對于做App的開發人員而言,Activity是四大組件中用的最多的,也是最復雜的,我這里只講Activity的啟動和通信原理。還有一些相關的概念,比如說View、Looper、Intent、Resource,我以后另起章節來介紹。
> **注**:對四大組件的分析,都是基于羅升陽的那本分析Android底層的書,我把其中羅列的大部分代碼都刪掉了,只保留那些對App開發人員有用的一些代碼片段和一些關鍵類名,并融入了我對四大組件的理解。
1)首先要搞清,App是怎么啟動的。
在手機屏幕上點擊某個App的Icon,假設就是斗魚App吧,這個App的首頁(或引導頁)就出現在我們面前了。這個看似簡單的操作,背后經歷了Activity和AMS的反反復復的通信過程。
首先要搞清楚,在手機屏幕上點擊App的icon快捷圖標,此時手機屏幕就是一個Activity,而這個Activity所在的App,業界稱之為Launcher。Launcher是手機系統廠商提供的,類似小米華為這樣的手機,比拼的就是誰的Launcher絢麗和人性化。
Launcher這個App,其實和我們做的各類應用類App沒有什么不同,我們大家用過華為、小米之類的手機,預裝App以及我們下載的各種App,都顯示在Launcher上,每個App表現為一個Icon。Icon多了可以分頁,可以分組,此外,Launcher也會發起網絡請求,調用天氣的數據,顯示在屏幕上,所謂的人性化界面。
還記得我們在開發一款App時,在Manifest文件中是怎么定義默認啟動Activity的么?如下所示:
~~~
<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>
~~~
而Launcher中為每個App的icon提供了啟動這個App所需要的Intent信息,如下所示(比如說斗魚的包名是):
* action:android.intent.action.MAIN
* category: android.intent.category.LAUNCHER
* cmp: 斗魚的包名+ 首頁Activity名
這些信息是App安裝(或Android系統啟動)的時候,PackageManagerService從斗魚的apk包的manifest文件中讀取到的。
所以點擊icon就啟動了斗魚App中的首頁。
2)啟動App哪有那么簡單
前面介紹的只是App啟動的一個最簡單的概述。
下面是根Activity的啟動過程

仔細看,我們會發現,Launcher和斗魚是兩個不同的App,他們位于不同的進程中,它們之間的通信是通過Binder完成的——這時候AMS出場了。
仍然以啟動斗魚App為例子,整體流程是:
* Launcher通知AMS,要啟動斗魚App,而且指定要啟動斗魚的哪個頁面(也就是首頁)。
* AMS通知Launcher,好了我知道了,沒你什么事了,同時,把要啟動的首頁記下來。
* Launcher當前頁面進入Paused狀態,然后通知AMS,我睡了,你可以去找斗魚App了。
* AMS檢查斗魚App是否已經啟動了。是,則喚起斗魚App即可。否,就要啟動一個新的進程。AMS在新進程中創建一個ActivityThread對象,啟動其中的main函數。
* 斗魚App啟動后,通知AMS,說我啟動好了。
* AMS翻出之前在第二步存的值,告訴斗魚App,啟動哪個頁面。
* 斗魚App啟動首頁,創建Context并與首頁Activity關聯。然后調用首頁Activity的onCreate函數。
至此啟動流程完成,分成兩部分,1-3步,Launcher和AMS相互通信,而后面幾步,斗魚App和AMS相互通信。
這會牽扯一堆類進來,列舉如下,在接下來的分析中,我們都會遇到:
* Instrumentation
* ActivityThread
* H
* LoadedApk
* AMS
* ActivityManagerNative和ActivityManagerProxy
* ApplicationThread和ApplicationThreadProxy
第1階段 Launcher通知AMS

這是我根據老羅那本書中對Activity的分析,自己手繪的UML圖,一共七張,也就是Activity啟動所經歷的七個階段。建議各位讀者也親自手繪一遍,從而就加深理解。
第1步、第2步
從上圖中我們看到,點擊Launcher上的斗魚App的icon快捷圖標,這時會調用Launcher的startActivitySafely方法,其實還是會調用Activity的startActivity方法,intent中帶著要啟動斗魚App所需要的關鍵信息,如下所示:
~~~
action = “android.intent.action.MAIN”
category = “android.intent.category.LAUNCHER”
cmp = “com.douyu.activity.MainActivity”
~~~
第3行代碼是我猜的,就是斗魚App在Mainfest文件中指定為首頁的那個Activity。這樣,我們終于明白,為什么在Mainfest中,給首頁指定action和category了。在app的安裝過程中,會把這個信息“記錄”在Launcher的斗魚啟動快捷圖標中。關于App的安裝過程,我會在后面的文章詳細介紹。
startActivity這個方法,如果我們看它的實現,會發現它調來調去,經過一系列startActivity的重載方法,最后會走到startActivityForResult方法。
**Activity:startActivity**
~~~
@Override
public void startActivity(Intent intent, @Nullable Bundle options) {
if (options != null) {
startActivityForResult(intent, -1, options);
} else {
// Note we want to go through this call for compatibility with
// applications that may have overridden the method.
startActivityForResult(intent, -1);
}
}
~~~
我們知道startActivityForResult需要兩個參數,一個是intent,另一個是code,這里code是-1,表示Launcher才不關心斗魚的App是否啟動成功了呢。
第3步: startActivityForResult
Activity內部會保持一個對Instrumentation的引用,但凡是做過App單元測試的同學,對這個類都很熟悉,稱之為儀表盤。
在startActivityForResult方法的實現中,會調用Instrumentation的execStartActivity方法。
**Activity:startActivityForResult**
~~~
public void startActivityForResult(Intent intent, int requestCode, @Nullable Bundle options) {
if (mParent == null) {
Instrumentation.ActivityResult ar =
mInstrumentation.execStartActivity(
this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,
intent, requestCode, options);
.................
} else {
// Note we want to go through this method for compatibility with
// existing applications that may have overridden it.
mParent.startActivityFromChild(this, intent, requestCode);
}
}
}
~~~
看到這里,我們發現有個mMainThread變量,這是一個ActivityThread類型的變量。
ActivityThread,就是主線程,也就是UI線程,它是在App啟動時創建的,它代表了App應用程序。
啥?ActivityThread代表了App應用程序,那Application類豈不是被架空了?其實,Application對我們App開發人員來說也許很重要,但是在Android系統中還真的沒那么重要,他就是個上下文。Activity不是有個Context上下文嗎?Application就是整個ActivityThread的上下文。
ActivityThread則沒有那么簡單了。它里面有main函數。
我們知道大部分程序都有main函數,比如java、C#,遠了不說,iPhone App用到的Objective-C,也有main函數,那么Android的main函數藏在哪里?就在ActivityThread中,如下所示,代碼太多,我只截取了一部分
**ActivityThread:main**
~~~
public static void main(String[] args) {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ActivityThreadMain");
SamplingProfilerIntegration.start();
// CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We
// disable it here, but selectively enable it later (via
// StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs.
CloseGuard.setEnabled(false);
Environment.initForCurrentUser();
..........................................
}
~~~
又有人會問?不是說誰寫的程序,誰就要提供main函數,作為入口嗎?但Android App卻不是這樣的。Android App的main函數,在ActivityThread里面,而這個類是Android系統提供的底層類,不是我們提供的。
所以這就是Andoid有趣的地方。Android App的入口是Mainifest中定義默認啟動Activity。這是由Android AMS與四大組件的通信機制決定的。
回到代碼來,這里要傳遞2個很重要的參數:
* 通過ActivityThread的getApplicationThread方法取到一個Binder對象,它的類型為ApplicationThread,它代表著Launcher所在的App進程。
* mToken,這也是個Binder對象,它代表了Launcher這個Activity,這里也通過Instrumentation傳給AMS,AMS一查電話簿,就知道是誰向AMS發起請求了。
這兩個參數是伏筆,傳遞給AMS,以后AMS想反過來通知Launcher,就能通過這兩個參數,找到Launcher。
第4步,Instrumentation的execStartActivity方法
Instrumentation絕對是Adnroid測試團隊的最愛,因為它可以幫我們啟動Activity。
回到我們的App啟動過程來,在Instrumentation的execStartActivity方法中,
**Instrumentation:execStartActivity**
~~~
public ActivityResult execStartActivity(
Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
....................................................
try {
....................................
int result = ActivityManagerNative.getDefault()
.startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
requestCode, 0, null, options);
checkStartActivityResult(result, intent);
} catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Failure from system", e);
}
return null;
}
~~~
我理解這就是一個透傳,Activity把數據借助Instrumentation,傳遞給ActivityManagerNative,沒太多有趣的內容,就不多講了。
第5步:AMN的getDefault方法
ActivityManagerNative,簡稱AMN。這個類后面會反復用到。
AMN通過getDefault方法,從ServiceManager中取得一個名為activity的對象,然后把它包裝成一個ActivityManagerProxy對象(簡稱AMP),AMP就是AMS的代理對象。
> **注意**:
> 1. ServiceManager是一個容器類。
> 2. AMN的getDefault方法返回類型為IActivityManager,而不是AMP。IActivityManager是一個實現了IInterface的接口,里面定義了四大組件所有的生命周期。
AMN和AMP都實現了IActivityManager接口,AMS繼承自AMN(好亂),那么對照著前面AIDL的UML,就不難理解了:

第6步,AMP的startActivity方法
看到這里,你會發現AMP的startActivity方法,和AIDL的Proxy方法,是一模一樣的,寫入數據到另一個進程,也就是AMS,然后等待AMS返回結果。
- 前言
- Android 熱補丁技術——資源的熱修復
- 插件化系列詳解
- Dex分包——MultiDex
- Google官網——配置方法數超過 64K 的應用
- IMOOC熱修復與插件化筆記
- 第1章 class文件與dex文件解析
- Class文件解析
- dex文件解析
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- 第3章 ClassLoader原理講解
- 類的加載過程
- ClassLoade源碼分析
- Android中的動態加載
- 第4章 熱修復簡單講解
- 第5章 熱修復AndFix詳解
- 第6章 熱修復Tinker詳解及兩種方式接入
- 第7章 引入熱修復后代碼及版本管理
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- 第10章 使用Atlas完成插件化
- 第11章 課程整體總結
- DN學院熱修復插件化筆錄
- 插件化
- 熱修復
- Android APP開發應掌握的底層知識
- 概述
- Binder
- AIDL
- AMS
- Activity的啟動和通信原理
- App啟動流程第2篇
- App內部的頁面跳轉
- Context家族史
- Service
- BroadcastReceiver
- ContentProvider
- PMS及App安裝過程