Android应用启动流程分析

关键类说明

整个启动流程因为会涉及到多次Binder通信，这里先简要说明一下几个类的用途，方便大家理解整个交互流程：

• ActivityManagerService ：AMS是Android中最核心的服务之一，主要负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工作，其职责与操作系统中的进程管理和调度模块相类似，因此它在Android中非常重要，它本身也是一个Binder的实现类。
• Instrumentation ：顾名思义，它用来监控应用程序和系统的交互。
• ActivityThread ：应用的入口类，系统通过调用main函数，开启消息循环队列。ActivityThread所在线程被称为应用的主线程（UI线程）。
• ApplicationThread ：ApplicationThread提供Binder通讯接口，AMS则通过代理调用此App进程的本地方法。
• ActivityManagerProxy ：AMS服务在当前进程的代理类，负责与AMS通信。
• ApplicationThreadProxy ：ApplicationThread在AMS服务中的代理类，负责与ApplicationThread通信。

流程分析

1、Launcher响应用户点击，通知AMS

Launcher做为应用的入口，通过starActicity辗转调用到Activity:startActivityForResult而后则调用至Instrumentation:execStartActivity。在Instrumentation:execStartActivity方法中，这里的 ActivityManagerNative.getDefault 返回ActivityManagerService的远程接口，即 ActivityManagerProxy 接口，通过Binder驱动程序， ActivityManagerProxy 与AMS服务通信，则实现了跨进程到System进程。

2、AMS响应Launcher进程请求

从上面的流程我们知道，此时AMS应该处理Launcher进程发来的请求，请参看时序图及源码，此时我们调用到ActivityStackSupervisor:startActivityUncheckedLocked方法。在这个方法中函数经过intent的标志值设置，通过findTaskLocked函数来查找存不存这样的Task，这里返回的结果是null，即intentActivity为null，因此，需要创建一个新的Task来启动这个Activity。现在处理堆栈顶端的Activity是Launcher，与我们即将要启动的MainActivity不是同一个Activity，创建了一个新的Task里面来启动这个Activity。经过栈顶检测，则需要将Launcher推入Paused状态，才可以启动新的Activity。后续则调用至ActivityStack:startPausingLocked，在这个函数中的prev.app.thread是一个ApplicationThread对象的远程接口，通过调用这个远程接口的schedulePauseActivity来通知Launcher进入Paused状态。至此，AMS对Launcher的请求已经响应，这是我们发现又通过Binder通信回调至Launcher进程。

3、Launcher进程挂起Launcher，再次通知AMS

这个流程相对会简单一些，我们来看Launcher中的ActivityThread，这部分Launcher的ActivityThread处理页面Paused并且再次通过ActivityManagerProxy通知AMS。

4、AMS创建新的进程

创建新进程的时候，AMS会保存一个ProcessRecord信息，如果应用程序中的AndroidManifest.xml配置文件中，我们没有指定Application标签的process属性，系统就会默认使用package的名称。每一个应用程序都有自己的uid，因此，这里uid + process的组合就可以为每一个应用程序创建一个ProcessRecord。这里主要是调用Process:start接口来创建一个新的进程，新的进程会导入android.app.ActivityThread类，并且执行它的main函数，这就是每一个应用程序都有一个ActivityThread实例来对应的原因。

5、应用进程初始化

我们来看Activity的main函数，这里绑定了主线程的Looper，并进入消息循环，大家应该知道，整个Android系统是消息驱动的，这也是为什么主线程默认绑定Looper的原因。attach函数最终调用了ActivityManagerService的远程接口ActivityManagerProxy的attachApplication函数，传入的参数是mAppThread，这是一个ApplicationThread类型的Binder对象，它的作用是AMS与应用进程进行进程间通信的。

6、在AMS中注册应用进程，启动启动栈顶页面

前面我们提到了AMS负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工作，通过上一个流程我们知道应用进程创建后通过Binder驱动与AMS产生交互，此时AMS则将应用进程创建后的信息进行了一次 注册 ，如果拿Windows系统程序注册到的注册表来理解这个过程，可能会更形象一些。mMainStack.topRunningActivityLocked(null)从堆栈顶端取出要启动的Activity，并在realStartActivityLockedhan函数中通过ApplicationThreadProxy调回App进程启动页面。此时在App进程，我们可以看到，经过一些列的调用链最终调用至MainActivity:onCreate函数，之后会调用至onResume，而后会通知AMS该MainActivity已经处于resume状态。至此，整个启动流程告一段落。

应用启动流程时序图.png
详细的启动流程分析

以被启动应用的角度看整个流程

详细分析（个人感觉没有时序来的容易理解）

以应用启动的角度看整个过程.jpg

补充知识 APP启动方式

通常来说，APP中启动方式分为两种：冷启动和热启动。

• 冷启动：当启动应用时，后台没有该应用的进程，这时系统会重新创建一个新的进程分配给该应用，这个启动方式就是冷启动。
• 热启动：当启动应用时，后台已有该应用的进程（例：按back键/home键，应用虽然会退出，但是该应用的进程是依然会保留在后台，可进入任务列表查看），所以在已有进程的情况下，这种启动会从已有的进程中来启动应用，这个方式叫热启动。

请注意：上面说的启动是点击app的启动图标来启动的，而另外一种方式是进入最近使用的列表界面来启动应用，这种不应该叫启动，应该叫恢复。