startActivity流程（上）

介紹

這篇文章是講，從手機桌面（Launcher）點擊一個未啟動app的圖示到這個app啟動完成的流程（冷啟動），

總體流程

Launcher、AMS、Zygote、app都處于不同的行程，他們之間需要跨行程才能通信，

用戶點擊Launcher的app圖示后，Launcher通知AMS，如果目標app未啟動（冷啟動），AMS會通過Socket來通知Zygote去創建行程，Zygote就fork出我們要啟動的app行程，
緊接著app要打開HomeActivity，需要與AMS互動

1. app -> AMS : 因為AMS啟動時，就注冊到ServiceManager了，所以app呼叫getService就能從ServiceManager獲取到AMS的代理類IActivityManager（客戶端），app從而通過IActivityManager呼叫AMS（服務端）的方法，
2. AMS -> app : AMS準備一個IBinder，叫IApplicationThread（服務端），當app行程啟動完成后，會呼叫IApplicationThread的attachApplication方法，把app的代理類ApplicationThread（客戶端）作為引數傳給AMS，AMS可以呼叫ApplicationThread的方法從而控制app，

IApplicationThread的實作類是ActivityThread的內部類ApplicationThread

看完流程圖，我們再來看時序圖

圖中的4就是attachApplication的程序，把app的代理類ApplicationThread交給AMS，
圖中的5就是AMS做完一些處理后，通過app的代理類ApplicationThread來啟動app的HomeActivity，

涉及的資料結構

在看原始碼之前，需要先了解幾個重要的資料結構

ProcessRecord（行程）

第一類資料：描述身份的資料

• ApplicationInfo info：AndroidManifest.xml中定義的Application資訊
• boolean isolated：是不是isolated行程
• int uid：行程uid
• int userId：這個是android做的多用戶系統id，就像windows可以登錄很多用戶一樣，android也希望可以實作類似的多用戶
• String processName：行程名字，默認情況下是包名
• UidRecord uidRecord：記錄已經使用的uid
• IApplicationThread thread：這個很重要，它是ApplicationThread的客戶端，AMS就是通過這個物件給apk行程發送異步訊息的（管理四大組件的訊息），所以只有這個物件不為空的情況下，才代表apk行程可以使用了
• int pid：行程的pid
• String procStatFile：proc目錄下每一個行程都有一個以pid命名的目錄檔案，這個目錄下記載著行程的詳細資訊，這個目錄及目錄下的檔案是內核創建的， proc是內核檔案系統，proc就是process的縮寫，涉及的目的就是匯出行程內核資訊
• int[] gids：gid組
• CompatibilityInfo compat : 兼容性資訊
• String requiredAbi : abi資訊
• String instructionSet : 指令集資訊

第二類資料：描述行程中組件的資料

• pkgList：行程中運行的包
• ArraySet pkgDeps：行程運行依賴的包
• ArrayList activities：行程啟動的所有的activity組件記錄表
• ArraySet services：行程啟動的所有的service組件記錄表
• ArraySet executingServices：正在運行（executing）是怎么定義的？首先需要明確的是系統是怎么控制組件的？發送訊息給apk行程，apk行程處理訊息，上報訊息完成，這被定義為一個完整的執行程序，因此正在執行（executing）被定義為發送訊息到上報完成這段時間
• ArraySet connections：系結service的客戶端記錄表
• ArraySet receivers：廣播接收器的記錄表
• ContentProviderRecord pubProviders：pub是publish（發布）的意思，ContentProvider需要安裝然后把自己發布到系統（AMS）中后，才能使用，安裝指的是apk行程加載ContentProvider子類、初始化創建資料庫等程序，發布是將ContentProvider的binder客戶端注冊到AMS中
• ArrayList conProviders：使用ContentProvider的客戶端記錄表
• BroadcastRecord curReceiver：當前行程正在執行的廣播 在本節中以上組件資訊只是做一個簡單的描述，以后單獨分析組件管理的時候在詳細介紹

此外還有描述行程狀態的資料、和pss相關的資料、和時間相關的資料、crash和anr相關的資料、和instrumentation相關的資料、電源資訊和除錯資訊等，

ActivityRecord

Activity在AMS內部是以ActivityRecord的形式存在的，Activity和ActivityRecord是一一對應的，

• ProcessRecord app：跑在哪個行程
• TaskRecord task ：跑在哪個task
• ActivityInfo info ：Activity資訊
• int mActivityType：Activity型別
• ActivityState state：Activity狀態
• ApplicationInfo appInfo ：跑在哪個app
• ComponentName realActivity ：組件名
• String packageName ：包名
• String processName ：行程名
• int launchMode：啟動模式
• int userId ：該Activity運行在哪個用戶id

mActivityType

• APPLICATION_ACTIVITY_TYPE：普通應用型別
• HOME_ACTIVITY_TYPE：桌面型別
• RECENTS_ACTIVITY_TYPE：最近任務型別

ActivityState

• INITIALIZING
• RESUMED：已恢復
• PAUSING
• PAUSED：已暫停
• STOPPING
• STOPPED：已停止
• FINISHING
• DESTROYING
• DESTROYED：已銷毀

ActivityRecord是在ActivityStarter的startActivity方法里創建的

TaskRecord

任務堆疊TaskRecord，內部維護一個 ArrayList 用來保存ActivityRecord，

• ActivityStack stack：當前所屬的stack
• ArrayList mActivities：當前task的所有Activity串列
• int taskId
• String affinity：是指root activity的affinity，即該Task中第一個Activity
• int mCallingUid
• String mCallingPackage：呼叫者的包名

TaskRecord是在ActivityStarter的setTaskFromReuseOrCreateNewTask里創建的，

ActivityStack

ActivityStack,內部維護了一個 ArrayList ，用來管理TaskRecord，
手機有三個虛擬按鍵，按最右邊的正方形按鍵，會顯示最近任務，這個最近任務就是一個ActivityStack，桌面應用也是一個ActivityStack，

ArrayList mTaskHistory //保存所有的Task串列
ArrayList mStacks; //所有stack串列
final int mStackId;
int mDisplayId;
ActivityRecord mPausingActivity //正在pause
ActivityRecord mLastPausedActivity
ActivityRecord mResumedActivity //已經resumed
ActivityRecord mLastStartedActivity
所有前臺stack的mResumedActivity的state == RESUMED, 則表示allResumedActivitiesComplete, 此時mLastFocusedStack = mFocusedStack;

ActivityStackSupervisor

ActivityStackSupervisor，顧名思義，就是用來管理ActivityStack的

• ActivityStack mHomeStack：桌面的stack
• ActivityStack mFocusedStack：當前聚焦stack
• ActivityStack mLastFocusedStack：正在切換
• SparseArray mActivityDisplays：displayId為key
• SparseArray mActivityContainers： mStackId為key
• home的堆疊ID等于0,即HOME_STACK_ID = 0;

ActivityStackSupervisor內部有兩個不同的ActivityStack物件：mHomeStack、mFocusedStack，用來管理不同的任務，
ActivityStackSupervisor內部包含了創建ActivityStack物件的方法，

AMS初始化時會創建一個ActivityStackSupervisor物件

詳細的流程

• Instrumentation：管理Activity的生命周期以及啟動
• ActivityManagerProxy：AMS的代理物件
• ApplicationThreadProxy：啟動APP的代理物件
• ApplicationThread是一個Binder服務，不是主執行緒

第9步是通過Handler來跨執行緒通信，從子執行緒ApplicationThread走到主執行緒ActivityThread，