Android进阶——Android四大组件启动机制之Activity启动过程
前言
Activity启动过程涉及到的比较多的知识点有Binder的跨进程通讯,建议先看完Binder的跨进程通讯再来阅读本篇文章,在文章阅读开始,我们先要理解Activity启动模型,再者去理解有关Activity启动的基本概念,梳理Activity启动流程,这样在看源码的时候可以根据这条流程往下走。文章的主要目的是弄清楚基本概念,对启动流程有个大概的认识即可。
启动模型
借用Gityuan博客的一张图,很形象的概括启动过程的整个过程,具体如图所示
基本概念
一、从大体角度
- Instrumentation:负责监控系统与应用之间的交互
- ActivityThread:描述应用程序进程
二、从细节角度
- ActivityStackSupervisor(ASS):负责管理多个ActivityStack
- ActivityStack(AS):栈式管理结构,负责管理栈内的TaskRecord,栈顶的TaskRecord表示当前可见的任务
- TaskRecord(TR):栈式管理结构,负责管理栈内的ActivityRecord,栈顶的ActivityRecord表示当前可见的界面
- ActivityRecord(AR):负责维护对应的Activity组件的运行状态以及信息
- ProcessRecord(PR):记录着属于一个进程的所有ActivityRecord,ActivityRecord可能跟运行在TaskRecord中的ActivityRecord属于同一个
这里会用一张比较直观的图来解释它们的关系
三、从跨进程角度
启动过程中会涉及到Binder通讯,需要理解这几个基本概念
- ActivityManagerService(AMS):负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工作
- ActivityManagerNative(AMN):AMS的Binder本地对象
- ActivityManagerProxy(AMP):AMS的Binder代理对象
- ApplicationThread(AT):接收AMS的指令并与ActivityThread通讯,是ActivityThread与AMS连接的桥梁
- ApplicationThreadNative(ATN):AT的Binder本地对象
- ApplicationThreadProxy(ATP):AT的Binder代理对象
概念详解
一、ProcessRecord
属性 | 描述 |
---|---|
BatteryStats | 电量统计的接口 |
ApplicationInfo | 系统进程的ApplicationInfo是从android包中解析出来的数据,应用程序的ApplicationInfo是从AndroidManifest.xml中解析出来的数据 |
Process Name | 进程名称 |
UID | 进程的UID。系统进程的UID是1000(Process.SYSTEM_UID),应用进程的UID是从10000(Process.FIRST_APPLICATION_UID)开始分配的 |
maxAdj, curAdj, setAdj | 各种不同的OOM Adjustment值 |
lastPss, lastPssTime | 物理内存(PSS)相关,进程中有对象创建或销毁时,PSS相关的属性会被更新 |
activities, services, receivers | 进程中的Android组件,随着进程的运行,这些信息都可能需要更新 |
pkgList | 进程中运行的包 |
thread | 该属性是IApplicationThread类型的对象,当ProcessRecord绑定到一个实际进程的时候,thread会被赋值 |
二、ActivityRecord
属性 | 描述 |
---|---|
ActivityInfo | 从标签中解析出来的信息,包含launchMode,permission,taskAffinity等 |
mActivityType | Activity的类型有三种:APPLICATION_ACTIVITY_TYPE(应用)、HOME_ACTIVITY_TYPE(桌面)、RECENTS_ACTIVITY_TYPE(最近使用) |
appToken | 当前ActivityRecord的标识 |
packageName | 当前所属的包名,这是由静态定义的 |
processName | 当前所属的进程名,大部分情况都是由静态定义的,但也有例外 |
taskAffinity | 相同taskAffinity的Activity会被分配到同一个任务栈中 |
intent | 启动当前Activity的Intent |
launchedFromUid | 启动当前Activity的UID,即发起者的UID |
launchedFromPackage | 启动当前Activity的包名,即发起者的包名 |
resultTo | resultTo表示上一个启动它的ActivityRecord,当需要启动另一个ActivityRecord,会把自己作为resultTo,传递给下一个ActivityRecord |
state | ActivityRecord所处的状态,初始值是ActivityState.INITIALIZING |
app | ActivityRecord的宿主进程 |
task | ActivityRecord的宿主任务 |
inHistory | 标识当前的ActivityRecord是否已经置入任务栈中 |
frontOfTask | 标识当前的ActivityRecord是否处于TaskRecord的栈顶 |
newIntents | Intent数组,用于暂存还没有调度到应用进程Activity的Intent |
三、TaskRecord
属性 | 描述 |
---|---|
taskid | TaskRecord的唯一标识 |
taskType | 任务栈的类型,等同于ActivityRecord的类型,是由任务栈的第一个ActivityRecord决定的 |
intent | 在当前任务栈中启动的第一个Activity的Intent将会被记录下来,后续如果有相同的Intent时,会与已有任务栈的Intent进行匹配,如果匹配上了,就不需要再新建一个TaskRecord了 |
realActivity, origActivity | 启动任务栈的Activity,这两个属性是用包名(CompentName)表示的,real和orig是为了区分Activity有无别名的情况,如果AndroidManifest.xml中定义的Activity是一个alias,则此处real表示Activity的别名,orig表示真实的Activity |
affinity | TaskRecord把Activity的affinity记录下来,后续启动Activity时,会从已有的任务栈中匹配affinity,如果匹配上了,则不需要新建TaskRecord |
rootAffinity | 记录任务栈中最底部Activity的affinity,一经设定后就不再改变 |
mActivities | TaskRecord是一个栈结构,栈的元素是ActivityRecord,其内部实现是一个数组mActivities |
stack | 当前TaskRecord所在的ActivityStack |
四、ActivityStack
属性 | 描述 |
---|---|
stackId | 每一个ActivityStack都有一个编号,从0开始递增。编号为0,表示桌面所在的ActivityStack(HomeStack) |
mTaskHistory | TaskRecord数组,ActivityStack栈就是通过这个数组实现的 |
mPausingActivity | 当前处于Pausing状态的Activity |
mResumedActivity | 当前处于Resumed状态的Activity |
mStacks | 当ActivityStack执行一次设备绑定操作时,就会将mStacks这个属性赋值成ActivityDisplay.mStacks |
五、ActivityStackSupervisor
属性 | 描述 |
---|---|
mHomeStack | 主屏(桌面)所在ActivityStack |
mFocusedStack | 表示焦点ActivityStack,它能够获取用户输入 |
mLastFocusedStack | 上一个焦点ActivityStack |
mActivityDisplays | 表示当前的显示设备,ActivityDisplay中绑定了若干ActivityStack |
启动流程
这里使用一张图来介绍启动流程最适合不过了
简单的总结整个流程
- 构建启动的ActivityRecord
- 寻找当前宿主的TaskRecord
- 将TaskRecord挪到ActivityStack的栈顶位置
- 将ActivityRecord插入到TaskRecord栈顶位置
- 进行常规检查,权限检查,启动参数修正
- 将当前正在显示的Activity迁移到Pausing状态
- 尝试将栈顶的ActivityRecord迁移到Resumed状态
- 真正启动Activity,走生命周期
源码分析
由于前面的知识点已经讲得非常多了,在看源码的过程中对基本概念不会有太多解释,各位可以时不时的翻回去对照下各个类的作用
1、Activity.startActivity
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startActivityForResult参数-1表示不关心启动后结果的返回
2、Activity.startActivityForResult
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mMainThread.getApplicationThread():数据类型为ApplicationThread的Binder本地对象
mToken: 数据类型为IBinder,为Binder代理对象,但它指向AMS的AR的Binder本地对象
3、Instrumentation.execStartActivity
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ActivityManagerNative.getDefault():获取AMS的代理对象AMP,从而来通知启动Activity组件
4、AMP.startActivity
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由Binder中AIDL知识可知,mRemote.transact()会在服务端执行onTransact()回调,onTransact()回调则会去调用AMS.startActivity()
5、AMS.startActivity
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mStackSupervisor的数据类型为ActivityStackSupervisor
6、ASS.startActivityMayWait
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7、ASS.startActivityLocked
主要流程:参数设置、常规检查、权限检查、AppSwitch
startActivityLocked()如此多的函数入参,意味着该函数的执行场景非常多
函数入参 | 描述 |
---|---|
caller | Binder本地对象mToken |
intent | 启动Activity的Intent |
revolvedType | Intent的解析类型 |
aInfo | Activity的静态信息类 |
voiceSession,voiceInteractor | 语音相关的接口 |
resultTo | 调用者Activity |
resultWho | 调用者Activity的字符串 |
requestCode | 请求码 |
callingPid,callingUid | 调用者的进程号和用户号 |
callingPackage | 调用者包名 |
realCallingPid,realCallingUid | |
startFlags | 启动Activity的Flag |
options | |
ignoreTargetSecurity | |
componentSpecified | |
outActivity | 记录启动的ActivityRecord |
container | |
inTask | 待启动Activity所在的任务 |
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startActivityLocked()的返回值会int类型,我们来列举其返回值的结果
返回值 | 描述 |
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START_SUCCESS(0) | 启动成功 |
START_INTENT_NOT_RESOLVED(-1) | 无法解析Intent所请求的Activity |
START_CLASS_NOT_FOUND(-2) | 无法找到目标Activity的类 |
START_FORWARD_AND_REQUEST_CONFLICT(-3) | 带RequestCode启动Activity时,存在的一种与resultTo冲突的场景 |
START_PERMISSION_DENIED(-4) | 调用者没有获取启动Activity的授权 |
START_NOT_VOICE_COMPATIBLE(-7) | 当前并不支持语音 |
START_NOT_CURRENT_USER_ACTIVITY(-8) | 目标Activity并非对当前用户可见 |
START_SWITCHES_CANCELED(4) | App Switch功能关闭时,需要将待启动的Activity推入Pending状态 |
8、ASS.startActivityUncheckedLocked
主要流程:
- Activity各种启动参数(Launcher Mode和Launcher Flag)的组合修正
- 处理目标Activity已经启动过的场景,只需要把其找出来,重新挪到前台显示即可
- 处理目标Activity不存在的场景,即该Activity没有被启动过,或者启动过后已经销毁的场景
startActivityUncheckedLocked()参数也比较多,大部分是前面已经介绍过,这里不重复出现
函数入参 | 描述 |
---|---|
r | 待启动的Activity记录信息,startActivityLocked()新建的ActivityRecord对象 |
sourceRecord | 调用者的Activity记录信息,即当前还处于显示状态的ActivityRecord |
doResume | 表示是否要将Activity推入Resume状态,从startActivityLocked()传入进来的参数值为true |
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startActivityUncheckedLocked()的返回值会int类型,我们来列举其返回值的结果
返回值 | 描述 |
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START_CLASS_NOT_FOUND(-2) | 无法找到目标Activity的类 |
START_SUCCESS(0) | 启动成功 |
START_RETURN_INTENT_TO_CALLER(1) | 当启动参数中带有START_FLAG_ONLY_IF_NEEDED标志时,如果目标Activity就是当前的调用者,则返回该值,启动结束 |
START_TASK_TO_FRONT(2) | 在已有任务中找到了目标Activity,则只需要把目标Activity挪到前台即可,启动结束 |
START_DELIVERED_TO_TOP(3) | 目标Activity位于任务栈顶,则只需要将Intent派送到栈顶的Activity即可,启动结束 |
START_RETURN_LOCK_TASK_MODE_VIOLATION(5) | 目标Activity的宿主任务处于LockTaskMode模式,且目标Activity的启动方式违背了LockTaskMode的规则,则不能启动目标Activity |
9、AS.startActivityLocked
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10、ASS.resumeTopActivitiesLocked
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13、ASS.startSpecificActivityLocked
主要作用:如果宿主进程不存在,则创建新的进程
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14、ASS.realStartActivityLocked
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15、ATP.scheduleLaunchActivity
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由Binder中AIDL知识可知,mRemote.transact()会在服务端执行onTransact()回调,onTransact()回调则会去调用AT.scheduleLaunchActivity()
16、AT.scheduleLaunchActivity
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17、H.handleMessage
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18、ActivityThread.handleLaunchActivity
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19、ActivityThread.performLaunchActivity
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结语
Activity的启动流程很复杂,文章主要是抓住了主干来进行分析。文章多处借鉴别人的分析结果,综合有关信息完成的代码解释。其实Activity的启动的分支判断特别复杂,还有很多分支是没有进行分析的,建议想去了解某个分支的朋友可以用调试模式去代码中跑着看。
转载于:https://my.oschina.net/JiangTun/blog/1794333