一、 进程生命周期
Android系统将尽量长时间地保持应用进程，但为了新建进程或运行更重要的进程，最终需要清除旧进程来回收内存。 为了确定保留或终止哪些进程，系统会根据进程中正在运行的组件以及这些组件的状态，将每个进程放入“重要性层次结构”中。 必要时，系统会首先消除重要性最低的进程，然后是清除重要性稍低一级的进程，依此类推，以回收系统资源。
进程的重要性，划分5级：
前台进程(Foreground process)
可见进程(Visible process)
服务进程(Service process)
后台进程(Background process)
空进程(Empty process)
前台进程的重要性最高，依次递减，空进程的重要性最低，下面分别来阐述每种级别的进程
1.1 Foreground process
用户当前操作所必需的进程。通常在任意给定时间前台进程都为数不多。只有在内存不足以支持它们同时继续运行这一万不得已的情况下，系统才会终止它们。
- 拥有用户正在交互的 Activity（已调用onResume()）
- 拥有某个 Service，后者绑定到用户正在交互的 Activity
- 拥有正在“前台”运行的 Service（服务已调用 startForeground()）
- 拥有正执行一个生命周期回调的 Service（onCreate()、onStart() 或 onDestroy()）
- 拥有正执行其 onReceive() 方法的 BroadcastReceiver
1.2 Visible process
没有任何前台组件、但仍会影响用户在屏幕上所见内容的进程。可见进程被视为是极其重要的进程，除非为了维持所有前台进程同时运行而必须终止，否则系统不会终止这些进程。
- 拥有不在前台、但仍对用户可见的 Activity（已调用onPause()）。
- 拥有绑定到可见（或前台）Activity 的 Service
1.3 Service process
尽管服务进程与用户所见内容没有直接关联，但是它们通常在执行一些用户关心的操作（例如，在后台播放音乐或从网络下载数据）。因此，除非内存不足以维持所有前台进程和可见进程同时运行，否则系统会让服务进程保持运行状态。
- 正在运行startService()方法启动的服务，且不属于上述两个更高类别进程的进程。
1.4 Background process
后台进程对用户体验没有直接影响，系统可能随时终止它们，以回收内存供前台进程、可见进程或服务进程使用。 通常会有很多后台进程在运行，因此它们会保存在LRU列表中，以确保包含用户最近查看的Activity的进程最后一个被终止。如果某个 Activity 正确实现了生命周期方法，并保存了其当前状态，则终止其进程不会对用户体验产生明显影响，因为当用户导航回该 Activity 时，Activity 会恢复其所有可见状态。
- 对用户不可见的Activity的进程（已调用Activity的onStop()方法）
1.5 Empty process
保留这种进程的的唯一目的是用作缓存，以缩短下次在其中运行组件所需的启动时间。 为使总体系统资源在进程缓存和底层内核缓存之间保持平衡，系统往往会终止这些进程。
- 不含任何活动应用组件的进程
二、Lowmemorykiller
2.1 ADJ级别
定义在ProcessList.java文件，oom_adj划分为16级，从-1000到1001之间取值。
| ADJ级别 | 取值 | 解释 |
|---|---|---|
| UNKNOWN_ADJ | 1001 | 一般指将要会缓存进程，无法获取确定值 |
| CACHED_APP_MAX_ADJ | 999 | 不可见进程的adj最大值 |
| CACHED_APP_MIN_ADJ | 900 | 不可见进程的adj最小值 |
| SERVICE_B_AD | 800 | B List中的Service（较老的、使用可能性更小） |
| PREVIOUS_APP_ADJ | 700 | 上一个App的进程(往往通过按返回键) |
| HOME_APP_ADJ | 600 | Home进程 |
| SERVICE_ADJ | 500 | 服务进程(Service process) |
| HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ | 400 | 后台的重量级进程，system/rootdir/init.rc文件中设置 |
| BACKUP_APP_ADJ | 300 | 备份进程 |
| PERCEPTIBLE_APP_ADJ | 200 | 可感知进程，比如后台音乐播放 |
| VISIBLE_APP_ADJ | 100 | 可见进程(Visible process) |
| FOREGROUND_APP_ADJ | 50 | 前台进程（Foreground process) |
| PERSISTENT_SERVICE_ADJ | -700 | 关联着系统或persistent进程 |
| PERSISTENT_PROC_ADJ | -800 | 系统persistent进程，比如telephony |
| SYSTEM_ADJ | -900 | 系统进程 |
| NATIVE_ADJ | -1000 | native进程（不被系统管理） |
这里按照Android对进程的分类，粗略划分一下不同oom_adj对应的场景
image.png
14.png
2.2 进程state级别
定义在ActivityManager.java文件，process_state，从-1到20之间取值。
| state级别 | 取值 | 解释 |
|---|---|---|
| PROCESS_STATE_NONEXISTENT | 20 | 进程不存在 |
| PROCESS_STATE_CACHED_EMPTY | 19 | 进程处于cached状态，且为空进程 |
| PROCESS_STATE_CACHED_RECENT | 18 | 与recent中关联的缓存进程 |
| PROCESS_STATE_CACHED_ACTIVITY_CLIENT | 17 | 托管存在客户端的Activity的进程 |
| PROCESS_STATE_CACHED_ACTIVITY | 16 | 后台托管有Activity的进程 |
| PROCESS_STATE_LAST_ACTIVITY | 15 | 后台进程，但是托管了用户最后运行的Activity |
| PROCESS_STATE_HOME | 14 | Home进程 |
| PROCESS_STATE_HEAVY_WEIGHT | 13 | 重量级进程 |
| PROCESS_STATE_TOP_SLEEPING | 12 | 和PROCESS_STATE_TOP一样，但是区别是手机处于sleeping状态 |
| PROCESS_STATE_RECEIVER | 11 | 后台进程，且正在运行receiver |
| PROCESS_STATE_SERVICE | 10 | 后台进程，且正在运行service |
| PROCESS_STATE_BACKUP | 9 | 备份进程 |
| PROCESS_STATE_TRANSTENT_BACKGROUND | 8 | 对于用户比较重要的后台进程 |
| PROCESS_STATE_IMPORTANT_BACKGROUND | 7 | 对用户很重要的进程，用户可感知其存在 |
| PROCESS_STATE_IMPORTANT_FOREGROUND | 6 | 对于用户比较重要的前台进程 |
| PROCESS_STATE_BOUND_FOREGROUND_SERVICE | 5 | 通过bind的形式托管前台服务的进程 |
| PROCESS_STATE_FOREGROUND_SERVICE | 4 | 托管前台服务的进程 |
| PROCESS_STATE_BOUND_TOP | 3 | 进程绑定到一个TOP应用。它的排名低于SERVICE_LOCATION |
| PROCESS_STATE_TOP | 2 | 涵盖了用户可见活动的进程 |
| PROCESS_STATE_PERSISTENT_UI | 1 | 系统persistent进程，正在进行UI相关的操作 |
| PROCESS_STATE_PERSISTENT | 0 | 系统persistent进程 |
| PROCESS_STATE_UNKNOWN | -1 | 不存在的进程 |
2.3 lmk策略
Lowmemorykiller根据当前可用内存情况来进行进程释放，总设计了6个级别，即Lowmemorykiller的杀进程的6档，如下：
- CACHED_APP_MAX_ADJ
- CACHED_APP_MIN_ADJ
- BACKUP_APP_ADJ
- PERCEPTIBLE_APP_ADJ
- VISIBLE_APP_ADJ
- FOREGROUND_APP_ADJ
系统内存从很宽裕到不足，Lowmemorykiller也会相应地从CACHED_APP_MAX_ADJ(第1档)开始杀进程，如果内存还不足，那么会杀CACHED_APP_MIN_ADJ(第2档)，不断深入，直到满足内存阈值条件。
三、 进程调度adj算法
ADJ算法的核心方法:
-
updateOomAdjLocked：更新adj，当目标进程为空，或者被杀则返回false；否则返回true; -
computeOomAdjLocked：计算adj，返回计算后RawAdj值; -
applyOomAdjLocked：应用adj，当需要杀掉目标进程则返回false；否则返回true。
调整adj的3的方法，最为常见的方法便是updateOomAdjLocked，这也是其他各个方法在需要更新adj时会调用的方法。
四、ADJ的更新时机
哪些场景下都会触发updateOomAdjLocked来更新进程adj:
4.1 Activity
- ASS.realStartActivityLocked: 启动Activity
- AS.resumeTopActivityInnerLocked: 恢复栈顶Activity
- AS.finishCurrentActivityLocked: 结束当前Activity
- AS.destroyActivityLocked: 摧毁当前Activity
4.2 Service
位于ActiveServices.java
- realStartServiceLocked: 启动服务
- bindServiceLocked: 绑定服务(只更新当前app)
- unbindServiceLocked: 解绑服务 (只更新当前app)
- bringDownServiceLocked: 结束服务 (只更新当前app)
- sendServiceArgsLocked: 在bringup或则cleanup服务过程调用 (只更新当前app)
4.3 broadcast
- BQ.processNextBroadcast: 处理下一个广播
- BQ.processCurBroadcastLocked: 处理当前广播
- BQ.deliverToRegisteredReceiverLocked: 分发已注册的广播 (只更新当前app)
4.4 ContentProvider
- AMS.removeContentProvider: 移除provider
- AMS.publishContentProviders: 发布provider (只更新当前app)
- AMS.getContentProviderImpl: 获取provider (只更新当前app)
4.5 Process
位于ActivityManagerService.java
- setSystemProcess: 创建并设置系统进程
- addAppLocked: 创建persistent进程
- attachApplicationLocked: 进程创建后attach到system_server的过程;
- trimApplications: 清除没有使用app
- appDiedLocked: 进程死亡
- killAllBackgroundProcesses: 杀死所有后台进程.即(ADJ>9或removed=true的普通进程)
- killPackageProcessesLocked: 以包名的形式 杀掉相关进程;
五、updateOomAdjLocked
5.1 重要方法
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
@GuardedBy("this")
final void updateOomAdjLocked(String oomAdjReason) {
mOomAdjuster.updateOomAdjLocked(oomAdjReason);
}
/*
* Update OomAdj for a specific process and its reachable processes.
* @param app The process to update
* @param oomAdjReason
*/
@GuardedBy("this")
final void updateOomAdjLocked(ProcessRecord app, String oomAdjReason) {
mOomAdjuster.updateOomAdjLocked(app, oomAdjReason);
}
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/OomAdjuster.java
/**
* Update OomAdj for all processes in LRU list
*/
@GuardedBy("mService")
void updateOomAdjLocked(String oomAdjReason) {
//获取栈顶Activity
final ProcessRecord topApp = mService.getTopAppLocked();
updateOomAdjLockedInner(oomAdjReason, topApp , null, null, true, true);
}
/**
* Update OomAdj for all processes within the given list (could be partial), or the whole LRU
* list if the given list is null; when it's partial update, each process's client proc won't
* get evaluated recursively here.
*/
@GuardedBy("mService")
private void updateOomAdjLockedInner(String oomAdjReason, final ProcessRecord topApp,
ArrayList<ProcessRecord> processes, ActiveUids uids, boolean potentialCycles,
boolean startProfiling) {
private final boolean computeOomAdjLocked(ProcessRecord app, int cachedAdj,
ProcessRecord topApp, boolean doingAll, long now, boolean cycleReEval,
boolean computeClients) {
/** Applies the computed oomadj, procstate and sched group values and freezes them in set* */
@GuardedBy("mService")
private final boolean applyOomAdjLocked(ProcessRecord app, boolean doingAll, long now,
long nowElapsed) {
等重要方法。
- updateOomAdjLocked在应用进程的组件运行状态发生改变时被调用，比如有Service启动，有广播接收者收到广播，有Activity启动等，这很好理解，因为进程重要性的计算就依赖于组件运行状态，既然组件运行状态发生了改变，就应该实时更新；
- computeOomAdjLocked根据一定规则计算出三个状态值，这个规则跟Android将进程划分的5个优先级有关系，即前台进程、可见进程、服务进程、后台进程、空进程，这里不详细说明；
- applyOomAdjLocked将computeOomAdjLocked计算出的三个状态值应用起来，即真正发挥这三个状态值的作用。
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