這個Java世界的入口在哪里？根據前面的分析，CallStaticVoidMethod最終將調用com.android.internal.os.ZygoteInit的main函數，下面就來看看這個入口函數。代碼如下所示： **ZygoteInit.java** ~~~ public static void main(String argv[]) { try { SamplingProfilerIntegration.start(); //①注冊Zygote用的socket registerZygoteSocket(); //②預加載類和資源 preloadClasses(); preloadResources(); ...... // 強制一次垃圾收集 gc(); //我們傳入的參數滿足if分支 if (argv[1].equals("true")) { startSystemServer();//③啟動system_server進程 }else if (!argv[1].equals("false")) { thrownew RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING); } // ZYGOTE_FORK_MODE被定義為false，所以滿足else的條件 if(ZYGOTE_FORK_MODE) { runForkMode(); }else { runSelectLoopMode();//④zygote調用這個函數 } closeServerSocket();//關閉socket }catch (MethodAndArgsCaller caller) { caller.run();//⑤很重要的caller run函數，以后分析 }catch (RuntimeException ex) { closeServerSocket(); throw ex; } ...... } ~~~ 在ZygoteInit的main函數中，我們列舉出了5大關鍵點，下面對其一一進行分析。先看第一點：registerZygoteSocket。 1. 建立IPC通信服務端——registerZygoteSocket Zygote以及系統中其他程序的通信沒有使用Binder，而是采用了基于AF_UNIX類型的Socket。registerZygoteSocket函數的使命正是建立這個Socket。代碼如下所示： **ZygoteInit.java** ~~~ private static void registerZygoteSocket() { if(sServerSocket == null) { intfileDesc; try{ //從環境變量中獲取Socket的fd，還記得第3章init中介紹的zygote是如何啟動的嗎？ //這個環境變量由execv傳入。 String env = System.getenv(ANDROID_SOCKET_ENV); fileDesc = Integer.parseInt(env); } try{ //創建服務端Socket，這個Socket將listen并accept Client sServerSocket= new LocalServerSocket(createFileDescriptor(fileDesc)); } } } ~~~ registerZygoteSocket很簡單，就是創建一個服務端的Socket。不過讀者應該提前想到下面兩個問題： - 誰是客戶端？ - 服務端會怎么處理客戶端的消息？ >[info]建議：讀者要好好學習與Socket相關的知識，這些知識對網絡編程或簡單的IPC使用，是會有幫助的。 2. 預加載類和資源 現在我們要分析的就是preloadClasses和preloadResources函數了。先來看看preloadClasses。 **ZygoteInit.java** ~~~ private static void preloadClasses() { finalVMRuntime runtime = VMRuntime.getRuntime(); //預加載類的信息存儲在PRELOADED_CLASSES變量中，它的值為"preloaded-classes" InputStream is = ZygoteInit.class.getClassLoader().getResourceAsStream( PRELOADED_CLASSES); if(is == null) { Log.e(TAG, "Couldn't find " + PRELOADED_CLASSES +"."); }else { ...... //做一些統計和準備工作 try { BufferedReader br = new BufferedReader(newInputStreamReader(is), 256); //讀取文件的每一行，忽略#開頭的注釋行 int count = 0; String line; String missingClasses = null; while ((line = br.readLine()) != null) { line = line.trim(); if(line.startsWith("#") || line.equals("")) { continue; } try { //通過Java反射來加載類，line中存儲的是預加載的類名 Class.forName(line); ...... count++; } catch(ClassNotFoundException e) { ...... } catch (Throwable t) { ...... } } ...... //掃尾工作 } } ~~~ preloadClasses看起來是如此簡單，但是你知道它有多少個類需要預先加載嗎？ 用coolfind在framework中搜索名為“preloaded-classes”的文件，最后會在framework/base目錄下找到。它是一個文本文件，內容如下： ~~~ # Classes which are preloaded bycom.android.internal.os.ZygoteInit. # Automatically generated by # frameworks/base/tools/preload/WritePreloadedClassFile.java. # MIN_LOAD_TIME_MICROS=1250 //超時控制 android.R$styleable android.accounts.AccountManager android.accounts.AccountManager$4 android.accounts.AccountManager$6 android.accounts.AccountManager$AmsTask android.accounts.AccountManager$BaseFutureTask android.accounts.AccountManager$Future2Task android.accounts.AuthenticatorDescription android.accounts.IAccountAuthenticatorResponse$Stub android.accounts.IAccountManager$Stub android.accounts.IAccountManagerResponse$Stub ......//一共有1268行 ~~~ 這個preload-class一共有1268行，試想，加載這么多類得花多少時間！ * * * * * **說明**：preload_class文件由framework/base/tools/preload工具生成，它需要判斷每個類加載的時間是否大于1250微秒，超過這個時間的類就會被寫到preload-classes文件中，最后由zygote預加載。這方面的內容，讀者可參考有關preload工具中的說明，這里就不再贅述。 * * * * * preloadClass函數的執行時間比較長，這是導致Android系統啟動慢的原因之一。對這一塊可以做一些優化，但優化是基于對整個系統有比較深入了解才能實現的。 >[info]**注意**：在拓展思考部分中，我們會討論Android啟動速度問題。 preloadResources和preloadClass類似，它主要是加載framework-res.apk中的資源。這里就不再介紹它了。 >[info] **說明**：在UI編程中常使用的com.android.R.XXX資源，是系統默認的資源，它們就是由Zygote加載的。 3. 啟動system_server 我們現在要分析的是第三個關鍵點：startSystemServer。這個函數會創建Java世界中系統Service所駐留的進程system_server，該進程是framework的核心。如果它死了，就會導致zygote自殺。先來看看這個核心進程是如何啟動的。 **ZygoteInit.java** ~~~ private static boolean startSystemServer() throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException { //設置參數 String args[] = { "--setuid=1000",//uid和gid等設置 "--setgid=1000", "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010, 3001,3002,3003", "--capabilities=130104352,130104352", "--runtime-init", "--nice-name=system_server", //進程名，叫system_server "com.android.server.SystemServer", //啟動的類名 }; ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null; int pid; try { //把上面字符串數組參數轉換成Arguments對象。具體內容請讀者自行分析。 parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args); int debugFlags = parsedArgs.debugFlags; //fork一個子進程，看來，這個子進程就是system_server進程。 pid = Zygote.forkSystemServer( parsedArgs.uid,parsedArgs.gid, parsedArgs.gids,debugFlags, null); }catch (IllegalArgumentException ex) { throw new RuntimeException(ex); } /* 關于fork的知識，請讀者務花些時間去研究。如果對fork具體實現還感興趣，可參考 《Linux內核源代碼情景分析》一書。（該書由浙江大學出版社出版，作者為毛德操、胡希明） 下面代碼中，如果pid為零，則表示處于子進程中，也就是處于system_server進程中。 */ if(pid == 0) { //① system_server進程的工作 handleSystemServerProcess(parsedArgs); } //zygote返回true return true; } ~~~ OK，這里出現了一個分水嶺，即Zygote進行了一次無性繁殖，分裂出了一個system_server進程（即代碼中的Zygote.forkSystemServer這句話）。關于它的故事，我們會在后文做專門分析，這里先說Zygote。 4. 有求必應之等待請求——runSelectLoopMode 當Zygote從startSystemServer返回后，將進入第四個關鍵函數：runSelectLoopMode。前面，在第一個關鍵點registerZygoteSocket中注冊了一個用于IPC的Socket，不過那時還沒有地方用到它。它的用途將在這個runSelectLoopMode中體現出來，請看下面的代碼： **ZygoteInit.java** ~~~ private static void runSelectLoopMode() throws MethodAndArgsCaller { ArrayList<FileDescriptor> fds = new ArrayList(); ArrayList<ZygoteConnection> peers = new ArrayList(); FileDescriptor[] fdArray = new FileDescriptor[4]; //sServerSocket是我們先前在registerZygoteSocket建立的Socket fds.add(sServerSocket.getFileDescriptor()); peers.add(null); int loopCount = GC_LOOP_COUNT; while (true) { int index; try { fdArray = fds.toArray(fdArray); /* selectReadable內部調用select，使用多路復用I/O模型。 當有客戶端連接或有數據時，則selectReadable就會返回。 */ index = selectReadable(fdArray); } else if (index == 0) { //如有一個客戶端連接上，請注意客戶端在Zygote的代表是ZygoteConnection ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer(); peers.add(newPeer); fds.add(newPeer.getFileDesciptor()); } else { boolean done; //客戶端發送了請求，peers.get返回的是ZygoteConnection //后續處理將交給ZygoteConnection的runOnce函數完成。 done = peers.get(index).runOnce(); } } ~~~ runSelectLoopMode比較簡單，就是： - 處理客戶連接和客戶請求。其中客戶在Zygote中用ZygoteConnection對象來表示。 - 客戶的請求由ZygoteConnection的runOnce來處理。 >[info]**提示**：runSelectLoopMode比較簡單，但它使用的select的背后所代表的思想卻并非簡單。建議讀者以此為契機，認真學習常用的I/O模型，包括阻塞式、非阻塞式、多路復用、異步I/O等，掌握這些知識，對于未來編寫大型系統很有幫助。 關于Zygote是如何處理請求的，將單獨用一節內容進行討論。