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ActivityThread的main方法究竟做了什么?

ActivityThread的main方法究竟做了什么?

作者: MeloDev | 来源:发表于2016-07-20 13:42 被阅读5450次

ActivityThread的main方法究竟做了什么?

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写在前面:

在暴雨天能去上课的都是好学生,能去上班的都是游泳运动员~

轻松一下

问大家一个问题:

Android中一个应用程序的真正入口是什么?

无论你知道不知道,别着急回答,再问大家一个问题:

Android不能像java一样直接跑在main方法的原因是什么?

Android应用程序的载体是APK文件,它本质上,是一个资源和组件的容器,APK文件和我们常见的可执行文件的区别在何处?

每个可执行文件运行在一个进程中,但是APK文件可能运行在一个单独的进程,也可以和其他APK运行在同一进程中,结合上面,我想表达的是:

Android系统的设计理念就是弱化进程,取而代之是组件的概念。

但是我们都知道,Android系统基于Linux系统之上,而Linux系统的运行环境恰恰就是由进程组成。所有的Android应用进程都是有Zygote进程fork出来的,因此构成进程的地层系统、虚拟机、动态库等,都是相同的。

当然Android除了继承从Zygote中得到的某些基础的“家当”之外,Android还需要在应用的Java层建立一套框架来管理运行的组件。由于每个应用的配置都不相同,因此不能再Zygote中完全建立好再继承,只能在应用启动时创建。

这套框架就构成了Android应用的基础。

而这套框架有很多核心类,比如:

ActivityThreadApplicationThreadContextActivityManagerService等等。这里我先给自己挖一个坑,将来慢慢填上,争取清晰简洁的给大家讲明白Android的组件管理

而今天,我们现在聊聊ActivityThreadmain方法

ActivityThread

好像忘了点什么。。。

对对,回头看看,我们还有两个问题没解答呢,整个Android应用进程的体系非常复杂,而ActivityThread是真正的核心类,它的main方法,是整个应用进程的入口

所以当有人问你应用进程的真正入口是什么,你回答“Activity 的 onCreate 方法”显然就没理解这个问题的意思。

而第二个问题,相信你心里肯定知道大概怎么回答,我们的一个Android应用程序可以是理解为是四大组件和各种资源的集合,它需要各种各样的环境资源,当然不能像Java直接跑在main方法里面。

而今天我们就来看看ActivityThread的main方法究竟做了些什么。

在此之前,安利一个看源码的网站,非常不错

http://grepcode.com/

点击进去类名就可以查看源码了

成员变量

ActivityThread的源码有5000多行,显然我没能力弄懂它每一行代码的意思,不过我们只要知道它大体上负责着什么功能和职责,就可以了。

看看上图中的成员变量,在给大家上一个图,就能理解ActivityThread管理着什么。

ActivityThread类的对象的关联图

从图中可以知道,mActivitiesmServicesmProviderMap 这三个变量都被保存在ArrayMap之中,他们分别保存了应用中所有的Activity对象、Services对象、和ContentProvider对象。 咦?同为四大组件的BroadcastReceive去哪里了?注意,BroadcastReceiver对象没有必要用任何数据结构来保存,因为BroadcastReceiver对象的生命周期很短暂,属于我调用它时,再创建运行,因此不需要保存BroadcastReceiver的对象。

我们都知道应用中Applicaiton对象是唯一的,而mInitialApplication变量是恰恰是Application对象。当你的应用自定义一个派生Applicaiton类,则它就是mInitialApplication了。

ApplicationThread类型变量mAppThread是一个Binder实体对象,ActivityManagerService作为Client端调用ApplicationThread的接口,目的是用来调度管理Activity,这个我们未来会细说。

变量mResourcesManager管理着应用中的资源。

一口气说了这么多,怎么样,ActivityThread是不是相当于一个CEO,管理调度着几乎所有的Android应用进程的资源和四大组件

上面非常多的问题我未来会给大家慢慢解答,因为篇幅太长反而会影响阅读和知识的吸收,话不多说,来看看入口方法main都做了些什么

ActivityThread的main方法

感兴趣的同学去刚才给出的网站上搜搜ActivityThread的类,大致浏览一下,这里先贴出main方法的代码:

public static void More ...main(String[] args) {
5220        SamplingProfilerIntegration.start();
5221
5222        // CloseGuard defaults to true and can be quite spammy.  We
5223        // disable it here, but selectively enable it later (via
5224        // StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs.
5225        CloseGuard.setEnabled(false);
5226        // 初始化应用中需要使用的系统路径
5227        Environment.initForCurrentUser();
5228
5229        // Set the reporter for event logging in libcore
5230        EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter());
5231        //增加一个保存key的provider
5232        Security.addProvider(new AndroidKeyStoreProvider());
5233
5234        // Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificates
            //为应用设置当前用户的CA证书保存的位置
5235        final File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId());
5236        TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir);
5237        //设置进程的名称
5238        Process.setArgV0("<pre-initialized>");
5239
5240        Looper.prepareMainLooper();
5241        //创建ActivityThread 对象
5242        ActivityThread thread = new ActivityThread();
5243        thread.attach(false);
5244
5245        if (sMainThreadHandler == null) {
5246            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
5247        }
5248
5249        if (false) {
5250            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
5251                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
5252        }
5253
5254        Looper.loop();
5255
5256        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
5257    }

代码并不多,但是条条关键,这些操作我都为大家写了注释,看一下就知道程序在做什么。

            Looper.prepareMainLooper();
            //创建ActivityThread 对象
            ActivityThread thread = new ActivityThread();
            thread.attach(false);
            
            if (sMainThreadHandler == null) {
                    sMainThreadHandler =thread.getHandler();
            }

            if (false) {
                Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                        LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
            }
    
            Looper.loop();
    
            throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
        }

这几行代码拿出来单独讲解一下,首先Looper.prepareMainLooper();是为主线程创建了Looper,然后thread.getHandler();是保存了主线程的Handler,最后Looper.loop();进入消息循环。

如果不了解Android的消息机制,大家可以来看看以前我写的文章来了解一下:

Android消息机制详解

马上就要大功告成了,最后还剩下一行代码还没解释:

thread.attach(false);

继续跟进attach方法,一探究竟:

            if (!system) {
5080            ViewRootImpl.addFirstDrawHandler(new Runnable() {
5081                @Override
5082                public void More ...run() {
5083                    ensureJitEnabled();
5084                }
5085            });
5086            android.ddm.DdmHandleAppName.setAppName("<pre-initialized>",
5087                                                    UserHandle.myUserId());
                //将mAppThread放到RuntimeInit类中的静态变量
5088            RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder());
5089            final IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();
5090            try {
                    //将mAppThread传入ActivityThreadManager中
5091                mgr.attachApplication(mAppThread);
5092            } catch (RemoteException ex) {
5093                // Ignore
5094            }
5095            // Watch for getting close to heap limit.
5096            BinderInternal.addGcWatcher(new Runnable() {
5097                @Override public void More ...run() {
5098                    if (!mSomeActivitiesChanged) {
5099                        return;
5100                    }
5101                    Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
5102                    long dalvikMax = runtime.maxMemory();
5103                    long dalvikUsed = runtime.totalMemory() - runtime.freeMemory();
5104                    if (dalvikUsed > ((3*dalvikMax)/4)) {
5105                        if (DEBUG_MEMORY_TRIM) Slog.d(TAG, "Dalvik max=" + (dalvikMax/1024)
5106                                + " total=" + (runtime.totalMemory()/1024)
5107                                + " used=" + (dalvikUsed/1024));
5108                        mSomeActivitiesChanged = false;
5109                        try {
5110                            mgr.releaseSomeActivities(mAppThread);
5111                        } catch (RemoteException e) {
5112                        }
5113                    }
5114                }
5115            });
5116        }

当传入的参数为false时,就走到了如上面贴出的代码中:

此时主要完成两件事

1.调用 RuntimeInit.setApplicationObject() 方法,把对象mAppThread(Binder)放到了RuntimeInit类中的静态变量mApplicationObject中。

    public static final void More ...setApplicationObject(IBinder app) {
360        mApplicationObject = app;
361    }

mAppThread的类型是ApplicationThread,它是ActivityThread的成员变量,定义和初始化如下:

final ApplicationThread mAppThread = new ApplicationThread();

第二件事比较关键了,就是调用ActivityManagerService的attachApplication()方法,将mAppThread 作为参数传入ActivityManagerService,这样ActivityManagerService就可以调用ApplicaitonThread的接口了。这与我们刚才说的,ActivityManagerService作为Client端调用ApplicaitonThread的接口管理Activity,就不谋而合了。

写在后面:
本文我们明白了ActiivtyThread作为进程的核心类它都管理着哪些对象,并且解释了程序真正入口ActivityThread的main方法都完成了哪些重要的操作,之后会继续带大家了解相关共同组成Android应用进程的核心类,如果有问题和疑问可以多交流,毕竟我也是边学习变整理总结嘛~

如果有需要,推荐你了解一下Context,对你会很有帮助哦~

你足够了解Context吗?

最后PS:
注意保护电脑不要被水淹!

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网友评论

  • fc9ce46ebc76:请问下楼主,我现在是这样理解的。整个Android系统有一个AMS,每启动一个新的应用的时候,AMS就fork一个进程,然后执行ActivityThread的main方法,main方法中会创建一个ActivityThread对象。每次这个应用启动一个新的activity的时候,AMS就会执行启动activity的方法,然后将这个activity对象存到activityThread对象里面?
  • 凤鸣游子:这个main在哪里被调用,你知道吗?
    凤鸣游子:@数声鹈鹕 我知道了,heheda
    数声鹈鹕:具体是在RuntimeInit的invokeStaticMain方法中。
    数声鹈鹕:从Zygote进程fork出应用进程之后,会通过反射来调用ActivityThread的main方法.
  • Fritz_Xu:请教一下,是不是每启动一个Activity都会有一个新的ActivityThread?然后这个新的ActivityThread再关联ApplicationThread这个Binder线程,ApplicationThread负责接收AMS发送的消息(如Activity和Service的生命周期方法),然后ApplicationThread会通知ActivityThread的Handler来做暂停Activity之类的操作?
    Fritz_Xu:@MeloDev 谢了,看来还是看源码看的自己懵逼了.导致没有看清楚你的文章分析:joy:
    MeloDev:你启动所有的 Activity 都保存在 ActivityThread 的 mActivities 成员变量中。ActivityThread 只有一个
  • karonl:@karonl 如果一个应用只有一个 Application 的话,如果 Service 是独立进程,他是怎么处理新进程的 mImitialApplication
    C_Sev: @karonl 每个进程都会有一个 Application 对象!!
    MeloDev: @karonl 单独进程的Service很明显没有Application对象啊,它仅仅是在一个运行在后台,单独进程的Service
  • karonl:是不是每个进程都有 mInitialApplication,意味着每个进程都有自定义的 Application 吗
    C_Sev: @karonl 都有

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