• Android应用程序启动过程源代码分析


    前文简要介绍了Android应用程序的Activity的启动过程。在Android系统中,应用程序是由Activity组成的,因此,应用程序的启动过程实际上就是应用程序中的默认Activity的启动过程,本文将详细分析应用程序框架层的源代码,了解Android应用程序的启动过程。

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            在上一篇文章Android应用程序的Activity启动过程简要介绍和学习计划中,我们举例子说明了启动Android应用程序中的Activity的两种情景,其中,在手机屏幕中点击应用程序图标的情景就会引发Android应用程序中的默认Activity的启动,从而把应用程序启动起来。这种启动方式的特点是会启动一个新的进程来加载相应的Activity。这里,我们继续以这个例子为例来说明Android应用程序的启动过程,即MainActivity的启动过程。

            MainActivity的启动过程如下图所示:


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            下面详细分析每一步是如何实现的。

            Step 1. Launcher.startActivitySafely

            在Android系统中,应用程序是由Launcher启动起来的,其实,Launcher本身也是一个应用程序,其它的应用程序安装后,就会Launcher的界面上出现一个相应的图标,点击这个图标时,Launcher就会对应的应用程序启动起来。

            Launcher的源代码工程在packages/apps/Launcher2目录下,负责启动其它应用程序的源代码实现在src/com/android/launcher2/Launcher.java文件中:

        /**
        * Default launcher application.
        */
        public final class Launcher extends Activity
                implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {
         
            ......
         
            /**
            * Launches the intent referred by the clicked shortcut.
            *
            * @param v The view representing the clicked shortcut.
            */
            public void onClick(View v) {
                Object tag = v.getTag();
                if (tag instanceof ShortcutInfo) {
                    // Open shortcut
                    final Intent intent = ((ShortcutInfo) tag).intent;
                    int[] pos = new int[2];
                    v.getLocationOnScreen(pos);
                    intent.setSourceBounds(new Rect(pos[0], pos[1],
                        pos[0] + v.getWidth(), pos[1] + v.getHeight()));
                    startActivitySafely(intent, tag);
                } else if (tag instanceof FolderInfo) {
                    ......
                } else if (v == mHandleView) {
                    ......
                }
            }
         
            void startActivitySafely(Intent intent, Object tag) {
                intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
                try {
                    startActivity(intent);
                } catch (ActivityNotFoundException e) {
                    ......
                } catch (SecurityException e) {
                    ......
                }
            }
         
            ......
         
        }

            回忆一下前面一篇文章Android应用程序的Activity启动过程简要介绍和学习计划说到的应用程序Activity,它的默认Activity是MainActivity,这里是AndroidManifest.xml文件中配置的:

        <activity android:name=".MainActivity"  
              android:label="@string/app_name">  
               <intent-filter>  
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />  
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />  
            </intent-filter>  
        </activity>  

            因此,这里的intent包含的信息为:action = "android.intent.action.Main",category="android.intent.category.LAUNCHER", cmp="shy.luo.activity/.MainActivity",表示它要启动的Activity为shy.luo.activity.MainActivity。Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK表示要在一个新的Task中启动这个Activity,注意,Task是Android系统中的概念,它不同于进程Process的概念。简单地说,一个Task是一系列Activity的集合,这个集合是以堆栈的形式来组织的,遵循后进先出的原则。事实上,Task是一个非常复杂的概念,有兴趣的读者可以到官网http://developer.android.com/guide/topics/manifest/activity-element.html查看相关的资料。这里,我们只要知道,这个MainActivity要在一个新的Task中启动就可以了。

            Step 2. Activity.startActivity

            在Step 1中,我们看到,Launcher继承于Activity类,而Activity类实现了startActivity函数,因此,这里就调用了Activity.startActivity函数,它实现在frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java文件中:

        public class Activity extends ContextThemeWrapper
                implements LayoutInflater.Factory,
                Window.Callback, KeyEvent.Callback,
                OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks {
         
            ......
         
            @Override
            public void startActivity(Intent intent) {
                startActivityForResult(intent, -1);
            }
         
            ......
         
        }

            这个函数实现很简单,它调用startActivityForResult来进一步处理,第二个参数传入-1表示不需要这个Actvity结束后的返回结果。

            Step 3. Activity.startActivityForResult

            这个函数也是实现在frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java文件中:

        public class Activity extends ContextThemeWrapper
                implements LayoutInflater.Factory,
                Window.Callback, KeyEvent.Callback,
                OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks {
         
            ......
         
            public void startActivityForResult(Intent intent, int requestCode) {
                if (mParent == null) {
                    Instrumentation.ActivityResult ar =
                        mInstrumentation.execStartActivity(
                        this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,
                        intent, requestCode);
                    ......
                } else {
                    ......
                }
         
         
            ......
         
        }

             这里的mInstrumentation是Activity类的成员变量,它的类型是Intrumentation,定义在frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java文件中,它用来监控应用程序和系统的交互。

             这里的mMainThread也是Activity类的成员变量,它的类型是ActivityThread,它代表的是应用程序的主线程,我们在Android系统在新进程中启动自定义服务过程(startService)的原理分析一文中已经介绍过了。这里通过mMainThread.getApplicationThread获得它里面的ApplicationThread成员变量,它是一个Binder对象,后面我们会看到,ActivityManagerService会使用它来和ActivityThread来进行进程间通信。这里我们需注意的是,这里的mMainThread代表的是Launcher应用程序运行的进程。

             这里的mToken也是Activity类的成员变量,它是一个Binder对象的远程接口。

             Step 4. Instrumentation.execStartActivity
             这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java文件中:

        public class Instrumentation {
         
            ......
         
            public ActivityResult execStartActivity(
            Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
            Intent intent, int requestCode) {
                IApplicationThread whoThread = (IApplicationThread) contextThread;
                if (mActivityMonitors != null) {
                    ......
                }
                try {
                    int result = ActivityManagerNative.getDefault()
                        .startActivity(whoThread, intent,
                        intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
                        null, 0, token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
                        requestCode, false, false);
                    ......
                } catch (RemoteException e) {
                }
                return null;
            }
         
            ......
         
        }

             这里的ActivityManagerNative.getDefault返回ActivityManagerService的远程接口,即ActivityManagerProxy接口,具体可以参考Android系统在新进程中启动自定义服务过程(startService)的原理分析一文。

             这里的intent.resolveTypeIfNeeded返回这个intent的MIME类型,在这个例子中,没有AndroidManifest.xml设置MainActivity的MIME类型,因此,这里返回null。

             这里的target不为null,但是target.mEmbddedID为null,我们不用关注。

             Step 5. ActivityManagerProxy.startActivity

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

        class ActivityManagerProxy implements IActivityManager
        {
         
            ......
         
            public int startActivity(IApplicationThread caller, Intent intent,
                    String resolvedType, Uri[] grantedUriPermissions, int grantedMode,
                    IBinder resultTo, String resultWho,
                    int requestCode, boolean onlyIfNeeded,
                    boolean debug) throws RemoteException {
                Parcel data = Parcel.obtain();
                Parcel reply = Parcel.obtain();
                data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);
                data.writeStrongBinder(caller != null ? caller.asBinder() : null);
                intent.writeToParcel(data, 0);
                data.writeString(resolvedType);
                data.writeTypedArray(grantedUriPermissions, 0);
                data.writeInt(grantedMode);
                data.writeStrongBinder(resultTo);
                data.writeString(resultWho);
                data.writeInt(requestCode);
                data.writeInt(onlyIfNeeded ? 1 : 0);
                data.writeInt(debug ? 1 : 0);
                mRemote.transact(START_ACTIVITY_TRANSACTION, data, reply, 0);
                reply.readException();
                int result = reply.readInt();
                reply.recycle();
                data.recycle();
                return result;
            }
         
            ......
         
        }

            这里的参数比较多,我们先整理一下。从上面的调用可以知道,这里的参数resolvedType、grantedUriPermissions和resultWho均为null;参数caller为ApplicationThread类型的Binder实体;参数resultTo为一个Binder实体的远程接口,我们先不关注它;参数grantedMode为0,我们也先不关注它;参数requestCode为-1;参数onlyIfNeeded和debug均空false。

            Step 6. ActivityManagerService.startActivity

            上一步Step 5通过Binder驱动程序就进入到ActivityManagerService的startActivity函数来了,它定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中:

        public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
                implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
         
            ......
         
            public final int startActivity(IApplicationThread caller,
                    Intent intent, String resolvedType, Uri[] grantedUriPermissions,
                    int grantedMode, IBinder resultTo,
                    String resultWho, int requestCode, boolean onlyIfNeeded,
                    boolean debug) {
                return mMainStack.startActivityMayWait(caller, intent, resolvedType,
                    grantedUriPermissions, grantedMode, resultTo, resultWho,
                    requestCode, onlyIfNeeded, debug, null, null);
            }
         
         
            ......
         
        }

            这里只是简单地将操作转发给成员变量mMainStack的startActivityMayWait函数,这里的mMainStack的类型为ActivityStack。

            Step 7. ActivityStack.startActivityMayWait

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

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            final int startActivityMayWait(IApplicationThread caller,
                    Intent intent, String resolvedType, Uri[] grantedUriPermissions,
                    int grantedMode, IBinder resultTo,
                    String resultWho, int requestCode, boolean onlyIfNeeded,
                    boolean debug, WaitResult outResult, Configuration config) {
         
                ......
         
                boolean componentSpecified = intent.getComponent() != null;
         
                // Don't modify the client's object!
                intent = new Intent(intent);
         
                // Collect information about the target of the Intent.
                ActivityInfo aInfo;
                try {
                    ResolveInfo rInfo =
                        AppGlobals.getPackageManager().resolveIntent(
                        intent, resolvedType,
                        PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY
                        | ActivityManagerService.STOCK_PM_FLAGS);
                    aInfo = rInfo != null ? rInfo.activityInfo : null;
                } catch (RemoteException e) {
                    ......
                }
         
                if (aInfo != null) {
                    // Store the found target back into the intent, because now that
                    // we have it we never want to do this again.  For example, if the
                    // user navigates back to this point in the history, we should
                    // always restart the exact same activity.
                    intent.setComponent(new ComponentName(
                        aInfo.applicationInfo.packageName, aInfo.name));
                    ......
                }
         
                synchronized (mService) {
                    int callingPid;
                    int callingUid;
                    if (caller == null) {
                        ......
                    } else {
                        callingPid = callingUid = -1;
                    }
         
                    mConfigWillChange = config != null
                        && mService.mConfiguration.diff(config) != 0;
         
                    ......
         
                    if (mMainStack && aInfo != null &&
                        (aInfo.applicationInfo.flags&ApplicationInfo.FLAG_CANT_SAVE_STATE) != 0) {
                          
                              ......
         
                    }
         
                    int res = startActivityLocked(caller, intent, resolvedType,
                        grantedUriPermissions, grantedMode, aInfo,
                        resultTo, resultWho, requestCode, callingPid, callingUid,
                        onlyIfNeeded, componentSpecified);
         
                    if (mConfigWillChange && mMainStack) {
                        ......
                    }
         
                    ......
         
                    if (outResult != null) {
                        ......
                    }
         
                    return res;
                }
         
            }
         
            ......
         
        }

            注意,从Step 6传下来的参数outResult和config均为null,此外,表达式(aInfo.applicationInfo.flags&ApplicationInfo.FLAG_CANT_SAVE_STATE) != 0为false,因此,这里忽略了无关代码。

            下面语句对参数intent的内容进行解析,得到MainActivity的相关信息,保存在aInfo变量中:

            ActivityInfo aInfo;
            try {
            ResolveInfo rInfo =
            AppGlobals.getPackageManager().resolveIntent(
                intent, resolvedType,
                PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY
                | ActivityManagerService.STOCK_PM_FLAGS);
            aInfo = rInfo != null ? rInfo.activityInfo : null;
            } catch (RemoteException e) {
                ......
            }

            解析之后,得到的aInfo.applicationInfo.packageName的值为"shy.luo.activity",aInfo.name的值为"shy.luo.activity.MainActivity",这是在这个实例的配置文件AndroidManifest.xml里面配置的。

            此外,函数开始的地方调用intent.getComponent()函数的返回值不为null,因此,这里的componentSpecified变量为true。

            接下去就调用startActivityLocked进一步处理了。

            Step 8. ActivityStack.startActivityLocked

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

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            final int startActivityLocked(IApplicationThread caller,
                    Intent intent, String resolvedType,
                    Uri[] grantedUriPermissions,
                    int grantedMode, ActivityInfo aInfo, IBinder resultTo,
                        String resultWho, int requestCode,
                    int callingPid, int callingUid, boolean onlyIfNeeded,
                    boolean componentSpecified) {
                    int err = START_SUCCESS;
         
                ProcessRecord callerApp = null;
                if (caller != null) {
                    callerApp = mService.getRecordForAppLocked(caller);
                    if (callerApp != null) {
                        callingPid = callerApp.pid;
                        callingUid = callerApp.info.uid;
                    } else {
                        ......
                    }
                }
         
                ......
         
                ActivityRecord sourceRecord = null;
                ActivityRecord resultRecord = null;
                if (resultTo != null) {
                    int index = indexOfTokenLocked(resultTo);
                    
                    ......
                        
                    if (index >= 0) {
                        sourceRecord = (ActivityRecord)mHistory.get(index);
                        if (requestCode >= 0 && !sourceRecord.finishing) {
                            ......
                        }
                    }
                }
         
                int launchFlags = intent.getFlags();
         
                if ((launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_FORWARD_RESULT) != 0
                    && sourceRecord != null) {
                    ......
                }
         
                if (err == START_SUCCESS && intent.getComponent() == null) {
                    ......
                }
         
                if (err == START_SUCCESS && aInfo == null) {
                    ......
                }
         
                if (err != START_SUCCESS) {
                    ......
                }
         
                ......
         
                ActivityRecord r = new ActivityRecord(mService, this, callerApp, callingUid,
                    intent, resolvedType, aInfo, mService.mConfiguration,
                    resultRecord, resultWho, requestCode, componentSpecified);
         
                ......
         
                return startActivityUncheckedLocked(r, sourceRecord,
                    grantedUriPermissions, grantedMode, onlyIfNeeded, true);
            }
         
         
            ......
         
        }

            从传进来的参数caller得到调用者的进程信息,并保存在callerApp变量中,这里就是Launcher应用程序的进程信息了。

            前面说过,参数resultTo是Launcher这个Activity里面的一个Binder对象,通过它可以获得Launcher这个Activity的相关信息,保存在sourceRecord变量中。
            再接下来,创建即将要启动的Activity的相关信息,并保存在r变量中:

        ActivityRecord r = new ActivityRecord(mService, this, callerApp, callingUid,
            intent, resolvedType, aInfo, mService.mConfiguration,
            resultRecord, resultWho, requestCode, componentSpecified);

            接着调用startActivityUncheckedLocked函数进行下一步操作。

            Step 9. ActivityStack.startActivityUncheckedLocked

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

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            final int startActivityUncheckedLocked(ActivityRecord r,
                ActivityRecord sourceRecord, Uri[] grantedUriPermissions,
                int grantedMode, boolean onlyIfNeeded, boolean doResume) {
                final Intent intent = r.intent;
                final int callingUid = r.launchedFromUid;
         
                int launchFlags = intent.getFlags();
         
                // We'll invoke onUserLeaving before onPause only if the launching
                // activity did not explicitly state that this is an automated launch.
                mUserLeaving = (launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_NO_USER_ACTION) == 0;
                
                ......
         
                ActivityRecord notTop = (launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_PREVIOUS_IS_TOP)
                    != 0 ? r : null;
         
                // If the onlyIfNeeded flag is set, then we can do this if the activity
                // being launched is the same as the one making the call...  or, as
                // a special case, if we do not know the caller then we count the
                // current top activity as the caller.
                if (onlyIfNeeded) {
                    ......
                }
         
                if (sourceRecord == null) {
                    ......
                } else if (sourceRecord.launchMode == ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_INSTANCE) {
                    ......
                } else if (r.launchMode == ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_INSTANCE
                    || r.launchMode == ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_TASK) {
                    ......
                }
         
                if (r.resultTo != null && (launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) != 0) {
                    ......
                }
         
                boolean addingToTask = false;
                if (((launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) != 0 &&
                    (launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_MULTIPLE_TASK) == 0)
                    || r.launchMode == ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_TASK
                    || r.launchMode == ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_INSTANCE) {
                        // If bring to front is requested, and no result is requested, and
                        // we can find a task that was started with this same
                        // component, then instead of launching bring that one to the front.
                        if (r.resultTo == null) {
                            // See if there is a task to bring to the front.  If this is
                            // a SINGLE_INSTANCE activity, there can be one and only one
                            // instance of it in the history, and it is always in its own
                            // unique task, so we do a special search.
                            ActivityRecord taskTop = r.launchMode != ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_INSTANCE
                                ? findTaskLocked(intent, r.info)
                                : findActivityLocked(intent, r.info);
                            if (taskTop != null) {
                                ......
                            }
                        }
                }
         
                ......
         
                if (r.packageName != null) {
                    // If the activity being launched is the same as the one currently
                    // at the top, then we need to check if it should only be launched
                    // once.
                    ActivityRecord top = topRunningNonDelayedActivityLocked(notTop);
                    if (top != null && r.resultTo == null) {
                        if (top.realActivity.equals(r.realActivity)) {
                            ......
                        }
                    }
         
                } else {
                    ......
                }
         
                boolean newTask = false;
         
                // Should this be considered a new task?
                if (r.resultTo == null && !addingToTask
                    && (launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) != 0) {
                        // todo: should do better management of integers.
                        mService.mCurTask++;
                        if (mService.mCurTask <= 0) {
                            mService.mCurTask = 1;
                        }
                        r.task = new TaskRecord(mService.mCurTask, r.info, intent,
                            (r.info.flags&ActivityInfo.FLAG_CLEAR_TASK_ON_LAUNCH) != 0);
                        ......
                        newTask = true;
                        if (mMainStack) {
                            mService.addRecentTaskLocked(r.task);
                        }
         
                } else if (sourceRecord != null) {
                    ......
                } else {
                    ......
                }
         
                ......
         
                startActivityLocked(r, newTask, doResume);
                return START_SUCCESS;
            }
         
            ......
         
        }

            函数首先获得intent的标志值,保存在launchFlags变量中。

            这个intent的标志值的位Intent.FLAG_ACTIVITY_NO_USER_ACTION没有置位,因此 ,成员变量mUserLeaving的值为true。

            这个intent的标志值的位Intent.FLAG_ACTIVITY_PREVIOUS_IS_TOP也没有置位,因此,变量notTop的值为null。

            由于在这个例子的AndroidManifest.xml文件中,MainActivity没有配置launchMode属值,因此,这里的r.launchMode为默认值0,表示以标准(Standard,或者称为ActivityInfo.LAUNCH_MULTIPLE)的方式来启动这个Activity。Activity的启动方式有四种,其余三种分别是ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_INSTANCE、ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_TASK和ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_TOP,具体可以参考官方网站http://developer.android.com/reference/android/content/pm/ActivityInfo.html。

            传进来的参数r.resultTo为null,表示Launcher不需要等这个即将要启动的MainActivity的执行结果。

            由于这个intent的标志值的位Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK被置位,而且Intent.FLAG_ACTIVITY_MULTIPLE_TASK没有置位,因此,下面的if语句会被执行:

            if (((launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) != 0 &&
            (launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_MULTIPLE_TASK) == 0)
            || r.launchMode == ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_TASK
            || r.launchMode == ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_INSTANCE) {
                // If bring to front is requested, and no result is requested, and
                // we can find a task that was started with this same
                // component, then instead of launching bring that one to the front.
                if (r.resultTo == null) {
                    // See if there is a task to bring to the front.  If this is
                    // a SINGLE_INSTANCE activity, there can be one and only one
                    // instance of it in the history, and it is always in its own
                    // unique task, so we do a special search.
                    ActivityRecord taskTop = r.launchMode != ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_INSTANCE
                        ? findTaskLocked(intent, r.info)
                        : findActivityLocked(intent, r.info);
                    if (taskTop != null) {
                        ......
                    }
                }
            }

            这段代码的逻辑是查看一下,当前有没有Task可以用来执行这个Activity。由于r.launchMode的值不为ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_INSTANCE,因此,它通过findTaskLocked函数来查找存不存这样的Task,这里返回的结果是null,即taskTop为null,因此,需要创建一个新的Task来启动这个Activity。

            接着往下看:

            if (r.packageName != null) {
            // If the activity being launched is the same as the one currently
            // at the top, then we need to check if it should only be launched
            // once.
            ActivityRecord top = topRunningNonDelayedActivityLocked(notTop);
            if (top != null && r.resultTo == null) {
                if (top.realActivity.equals(r.realActivity)) {
                    ......
                }
            }
         
            }

            这段代码的逻辑是看一下,当前在堆栈顶端的Activity是否就是即将要启动的Activity,有些情况下,如果即将要启动的Activity就在堆栈的顶端,那么,就不会重新启动这个Activity的别一个实例了,具体可以参考官方网站http://developer.android.com/reference/android/content/pm/ActivityInfo.html。现在处理堆栈顶端的Activity是Launcher,与我们即将要启动的MainActivity不是同一个Activity,因此,这里不用进一步处理上述介绍的情况。

           执行到这里,我们知道,要在一个新的Task里面来启动这个Activity了,于是新创建一个Task:

           if (r.resultTo == null && !addingToTask
            && (launchFlags&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) != 0) {
            // todo: should do better management of integers.
            mService.mCurTask++;
            if (mService.mCurTask <= 0) {
                mService.mCurTask = 1;
            }
            r.task = new TaskRecord(mService.mCurTask, r.info, intent,
                (r.info.flags&ActivityInfo.FLAG_CLEAR_TASK_ON_LAUNCH) != 0);
            ......
            newTask = true;
            if (mMainStack) {
                mService.addRecentTaskLocked(r.task);
            }
         
            }

            新建的Task保存在r.task域中,同时,添加到mService中去,这里的mService就是ActivityManagerService了。

            最后就进入startActivityLocked(r, newTask, doResume)进一步处理了。这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中:

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            private final void startActivityLocked(ActivityRecord r, boolean newTask,
                    boolean doResume) {
                final int NH = mHistory.size();
         
                int addPos = -1;
         
                if (!newTask) {
                    ......
                }
         
                // Place a new activity at top of stack, so it is next to interact
                // with the user.
                if (addPos < 0) {
                    addPos = NH;
                }
         
                // If we are not placing the new activity frontmost, we do not want
                // to deliver the onUserLeaving callback to the actual frontmost
                // activity
                if (addPos < NH) {
                    ......
                }
         
                // Slot the activity into the history stack and proceed
                mHistory.add(addPos, r);
                r.inHistory = true;
                r.frontOfTask = newTask;
                r.task.numActivities++;
                if (NH > 0) {
                    // We want to show the starting preview window if we are
                    // switching to a new task, or the next activity's process is
                    // not currently running.
                    ......
                } else {
                    // If this is the first activity, don't do any fancy animations,
                    // because there is nothing for it to animate on top of.
                    ......
                }
                
                ......
         
                if (doResume) {
                    resumeTopActivityLocked(null);
                }
            }
         
            ......
         
        }

            这里的NH表示当前系统中历史任务的个数,这里肯定是大于0,因为Launcher已经跑起来了。当NH>0时,并且现在要切换新任务时,要做一些任务切的界面操作,这段代码我们就不看了,这里不会影响到下面启Activity的过程,有兴趣的读取可以自己研究一下。

            这里传进来的参数doResume为true,于是调用resumeTopActivityLocked进一步操作。

            Step 10. Activity.resumeTopActivityLocked

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

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            /**
            * Ensure that the top activity in the stack is resumed.
            *
            * @param prev The previously resumed activity, for when in the process
            * of pausing; can be null to call from elsewhere.
            *
            * @return Returns true if something is being resumed, or false if
            * nothing happened.
            */
            final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {
                // Find the first activity that is not finishing.
                ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);
         
                // Remember how we'll process this pause/resume situation, and ensure
                // that the state is reset however we wind up proceeding.
                final boolean userLeaving = mUserLeaving;
                mUserLeaving = false;
         
                if (next == null) {
                    ......
                }
         
                next.delayedResume = false;
         
                // If the top activity is the resumed one, nothing to do.
                if (mResumedActivity == next && next.state == ActivityState.RESUMED) {
                    ......
                }
         
                // If we are sleeping, and there is no resumed activity, and the top
                // activity is paused, well that is the state we want.
                if ((mService.mSleeping || mService.mShuttingDown)
                    && mLastPausedActivity == next && next.state == ActivityState.PAUSED) {
                    ......
                }
         
                ......
         
                // If we are currently pausing an activity, then don't do anything
                // until that is done.
                if (mPausingActivity != null) {
                    ......
                }
         
                ......
         
                // We need to start pausing the current activity so the top one
                // can be resumed...
                if (mResumedActivity != null) {
                    ......
                    startPausingLocked(userLeaving, false);
                    return true;
                }
         
                ......
            }
         
            ......
         
        }

            函数先通过调用topRunningActivityLocked函数获得堆栈顶端的Activity,这里就是MainActivity了,这是在上面的Step 9设置好的,保存在next变量中。

           接下来把mUserLeaving的保存在本地变量userLeaving中,然后重新设置为false,在上面的Step 9中,mUserLeaving的值为true,因此,这里的userLeaving为true。

           这里的mResumedActivity为Launcher,因为Launcher是当前正被执行的Activity。

           当我们处理休眠状态时,mLastPausedActivity保存堆栈顶端的Activity,因为当前不是休眠状态,所以mLastPausedActivity为null。

           有了这些信息之后,下面的语句就容易理解了:

            // If the top activity is the resumed one, nothing to do.
            if (mResumedActivity == next && next.state == ActivityState.RESUMED) {
            ......
            }
         
            // If we are sleeping, and there is no resumed activity, and the top
            // activity is paused, well that is the state we want.
            if ((mService.mSleeping || mService.mShuttingDown)
            && mLastPausedActivity == next && next.state == ActivityState.PAUSED) {
            ......
            }

            它首先看要启动的Activity是否就是当前处理Resumed状态的Activity,如果是的话,那就什么都不用做,直接返回就可以了;否则再看一下系统当前是否休眠状态,如果是的话,再看看要启动的Activity是否就是当前处于堆栈顶端的Activity,如果是的话,也是什么都不用做。

            上面两个条件都不满足,因此,在继续往下执行之前,首先要把当处于Resumed状态的Activity推入Paused状态,然后才可以启动新的Activity。但是在将当前这个Resumed状态的Activity推入Paused状态之前,首先要看一下当前是否有Activity正在进入Pausing状态,如果有的话,当前这个Resumed状态的Activity就要稍后才能进入Paused状态了,这样就保证了所有需要进入Paused状态的Activity串行处理。

            这里没有处于Pausing状态的Activity,即mPausingActivity为null,而且mResumedActivity也不为null,于是就调用startPausingLocked函数把Launcher推入Paused状态去了。

            Step 11. ActivityStack.startPausingLocked

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

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            private final void startPausingLocked(boolean userLeaving, boolean uiSleeping) {
                if (mPausingActivity != null) {
                    ......
                }
                ActivityRecord prev = mResumedActivity;
                if (prev == null) {
                    ......
                }
                ......
                mResumedActivity = null;
                mPausingActivity = prev;
                mLastPausedActivity = prev;
                prev.state = ActivityState.PAUSING;
                ......
         
                if (prev.app != null && prev.app.thread != null) {
                    ......
                    try {
                        ......
                        prev.app.thread.schedulePauseActivity(prev, prev.finishing, userLeaving,
                            prev.configChangeFlags);
                        ......
                    } catch (Exception e) {
                        ......
                    }
                } else {
                    ......
                }
         
                ......
            
            }
         
            ......
         
        }

            函数首先把mResumedActivity保存在本地变量prev中。在上一步Step 10中,说到mResumedActivity就是Launcher,因此,这里把Launcher进程中的ApplicationThread对象取出来,通过它来通知Launcher这个Activity它要进入Paused状态了。当然,这里的prev.app.thread是一个ApplicationThread对象的远程接口,通过调用这个远程接口的schedulePauseActivity来通知Launcher进入Paused状态。

           参数prev.finishing表示prev所代表的Activity是否正在等待结束的Activity列表中,由于Laucher这个Activity还没结束,所以这里为false;参数prev.configChangeFlags表示哪些config发生了变化,这里我们不关心它的值。

           Step 12. ApplicationThreadProxy.schedulePauseActivity

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

        class ApplicationThreadProxy implements IApplicationThread {
            
            ......
         
            public final void schedulePauseActivity(IBinder token, boolean finished,
            boolean userLeaving, int configChanges) throws RemoteException {
                Parcel data = Parcel.obtain();
                data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor);
                data.writeStrongBinder(token);
                data.writeInt(finished ? 1 : 0);
                data.writeInt(userLeaving ? 1 :0);
                data.writeInt(configChanges);
                mRemote.transact(SCHEDULE_PAUSE_ACTIVITY_TRANSACTION, data, null,
                    IBinder.FLAG_ONEWAY);
                data.recycle();
            }
         
            ......
         
        }

            这个函数通过Binder进程间通信机制进入到ApplicationThread.schedulePauseActivity函数中。

            Step 13. ApplicationThread.schedulePauseActivity

            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中,它是ActivityThread的内部类:

        public final class ActivityThread {
            
            ......
         
            private final class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
                
                ......
         
                public final void schedulePauseActivity(IBinder token, boolean finished,
                        boolean userLeaving, int configChanges) {
                    queueOrSendMessage(
                        finished ? H.PAUSE_ACTIVITY_FINISHING : H.PAUSE_ACTIVITY,
                        token,
                        (userLeaving ? 1 : 0),
                        configChanges);
                }
         
                ......
         
            }
         
            ......
         
        }

            这里调用的函数queueOrSendMessage是ActivityThread类的成员函数。

           上面说到,这里的finished值为false,因此,queueOrSendMessage的第一个参数值为H.PAUSE_ACTIVITY,表示要暂停token所代表的Activity,即Launcher。

           Step 14. ActivityThread.queueOrSendMessage

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

        public final class ActivityThread {
            
            ......
         
            private final void queueOrSendMessage(int what, Object obj, int arg1) {
                queueOrSendMessage(what, obj, arg1, 0);
            }
         
            private final void queueOrSendMessage(int what, Object obj, int arg1, int arg2) {
                synchronized (this) {
                    ......
                    Message msg = Message.obtain();
                    msg.what = what;
                    msg.obj = obj;
                    msg.arg1 = arg1;
                    msg.arg2 = arg2;
                    mH.sendMessage(msg);
                }
            }
         
            ......
         
        }

            这里首先将相关信息组装成一个msg,然后通过mH成员变量发送出去,mH的类型是H,继承于Handler类,是ActivityThread的内部类,因此,这个消息最后由H.handleMessage来处理。

            Step 15. H.handleMessage

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

        public final class ActivityThread {
            
            ......
         
            private final class H extends Handler {
         
                ......
         
                public void handleMessage(Message msg) {
                    ......
                    switch (msg.what) {
                    
                    ......
                    
                    case PAUSE_ACTIVITY:
                        handlePauseActivity((IBinder)msg.obj, false, msg.arg1 != 0, msg.arg2);
                        maybeSnapshot();
                        break;
         
                    ......
         
                    }
                ......
         
            }
         
            ......
         
        }

            这里调用ActivityThread.handlePauseActivity进一步操作,msg.obj是一个ActivityRecord对象的引用,它代表的是Launcher这个Activity。
            Step 16. ActivityThread.handlePauseActivity

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

        public final class ActivityThread {
            
            ......
         
            private final void handlePauseActivity(IBinder token, boolean finished,
                    boolean userLeaving, int configChanges) {
         
                ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
                if (r != null) {
                    //Slog.v(TAG, "userLeaving=" + userLeaving + " handling pause of " + r);
                    if (userLeaving) {
                        performUserLeavingActivity(r);
                    }
         
                    r.activity.mConfigChangeFlags |= configChanges;
                    Bundle state = performPauseActivity(token, finished, true);
         
                    // Make sure any pending writes are now committed.
                    QueuedWork.waitToFinish();
         
                    // Tell the activity manager we have paused.
                    try {
                        ActivityManagerNative.getDefault().activityPaused(token, state);
                    } catch (RemoteException ex) {
                    }
                }
            }
         
            ......
         
        }

             函数首先将Binder引用token转换成ActivityRecord的远程接口ActivityClientRecord,然后做了三个事情:1. 如果userLeaving为true,则通过调用performUserLeavingActivity函数来调用Activity.onUserLeaveHint通知Activity,用户要离开它了;2. 调用performPauseActivity函数来调用Activity.onPause函数,我们知道,在Activity的生命周期中,当它要让位于其它的Activity时,系统就会调用它的onPause函数;3. 它通知ActivityManagerService,这个Activity已经进入Paused状态了,ActivityManagerService现在可以完成未竟的事情,即启动MainActivity了。

            Step 17. ActivityManagerProxy.activityPaused

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

        class ActivityManagerProxy implements IActivityManager
        {
            ......
         
            public void activityPaused(IBinder token, Bundle state) throws RemoteException
            {
                Parcel data = Parcel.obtain();
                Parcel reply = Parcel.obtain();
                data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);
                data.writeStrongBinder(token);
                data.writeBundle(state);
                mRemote.transact(ACTIVITY_PAUSED_TRANSACTION, data, reply, 0);
                reply.readException();
                data.recycle();
                reply.recycle();
            }
         
            ......
         
        }

            这里通过Binder进程间通信机制就进入到ActivityManagerService.activityPaused函数中去了。

            Step 18. ActivityManagerService.activityPaused

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

        public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
                    implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
            ......
         
            public final void activityPaused(IBinder token, Bundle icicle) {
                
                ......
         
                final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
                mMainStack.activityPaused(token, icicle, false);
                
                ......
            }
         
            ......
         
        }

           这里,又再次进入到ActivityStack类中,执行activityPaused函数。

           Step 19. ActivityStack.activityPaused

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

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            final void activityPaused(IBinder token, Bundle icicle, boolean timeout) {
                
                ......
         
                ActivityRecord r = null;
         
                synchronized (mService) {
                    int index = indexOfTokenLocked(token);
                    if (index >= 0) {
                        r = (ActivityRecord)mHistory.get(index);
                        if (!timeout) {
                            r.icicle = icicle;
                            r.haveState = true;
                        }
                        mHandler.removeMessages(PAUSE_TIMEOUT_MSG, r);
                        if (mPausingActivity == r) {
                            r.state = ActivityState.PAUSED;
                            completePauseLocked();
                        } else {
                            ......
                        }
                    }
                }
            }
         
            ......
         
        }

           这里通过参数token在mHistory列表中得到ActivityRecord,从上面我们知道,这个ActivityRecord代表的是Launcher这个Activity,而我们在Step 11中,把Launcher这个Activity的信息保存在mPausingActivity中,因此,这里mPausingActivity等于r,于是,执行completePauseLocked操作。

           Step 20. ActivityStack.completePauseLocked

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

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            private final void completePauseLocked() {
                ActivityRecord prev = mPausingActivity;
                
                ......
         
                if (prev != null) {
         
                    ......
         
                    mPausingActivity = null;
                }
         
                if (!mService.mSleeping && !mService.mShuttingDown) {
                    resumeTopActivityLocked(prev);
                } else {
                    ......
                }
         
                ......
            }
         
            ......
         
        }

            函数首先把mPausingActivity变量清空,因为现在不需要它了,然后调用resumeTopActivityLokced进一步操作,它传入的参数即为代表Launcher这个Activity的ActivityRecord。

            Step 21. ActivityStack.resumeTopActivityLokced
            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中:

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {
                ......
         
                // Find the first activity that is not finishing.
                ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);
         
                // Remember how we'll process this pause/resume situation, and ensure
                // that the state is reset however we wind up proceeding.
                final boolean userLeaving = mUserLeaving;
                mUserLeaving = false;
         
                ......
         
                next.delayedResume = false;
         
                // If the top activity is the resumed one, nothing to do.
                if (mResumedActivity == next && next.state == ActivityState.RESUMED) {
                    ......
                    return false;
                }
         
                // If we are sleeping, and there is no resumed activity, and the top
                // activity is paused, well that is the state we want.
                if ((mService.mSleeping || mService.mShuttingDown)
                    && mLastPausedActivity == next && next.state == ActivityState.PAUSED) {
                    ......
                    return false;
                }
         
                .......
         
         
                // We need to start pausing the current activity so the top one
                // can be resumed...
                if (mResumedActivity != null) {
                    ......
                    return true;
                }
         
                ......
         
         
                if (next.app != null && next.app.thread != null) {
                    ......
         
                } else {
                    ......
                    startSpecificActivityLocked(next, true, true);
                }
         
                return true;
            }
         
         
            ......
         
        }

            通过上面的Step 9,我们知道,当前在堆栈顶端的Activity为我们即将要启动的MainActivity,这里通过调用topRunningActivityLocked将它取回来,保存在next变量中。之前最后一个Resumed状态的Activity,即Launcher,到了这里已经处于Paused状态了,因此,mResumedActivity为null。最后一个处于Paused状态的Activity为Launcher,因此,这里的mLastPausedActivity就为Launcher。前面我们为MainActivity创建了ActivityRecord后,它的app域一直保持为null。有了这些信息后,上面这段代码就容易理解了,它最终调用startSpecificActivityLocked进行下一步操作。

           Step 22. ActivityStack.startSpecificActivityLocked
           这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中:

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            private final void startSpecificActivityLocked(ActivityRecord r,
                    boolean andResume, boolean checkConfig) {
                // Is this activity's application already running?
                ProcessRecord app = mService.getProcessRecordLocked(r.processName,
                    r.info.applicationInfo.uid);
         
                ......
         
                if (app != null && app.thread != null) {
                    try {
                        realStartActivityLocked(r, app, andResume, checkConfig);
                        return;
                    } catch (RemoteException e) {
                        ......
                    }
                }
         
                mService.startProcessLocked(r.processName, r.info.applicationInfo, true, 0,
                    "activity", r.intent.getComponent(), false);
            }
         
         
            ......
         
        }

            注意,这里由于是第一次启动应用程序的Activity,所以下面语句:

        ProcessRecord app = mService.getProcessRecordLocked(r.processName,
            r.info.applicationInfo.uid);

            取回来的app为null。在Activity应用程序中的AndroidManifest.xml配置文件中,我们没有指定Application标签的process属性,系统就会默认使用package的名称,这里就是"shy.luo.activity"了。每一个应用程序都有自己的uid,因此,这里uid + process的组合就可以为每一个应用程序创建一个ProcessRecord。当然,我们可以配置两个应用程序具有相同的uid和package,或者在AndroidManifest.xml配置文件的application标签或者activity标签中显式指定相同的process属性值,这样,不同的应用程序也可以在同一个进程中启动。

           函数最终执行ActivityManagerService.startProcessLocked函数进行下一步操作。

           Step 23. ActivityManagerService.startProcessLocked

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

        public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
                implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
         
            ......
         
            final ProcessRecord startProcessLocked(String processName,
                    ApplicationInfo info, boolean knownToBeDead, int intentFlags,
                    String hostingType, ComponentName hostingName, boolean allowWhileBooting) {
         
                ProcessRecord app = getProcessRecordLocked(processName, info.uid);
                
                ......
         
                String hostingNameStr = hostingName != null
                    ? hostingName.flattenToShortString() : null;
         
                ......
         
                if (app == null) {
                    app = new ProcessRecordLocked(null, info, processName);
                    mProcessNames.put(processName, info.uid, app);
                } else {
                    // If this is a new package in the process, add the package to the list
                    app.addPackage(info.packageName);
                }
         
                ......
         
                startProcessLocked(app, hostingType, hostingNameStr);
                return (app.pid != 0) ? app : null;
            }
         
            ......
         
        }

            这里再次检查是否已经有以process + uid命名的进程存在,在我们这个情景中,返回值app为null,因此,后面会创建一个ProcessRecord,并存保存在成员变量mProcessNames中,最后,调用另一个startProcessLocked函数进一步操作:

        public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
                implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
         
            ......
         
            private final void startProcessLocked(ProcessRecord app,
                        String hostingType, String hostingNameStr) {
         
                ......
         
                try {
                    int uid = app.info.uid;
                    int[] gids = null;
                    try {
                        gids = mContext.getPackageManager().getPackageGids(
                            app.info.packageName);
                    } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
                        ......
                    }
                    
                    ......
         
                    int debugFlags = 0;
                    
                    ......
                    
                    int pid = Process.start("android.app.ActivityThread",
                        mSimpleProcessManagement ? app.processName : null, uid, uid,
                        gids, debugFlags, null);
                    
                    ......
         
                } catch (RuntimeException e) {
                    
                    ......
         
                }
            }
         
            ......
         
        }

            这里主要是调用Process.start接口来创建一个新的进程,新的进程会导入android.app.ActivityThread类,并且执行它的main函数,这就是为什么我们前面说每一个应用程序都有一个ActivityThread实例来对应的原因。

            Step 24. ActivityThread.main

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

        public final class ActivityThread {
         
            ......
         
            private final void attach(boolean system) {
                ......
         
                mSystemThread = system;
                if (!system) {
         
                    ......
         
                    IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();
                    try {
                        mgr.attachApplication(mAppThread);
                    } catch (RemoteException ex) {
                    }
                } else {
         
                    ......
         
                }
            }
         
            ......
         
            public static final void main(String[] args) {
                
                .......
         
                ActivityThread thread = new ActivityThread();
                thread.attach(false);
         
                ......
         
                Looper.loop();
         
                .......
         
                thread.detach();
                
                ......
            }
        }

           这个函数在进程中创建一个ActivityThread实例,然后调用它的attach函数,接着就进入消息循环了,直到最后进程退出。

           函数attach最终调用了ActivityManagerService的远程接口ActivityManagerProxy的attachApplication函数,传入的参数是mAppThread,这是一个ApplicationThread类型的Binder对象,它的作用是用来进行进程间通信的。

          Step 25. ActivityManagerProxy.attachApplication

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

        class ActivityManagerProxy implements IActivityManager
        {
            ......
         
            public void attachApplication(IApplicationThread app) throws RemoteException
            {
                Parcel data = Parcel.obtain();
                Parcel reply = Parcel.obtain();
                data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);
                data.writeStrongBinder(app.asBinder());
                mRemote.transact(ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION, data, reply, 0);
                reply.readException();
                data.recycle();
                reply.recycle();
            }
         
            ......
         
        }

           这里通过Binder驱动程序,最后进入ActivityManagerService的attachApplication函数中。

           Step 26. ActivityManagerService.attachApplication

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

        public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
                implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
         
            ......
         
            public final void attachApplication(IApplicationThread thread) {
                synchronized (this) {
                    int callingPid = Binder.getCallingPid();
                    final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
                    attachApplicationLocked(thread, callingPid);
                    Binder.restoreCallingIdentity(origId);
                }
            }
         
            ......
         
        }

            这里将操作转发给attachApplicationLocked函数。

            Step 27. ActivityManagerService.attachApplicationLocked

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

        public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
                implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
         
            ......
         
            private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,
                    int pid) {
                // Find the application record that is being attached...  either via
                // the pid if we are running in multiple processes, or just pull the
                // next app record if we are emulating process with anonymous threads.
                ProcessRecord app;
                if (pid != MY_PID && pid >= 0) {
                    synchronized (mPidsSelfLocked) {
                        app = mPidsSelfLocked.get(pid);
                    }
                } else if (mStartingProcesses.size() > 0) {
                    ......
                } else {
                    ......
                }
         
                if (app == null) {
                    ......
                    return false;
                }
         
                ......
         
                String processName = app.processName;
                try {
                    thread.asBinder().linkToDeath(new AppDeathRecipient(
                        app, pid, thread), 0);
                } catch (RemoteException e) {
                    ......
                    return false;
                }
         
                ......
         
                app.thread = thread;
                app.curAdj = app.setAdj = -100;
                app.curSchedGroup = Process.THREAD_GROUP_DEFAULT;
                app.setSchedGroup = Process.THREAD_GROUP_BG_NONINTERACTIVE;
                app.forcingToForeground = null;
                app.foregroundServices = false;
                app.debugging = false;
         
                ......
         
                boolean normalMode = mProcessesReady || isAllowedWhileBooting(app.info);
         
                ......
         
                boolean badApp = false;
                boolean didSomething = false;
         
                // See if the top visible activity is waiting to run in this process...
                ActivityRecord hr = mMainStack.topRunningActivityLocked(null);
                if (hr != null && normalMode) {
                    if (hr.app == null && app.info.uid == hr.info.applicationInfo.uid
                        && processName.equals(hr.processName)) {
                            try {
                                if (mMainStack.realStartActivityLocked(hr, app, true, true)) {
                                    didSomething = true;
                                }
                            } catch (Exception e) {
                                ......
                            }
                    } else {
                        ......
                    }
                }
         
                ......
         
                return true;
            }
         
            ......
         
        }

            在前面的Step 23中,已经创建了一个ProcessRecord,这里首先通过pid将它取回来,放在app变量中,然后对app的其它成员进行初始化,最后调用mMainStack.realStartActivityLocked执行真正的Activity启动操作。这里要启动的Activity通过调用mMainStack.topRunningActivityLocked(null)从堆栈顶端取回来,这时候在堆栈顶端的Activity就是MainActivity了。

            Step 28. ActivityStack.realStartActivityLocked

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

        public class ActivityStack {
         
            ......
         
            final boolean realStartActivityLocked(ActivityRecord r,
                    ProcessRecord app, boolean andResume, boolean checkConfig)
                    throws RemoteException {
                
                ......
         
                r.app = app;
         
                ......
         
                int idx = app.activities.indexOf(r);
                if (idx < 0) {
                    app.activities.add(r);
                }
                
                ......
         
                try {
                    ......
         
                    List<ResultInfo> results = null;
                    List<Intent> newIntents = null;
                    if (andResume) {
                        results = r.results;
                        newIntents = r.newIntents;
                    }
            
                    ......
                    
                    app.thread.scheduleLaunchActivity(new Intent(r.intent), r,
                        System.identityHashCode(r),
                        r.info, r.icicle, results, newIntents, !andResume,
                        mService.isNextTransitionForward());
         
                    ......
         
                } catch (RemoteException e) {
                    ......
                }
         
                ......
         
                return true;
            }
         
            ......
         
        }

            这里最终通过app.thread进入到ApplicationThreadProxy的scheduleLaunchActivity函数中,注意,这里的第二个参数r,是一个ActivityRecord类型的Binder对象,用来作来这个Activity的token值。

            Step 29. ApplicationThreadProxy.scheduleLaunchActivity
            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ApplicationThreadNative.java文件中:

        class ApplicationThreadProxy implements IApplicationThread {
         
            ......
         
            public final void scheduleLaunchActivity(Intent intent, IBinder token, int ident,
                    ActivityInfo info, Bundle state, List<ResultInfo> pendingResults,
                    List<Intent> pendingNewIntents, boolean notResumed, boolean isForward)
                    throws RemoteException {
                Parcel data = Parcel.obtain();
                data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor);
                intent.writeToParcel(data, 0);
                data.writeStrongBinder(token);
                data.writeInt(ident);
                info.writeToParcel(data, 0);
                data.writeBundle(state);
                data.writeTypedList(pendingResults);
                data.writeTypedList(pendingNewIntents);
                data.writeInt(notResumed ? 1 : 0);
                data.writeInt(isForward ? 1 : 0);
                mRemote.transact(SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION, data, null,
                    IBinder.FLAG_ONEWAY);
                data.recycle();
            }
         
            ......
         
        }

            这个函数最终通过Binder驱动程序进入到ApplicationThread的scheduleLaunchActivity函数中。

            Step 30. ApplicationThread.scheduleLaunchActivity
            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

        public final class ActivityThread {
         
            ......
         
            private final class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
         
                ......
         
                // we use token to identify this activity without having to send the
                // activity itself back to the activity manager. (matters more with ipc)
                public final void scheduleLaunchActivity(Intent intent, IBinder token, int ident,
                        ActivityInfo info, Bundle state, List<ResultInfo> pendingResults,
                        List<Intent> pendingNewIntents, boolean notResumed, boolean isForward) {
                    ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord();
         
                    r.token = token;
                    r.ident = ident;
                    r.intent = intent;
                    r.activityInfo = info;
                    r.state = state;
         
                    r.pendingResults = pendingResults;
                    r.pendingIntents = pendingNewIntents;
         
                    r.startsNotResumed = notResumed;
                    r.isForward = isForward;
         
                    queueOrSendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY, r);
                }
         
                ......
         
            }
         
            ......
        }

             函数首先创建一个ActivityClientRecord实例,并且初始化它的成员变量,然后调用ActivityThread类的queueOrSendMessage函数进一步处理。

             Step 31. ActivityThread.queueOrSendMessage
             这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

        public final class ActivityThread {
         
            ......
         
            private final class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
         
                ......
         
                // if the thread hasn't started yet, we don't have the handler, so just
                // save the messages until we're ready.
                private final void queueOrSendMessage(int what, Object obj) {
                    queueOrSendMessage(what, obj, 0, 0);
                }
         
                ......
         
                private final void queueOrSendMessage(int what, Object obj, int arg1, int arg2) {
                    synchronized (this) {
                        ......
                        Message msg = Message.obtain();
                        msg.what = what;
                        msg.obj = obj;
                        msg.arg1 = arg1;
                        msg.arg2 = arg2;
                        mH.sendMessage(msg);
                    }
                }
         
                ......
         
            }
         
            ......
        }

            函数把消息内容放在msg中,然后通过mH把消息分发出去,这里的成员变量mH我们在前面已经见过,消息分发出去后,最后会调用H类的handleMessage函数。

            Step 32. H.handleMessage

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

        public final class ActivityThread {
         
            ......
         
            private final class H extends Handler {
         
                ......
         
                public void handleMessage(Message msg) {
                    ......
                    switch (msg.what) {
                    case LAUNCH_ACTIVITY: {
                        ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord)msg.obj;
         
                        r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
                            r.activityInfo.applicationInfo);
                        handleLaunchActivity(r, null);
                    } break;
                    ......
                    }
         
                ......
         
            }
         
            ......
        }

            这里最后调用ActivityThread类的handleLaunchActivity函数进一步处理。

            Step 33. ActivityThread.handleLaunchActivity

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

        public final class ActivityThread {
         
            ......
         
            private final void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
                ......
         
                Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
         
                if (a != null) {
                    r.createdConfig = new Configuration(mConfiguration);
                    Bundle oldState = r.state;
                    handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward);
         
                    ......
                } else {
                    ......
                }
            }
         
            ......
        }

            这里首先调用performLaunchActivity函数来加载这个Activity类,即shy.luo.activity.MainActivity,然后调用它的onCreate函数,最后回到handleLaunchActivity函数时,再调用handleResumeActivity函数来使这个Activity进入Resumed状态,即会调用这个Activity的onResume函数,这是遵循Activity的生命周期的。

            Step 34. ActivityThread.performLaunchActivity
            这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:

        public final class ActivityThread {
         
            ......
         
            private final Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
                
                ActivityInfo aInfo = r.activityInfo;
                if (r.packageInfo == null) {
                    r.packageInfo = getPackageInfo(aInfo.applicationInfo,
                        Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
                }
         
                ComponentName component = r.intent.getComponent();
                if (component == null) {
                    component = r.intent.resolveActivity(
                        mInitialApplication.getPackageManager());
                    r.intent.setComponent(component);
                }
         
                if (r.activityInfo.targetActivity != null) {
                    component = new ComponentName(r.activityInfo.packageName,
                        r.activityInfo.targetActivity);
                }
         
                Activity activity = null;
                try {
                    java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
                    activity = mInstrumentation.newActivity(
                        cl, component.getClassName(), r.intent);
                    r.intent.setExtrasClassLoader(cl);
                    if (r.state != null) {
                        r.state.setClassLoader(cl);
                    }
                } catch (Exception e) {
                    ......
                }
         
                try {
                    Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
         
                    ......
         
                    if (activity != null) {
                        ContextImpl appContext = new ContextImpl();
                        appContext.init(r.packageInfo, r.token, this);
                        appContext.setOuterContext(activity);
                        CharSequence title = r.activityInfo.loadLabel(appContext.getPackageManager());
                        Configuration config = new Configuration(mConfiguration);
                        ......
                        activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
                            r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
                            r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstance,
                            r.lastNonConfigurationChildInstances, config);
         
                        if (customIntent != null) {
                            activity.mIntent = customIntent;
                        }
                        r.lastNonConfigurationInstance = null;
                        r.lastNonConfigurationChildInstances = null;
                        activity.mStartedActivity = false;
                        int theme = r.activityInfo.getThemeResource();
                        if (theme != 0) {
                            activity.setTheme(theme);
                        }
         
                        activity.mCalled = false;
                        mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
                        ......
                        r.activity = activity;
                        r.stopped = true;
                        if (!r.activity.mFinished) {
                            activity.performStart();
                            r.stopped = false;
                        }
                        if (!r.activity.mFinished) {
                            if (r.state != null) {
                                mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state);
                            }
                        }
                        if (!r.activity.mFinished) {
                            activity.mCalled = false;
                            mInstrumentation.callActivityOnPostCreate(activity, r.state);
                            if (!activity.mCalled) {
                                throw new SuperNotCalledException(
                                    "Activity " + r.intent.getComponent().toShortString() +
                                    " did not call through to super.onPostCreate()");
                            }
                        }
                    }
                    r.paused = true;
         
                    mActivities.put(r.token, r);
         
                } catch (SuperNotCalledException e) {
                    ......
         
                } catch (Exception e) {
                    ......
                }
         
                return activity;
            }
         
            ......
        }

           函数前面是收集要启动的Activity的相关信息,主要package和component信息:

           ActivityInfo aInfo = r.activityInfo;
           if (r.packageInfo == null) {
                r.packageInfo = getPackageInfo(aInfo.applicationInfo,
                        Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
           }
         
           ComponentName component = r.intent.getComponent();
           if (component == null) {
               component = r.intent.resolveActivity(
                   mInitialApplication.getPackageManager());
               r.intent.setComponent(component);
           }
         
           if (r.activityInfo.targetActivity != null) {
               component = new ComponentName(r.activityInfo.packageName,
                       r.activityInfo.targetActivity);
           }

           然后通过ClassLoader将shy.luo.activity.MainActivity类加载进来:

           Activity activity = null;
           try {
            java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
            activity = mInstrumentation.newActivity(
                cl, component.getClassName(), r.intent);
            r.intent.setExtrasClassLoader(cl);
            if (r.state != null) {
                r.state.setClassLoader(cl);
            }
           } catch (Exception e) {
            ......
           }

          接下来是创建Application对象,这是根据AndroidManifest.xml配置文件中的Application标签的信息来创建的:

       Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);

          后面的代码主要创建Activity的上下文信息,并通过attach方法将这些上下文信息设置到MainActivity中去:

           activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
            r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
            r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstance,
            r.lastNonConfigurationChildInstances, config);

          最后还要调用MainActivity的onCreate函数:

       mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);

          这里不是直接调用MainActivity的onCreate函数,而是通过mInstrumentation的callActivityOnCreate函数来间接调用,前面我们说过,mInstrumentation在这里的作用是监控Activity与系统的交互操作,相当于是系统运行日志。

          Step 35. MainActivity.onCreate

          这个函数定义在packages/experimental/Activity/src/shy/luo/activity/MainActivity.java文件中,这是我们自定义的app工程文件:

        public class MainActivity extends Activity  implements OnClickListener {
            
            ......
         
            @Override
            public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
                ......
         
                Log.i(LOG_TAG, "Main Activity Created.");
            }
         
            ......
         
        }

           这样,MainActivity就启动起来了,整个应用程序也启动起来了。

           整个应用程序的启动过程要执行很多步骤,但是整体来看,主要分为以下五个阶段:

           一. Step1 - Step 11:Launcher通过Binder进程间通信机制通知ActivityManagerService,它要启动一个Activity;

           二. Step 12 - Step 16:ActivityManagerService通过Binder进程间通信机制通知Launcher进入Paused状态;

           三. Step 17 - Step 24:Launcher通过Binder进程间通信机制通知ActivityManagerService,它已经准备就绪进入Paused状态,于是ActivityManagerService就创建一个新的进程,用来启动一个ActivityThread实例,即将要启动的Activity就是在这个ActivityThread实例中运行;

           四. Step 25 - Step 27:ActivityThread通过Binder进程间通信机制将一个ApplicationThread类型的Binder对象传递给ActivityManagerService,以便以后ActivityManagerService能够通过这个Binder对象和它进行通信;

           五. Step 28 - Step 35:ActivityManagerService通过Binder进程间通信机制通知ActivityThread,现在一切准备就绪,它可以真正执行Activity的启动操作了。

           这里不少地方涉及到了Binder进程间通信机制,相关资料请参考Android进程间通信(IPC)机制Binder简要介绍和学习计划一文。

           这样,应用程序的启动过程就介绍完了,它实质上是启动应用程序的默认Activity,在下一篇文章中,我们将介绍在应用程序内部启动另一个Activity的过程,即新的Activity与启动它的Activity将会在同一个进程(Process)和任务(Task)运行,敬请关注。
    ---------------------
    作者:罗升阳
    来源:CSDN
    原文:https://blog.csdn.net/Luoshengyang/article/details/6689748
    版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

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