它们分别表示公有的、受保护的、私有的，被称为成员访问限定符。所谓访问权限，就是你能不能使用该类中的成员。 Java、C# 程序员注意，C 中的 publ…
阅读更多...
IDEA项目实践——VUE介绍与案例分析

IDEA项目实践——VUE介绍与案例分析

系列文章目录 IDEA项目实践——JavaWeb简介以及Servlet编程实战 IDEA项目实践——Spring集成mybatis、spring当中的事务 IDEA项目实践——Spring当中的切面AOP IDEWA项目实践——mybatis的一些基本原理以及案例 IDEA项目实践——Spring框架简介，以及IOC注解 I…
阅读更多...
YOLO目标检测——动漫头像数据集下载分享

YOLO目标检测——动漫头像数据集下载分享

动漫头像数据集是用于研究和分析动漫头像相关问题的数据集，它包含了大量的动漫风格的头像图像。动漫头像是指以动漫风格绘制的虚构人物的头像图像，常见于动画、漫画、游戏等媒体。 数据集点击下载：YOLO动漫头像数据集50800图片.rar
阅读更多...
Matlab分割彩色图像

Matlab分割彩色图像

彩色图像 彩色图像除有亮度信息外，还包含有颜色信息。以最常见的RGB（红绿蓝）彩色空间为例来简要说明彩色图像： 彩色图像可按照颜色的数目来划分。例如，256色图像和真彩色图像（2的16次方＝21677…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023