• Android系统在新进程中启动自定义服务过程(startService)的原理分析


    在编写Android应用程序时,我们一般将一些计算型的逻辑放在一个独立的进程来处理,这样主进程仍然可以流畅地响应界面事件,提高用户体验。Android系统为我们提供了一个Service类,我们可以实现一个以Service为基类的服务子类,在里面实现自己的计算型逻辑,然后在主进程通过startService函数来启动这个服务。在本文中,将详细分析主进程是如何通过startService函数来在新进程中启动自定义服务的。

            在主进程调用startService函数时,会通过Binder进程间通信机制来通知ActivitManagerService来创建新进程,并且启动指定的服务。在Android系统中,Binder进程间通信机制使用非常广泛,因此,希望读者在继续阅读下面的内容之前,对Android系统和Binder进程间通信机制有一定的了解,具体可以参考前面Android进程间通信(IPC)机制Binder简要介绍和学习计划一文。

            关于startService的具体用法,可以参考前面Android系统匿名共享内存Ashmem(Anonymous Shared Memory)简要介绍和学习计划一文中用到的实例,它是Activity类的一个成员函数:

    1.package shy.luo.ashmem;  
    2.  
    3.......  
    4.  
    5.public class Client extends Activity implements OnClickListener {  
    6.    ......  
    7.    IMemoryService memoryService = null;  
    8.    ......  
    9.  
    10.    @Override  
    11.    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
    12.        ......  
    13.  
    14.        IMemoryService ms = getMemoryService();  
    15.        if(ms == null) {          
    16.            startService(new Intent("shy.luo.ashmem.server"));  
    17.        } else {  
    18.            Log.i(LOG_TAG, "Memory Service has started.");  
    19.        }  
    20.  
    21.        ......  
    22.  
    23.        Log.i(LOG_TAG, "Client Activity Created.");  
    24.    }  
    25.  
    26.    ......  
    27.}  

        这里的“shy.luo.ashmem.server”是在程序配置文件AndroidManifest.xml配置的Service的名字,用来告诉Android系统它所要启动的服务的名字:

    1.<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    2.    package="shy.luo.ashmem"  
    3.    android:sharedUserId="android.uid.system"  
    4.    android:versionCode="1"  
    5.    android:versionName="1.0">  
    6.        <application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name">  
    7.            ......  
    8.            <service   
    9.                android:enabled="true"   
    10.                android:name=".Server"  
    11.                android:process=".Server" >  
    12.                    <intent-filter>  
    13.                        <action android:name="shy.luo.ashmem.server"/>  
    14.                        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>  
    15.                    </intent-filter>  
    16.            </service>  
    17.        </application>  
    18.</manifest> 

          这里,名字“shy.luo.ashmem.server”对应的服务类为shy.luo.ashmem.Server,下面语句:

    startService(new Intent("shy.luo.ashmem.server"));  

    就表示要在一个新的进程中启动shy.luo.ashmem.Server这个服务类,它必须继承于Android平台提供的Service类:

    1.package shy.luo.ashmem;  
    2.  
    3.......  
    4.  
    5.public class Server extends Service {  
    6.      
    7.    ......  
    8.  
    9.    @Override  
    10.    public IBinder onBind(Intent intent) {  
    11.            return null;  
    12.    }  
    13.  
    14.    @Override  
    15.    public void onCreate() {  
    16.        ......  
    17.  
    18.    }  
    19.  
    20.    ......  
    21.}  

       下面,我们来看看Activity类中的startService成员函数是如何实现的。

            先来看看Activity的类图:

            从图中可以看出,Activity继承了ContextWrapper类,而在ContextWrapper类中,实现了startService函数。在ContextWrapper类中,有一个成员变量mBase,它是一个ContextImpl实例,而ContextImpl类和ContextWrapper类一样继承于Context类,ContextWrapper类的startService函数最终过调用ContextImpl类的startService函数来实现。这种类设计方法在设计模式里面,就称之为装饰模式(Decorator),或者包装模式(Wrapper)。

            在ContextImpl类的startService类,最终又调用了ActivityManagerProxy类的startService来实现启动服务的操作,看到这里的Proxy关键字,回忆一下前面Android系统进程间通信Binder机制在应用程序框架层的Java接口源代码分析这篇文章,就会知道ActivityManagerProxy是一个Binder对象的远程接口了,而这个Binder对象就是我们前面所说的ActivityManagerService了。

            这个ActivityManagerService类实现在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中,它是Binder进程间通信机制中的Server角色,它是随机启动的。随机启动的Server是在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件里面进行启动的,我们来看一下ActivityManagerService启动相关的代码:

    1.class ServerThread extends Thread {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    @Override  
    6.    public void run() {  
    7.  
    8.        ......  
    9.  
    10.        // Critical services...  
    11.        try {  
    12.  
    13.            ......  
    14.  
    15.            context = ActivityManagerService.main(factoryTest);  
    16.  
    17.            ......  
    18.  
    19.            ActivityManagerService.setSystemProcess();  
    20.  
    21.            ......  
    22.          
    23.        } catch (RuntimeException e) {  
    24.            Slog.e("System", "Failure starting core service", e);  
    25.        }  
    26.  
    27.        ......  
    28.      
    29.    }  
    30.  
    31.    ......  
    32.  
    33.}  

         首先是调用ActivityManagerService.main函数来创建一个ActivityManagerService实例,然后通过调用ActivityManagerService.setSystemProcess函数把这个Binder实例添加Binder进程间通信机制的守护进程ServiceManager中去:

    1.public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative  
    2.        implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {  
    3.  
    4.    ......  
    5.  
    6.    static ActivityManagerService mSelf;  
    7.  
    8.    ......  
    9.  
    10.    public static void setSystemProcess() {  
    11.        try {  
    12.            ActivityManagerService m = mSelf;  
    13.  
    14.            ServiceManager.addService("activity", m);  
    15.              
    16.            ......  
    17.  
    18.        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {  
    19.            ......  
    20.        }  
    21.    }  
    22.  
    23.    ......  
    24.  
    25.    public static final Context main(int factoryTest) {  
    26.          
    27.        ......  
    28.  
    29.        ActivityManagerService m = thr.mService;  
    30.        mSelf = m;  
    31.  
    32.        ......  
    33.  
    34.    }  
    35.} 


          这样,ActivityManagerService就启动起来了。

             回到ActivityManagerProxy类的startService函数中,它定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java文件中:

    1.class ActivityManagerProxy implements IActivityManager  
    2.{  
    3.    ......  
    4.  
    5.    public ComponentName startService(IApplicationThread caller, Intent service,  
    6.        String resolvedType) throws RemoteException  
    7.    {  
    8.        Parcel data = Parcel.obtain();  
    9.        Parcel reply = Parcel.obtain();  
    10.        data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);  
    11.        data.writeStrongBinder(caller != null ? caller.asBinder() : null);  
    12.        service.writeToParcel(data, 0);  
    13.        data.writeString(resolvedType);  
    14.        mRemote.transact(START_SERVICE_TRANSACTION, data, reply, 0);  
    15.        reply.readException();  
    16.        ComponentName res = ComponentName.readFromParcel(reply);  
    17.        data.recycle();  
    18.        reply.recycle();  
    19.        return res;  
    20.    }  
    21.  
    22.    ......  
    23.}  

      参数service是一个Intent实例,它里面指定了要启动的服务的名称,就是前面我们所说的“shy.luo.ashmem.server”了。

             参数caller是一个IApplicationThread实例,它是一个在主进程创建的一个Binder对象。在Android应用程序中,每一个进程都用一个ActivityThread实例来表示,而在ActivityThread类中,有一个成员变量mAppThread,它是一个ApplicationThread实例,实现了IApplicationThread接口,它的作用是用来辅助ActivityThread类来执行一些操作,这个我们在后面会看到它是如何用来启动服务的。

            参数resolvedType是一个字符串,它表示service这个Intent的MIME类型,它是在解析Intent时用到的。在这个例子中,我们没有指定这个Intent 的MIME类型,因此,这个参数为null。

            ActivityManagerProxy类的startService函数把这三个参数写入到data本地变量去,接着通过mRemote.transact函数进入到Binder驱动程序,然后Binder驱动程序唤醒正在等待Client请求的ActivityManagerService进程,最后进入到ActivityManagerService的startService函数中。

            ActivityManagerService的startService函数的处理流程如下图所示:

     点击查看大图

              在这个序列图中,一共有20个步骤,下面说明每一步。

             Step 1. ActivityManagerService.startService

             这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中:

    1.public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative  
    2.                           implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {  
    3.  
    4.    ......  
    5.  
    6.    public ComponentName startService(IApplicationThread caller, Intent service,  
    7.            String resolvedType) {        
    8.          // Refuse possible leaked file descriptors  
    9.          if (service != null && service.hasFileDescriptors() == true) {  
    10.              throw new IllegalArgumentException("File descriptors passed in Intent");  
    11.          }  
    12.  
    13.          synchronized(this) {  
    14.              final int callingPid = Binder.getCallingPid();  
    15.              final int callingUid = Binder.getCallingUid();  
    16.              final long origId = Binder.clearCallingIdentity();  
    17.              ComponentName res = startServiceLocked(caller, service,  
    18.                  resolvedType, callingPid, callingUid);  
    19.              Binder.restoreCallingIdentity(origId);  
    20.              return res;  
    21.          }  
    22.    }  
    23.  
    24.    ......  
    25.  
    26.}  

          这里的参数caller、service和resolvedType分别对应ActivityManagerProxy.startService传进来的三个参数。

             Step 2. ActivityManagerService.startServiceLocked

             这个函数同样定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中:

    1.public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative  
    2.                           implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {  
    3.  
    4.    ......  
    5.  
    6.    ComponentName startServiceLocked(IApplicationThread caller,  
    7.            Intent service, String resolvedType,  
    8.            int callingPid, int callingUid) {  
    9.        synchronized(this) {  
    10.            ......  
    11.  
    12.            ServiceLookupResult res =  
    13.                retrieveServiceLocked(service, resolvedType,  
    14.                callingPid, callingUid);  
    15.              
    16.            ......  
    17.              
    18.            ServiceRecord r = res.record;  
    19.              
    20.            ......  
    21.  
    22.            if (!bringUpServiceLocked(r, service.getFlags(), false)) {  
    23.                return new ComponentName("!", "Service process is bad");  
    24.            }  
    25.            return r.name;  
    26.        }  
    27.    }  
    28.  
    29.    ......  
    30.  
    31.}  


           函数首先通过retrieveServiceLocked来解析service这个Intent,就是解析前面我们在AndroidManifest.xml定义的Service标签的intent-filter相关内容,然后将解析结果放在res.record中,然后继续调用bringUpServiceLocked进一步处理。

            Step 3. ActivityManagerService.bringUpServiceLocked

            这个函数同样定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中:

    1.public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative  
    2.                            implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {  
    3.  
    4.    ......  
    5.  
    6.    private final boolean bringUpServiceLocked(ServiceRecord r,  
    7.                    int intentFlags, boolean whileRestarting) {  
    8.  
    9.        ......  
    10.  
    11.        final String appName = r.processName;  
    12.  
    13.        ......  
    14.  
    15.        // Not running -- get it started, and enqueue this service record  
    16.        // to be executed when the app comes up.  
    17.        if (startProcessLocked(appName, r.appInfo, true, intentFlags,  
    18.                    "service", r.name, false) == null) {  
    19.  
    20.            ......  
    21.  
    22.            return false;  
    23.        }  
    24.  
    25.        if (!mPendingServices.contains(r)) {  
    26.            mPendingServices.add(r);  
    27.        }  
    28.  
    29.        return true;  
    30.  
    31.    }  
    32.  
    33.    ......  
    34.  
    35.}  

      这里的appName便是我们前面在AndroidManifest.xml文件定义service标签时指定的android:process属性值了,即“.Server”。

            接着调用startProcessLocked函数来创建一个新的进程,以便加载自定义的Service类。最后将这个ServiceRecord保存在成员变量mPendingServices列表中,后面会用到。

            Step 4. ActivityManagerService.startProcessLocked

            这个函数同样定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中:

    1.public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative  
    2.                            implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {  
    3.  
    4.    ......  
    5.  
    6.    private final void startProcessLocked(ProcessRecord app,  
    7.                String hostingType, String hostingNameStr) {  
    8.  
    9.        ......  
    10.  
    11.        try {  
    12.  
    13.            ......  
    14.  
    15.            int pid = Process.start("android.app.ActivityThread",  
    16.                            mSimpleProcessManagement ? app.processName : null, uid, uid,  
    17.                            gids, debugFlags, null);  
    18.  
    19.            ......  
    20.  
    21.            if (pid == 0 || pid == MY_PID) {  
    22.                  
    23.                ......  
    24.  
    25.            } else if (pid > 0) {  
    26.                app.pid = pid;  
    27.                app.removed = false;  
    28.                synchronized (mPidsSelfLocked) {  
    29.                    this.mPidsSelfLocked.put(pid, app);  
    30.                    ......  
    31.                }  
    32.            } else {  
    33.                  
    34.                ......  
    35.            }  
    36.  
    37.        } catch (RuntimeException e) {  
    38.  
    39.            ......  
    40.  
    41.        }  
    42.  
    43.    }  
    44.  
    45.    ......  
    46.  
    47.}  

            这里调用Process.start函数创建了一个新的进程,指定新的进程执行android.app.ActivityThread类。最后将表示这个新进程的ProcessRecord保存在mPidSelfLocked列表中,后面会用到。

             Step 5. Process.start

             这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/os/Process.java文件中,这个函数我们就不看了,有兴趣的读者可以自己研究一下。在这个场景中,它就是新建一个进程,然后导入android.app.ActivityThread这个类,然后执行它的main函数。

             Step 6. ActivityThread.main

             这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

    1.public final class ActivityThread {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    public static final void main(String[] args) {  
    6.  
    7.        ......  
    8.  
    9.        Looper.prepareMainLooper();  
    10.      
    11.        ......  
    12.  
    13.        ActivityThread thread = new ActivityThread();  
    14.        thread.attach(false);  
    15.  
    16.        ......  
    17.  
    18.        Looper.loop();  
    19.  
    20.        ......  
    21.  
    22.        thread.detach();  
    23.      
    24.        ......  
    25.    }  
    26.}  

       注意,执行到这里的时候,已经是在上一步创建的新进程里面了,即这里的进程是用来启动服务的,原来的主进程已经完成了它的命令,返回了。

            前面我们提到,在Android应用程序中,每一个进程对应一个ActivityThread实例,所以,这个函数会创建一个thread实例,然后调用ActivityThread.attach函数进一步处理。

            Step 7. ActivityThread.attach

            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

    1.public final class ActivityThread {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    private final void attach(boolean system) {  
    6.          
    7.        ......  
    8.  
    9.        if (!system) {  
    10.  
    11.            ......  
    12.  
    13.            IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();  
    14.            try {  
    15.                mgr.attachApplication(mAppThread);  
    16.            } catch (RemoteException ex) {  
    17.            }  
    18.        } else {  
    19.          
    20.            ......  
    21.  
    22.        }  
    23.  
    24.        ......  
    25.  
    26.    }  
    27.  
    28.    ......  
    29.  
    30.}  

      从Step 6中,这里传进来的参数system为false。成员变量mAppThread是一个ApplicationThread实例,我们在前面已经描述过这个实例的作用,它是用来辅助ActivityThread来执行一些操作的。

             调用ActivityManagerNative.getDefault函数得到ActivityManagerService的远程接口,即ActivityManagerProxy,接着调用它的attachApplication函数。

             Step 8. ActivityManagerProxy.attachApplication

             这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java文件中:

    1.class ActivityManagerProxy implements IActivityManager  
    2.{  
    3.    ......  
    4.  
    5.    public void attachApplication(IApplicationThread app) throws RemoteException  
    6.    {  
    7.        Parcel data = Parcel.obtain();  
    8.        Parcel reply = Parcel.obtain();  
    9.        data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);  
    10.        data.writeStrongBinder(app.asBinder());  
    11.        mRemote.transact(ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION, data, reply, 0);  
    12.        reply.readException();  
    13.        data.recycle();  
    14.        reply.recycle();  
    15.    }  
    16.  
    17.    ......  
    18.  
    19.}  

     这个函数主要是将新进程里面的IApplicationThread实例通过Binder驱动程序传递给ActivityManagerService。

            Step 9. ActivityManagerService.attachApplication

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中:

    1.public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative  
    2.                            implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {  
    3.      
    4.    ......  
    5.          
    6.    public final void attachApplication(IApplicationThread thread)   
    7.    {  
    8.        synchronized (this) {  
    9.            int callingPid = Binder.getCallingPid();  
    10.            final long origId = Binder.clearCallingIdentity();  
    11.            attachApplicationLocked(thread, callingPid);  
    12.            Binder.restoreCallingIdentity(origId);  
    13.        }  
    14.    }  
    15.      
    16.    ......  
    17.  
    18.}  

       这里通过调用attachApplicationLocked函数进一步处理。

             Step 10. ActivityManagerService.attachApplicationLocked

             这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中:

    1.public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative  
    2.                        implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {  
    3.  
    4.    ......  
    5.  
    6.    private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,  
    7.            int pid) {  
    8.        // Find the application record that is being attached...  either via  
    9.        // the pid if we are running in multiple processes, or just pull the  
    10.        // next app record if we are emulating process with anonymous threads.  
    11.        ProcessRecord app;  
    12.        if (pid != MY_PID && pid >= 0) {  
    13.            synchronized (mPidsSelfLocked) {  
    14.                app = mPidsSelfLocked.get(pid);  
    15.            }  
    16.        } else if (mStartingProcesses.size() > 0) {  
    17.            app = mStartingProcesses.remove(0);  
    18.            app.setPid(pid);  
    19.        } else {  
    20.            app = null;  
    21.        }  
    22.  
    23.        ......  
    24.  
    25.  
    26.        String processName = app.processName;  
    27.          
    28.        ......  
    29.  
    30.        app.thread = thread;  
    31.  
    32.        ......  
    33.          
    34.        boolean badApp = false;  
    35.  
    36.        ......  
    37.  
    38.        // Find any services that should be running in this process...  
    39.        if (!badApp && mPendingServices.size() > 0) {  
    40.            ServiceRecord sr = null;  
    41.            try {  
    42.                for (int i=0; i<mPendingServices.size(); i++) {  
    43.                    sr = mPendingServices.get(i);  
    44.                    if (app.info.uid != sr.appInfo.uid  
    45.                        || !processName.equals(sr.processName)) {  
    46.                            continue;  
    47.                    }  
    48.  
    49.                    mPendingServices.remove(i);  
    50.                    i--;  
    51.                    realStartServiceLocked(sr, app);  
    52.                    didSomething = true;  
    53.                }  
    54.            } catch (Exception e) {  
    55.  
    56.                ......  
    57.  
    58.            }  
    59.        }  
    60.  
    61.        ......  
    62.  
    63.        return true;  
    64.    }  
    65.  
    66.    ......  
    67.  
    68.} 

      回忆一下在上面的Step 4中,以新进程的pid值作为key值保存了一个ProcessRecord在mPidsSelfLocked列表中,这里先把它取出来,存放在本地变量app中,并且将app.processName保存在本地变量processName中。

            再回忆一下在上面的Step 3中,在成员变量mPendingServices中,保存了一个ServiceRecord,这里通过进程uid和进程名称将它找出来,然后通过realStartServiceLocked函数来进一步处理。

            Step 11. ActivityManagerService.realStartServiceLocked

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中:

    1.class ActivityManagerProxy implements IActivityManager  
    2.{  
    3.    ......  
    4.  
    5.    private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r,  
    6.            ProcessRecord app) throws RemoteException {  
    7.          
    8.        ......  
    9.  
    10.        r.app = app;  
    11.          
    12.        ......  
    13.  
    14.        try {  
    15.  
    16.            ......  
    17.          
    18.            app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo);  
    19.              
    20.            ......  
    21.  
    22.        } finally {  
    23.  
    24.            ......  
    25.  
    26.        }  
    27.  
    28.        ......  
    29.  
    30.    }  
    31.  
    32.    ......  
    33.  
    34.}  

            这里的app.thread是一个ApplicationThread对象的远程接口,它是在上面的Step 6创建ActivityThread对象时作为ActivityThread对象的成员变量同时创建的,然后在Step 9中传过来的。然后调用这个远程接口的scheduleCreateService函数回到原来的ActivityThread对象中执行启动服务的操作。        

            Step 12. ApplicationThreadProxy.scheduleCreateService        

            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ApplicationThreadNative.java文件中:

    1.class ApplicationThreadProxy implements IApplicationThread {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    public final void scheduleCreateService(IBinder token, ServiceInfo info)  
    6.                throws RemoteException {  
    7.        Parcel data = Parcel.obtain();  
    8.        data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor);  
    9.        data.writeStrongBinder(token);  
    10.        info.writeToParcel(data, 0);  
    11.        mRemote.transact(SCHEDULE_CREATE_SERVICE_TRANSACTION, data, null,  
    12.            IBinder.FLAG_ONEWAY);  
    13.        data.recycle();  
    14.    }  
    15.  
    16.    ......  
    17.  
    18.}  

       这里通过Binder驱动程序回到新进程的ApplicationThread对象中去执行scheduleCreateService函数。

            Step 13. ApplicationThread.scheduleCreateService

            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

    1.public final class ActivityThread {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    private final class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {  
    6.  
    7.        ......  
    8.  
    9.        public final void scheduleCreateService(IBinder token,  
    10.        ServiceInfo info) {  
    11.            CreateServiceData s = new CreateServiceData();  
    12.            s.token = token;  
    13.            s.info = info;  
    14.  
    15.            queueOrSendMessage(H.CREATE_SERVICE, s);  
    16.        }  
    17.  
    18.        ......  
    19.  
    20.    }  
    21.  
    22.    ......  
    23.  
    24.}  

        这里调用ActivityThread的queueOrSendMessage将一个CreateServiceData数据放到消息队列中去,并且分开这个消息。注意,这里已经是在上面Step 4创建的新进程中执行了。

            Step 14. ActivityThread.queueOrSendMessage

            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

    1.public final class ActivityThread {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    private final void queueOrSendMessage(int what, Object obj) {  
    6.        queueOrSendMessage(what, obj, 0, 0);  
    7.    }  
    8.  
    9.    private final void queueOrSendMessage(int what, Object obj, int arg1, int arg2) {  
    10.        synchronized (this) {  
    11.            ......  
    12.            Message msg = Message.obtain();  
    13.            msg.what = what;  
    14.            msg.obj = obj;  
    15.            msg.arg1 = arg1;  
    16.            msg.arg2 = arg2;  
    17.            mH.sendMessage(msg);  
    18.        }  
    19.    }  
    20.  
    21.    ......  
    22.  
    23.}  

      这里调用成员变量mH的sendMessage函数进行消息分发。这里的mH的类型为H,它继承于Handler类。

            Step 15. H.sendMessage

            这个函数继承于Handle类的sendMessage函数中,定义在frameworks/base/core/java/android/os/Handler.java文件中。这个函数我们就不看了,有兴趣的读者可以自己研究一下。消息分发以后,就进入到H.handleMessage函数进行处理了。

            Step 16. H.handleMessage

            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

    1.public final class ActivityThread {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    private final class H extends Handler {  
    6.          
    7.        ......  
    8.  
    9.        public void handleMessage(Message msg) {  
    10.  
    11.            ......  
    12.  
    13.            switch (msg.what) {  
    14.  
    15.                ......  
    16.  
    17.                case CREATE_SERVICE:  
    18.                    handleCreateService((CreateServiceData)msg.obj);  
    19.                    break;  
    20.  
    21.                ......  
    22.            }  
    23.  
    24.            ......  
    25.  
    26.        }  
    27.  
    28.        ......  
    29.  
    30.    }  
    31.  
    32.    ......  
    33.  
    34.}  

      这里要处理的消息是CREATE_SERVICE,它调用ActivityThread类的handleCreateService成员函数进一步处理。

            Step 17. ActivityThread.handleCreateService

            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

    1.public final class ActivityThread {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    private final void handleCreateService(CreateServiceData data) {  
    6.        // If we are getting ready to gc after going to the background, well  
    7.        // we are back active so skip it.  
    8.        unscheduleGcIdler();  
    9.  
    10.        LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(  
    11.            data.info.applicationInfo);  
    12.        Service service = null;  
    13.        try {  
    14.            java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();  
    15.            service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();  
    16.        } catch (Exception e) {  
    17.            if (!mInstrumentation.onException(service, e)) {  
    18.                throw new RuntimeException(  
    19.                    "Unable to instantiate service " + data.info.name  
    20.                    + ": " + e.toString(), e);  
    21.            }  
    22.        }  
    23.  
    24.        try {  
    25.            if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Creating service " + data.info.name);  
    26.  
    27.            ContextImpl context = new ContextImpl();  
    28.            context.init(packageInfo, null, this);  
    29.  
    30.            Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);  
    31.            context.setOuterContext(service);  
    32.            service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,  
    33.                ActivityManagerNative.getDefault());  
    34.            service.onCreate();  
    35.            mServices.put(data.token, service);  
    36.            try {  
    37.                ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(  
    38.                    data.token, 0, 0, 0);  
    39.            } catch (RemoteException e) {  
    40.                // nothing to do.  
    41.            }  
    42.              
    43.        } catch (Exception e) {  
    44.            if (!mInstrumentation.onException(service, e)) {  
    45.                throw new RuntimeException(  
    46.                    "Unable to create service " + data.info.name  
    47.                    + ": " + e.toString(), e);  
    48.            }  
    49.        }  
    50.    }  
    51.  
    52.    ......  
    53.  
    54.}  

        这里的data.info.name就是自定义的服务类shy.luo.ashmem.Server了。

            Step 18. ClassLoader.loadClass

            这一步实现在上面的ActivityThread.handleCreateService函数中:

    1 java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();  
    2 service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();  


       Step 19. Obtain Service

            这一步也是实现在上面的ActivityThread.handleCreateService函数中。上面通过ClassLoader.loadClass来导入自定义的服务类shy.luo.ashmem.Server并且创建它的一个实例后,就通过强制类型转换得到一个Service类实例。前面我们说过,自己的服务类必须要继承于Service类,这里就体现出来了为什么要这样做了。

            Step 20. Service.onCreate

            这一步继续实现在上面的ActivityThread.handleCreateService函数中:

    service.onCreate();  

            因为这里的service实际上是一个shy.luo.ashmem.Server类实例,因此,这里就是执行shy.luo.ashmem.Server类的onCreate函数了:

    1.public class Server extends Service {  
    2.      
    3.    ......  
    4.  
    5.    @Override  
    6.    public void onCreate() {  
    7.        ......  
    8.  
    9.    }  
    10.  
    11.    ......  
    12.} 

      至此,这个自定义的服务就启动起来了。

            这样,Android系统在新进程中启动服务的过程就分析完成了,虽然很复杂,但是条理很清晰。它通过三次Binder进程间通信完成了服务的启动过程,分别是:

            一. Step 1至Step 7,从主进程调用到ActivityManagerService进程中,完成新进程的创建;

            二. Step 8至Step 11,从新进程调用到ActivityManagerService进程中,获取要在新进程启动的服务的相关信息;

            三. Step 12至Step 20,从ActivityManagerService进程又回到新进程中,最终将服务启动起来。

            学习完Android系统在新进程中启动服务的过程后,希望读者对Android系统的Service有一个深刻的理解。在编写Android应用程序的时候,尽量把一些计算型的逻辑以Service在形式来实现,使得这些耗时的计算能在一个独立的进程中进行,这样就能保持主进程流畅地响应界面事件,提高用户体验。

    转自:http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6677029

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