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深入解析Android核心组件:从基础到实践

时间:11-03 民间故事 提交错误

本篇文章给大家谈谈深入解析Android核心组件:从基础到实践,以及对应的知识点,文章可能有点长,但是希望大家可以阅读完,增长自己的知识,最重要的是希望对各位有所帮助,可以解决了您的问题,不要忘了收藏本站喔。

-ActiveServices.java

-ServiceRecord.java

-ProcessRecord.java

框架/基础/核心/java/android/应用程序/

-IActivityManager.java

- ActivityManagerNative.java(包含AMP)

- ActivityManager.java

-IApplicationThread.java

- ApplicationThreadNative.java(包含ATP)

- ActivityThread.java(包含ApplicationThread)

- ContextImpl.java

一 概述

ActivityManagerService是Android的Java框架的服务框架最重要的服务之一。 Andorid的四大剑客Activity、Service、Broadcast、ContentProvider的管理,包括它们的生命周期,都是通过ActivityManagerService完成的。

1.1 类图

Activity_manager_classes.png

只有一个ActivityManagerService.java 文件的代码为超过2万行。我们需要一根线,结合binder的知识,把我们想知道的东西串起来。那么本文将从App启动的角度来分析ActivityManagerService。

1.2 流程图

只需一行语句即可在应用程序中启动服务。

启动服务(); //或binderService()。流程如下:

start_service.png App通过调用Android API方法startService()或binderService()生成并启动服务时,该过程主要由ActivityManagerService完成。 ActivityManagerService通过Socket通信向Zygote进程请求生成(fork)用于承载服务的进程ActivityThread。这里描述的是启动远程服务的过程,即服务运行在单独的进程中。对于运行本地服务,无需启动该服务。 ActivityThread是应用程序的主线程; Zygote通过fork方法复制zygote进程生成新进程,并传递ActivityThread相关的资源加载到新进程; ActivityManagerService通过Binder方式给新生成的ActivityThread进程发送生成服务的请求; ActivityThread 启动正在运行的服务。这是一个方便服务启动的简单过程。真实的流程远比这个服务好;启动服务的流程图:Seq_start_service.png

图中涉及的缩写:AMP:ActivityManagerProxyAMN:ActivityManagerNativeAMS:ActivityManagerServiceAT:ApplicationThreadATP:ApplicationThreadProxyATN:ApplicationThreadNative 首先调用我们应用程序的Activity类中的startService()方法,该方法调用了【进程1】的方法。

二 发起进程端

1 ContextWrapper.startService

[-ContextWrapper.java]

公共类ContextWrapper 扩展Context {

公共组件名称startService(意向服务){

返回mBase.startService(服务); //其中mBase是ContextImpl对象【参见流程2】

}

}

2 ContextImpl.startService

[-ContextImpl.java]

类ContextImpl 扩展Context {

@覆盖

公共组件名称startService(意向服务){

//当系统进程调用该方法时,输出warn信息。系统进程建立并调用startServiceAsUser方法。

warnIfCallingFromSystemProcess();

返回startServiceCommon(服务,mUser); //[参见流程3]

}

3 ContextImpl.startServiceCommon

private ComponentName startServiceCommon(意图服务, UserHandle 用户) {

尝试{

//检查服务,如果服务为空,则抛出异常

验证服务意图(服务);

service.prepareToLeaveProcess();

//调用ActivityManagerNative类【参见流程3.1和流程4】

ComponentName cn=ActivityManagerNative.getDefault().startService(

mMainThread.getApplicationThread(), service, service.resolveTypeIfNeeded(getContentResolver()), getOpPackageName(), user.getIdentifier());

如果(cn!=null){

if (cn.getPackageName().equals("!")) {

throw new SecurityException("不允许启动服务" +

service + "未经许可" + cn.getClassName());

} else if (cn.getPackageName().equals("!")) {

throw new SecurityException("无法启动服务" +

服务‘:’+cn.getClassName());

}

}

返回cn;

} catch (RemoteException e) {

throw new RuntimeException("系统故障", e);

}

}

3.1 ActivityManagerNative.getDefault

[-ActivityManagerNative.java]

静态公共IActivityManager getDefault() {

返回gDefault.get();

}gDefault是一个Singleton类型的对象,这次使用单例模式,mInstance是IActivityManager类的代理对象,即ActivityManagerProxy。

公共抽象类单例{

公共最终T get() {

同步(这个){

if (mInstance==null) {

//第一次调用create()获取AMP对象

mInstance=创建();

}

返回mInstance;

}

}

我们看一下create()的流程:

私有静态最终SingletonDefault=new Singleton() {

受保护的IActivityManager create() {

//获取名为“activity”的服务。服务注册到ServiceManager进行统一管理。

IBinder b=ServiceManager.getService("activity");

IActivityManager am=asInterface(b);

上午返回;

}

};该方法返回ActivityManagerProxy对象,那么下一步就是调用ActivityManagerProxy.startService()方法。

通过Binder通信过程中,提供了IActivityManager服务接口。 ActivityManagerProxy 类和ActivityManagerService 类都实现IActivityManager 接口。 ActivityManagerProxy作为binder通信的客户端,ActivityManagerService作为binder通信的服务端,ActivityManagerProxy.startService()最终调用ActivityManagerService.startService()。整个流程图如下:

Activity_Manager_Service.png

4 AMP.startService

该类位于文件ActivityManagerNative.java 中

公共ComponentName startService(IApplicationThread调用者,意图服务,字符串解析类型,字符串调用包,int userId)抛出RemoteException {

包裹数据=Parcel.obtain();

包裹回复=Parcel.obtain();

data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);

data.writeStrongBinder(caller !=null ? caller.asBinder() : null);

service.writeToParcel(数据, 0);

data.writeString(resolvedType);

data.writeString(callingPackage);

data.writeInt(userId);

//通过Binder传输数据【参见流程5】

mRemote.transact(START_SERVICE_TRANSACTION, 数据, 回复, 0);

回复.readException();

ComponentName res=ComponentName.readFromParcel(reply);

数据.recycle();

回复.recycle();

返回资源;

}mRemote.transact() 是客户端发起的Binder 通信方法。由binder驱动,最终返回到binder服务器ActivityManagerNative的onTransact()方法。

三 system_server端

借助AMP/AMN这对Binder对象,完成了从initiator进程到system_server的调用过程。

5 AMN.onTransact

@覆盖

public boolean onTransact(int code, 包裹数据, 包裹回复, int flags) throws RemoteException {

开关(代码){

.

案例START_SERVICE_TRANSACTION: {

data.enforceInterface(IActivityManager.descriptor);

IBinder b=data.readStrongBinder();

//生成ApplicationThreadNative的代理对象,即ApplicationThreadProxy对象

IApplicationThread app=ApplicationThreadNative.asInterface(b);

意图服务=Intent.CREATOR.createFromParcel(data);

字符串解析类型=data.readString();

String CallingPackage=data.readString();

int userId=data.readInt();

//调用ActivityManagerService的startService()方法【参见流程6】

ComponentName cn=startService(应用程序、服务、resolvedType、callingPackage、userId);

回复.writeNoException();

ComponentName.writeToParcel(cn, 回复);

返回真;

}

整个调用过程涉及两个过程。设发起startService的进程记为进程A,ServiceManagerService记为进程B;然后进程A通过Binder机制(使用IActivityManager接口)向进程B发起服务请求,进程B通过Binder请求服务。该机制(使用IApplicationThread接口)向进程A发起请求服务。也就是说,进程A和进程B可以主动向对方发起请求并进行进程通信。这里涉及到IApplicationThread,所以相关的类图直接如下所示:

application_thread_classes.png 与IActivityManager的binder通信原理相同。 ApplicationThreadProxy作为Binder通信的客户端,ApplicationThreadNative作为Binder通信的服务器。 ApplicationThread继承了ApplicationThreadNative类并重写了它的一些方法。

6 AMS.startService

@覆盖

public ComponentName startService(IApplicationThread调用者,意图服务,字符串解析类型,字符串调用包,int userId)抛出TransactionTooLargeException {

//当调用者是孤儿进程时,抛出异常。

forceNotIsolatedCaller("startService");

if (service !=null service.hasFileDescriptors()==true) {

throw new IllegalArgumentException("Intent 中传递的文件描述符");

}

if (callingPackage==null) {

throw new IllegalArgumentException("callingPackage 不能为null");

}

如果(DEBUG_SERVICE)Slog.v(TAG_SERVICE,

"startService:"+服务+"类型="+resolvedType);

同步(这个){

最终int CallingPid=Binder.getCallingPid(); //调用者pid

最终int CallingUid=Binder.getCallingUid(); //调用者uid

最终长origId=Binder.clearCallingIdentity();

//此时mServices就是ActiveServices对象【参见流程7】

ComponentName res=mServices.startServiceLocked(调用者, 服务,

已解析类型、callingPid、callingUid、callingPackage、userId);

Binder.restoreCallingIdentity(origId);

返回资源;

}

该方法的参数说明:

caller:IApplicationThread类型,复杂处理service:Intent类型,包含需要运行的服务信息resolvedType:String类型callingPackage: String类型,调用该方法的packageuserId: int类型,用户的id

7 ActiveServices.startServiceLocked

[-ActiveServices.java]

ComponentName startServiceLocked(IApplicationThread调用者,意图服务,字符串解析类型,int调用Pid,int调用Uid,字符串调用Package,int用户Id)抛出TransactionTooLargeException {

最终布尔值callerFg;

if (调用者!=null) {

最终ProcessRecord callerApp=mAm.getRecordForAppLocked(caller);

if (callerApp==null)

抛出新的SecurityException(""); //抛出异常,这里省略异常字符串

callerFg=callerApp.setSchedGroup !=Process.THREAD_GROUP_BG_NONINTERACTIVE;

} 别的{

来电者Fg=真;

}

//检索服务信息

ServiceLookupResult res=retrieveServiceLocked(服务,resolvedType,callingPackage,

CallingPid、callingUid、userId、true、callerFg);

if (res==null) {

返回空值;

}

if (res.record==null) {

return new ComponentName("!", res.permission !=null

? res.permission : "包私有");

}

ServiceRecord r=res.record;

if (!mAm.getUserManagerLocked().exists(r.userId)) { //检查是否存在启动服务的用户

返回空值;

}

NeededUriGrants needGrants=mAm.checkGrantUriPermissionFromIntentLocked(

CallingUid, r.packageName, service, service.getFlags(), null, r.userId);

r.lastActivity=SystemClock.uptimeMillis();

r.startRequested=true;

r.delayedStop=false;

r.pendingStarts.add(new ServiceRecord.StartItem(r, false, r.makeNextStartId(),

服务,需要补助金));

最终ServiceMap smap=getServiceMap(r.userId);

布尔值addToStarting=false;

//非前台进程的调度

if (!callerFg r.app==null mAm.mStartedUsers.get(r.userId) !=null) {

ProcessRecord proc=mAm.getProcessRecordLocked(r.processName, r.appInfo.uid, false);

if (proc==null || proc.curProcState ActivityManager.PROCESS_STATE_RECEIVER) {

if (r.delayed) {

//已计划延迟启动 return r.name; } if (smap.mStartingBackground.size() >= mMaxStartingBackground) { //当超出 同一时间允许后续启动的最大服务数,则将该服务加入延迟启动的队列。 smap.mDelayedStartList.add(r); r.delayed = true; return r.name; } addToStarting = true; } else if (proc.curProcState >= ActivityManager.PROCESS_STATE_SERVICE) { //将新的服务加入到后台启动队列,该队列也包含当前正在运行其他services或者receivers的进程 addToStarting = true; } } //【见流程8】 return startServiceInnerLocked(smap, service, r, callerFg, addToStarting); }有一种重要的标记符callerFg, 用于标记是前台还是后台: 当发起方进程不等于Process.THREAD_GROUP_BG_NONINTERACTIVE,或者发起方为空, 则callerFg= true;否则,callerFg= false;

8 ActiveServices.startServiceInnerLocked

ComponentName startServiceInnerLocked(ServiceMap smap, Intent service, ServiceRecord r, boolean callerFg, boolean addToStarting) throws TransactionTooLargeException { ProcessStats.ServiceState stracker = r.getTracker(); if (stracker != null) { stracker.setStarted(true, mAm.mProcessStats.getMemFactorLocked(), r.lastActivity); } r.callStart = false; synchronized (r.stats.getBatteryStats()) {

r.stats.startRunningLocked(); //用于耗电统计,开启运行的状态 } //【见流程9】 String error = bringUpServiceLocked(r, service.getFlags(), callerFg, false); if (error != null) { return new ComponentName("!!", error); } if (r.startRequested && addToStarting) { boolean first = smap.mStartingBackground.size() == 0; smap.mStartingBackground.add(r); r.startingBgTimeout = SystemClock.uptimeMillis() + BG_START_TIMEOUT; if (first) { smap.rescheduleDelayedStarts(); } } else if (callerFg) { smap.ensureNotStartingBackground(r); } return r.name; }

9 ActiveServices.bringUpServiceLocked

private final String bringUpServiceLocked(ServiceRecord r, int intentFlags, boolean execInFg, boolean whileRestarting) throws TransactionTooLargeException { if (r.app != null && r.app.thread != null) { //调用service.onStartCommand()过程 sendServiceArgsLocked(r, execInFg, false); return null; } if (!whileRestarting && r.restartDelay >0) { return null; //等待延迟重启的过程,则直接返回 } // 启动service前,把service从重启服务队列中移除 if (mRestartingServices.remove(r)) { r.resetRestartCounter(); clearRestartingIfNeededLocked(r); } //service正在启动,将delayed设置为false if (r.delayed) { getServiceMap(r.userId).mDelayedStartList.remove(r); r.delayed = false; } //确保拥有该服务的user已经启动,否则停止; if (mAm.mStartedUsers.get(r.userId) == null) { String msg = ""; bringDownServiceLocked(r); return msg; } //服务正在启动,设置package停止状态为false AppGlobals.getPackageManager().setPackageStoppedState( r.packageName, false, r.userId); final boolean isolated = (r.serviceInfo.flags&ServiceInfo.FLAG_ISOLATED_PROCESS) != 0; final String procName = r.processName; ProcessRecord app; if (!isolated) { //根据进程名和uid,查询ProcessRecord app = mAm.getProcessRecordLocked(procName, r.appInfo.uid, false); if (app != null && app.thread != null) { try { app.addPackage(r.appInfo.packageName, r.appInfo.versionCode, mAm.mProcessStats); // 启动服务 【见流程10】 realStartServiceLocked(r, app, execInFg); return null; } catch (TransactionTooLargeException e) { throw e; } catch (RemoteException e) { Slog.w(TAG, "Exception when starting service " + r.shortName, e); } } } else { app = r.isolatedProc; } //对于进程没有启动的情况 if (app == null) { //启动service所要运行的进程 【见流程9.1】 if ((app=mAm.startProcessLocked(procName, r.appInfo, true, intentFlags, "service", r.name, false, isolated, false)) == null) { String msg = "" bringDownServiceLocked(r); // 进程启动失败 return msg; } if (isolated) { r.isolatedProc = app; } } if (!mPendingServices.contains(r)) { mPendingServices.add(r); } if (r.delayedStop) { r.delayedStop = false; if (r.startRequested) { stopServiceLocked(r); //停止服务 } } return null; }当目标进程已存在,则直接执行realStartServiceLocked();当目标进程不存在,则先执行startProcessLocked创建进程, 经过层层调用最后会调用到AMS.attachApplicationLocked, 然后再执行realStartServiceLocked()。对于非前台进程调用而需要启动的服务,如果已经有其他的后台服务正在启动中,那么我们可能希望延迟其启动。这是用来避免启动同时启动过多的进程(非必须的)。

9.1 AMS.attachApplicationLocked

[->ActivityManagerService.java] private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread, int pid) { ... thread.bindApplication(processName, appInfo, providers, app.instrumentationClass, profilerInfo, app.instrumentationArguments, app.instrumentationWatcher, app.instrumentationUiAutomationConnection, testMode, enableOpenGlTrace, isRestrictedBackupMode || !normalMode, app.persistent, new Configuration(mConfiguration), app.compat, getCommonServicesLocked(app.isolated), mCoreSettingsObserver.getCoreSettingsLocked()); ... if (!badApp) { try { //寻找所有需要在该进程中运行的服务 【见流程9.2】 didSomething |= mServices.attachApplicationLocked(app, processName); } catch (Exception e) { badApp = true; } } ... return true; }

9.2 AS.attachApplicationLocked

[->ActiveServices.java] boolean attachApplicationLocked(ProcessRecord proc, String processName) throws RemoteException { boolean didSomething = false; //启动mPendingServices队列中,等待在该进程启动的服务 if (mPendingServices.size() >0) { ServiceRecord sr = null; try { for (int i=0; i0) { ServiceRecord sr = null; for (int i=0; i当需要创建新进程,则创建后经历过attachApplicationLocked,则会再调用realStartServiceLocked();当不需要创建进程, 即在[流程9]中直接就进入了realStartServiceLocked();

10 AS.realStartServiceLocked

[->ActiveServices.java] private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r, ProcessRecord app, boolean execInFg) throws RemoteException { ... r.app = app; r.restartTime = r.lastActivity = SystemClock.uptimeMillis(); final boolean newService = app.services.add(r); //发送delay消息【见流程10.1】 bumpServiceExecutingLocked(r, execInFg, "create"); mAm.updateLruProcessLocked(app, false, null); mAm.updateOomAdjLocked(); boolean created = false; try { synchronized (r.stats.getBatteryStats()) { r.stats.startLaunchedLocked(); } mAm.ensurePackageDexOpt(r.serviceInfo.packageName); app.forceProcessStateUpTo(ActivityManager.PROCESS_STATE_SERVICE); //服务进入 onCreate() 【见流程11】 app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo, mAm.compatibilityInfoForPackageLocked(r.serviceInfo.applicationInfo), app.repProcState); r.postNotification(); created = true; } catch (DeadObjectException e) { mAm.appDiedLocked(app); //应用死亡处理 throw e; } finally { if (!created) { final boolean inDestroying = mDestroyingServices.contains(r); serviceDoneExecutingLocked(r, inDestroying, inDestroying); if (newService) { app.services.remove(r); r.app = null; } //尝试重新启动服务 if (!inDestroying) { scheduleServiceRestartLocked(r, false); } } } requestServiceBindingsLocked(r, execInFg); updateServiceClientActivitiesLocked(app, null, true); if (r.startRequested && r.callStart && r.pendingStarts.size() == 0) { r.pendingStarts.add(new ServiceRecord.StartItem(r, false, r.makeNextStartId(), null, null)); } //服务 进入onStartCommand() 【见流程17】 sendServiceArgsLocked(r, execInFg, true); if (r.delayed) { getServiceMap(r.userId).mDelayedStartList.remove(r); r.delayed = false; } if (r.delayedStop) { r.delayedStop = false; if (r.startRequested) { stopServiceLocked(r); //停止服务 } } }在bumpServiceExecutingLocked会发送一个延迟处理的消息SERVICE_TIMEOUT_MSG。在方法scheduleCreateService执行完成,也就是onCreate回调执行完成之后,便会remove掉该消息。但是如果没能在延时时间之内remove该消息,则会进入执行service timeout流程。

10.1 AS.bumpServiceExecutingLocked

[->ActiveServices.java] private final void bumpServiceExecutingLocked(ServiceRecord r, boolean fg, String why) { long now = SystemClock.uptimeMillis(); if (r.executeNesting == 0) { r.executeFg = fg; ... if (r.app != null) { r.app.executingServices.add(r); r.app.execServicesFg |= fg; if (r.app.executingServices.size() == 1) { scheduleServiceTimeoutLocked(r.app); } } } else if (r.app != null && fg && !r.app.execServicesFg) { r.app.execServicesFg = true; //[见流程10.2] scheduleServiceTimeoutLocked(r.app); } r.executeFg |= fg; r.executeNesting++; r.executingStart = now; }

10.2 scheduleServiceTimeoutLocked

void scheduleServiceTimeoutLocked(ProcessRecord proc) { if (proc.executingServices.size() == 0 || proc.thread == null) { return; }

long now = SystemClock.uptimeMillis(); Message msg = mAm.mHandler.obtainMessage( ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG); msg.obj = proc; //当超时后仍没有remove该SERVICE_TIMEOUT_MSG消息,则执行service Timeout流程 mAm.mHandler.sendMessageAtTime(msg, proc.execServicesFg ? (now+SERVICE_TIMEOUT) : (now+ SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT)); }发送延时消息SERVICE_TIMEOUT_MSG,延时时长: 对于前台服务,则超时为SERVICE_TIMEOUT,即timeout=20s;对于后台服务,则超时为SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT,即timeout=200s;

11 ATP.scheduleCreateService

[->ApplicationThreadProxy.java] public final void scheduleCreateService(IBinder token, ServiceInfo info, CompatibilityInfo compatInfo, int processState) throws RemoteException { Parcel data = Parcel.obtain(); data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor); data.writeStrongBinder(token); info.writeToParcel(data, 0); compatInfo.writeToParcel(data, 0); data.writeInt(processState); try { //【见流程12】 mRemote.transact(SCHEDULE_CREATE_SERVICE_TRANSACTION, data, null, IBinder.FLAG_ONEWAY); } catch (TransactionTooLargeException e) { throw e; } data.recycle(); }

四 目标进程端

借助于ATP/ATN这对Binder对象,便完成了从system_server所在进程到Service所在进程调用过程

12ATN.onTransact

[->ApplicationThreadNative.java] public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException { switch (code) { case SCHEDULE_CREATE_SERVICE_TRANSACTION: { data.enforceInterface(IApplicationThread.descriptor); IBinder token = data.readStrongBinder(); ServiceInfo info = ServiceInfo.CREATOR.createFromParcel(data); CompatibilityInfo compatInfo = CompatibilityInfo.CREATOR.createFromParcel(data); int processState = data.readInt(); // 【见流程13】 scheduleCreateService(token, info, compatInfo, processState); return true; } ... }

13 AT.scheduleCreateService

[->ApplicationThread.java] public final void scheduleCreateService(IBinder token, ServiceInfo info, CompatibilityInfo compatInfo, int processState) { updateProcessState(processState, false); CreateServiceData s = new CreateServiceData(); //准备服务创建所需的数据 s.token = token; s.info = info; s.compatInfo = compatInfo; //发送消息 【见流程14】 sendMessage(H.CREATE_SERVICE, s); }该方法的执行在ActivityThread线程

14 handleMessage

[->ActivityThread.java ::H] public void handleMessage(Message msg) { switch (msg.what) { ... case CREATE_SERVICE: handleCreateService((CreateServiceData)msg.obj); //【见流程15】 break; case BIND_SERVICE: handleBindService((BindServiceData)msg.obj); break; case UNBIND_SERVICE: handleUnbindService((BindServiceData)msg.obj); break; case SERVICE_ARGS: handleServiceArgs((ServiceArgsData)msg.obj); // serviceStart break; case STOP_SERVICE: handleStopService((IBinder)msg.obj); maybeSnapshot(); break; ... } }

15 AT.handleCreateService

[->ActivityThread.java] private void handleCreateService(CreateServiceData data) { //当应用处于后台即将进行GC,而此时被调回到活动状态,则跳过本次gc。 unscheduleGcIdler(); LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(data.info.applicationInfo, data.compatInfo); java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader(); //通过反射创建目标服务对象 Service service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance(); ... try { //创建ContextImpl对象 ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo); context.setOuterContext(service); //创建Application对象 Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation); service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app, ActivityManagerNative.getDefault()); //调用服务onCreate()方法 【见流程15.1】 service.onCreate(); mServices.put(data.token, service); //调用服务创建完成【见流程16】 ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting( data.token, SERVICE_DONE_EXECUTING_ANON, 0, 0); } catch (Exception e) { ... } }

15.1 Service.onCreate

public abstract class Service extends ContextWrapper implements ComponentCallbacks2 { public void onCreate(){ } }最终调用Service.onCreate()方法,对于目标服务都是继承于Service,并覆写该方式,调用目标服务的onCreate()方法。拨云见日,到此总算是进入了Service的生命周期。

16 AMS.serviceDoneExecuting

public void serviceDoneExecuting(IBinder token, int type, int startId, int res) { synchronized(this) { ... // [见流程16.1] mServices.serviceDoneExecutingLocked((ServiceRecord)token, type, startId, res); } }由[流程10.1]的bumpServiceExecutingLocked()发送一个延时消息SERVICE_TIMEOUT_MSG

16.1 AS.serviceDoneExecutingLocked

[->ActiveServices.java] void serviceDoneExecutingLocked(ServiceRecord r, int type, int startId, int res) { boolean inDestroying = mDestroyingServices.contains(r); if (r != null) { ... final long origId = Binder.clearCallingIdentity(); // [见流程16.2] serviceDoneExecutingLocked(r, inDestroying, inDestroying); Binder.restoreCallingIdentity(origId); } ... }

16.2 serviceDoneExecutingLocked

[->ActiveServices.java] private void serviceDoneExecutingLocked(ServiceRecord r, boolean inDestroying, boolean finishing) { r.executeNesting--; if (r.executeNesting<= 0) { if (r.app != null) { r.app.execServicesFg = false; r.app.executingServices.remove(r); if (r.app.executingServices.size() == 0) { //移除服务启动超时的消息 mAm.mHandler.removeMessages(ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG, r.app); } else if (r.executeFg) { ... } if (inDestroying) { mDestroyingServices.remove(r); r.bindings.clear(); } mAm.updateOomAdjLocked(r.app); } r.executeFg = false; ... if (finishing) { if (r.app != null && !r.app.persistent) { r.app.services.remove(r); } r.app = null; } } }handleCreateService()执行后便会移除服务启动超时的消息SERVICE_TIMEOUT_MSG。 Service启动过程出现ANR,”executing service [发送超时serviceRecord信息]”, 这往往是service的onCreate()回调方法执行时间过长。 前面小节[10]realStartServiceLocked方法在完成onCreate操作,解析来便是进入onStartCommand方法. 见下文.

17 AS.sendServiceArgsLocked

[->ActiveServices.java] private final void sendServiceArgsLocked(ServiceRecord r, boolean execInFg, boolean oomAdjusted) throws TransactionTooLargeException { final int N = r.pendingStarts.size(); if (N == 0) { return; } while (r.pendingStarts.size() >0) { Exception caughtException = null; ServiceRecord.StartItem si; try { si = r.pendingStarts.remove(0); if (si.intent == null && N >1) { continue; } si.deliveredTime = SystemClock.uptimeMillis(); r.deliveredStarts.add(si); si.deliveryCount++; if (si.neededGrants != null) { mAm.grantUriPermissionUncheckedFromIntentLocked(si.neededGrants, si.getUriPermissionsLocked()); } //标记启动开始【见10.1】 bumpServiceExecutingLocked(r, execInFg, "start"); if (!oomAdjusted) { oomAdjusted = true; mAm.updateOomAdjLocked(r.app); } int flags = 0; if (si.deliveryCount >1) { flags |= Service.START_FLAG_RETRY; } if (si.doneExecutingCount >0) { flags |= Service.START_FLAG_REDELIVERY; } //该过程类似[流程11~16],最终会调用onStartCommand r.app.thread.scheduleServiceArgs(r, si.taskRemoved, si.id, flags, si.intent); } catch (Exception e) { ... caughtException = e; } if (caughtException != null) { final boolean inDestroying = mDestroyingServices.contains(r); serviceDoneExecutingLocked(r, inDestroying, inDestroying); if (caughtException instanceof TransactionTooLargeException) { throw (TransactionTooLargeException)caughtException; } break; } } }[流程10]中的AS.realStartServiceLocked的过程先后依次执行如下方法: 执行scheduleCreateService()方法,层层调用最终回调Service.onCreate(); [见流程11~16]执行scheduleServiceArgs()方法,层层调用最终回调Service.onStartCommand(); [见流程17],这两个过程类似,此处省略。

五 总结

2.1 流程说明

在整个startService过程,从进程角度看服务启动过程Process A进程:是指调用startService命令所在的进程,也就是启动服务的发起端进程,比如点击桌面App图标,此处Process A便是Launcher所在进程。system_server进程:系统进程,是java framework框架的核心载体,里面运行了大量的系统服务,比如这里提供ApplicationThreadProxy(简称ATP),ActivityManagerService(简称AMS),这个两个服务都运行在system_server进程的不同线程中,由于ATP和AMS都是基于IBinder接口,都是binder线程,binder线程的创建与销毁都是由binder驱动来决定的,每个进程binder线程个数的上限为16。Zygote进程:是由init进程孵化而来的,用于创建Java层进程的母体,所有的Java层进程都是由Zygote进程孵化而来;Remote Service进程:远程服务所在进程,是由Zygote进程孵化而来的用于运行Remote服务的进程。主线程主要负责Activity/Service等组件的生命周期以及UI相关操作都运行在这个线程; 另外,每个App进程中至少会有两个binder线程 ApplicationThread(简称AT)和ActivityManagerProxy(简称AMP) start_service_processes.jpg图中涉及3种IPC通信方式:Binder、Socket以及Handler,在图中分别用3种不同的颜色来代表这3种通信方式。一般来说,同一进程内的线程间通信采用的是Handler机制,不同进程间的通信采用的是移步系列Binder机制,另外与Zygote进程通信采用的Socket。启动流程:Process A进程采用Binder IPC向system_server进程发起startService请求;system_server进程接收到请求后,向zygote进程发送创建进程的请求;zygote进程fork出新的子进程Remote Service进程;Remote Service进程,通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求;system_server进程在收到请求后,进行一系列准备工作后,再通过binder IPC向remote Service进程发送scheduleCreateService请求;Remote Service进程的binder线程在收到请求后,通过handler向主线程发送CREATE_SERVICE消息;主线程在收到Message后,通过发射机制创建目标Service,并回调Service.onCreate()方法。到此,服务便正式启动完成。当创建的是本地服务或者服务所属进程已创建时,则无需经过上述步骤2、3,直接创建服务即可。

5.2 生命周期

startService的生命周期为onCreate, onStartCommand, onDestroy,流程如下图: service_lifeline.jpg 由上图可见,造成ANR可能的原因有Binder full{step 7, 12}, MessageQueue(step 10), AMS Lock (step 13).

用户评论

非想

安卓组件的概念还挺有意思的,感觉能让我更好地理解一下手机app是怎么工作的。

    有20位网友表示赞同!

如梦初醒

终于有机会学习学习Android组件了!

    有17位网友表示赞同!

见朕骑妓的时刻

想要开发安卓应用,了解组件是基础课吧,得认真看一下啊!

    有8位网友表示赞同!

念旧是个瘾。

以前没注意到手机上这些东西都是分模块设计的,现在看来确实很合理呀.

    有11位网友表示赞同!

暖瞳

看看这篇文章能学到什么关于Android组件的基础知识。

    有16位网友表示赞同!

◆乱世梦红颜

希望能对不同的安卓组件有更深入的理解。

    有7位网友表示赞同!

巷口酒肆

我一直在想如何更好地组织安卓程序代码,这篇文章或许有答案。

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余笙南吟

学习Android一直没机会深入研究组件,希望这篇文章能给我一些启发。

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命里缺他

看这篇标题感觉内容挺实用的,应该能帮助我在开发中用得更到位!

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你是梦遥不可及

对于安卓开发小白来说,这应该是必读的入门文章了.

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良人凉人

组件化设计思想真的很棒,可以提高程序的可维护性和扩展性。

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怀念·最初

安卓应用程序的功能怎么实现,这里能有一个比较透彻的解析吗?

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醉婉笙歌

学习Android开发一直以来都很纠结的是如何处理各个模块之间的交互,希望这篇文章能给出一些方案.

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摩天轮的依恋

之前听别人提到过Android组件的概念,现在终于有机会深究一下了!

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怪咖

相信这篇介绍可以让我对安卓程序的架构有更清晰的认识。

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浅笑√倾城

期待作者能够系统地讲解每个组件的特点和应用场景!

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苏莫晨

这篇文章会不会涉及到一些常用Android组件的代码示例?

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坏小子不坏

想了解一下Android组件在实际开发中的运用方式,希望能看到一些案例分享.

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