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對(duì)于操作系統(tǒng)來說，進(jìn)程管理是其最重要的職責(zé)之一。

考慮到這部分的內(nèi)容較多，因此會(huì)拆分成幾篇文章來講解。

本文是進(jìn)程管理系統(tǒng)文章的***篇，會(huì)講解Android系統(tǒng)中的進(jìn)程創(chuàng)建。

本文適合Android平臺(tái)的應(yīng)用程序開發(fā)者，也適合對(duì)于Android系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)感興趣的讀者。

概述

Android系統(tǒng)以Linux內(nèi)核為基礎(chǔ)，所以對(duì)于進(jìn)程的管理自然離不開Linux本身提供的機(jī)制。例如：

• 通過fork來創(chuàng)建進(jìn)行
• 通過信號(hào)量來管理進(jìn)程
• 通過proc文件系統(tǒng)來查詢和調(diào)整進(jìn)程狀態(tài)等

對(duì)于Android來說，進(jìn)程管理的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分內(nèi)容：

• 進(jìn)程的創(chuàng)建
• 進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)管理
• 進(jìn)程的內(nèi)存管理
• 進(jìn)程的回收和死亡處理

本文會(huì)專門講解進(jìn)程的創(chuàng)建，其余部分將在后面的文章中講解。

主要模塊

為了便于下文的講解，這里先介紹一下Android系統(tǒng)中牽涉到進(jìn)程創(chuàng)建的幾個(gè)主要模塊。

同時(shí)為了便于讀者更詳細(xì)的了解這些模塊，這里也同時(shí)提供了這些模塊的代碼路徑。

這里提到的代碼路徑是指AOSP的源碼數(shù)中的路徑。

關(guān)于如何獲取AOSP源碼請(qǐng)參見這里：Downloading the Source。

本文以Android N版本的代碼為示例，所用到的Source Code Tags是：android-7.0.0_r1。

相關(guān)模塊：

• app_process

代碼路徑：frameworks/base/cmds/app_process

說明：app_process是一個(gè)可執(zhí)行程序，該程序的主要作用是啟動(dòng)zygote和system_server進(jìn)程。

• Zygote

代碼路徑：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java

說明：zygote進(jìn)程是所有應(yīng)用進(jìn)程的父進(jìn)程，這是系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的進(jìn)程，下文我們會(huì)詳細(xì)講解。

• ActivityManager

代碼路徑：frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/

說明：am是ActivityManager的縮寫。

這個(gè)目錄下的代碼負(fù)責(zé)了Android全部四大組件(Activity，Service，ContentProvider，BroadcastReceiver)的管理，并且還掌控了所有應(yīng)用程序進(jìn)程的創(chuàng)建和進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)管理。

因此，這個(gè)部分的內(nèi)容將是本系列文章講解的重點(diǎn)。

進(jìn)程與線程

Android官方開發(fā)網(wǎng)站的這篇文章：Processes and Threads 非常好的介紹了Android系統(tǒng)中進(jìn)程相關(guān)的一些基本概念和重要知識(shí)。

在閱讀下文之前，請(qǐng)務(wù)必將這篇文章瀏覽一遍。

關(guān)于進(jìn)程

在Android系統(tǒng)中，進(jìn)程可以大致分為系統(tǒng)進(jìn)程和應(yīng)用進(jìn)程兩大類。

系統(tǒng)進(jìn)程是系統(tǒng)內(nèi)置的(例如：init，zygote，system_server進(jìn)程)，屬于操作系統(tǒng)必不可少的一部分。系統(tǒng)進(jìn)程的作用在于：

• 管理硬件設(shè)備
• 提供訪問設(shè)備的基本能力
• 管理應(yīng)用進(jìn)程

應(yīng)用進(jìn)程是指應(yīng)用程序運(yùn)行的進(jìn)程。這些應(yīng)用程序可能是系統(tǒng)出廠自帶的(例如Launcher，電話，短信等應(yīng)用)，也可能是用戶自己安裝的(例如：微信，支付寶等)。

系統(tǒng)進(jìn)程的數(shù)量通常是固定的(出廠或者系統(tǒng)升級(jí)之后就確定了)，并且系統(tǒng)進(jìn)程通常是一直存活，常駐內(nèi)存的。系統(tǒng)進(jìn)程的異常退出將可能導(dǎo)致設(shè)備無法正常使用。

而應(yīng)用程序和應(yīng)用進(jìn)程在每個(gè)人使用的設(shè)備上通常是各不一樣的。如何管理好這些不確定的應(yīng)用進(jìn)程，就是操作系統(tǒng)本身要仔細(xì)考慮的內(nèi)容。也是衡量一個(gè)操作系統(tǒng)好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一。

在本文中，我們會(huì)介紹init，zygote和system_server三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)程。

除此之外，本系列文章將會(huì)把主要精力集中在講解Android系統(tǒng)如何管理應(yīng)用進(jìn)程上。

init進(jìn)程

init進(jìn)程是一切的開始，在Android系統(tǒng)中，所有進(jìn)程的進(jìn)程號(hào)都是不確定的，唯獨(dú)init進(jìn)程的進(jìn)程號(hào)一定是1。

因?yàn)檫@個(gè)進(jìn)程一定是系統(tǒng)起來的***個(gè)進(jìn)程。并且，init進(jìn)程掌控了整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)邏輯。

我們知道，Android可能運(yùn)行在各種不同的平臺(tái)，不同的設(shè)備上。因此，啟動(dòng)的邏輯是不盡相同的。

為了適應(yīng)各種平臺(tái)和設(shè)備的需求，init進(jìn)程的初始化工作通過init.rc配置文件來管理。

你可以在AOSP源碼的system/core/rootdir/路徑找到這些配置文件。

配置文件的主入口文件是init.rc，這個(gè)文件會(huì)通過import引入其他幾個(gè)文件。

在本文中，我們統(tǒng)稱這些文件為init.rc。

init.rc通過Android Init Language來進(jìn)行配置。

建議讀者大致閱讀一下其 語法說明 。

init.rc中配置了系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候該做哪些事情，以及啟動(dòng)哪些系統(tǒng)進(jìn)程。

這其中有兩個(gè)特別重要的進(jìn)程就是：zygote和system_server進(jìn)程。

• zygote的中文意思是“受精卵“。這是一個(gè)很有寓意的名稱：所有的應(yīng)用進(jìn)程都是由zygote fork出來的子進(jìn)程，因此zygote進(jìn)程是所有應(yīng)用進(jìn)程的父進(jìn)程。
• system_server 這個(gè)進(jìn)程正如其名稱一樣，這是一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)器。Framework層的幾乎所有服務(wù)都位于這個(gè)進(jìn)程中。這其中就包括管理四大組件的ActivityManagerService。

Zygote進(jìn)程

init.rc文件會(huì)根據(jù)平臺(tái)不一樣，選擇下面幾個(gè)文件中的一個(gè)來啟動(dòng)zygote進(jìn)程：

• init.zygote32.rc
• init.zygote32_64.rc
• init.zygote64.rc
• init.zygote64_32.rc

這幾個(gè)文件的內(nèi)容是大致一致的，僅僅是為了不同平臺(tái)服務(wù)的。這里我們以init.zygote32.rc的文件為例，來看看其中的內(nèi)容：

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server 
 
class main 
 
socket zygote stream 660 root system 
 
onrestart write /sys/android_power/request_state wake 
 
onrestart write /sys/power/state on 
 
onrestart restart audioserver 
 
onrestart restart cameraserver 
 
onrestart restart media 
 
onrestart restart netd 
 
writepid /dev/cpuset/foreground/tasks /dev/stune/foreground/tasks  

在這段配置文件中(如果你不明白這段配置的含義，請(qǐng)閱讀一下文檔：Android Init Language)，啟動(dòng)了一個(gè)名稱叫做zygote的服務(wù)進(jìn)程。這個(gè)進(jìn)程是通過/system/bin/app_process 這個(gè)可執(zhí)行程序創(chuàng)建的。

并且在啟動(dòng)這個(gè)可執(zhí)行程序的時(shí)候，傳遞了`-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server

class main` 這些參數(shù)。

要知道這里到底做了什么，我們需要看一下app_process的源碼。

app_process的源碼在這個(gè)路徑：frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp。

這個(gè)文件的main函數(shù)的有如下代碼：

int main(int argc, char* const argv[]) 
{ 
... 
    while (i < argc) { 
        const char* arg = argv[i++]; 
        if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) { 
            zygote = true; 
            niceName = ZYGOTE_NICE_NAME; 
        } else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) { 
            startSystemServer = true; 
        ... 
    } 
    ... 
   if (!className.isEmpty()) { 
        ... 
    } else { 
       ... 
     
       if (startSystemServer) { 
           args.add(String8("start-system-server")); 
       } 
    } 
... 
    if (zygote) { 
        runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote); 
    } else if (className) { 
        runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit", args, zygote); 
    } else { 
        fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n"); 
        app_usage(); 
        LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied."); 
        return 10; 
    } 
}  

這里會(huì)判斷，

• 如果執(zhí)行這個(gè)命令時(shí)帶了--zygote參數(shù)，就會(huì)通過runtime.start啟動(dòng)com.android.internal.os.ZygoteInit。
• 如果參數(shù)中帶有--start-system-server參數(shù)，就會(huì)將start-system-server添加到args中。

這段代碼是C++實(shí)現(xiàn)的。在執(zhí)行這段代碼的時(shí)候還沒有任何Java的環(huán)境。而runtime.start就是啟動(dòng)Java虛擬機(jī)，并在虛擬機(jī)中啟動(dòng)指定的類。于是接下來的邏輯就在ZygoteInit.java中了。

這個(gè)文件的main函數(shù)主要代碼如下：

public static void main(String argv[]) { 
   ... 
 
   try { 
       ... 
 
       boolean startSystemServer = false; 
       String socketName = "zygote"; 
       String abiList = null; 
       for (int i = 1; i < argv.length; i++) { 
           if ("start-system-server".equals(argv[i])) { 
               startSystemServer = true; 
           } else if (argv[i].startsWith(ABI_LIST_ARG)) { 
               ... 
           } 
       } 
       ... 
       registerZygoteSocket(socketName); 
       ... 
       preload(); 
       ... 
       Zygote.nativeUnmountStorageOnInit(); 
 
       ZygoteHooks.stopZygoteNoThreadCreation(); 
 
       if (startSystemServer) { 
           startSystemServer(abiList, socketName); 
       } 
 
       Log.i(TAG, "Accepting command socket connections"); 
       runSelectLoop(abiList); 
 
       closeServerSocket(); 
   } catch (MethodAndArgsCaller caller) { 
       caller.run(); 
   } catch (RuntimeException ex) { 
       Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex); 
       closeServerSocket(); 
       throw ex; 
   } 
}  

在這段代碼中，我們主要關(guān)注如下幾行：

1. 通過 registerZygoteSocket(socketName); 注冊(cè)Zygote Socket
2. 通過 preload(); 預(yù)先加載所有應(yīng)用都需要的公共資源
3. 通過 startSystemServer(abiList, socketName); 啟動(dòng)system_server
4. 通過 runSelectLoop(abiList); 在Looper上等待連接

這里需要說明的是：zygote進(jìn)程啟動(dòng)之后，會(huì)啟動(dòng)一個(gè)socket套接字，并通過Looper一直在這個(gè)套接字上等待連接。

所有應(yīng)用進(jìn)程都是通過發(fā)送數(shù)據(jù)到這個(gè)套接字上，然后由zygote進(jìn)程創(chuàng)建的。

這里還有一點(diǎn)說明的是：

在Zygote進(jìn)程中，會(huì)通過preload函數(shù)加載需要應(yīng)用程序都需要的公共資源。

預(yù)先加載這些公共資源有如下兩個(gè)好處：

• 加快應(yīng)用的啟動(dòng)速度 因?yàn)檫@些資源已經(jīng)在zygote進(jìn)程啟動(dòng)的時(shí)候加載好了
• 通過共享的方式節(jié)省內(nèi)存 這是Linux本身提供的機(jī)制：父進(jìn)程已經(jīng)加載的內(nèi)容可以在子進(jìn)程中進(jìn)行共享，而不用多份數(shù)據(jù)拷貝(除非子進(jìn)程對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改。)

preload的資源主要是Framework相關(guān)的一些基礎(chǔ)類和Resource資源，而這些資源正是所有應(yīng)用都需要的：

開發(fā)者通過Android SDK開發(fā)應(yīng)用所調(diào)用的API實(shí)現(xiàn)都在Framework中。

static void preload() { 
   Log.d(TAG, "begin preload"); 
   Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_DALVIK, "BeginIcuCachePinning"); 
   beginIcuCachePinning(); 
   Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_DALVIK); 
   Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_DALVIK, "PreloadClasses"); 
   preloadClasses(); 
   Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_DALVIK); 
   Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_DALVIK, "PreloadResources"); 
   preloadResources(); 
   Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_DALVIK); 
   Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_DALVIK, "PreloadOpenGL"); 
   preloadOpenGL(); 
   Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_DALVIK); 
   preloadSharedLibraries(); 
   preloadTextResources(); 
 
   WebViewFactory.prepareWebViewInZygote(); 
   endIcuCachePinning(); 
   warmUpJcaProviders(); 
   Log.d(TAG, "end preload"); 
}  

system_server進(jìn)程

上文已經(jīng)提到，zygote進(jìn)程起來之后會(huì)根據(jù)需要啟動(dòng)system_server進(jìn)程。

system_server進(jìn)程中包含了大量的系統(tǒng)服務(wù)。例如：

• 負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理的NetworkManagementService
• 負(fù)責(zé)窗口管理的WindowManagerService
• 負(fù)責(zé)震動(dòng)管理的VibratorService
• 負(fù)責(zé)輸入管理的InputManagerService

等等。關(guān)于system_server，我們今后會(huì)其他的文章中專門講解，這里不做過多說明。

在本文中，我們只關(guān)注system_server中的ActivityManagerService這個(gè)系統(tǒng)服務(wù)。

ActivityManagerService

上文中提到：zygote進(jìn)程在啟動(dòng)之后會(huì)啟動(dòng)一個(gè)socket，然后一直在這個(gè)socket等待連接。

而會(huì)連接它的就是ActivityManagerService。因?yàn)锳ctivityManagerService掌控了所有應(yīng)用進(jìn)程的創(chuàng)建。

所有應(yīng)用程序的進(jìn)程都是由ActivityManagerService通過socket發(fā)送請(qǐng)求給Zygote進(jìn)程，然后由zygote fork創(chuàng)建的。

ActivityManagerService通過Process.start方法來請(qǐng)求zygote創(chuàng)建進(jìn)程：

public static final ProcessStartResult start(final String processClass, 
                             final String niceName, 
                             int uid, int gid, int[] gids, 
                             int debugFlags, int mountExternal, 
                             int targetSdkVersion, 
                             String seInfo, 
                             String abi, 
                             String instructionSet, 
                             String appDataDir, 
                             String[] zygoteArgs) { 
   try { 
       return startViaZygote(processClass, niceName, uid, gid, gids, 
               debugFlags, mountExternal, targetSdkVersion, seInfo, 
               abi, instructionSet, appDataDir, zygoteArgs); 
   } catch (ZygoteStartFailedEx ex) { 
       Log.e(LOG_TAG, 
               "Starting VM process through Zygote failed"); 
       throw new RuntimeException( 
               "Starting VM process through Zygote failed", ex); 
   } 
}  

這個(gè)函數(shù)會(huì)將啟動(dòng)進(jìn)程所需要的參數(shù)組裝好，并通過socket發(fā)送給zygote進(jìn)程。然后zygote進(jìn)程根據(jù)發(fā)送過來的參數(shù)將進(jìn)程fork出來。

在ActivityManagerService中，調(diào)用Process.start的地方是下面這個(gè)方法：

private final void startProcessLocked(ProcessRecord app, String hostingType, 
       String hostingNameStr, String abiOverride, String entryPoint, String[] entryPointArgs) { 
        
... 
  Process.ProcessStartResult startResult = Process.start(entryPoint, 
          app.processName, uid, uid, gids, debugFlags, mountExternal, 
          app.info.targetSdkVersion, app.info.seinfo, requiredAbi, instructionSet, 
          app.info.dataDir, entryPointArgs); 
... 
}  

下文中我們會(huì)看到，所有四大組件進(jìn)程的創(chuàng)建，都是調(diào)用這里的startProcessLocked這個(gè)方法而創(chuàng)建的。

對(duì)于每一個(gè)應(yīng)用進(jìn)程，在ActivityManagerService中，都有一個(gè)ProcessRecord與之對(duì)應(yīng)。這個(gè)對(duì)象記錄了應(yīng)用進(jìn)程的所有詳細(xì)狀態(tài)。

PS：對(duì)于ProcessRecord的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在下一篇文章中，我們會(huì)講解。

為了查找方便，對(duì)于每個(gè)ProcessRecord會(huì)存在下面兩個(gè)集合中。

• 按名稱和uid組織的集合：

/** 
* All of the applications we currently have running organized by name. 
* The keys are strings of the application package name (as 
* returned by the package manager), and the keys are ApplicationRecord 
* objects. 
*/ 
final ProcessMap<ProcessRecord> mProcessNames = new ProcessMap<ProcessRecord>();  

• 按pid組織的集合：

/** 
* All of the processes we currently have running organized by pid. 
* The keys are the pid running the application. 
* 
* <p>NOTE: This object is protected by its own lock, NOT the global 
* activity manager lock! 
*/ 
final SparseArray<ProcessRecord> mPidsSelfLocked = new SparseArray<ProcessRecord>();  

下面這幅圖小節(jié)了上文的這些內(nèi)容：

<img src="http://qiangbo-workspace.oss-... width="600"> 

關(guān)于應(yīng)用組件

Processes and Threads 提到：

“當(dāng)某個(gè)應(yīng)用組件啟動(dòng)且該應(yīng)用沒有運(yùn)行其他任何組件時(shí)，Android 系統(tǒng)會(huì)使用單個(gè)執(zhí)行線程為應(yīng)用啟動(dòng)新的 Linux 進(jìn)程。”

因此，四大組件中的任何一個(gè)先起來都會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用進(jìn)程的創(chuàng)建。下文我們就詳細(xì)看一下，它們啟動(dòng)時(shí)，各自是如何導(dǎo)致應(yīng)用進(jìn)程的創(chuàng)建的。

PS：四大組件的管理本身又是一個(gè)比較大的話題，限于篇幅關(guān)系，這里不會(huì)非常深入的講解，這里主要是講解四大組件與進(jìn)程創(chuàng)建的關(guān)系。

在應(yīng)用程序中，開發(fā)者通過：

• startActivity(Intent intent) 來啟動(dòng)Activity
• startService(Intent service) 來啟動(dòng)Service
• sendBroadcast(Intent intent) 來發(fā)送廣播
• ContentResolver 中的接口來使用ContentProvider

這其中，startActivity，startService和sendBroadcast還有一些重載方法。

其實(shí)這里提到的所有這些方法，最終都是通過Binder調(diào)用到ActivityManagerService中，由其進(jìn)行處理的。

這里特別說明一下：應(yīng)用進(jìn)程和ActivityManagerService所在進(jìn)程(即system_server進(jìn)程)是相互獨(dú)立的，兩個(gè)進(jìn)程之間的方法通常是不能直接互相調(diào)用的。

而Android系統(tǒng)中，專門提供了Binder框架來提供進(jìn)程間通訊和方法調(diào)用的能力。

調(diào)用關(guān)系如下圖所示： 

<img src="http://qiangbo-workspace.oss-... width="600" >

Activity與進(jìn)程創(chuàng)建

在ActivityManagerService中，對(duì)每一個(gè)運(yùn)行中的Activity都有一個(gè)ActivityRecord對(duì)象與之對(duì)應(yīng)，這個(gè)對(duì)象記錄Activity的詳細(xì)狀態(tài)。

ActivityManagerService中的startActivity方法接受Context.startActivity的請(qǐng)求，該方法代碼如下：

@Override 
public final int startActivity(IApplicationThread caller, String callingPackage, 
       Intent intent, String resolvedType, IBinder resultTo, String resultWho, int requestCode, 
       int startFlags, ProfilerInfo profilerInfo, Bundle bOptions) { 
   return startActivityAsUser(caller, callingPackage, intent, resolvedType, resultTo, 
           resultWho, requestCode, startFlags, profilerInfo, bOptions, 
           UserHandle.getCallingUserId()); 
}  

Activity的啟動(dòng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。這里我們簡(jiǎn)單介紹一下背景知識(shí)：

• ActivityManagerService中通過Stack和Task來管理Activity
• 每一個(gè)Activity都屬于一個(gè)Task，一個(gè)Task可能包含多個(gè)Activity。一個(gè)Stack包含多個(gè)Task
• ActivityStackSupervisor類負(fù)責(zé)管理所有的Stack
• Activity的啟動(dòng)過程會(huì)牽涉到：
  
  • Intent的解析
  • Stack，Task的查詢或創(chuàng)建
  • Activity進(jìn)程的創(chuàng)建
  • Activity窗口的創(chuàng)建
  • Activity的生命周期調(diào)度

Activity的管理結(jié)構(gòu)如下圖所示：

<img src="http://qiangbo-workspace.oss-... width="500">

在Activity啟動(dòng)的***，會(huì)將前一個(gè)Activity pause，將新啟動(dòng)的Activity resume以便被用戶看到。

在這個(gè)時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)新啟動(dòng)的Activity進(jìn)程還沒有啟動(dòng)，則會(huì)通過startSpecificActivityLocked將其啟動(dòng)。整個(gè)調(diào)用流程如下：

• ActivityManagerService.activityPaused =>
• ActivityStack.activityPausedLocked =>
• ActivityStack.completePauseLocked =>
• ActivityStackSupervisor.ensureActivitiesVisibleLocked =>
• ActivityStack.makeVisibleAndRestartIfNeeded =>
• ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked =>
• ActivityManagerService.startProcessLocked
• ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked 關(guān)鍵代碼如下：

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, true); 
 
   r.task.stack.setLaunchTime(r); 
 
   if (app != null && app.thread != null) { 
       ... 
   } 
 
   mService.startProcessLocked(r.processName, r.info.applicationInfo, true, 0, 
           "activity", r.intent.getComponent(), false, false, true); 
}  

這里的ProcessRecord app 描述了Activity所在進(jìn)程。

Service與進(jìn)程創(chuàng)建

Service的啟動(dòng)相對(duì)于Activity來說要簡(jiǎn)單一些。

在ActivityManagerService中，對(duì)每一個(gè)運(yùn)行中的Service都有一個(gè)ServiceRecord對(duì)象與之對(duì)應(yīng)，這個(gè)對(duì)象記錄Service的詳細(xì)狀態(tài)。

ActivityManagerService中的startService方法處理Context.startServiceAPI的請(qǐng)求，相關(guān)代碼：

@Override 
public ComponentName startService(IApplicationThread caller, Intent service, 
       String resolvedType, String callingPackage, int userId) 
       throws TransactionTooLargeException { 
   ... 
   synchronized(this) { 
       final int callingPid = Binder.getCallingPid(); 
       final int callingUid = Binder.getCallingUid(); 
       final long origId = Binder.clearCallingIdentity(); 
       ComponentName res = mServices.startServiceLocked(caller, service, 
               resolvedType, callingPid, callingUid, callingPackage, userId); 
       Binder.restoreCallingIdentity(origId); 
       return res; 
   } 
}  

這段代碼中的mServices對(duì)象是ActiveServices類型的，這個(gè)類專門負(fù)責(zé)管理活動(dòng)的Service。

啟動(dòng)Service的調(diào)用流程如下：

• ActivityManagerService.startService =>
• ActiveServices.startServiceLocked =>
• ActiveServices.startServiceInnerLocked =>
• ActiveServices.bringUpServiceLocked =>
• ActivityManagerService.startProcessLocked

ActiveServices.bringUpServiceLocked會(huì)判斷如果Service所在進(jìn)程還沒有啟動(dòng)，

則通過ActivityManagerService.startProcessLocked將其啟動(dòng)。相關(guān)代碼如下：

// Not running -- get it started, and enqueue this service record 
// to be executed when the app comes up. 
if (app == null && !permissionsReviewRequired) { 
  if ((app=mAm.startProcessLocked(procName, r.appInfo, true, intentFlags, 
          "service", r.name, false, isolated, false)) == null) { 
      String msg = "Unable to launch app " 
              + r.appInfo.packageName + "/" 
              + r.appInfo.uid + " for service " 
              + r.intent.getIntent() + ": process is bad"; 
      Slog.w(TAG, msg); 
      bringDownServiceLocked(r); 
      return msg; 
  } 
  if (isolated) { 
      r.isolatedProc = app; 
  } 
} 

這里的mAm 就是ActivityManagerService。

Provider與進(jìn)程創(chuàng)建

在ActivityManagerService中，對(duì)每一個(gè)運(yùn)行中的ContentProvider都有一個(gè)ContentProviderRecord對(duì)象與之對(duì)應(yīng)，這個(gè)對(duì)象記錄ContentProvider的詳細(xì)狀態(tài)。

開發(fā)者通過ContentResolver中的insert, delete, update, query這些API來使用ContentProvider。在ContentResolver的實(shí)現(xiàn)中，無論使用這里的哪個(gè)接口，ContentResolver都會(huì)先通過acquireProvider 這個(gè)方法來獲取到一個(gè)類型為IContentProvider的遠(yuǎn)程接口。這個(gè)遠(yuǎn)程接口對(duì)接了ContentProvider的實(shí)現(xiàn)提供方。

同一個(gè)ContentProvider可能同時(shí)被多個(gè)模塊使用，而調(diào)用ContentResolver接口的進(jìn)程只是ContentProvider的一個(gè)客戶端而已，真正的ContentProvider提供方是運(yùn)行自身的進(jìn)程中的，兩個(gè)進(jìn)程的通訊需要通過Binder的遠(yuǎn)程接口形式來調(diào)用。如下圖所示：

<img src="http://qiangbo-workspace.oss-... width="500">

ContentResolver.acquireProvider 最終會(huì)調(diào)用到ActivityManagerService.getContentProvider中，該方法代碼如下：

@Override 
public final ContentProviderHolder getContentProvider( 
       IApplicationThread caller, String name, int userId, boolean stable) { 
   enforceNotIsolatedCaller("getContentProvider"); 
   if (caller == null) { 
       String msg = "null IApplicationThread when getting content provider " 
               + name; 
       Slog.w(TAG, msg); 
       throw new SecurityException(msg); 
   } 
   // The incoming user check is now handled in checkContentProviderPermissionLocked() to deal 
   // with cross-user grant. 
   return getContentProviderImpl(caller, name, null, stable, userId); 
}  

而在getContentProviderImpl這個(gè)方法中，會(huì)判斷對(duì)應(yīng)的ContentProvider進(jìn)程有沒有啟動(dòng)，

如果沒有，則通過startProcessLocked方法將其啟動(dòng)。

Receiver與進(jìn)程創(chuàng)建

開發(fā)者通過Context.sendBroadcast接口來發(fā)送廣播。ActivityManagerService.broadcastIntent 方法了對(duì)應(yīng)廣播發(fā)送的處理。

廣播是一種一對(duì)多的消息形式，廣播接受者的數(shù)量是不確定的。因此發(fā)送廣播本身可能是一個(gè)很耗時(shí)的過程(因?yàn)橐饌€(gè)通知)。

在ActivityManagerService內(nèi)部，是通過隊(duì)列的形式來管理廣播的：

• BroadcastQueue 描述了一個(gè)廣播隊(duì)列
• BroadcastRecord 描述了一個(gè)廣播事件

在ActivityManagerService中，如果收到了一個(gè)發(fā)送廣播的請(qǐng)求，會(huì)先創(chuàng)建一個(gè)BroadcastRecord接著將其放入BroadcastQueue中。

然后通知隊(duì)列自己去處理這個(gè)廣播。然后ActivityManagerService自己就可以繼續(xù)處理其他請(qǐng)求了。

廣播隊(duì)列本身是在另外一個(gè)線程處理廣播的發(fā)送的，這樣保證的ActivityManagerService主線程的負(fù)載不會(huì)太重。

在BroadcastQueue.processNextBroadcast(boolean fromMsg) 方法中真正實(shí)現(xiàn)了通知廣播事件到接受者的邏輯。在這個(gè)方法，如果發(fā)現(xiàn)接受者(即BrodcastReceiver)還沒有啟動(dòng)，便會(huì)通過ActivityManagerService.startProcessLocked 方法將其啟動(dòng)。相關(guān)如下所示：

final void processNextBroadcast(boolean fromMsg) { 
    ... 
       // Hard case: need to instantiate the receiver, possibly 
       // starting its application process to host it. 
 
       ResolveInfo info = 
           (ResolveInfo)nextReceiver; 
       ComponentName component = new ComponentName( 
               info.activityInfo.applicationInfo.packageName, 
               info.activityInfo.name); 
    ... 
       // Not running -- get it started, to be executed when the app comes up. 
       if (DEBUG_BROADCAST)  Slog.v(TAG_BROADCAST, 
               "Need to start app [" 
               + mQueueName + "] " + targetProcess + " for broadcast " + r); 
       if ((r.curApp=mService.startProcessLocked(targetProcess, 
               info.activityInfo.applicationInfo, true, 
               r.intent.getFlags() | Intent.FLAG_FROM_BACKGROUND, 
               "broadcast", r.curComponent, 
               (r.intent.getFlags()&Intent.FLAG_RECEIVER_BOOT_UPGRADE) != 0, false, false)) 
                       == null) { 
           // Ah, this recipient is unavailable.  Finish it if necessary, 
           // and mark the broadcast record as ready for the next. 
           Slog.w(TAG, "Unable to launch app " 
                   + info.activityInfo.applicationInfo.packageName + "/" 
                   + info.activityInfo.applicationInfo.uid + " for broadcast " 
                   + r.intent + ": process is bad"); 
           logBroadcastReceiverDiscardLocked(r); 
           finishReceiverLocked(r, r.resultCode, r.resultData, 
                   r.resultExtras, r.resultAbort, false); 
           scheduleBroadcastsLocked(); 
           r.state = BroadcastRecord.IDLE; 
           return; 
       } 
 
       mPendingBroadcast = r; 
       mPendingBroadcastRecvIndex = recIdx; 
   } 
}  

至此，四大組件的啟動(dòng)就已經(jīng)分析完了。

結(jié)束語

進(jìn)程管理本身是一個(gè)非常大的話題，本文講解了Android系統(tǒng)中進(jìn)程創(chuàng)建的相關(guān)內(nèi)容。進(jìn)程啟動(dòng)之后該如何管理就是下一篇文章要講解的內(nèi)容了。

敬請(qǐng)期待。