Android 体系启动到App 界面完全展示终于明白(图文版)

源代码 · 2024-9-11 11:16:40

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系列文章：

Android Activity创建到View的表现过程
Android 四大组件通讯焦点
Android 体系启动到App 界面完全展示终于明白(图文版)

之前文章有分析过Activity创建到View的表现过程，属于单应用层面的知识范畴，本篇将联合Android 体系启动部门知识将两者串联分析，以期到达意会贯通的目标。
通过本篇文章，你将相识到：

Android 体系启动流程概览

ServiceManager 历程作用

Zygote 历程创建与fork子历程

system_server 历程作用

App 与 system_server 交互

Activity 与 View的展示

全流程图

1. Android 体系启动流程概览

init 是用户空间的第一个历程，它的父历程是idle历程

init 历程通过解析init.rc 文件并fork出相应的历程

zygote是第一个Java 假造机历程，通过它孵化出system_server 历程

system_server 历程启动桌面(Launcher)App

以上为Android 体系上电到桌面启动的大抵过程，我们重点关注此中几个历程：

init、servicemanger、zygote、system_server

idle 与 init 关系如下：

查察依赖关系：

init.rc 启动servicemanager、zygote 设置如下：

2. ServiceManager 历程作用

Android 历程间通讯运用最广泛的是Binder机制，而ServiceManager历程与Binder痛痒相干。
DNS 存储着域名和ip的映射关系，雷同的ServiceManager存储着Binder客户端和服务端的映射。

App1作为Binder Client端，App2 作为Binder Server端，App2 开放一个接口给App1使用（通常称为服务），此时步调如下：

App2 向ServiceManager注册服务，过程为：App2 获取ServiceManager的Binder引用，通过该Binder引用将App2 的Binder对象（实现了接口）添加到Binder驱动，Binder驱动纪录对象与天生handle并返回给ServiceManager，ServiceManager纪录关键信息（如服务名，handle）。

App1 向ServcieManager查询服务，过程为： App1 获取ServiceManager的Binder引用，通过该Binder引用发送查询下令给Binder驱动，Binder驱动委托ServiceManager举行查询，ServiceManager根据服务名从自己的缓存链表里查出对应服务，并将该服务的handle写入驱动，进而转为App1的Binder署理。

App1 拿到App2 的Binder署理后，App1 就可以通过Binder与App2举行IPC通讯了，此时ServiceManager已经默默退居幕后，深藏功与名。

由上可知，ServiceManager历程饰演着中介的脚色。
3. Zygote 历程创建与fork子历程

Zygote 历程的创建

Zygote 历程台甫鼎鼎，Android 上全部的Java 历程都由Zygote孵化，Zygote名字自己也便是受精卵，固然高雅点一样寻常称为孵化器。

Zygote 历程是由init历程fork出来的，历程启动后从入口文件(app_main.cpp)入口函数开始实行：

构造AppRuntime对象，并创建Java假造机、注册一系列的jni函数(Java和Native层关联起来）

从Native层切换到Java层，实行ZygoteInit.java main()函数

fork system_server历程，预加载历程公共资源(后续fork的子历程可以复用，加速历程实行速率）

末了开启LocalSocket，并循环监听来自system_server创建子历程的Socket哀求。

通过以上步调，Zygote 启动完成，并等待创建历程的哀求。

初始状态步调：

Zygote fork system_server 历程并等待Socket哀求

system_server 历程启动后会哀求打开Launcher(桌面），此时通过Socket发送创建哀求给Zygote，Zygote 收到哀求后负责fork 出Launcher历程并实行它的入口函数

Launcher 启动后用户就可以看到初始的界面了

用户操纵：
桌面表现出来后，此时用户想打开微信，于是点击了桌面上的微信图标，背后的故事如下：

Launcher App 收到点击哀求，会实行startActivity，这个下令会通过Binder通报给system_server历程里的AMS(ActivityManagerService)模块

AMS 发现对应的微信历程并没有启动，于是通过Socket发送创建微信历程的哀求给Zygote

Zygote 收到Socket哀求后，fork 微信历程并实行对应的入口函数，之后就会表现出微信的界面了

用图表现如下：

由上可知，App历程和system_server 历程之间通讯方式为Binder，而system_server和Zygote 通讯方式为Socket，App历程并不直接哀求Zygote办事变，而是通过system_server举行处置惩罚，system_server 纪录着当前全部App 历程的状态，由它来同一管理各个App的生命周期。
Zygote 历程fork 子历程

Zygote 历程在Java层监听Socket哀求，收到哀求后层层调用末了切换到Native实行体系调用fork()函数，末了根据fork()返回值区分父子历程，并在子历程里实行入口函数。
4. system_server 历程作用

system_server 为全部App提供服务，可以说是体系的焦点历程之一，它紧张的功能如下：

可以看出，它创建并启动了很多服务，常见的AMS、PMS、WMS，我们常说体系某某服务返回了啥，往细的说这里的"体系"可以以为是system_server历程。
须要注意的是，这里所说的服务并不是Android四大组件的Service，而是某一类功能。
四大组件的交互也要依赖system_server：

现实调用流程如下：

由上图可知，不管是同一历程内的通讯亦或是差别历程间的通讯，都须要system_server介入。App 和 system_server 是属于差别的历程，App历程怎样找到system_server呢？
照旧要借助ServiceManager历程：

system_server 在启动时间不但开启了各种服务，同时还将须要袒露的服务注册到ServiceManager里，别的历程想要使用system_server的功能时只须要从SystemManager里查询即可。
5. App 与 system_server 交互

App 想要获取体系的功能，在大部门环境下是绕不过system_server的，接着来看看App怎样与system_server举行交互。
前面分析过，App想要获取system_server 服务只须要从ServiceManager里获取即可，调用情势如下：

Android 体系启动到App 界面完全展示终于明白(图文版)

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