Android Framework源码阅读笔记

作者: 艾瑞败类 | 来源:发表于2023-04-05 13:36 被阅读0次

作者：橘子没了

应用启动流程

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Activity启动流程

关键debug节点：


//左侧 ActivithThread
//右侧 ActivityTaskManagerService>..>ActivityTaskSupervisor
//中继 debug:ClientTransaction.schedule>mclient.scheduleTransaction
//这里是 mclient是 ApplicationThread,从这里通过binder回到ActivithThread的
//父类 ClientTransactionHandler.scheduleTransaction>TransactionExecutor>
//TransactionExecutor负责解析ClientTransaction，分发回执到ATMS到消息与
//调用ActivityThread的各个launch方法
//要注意TransactionExecutor.performLifecycleSequence中的switch基本只会进入ON_CREATE，其他的在各Launch
//方法中自己串联的
//回到左侧 ActivithThread各Launch，创建activity，执行resume，发送idle消息执行stop，destory等
从启动看重点：ActivivtyRecord在何时创建，

ActivityThread extends ClientTransactionHandler

下面都是通过binder发送到ApplicationThread由它调用ActivityThread父类的 scheduleTransaction

最后在TransactionExecutor(ClientTransactionHandler)的 executeCallbacks，executeLifecycleState 中调用对应的 execute方法，分配到对应的 ActivityThread 的各个生命周期调用里

第一次一个消息: TopResumedActivityChangeItem

ActivityTaskSupervisor：mAtmService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(binder:ApplicationThread, appToken,
        TopResumedActivityChangeItem.obtain(onTop));
ClientLifecycleManager.scheduleTransaction{
ClientTransaction clientTransaction = transactionWithCallback(client, activityToken, callback);
{new ClientTransaction(client=ApplicationThread)}
}
clientTransaction.schedule()

第二次一个消息: PauseActivityItem

ActivityTaskSupervisor：mAtmService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(prev.app.getThread(),
        prev.appToken, PauseActivityItem.obtain(prev.finishing, userLeaving,
                prev.configChangeFlags, pauseImmediately));

第三次 2个消息：launch and resume

ActivityTaskSupervisor：
final ClientTransaction clientTransaction = ClientTransaction.obtain(
        proc.getThread(), r.appToken);
clientTransaction.addCallback(LaunchActivityItem.obtain(new Intent(r.intent),
//还有一个变量：mLifecycleStateRequest:ResumeActivityItem
mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(clientTransaction);

第四次一个消息:TopResumedActivityChangeItem

ActivityTaskSupervisor：
ActivityRecord.scheduleTopResumedActivityChanged{
mAtmService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(app.getThread(), appToken,
        TopResumedActivityChangeItem.obtain(onTop));
}

第五个消息 : StopActivityItem

ActivityTaskSupervisor：
ActivityTaskSupervisor.activityIdleInternal>processStoppingAndFinishingActivities>
ActivityRecord.stopPossible{
mAtmService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(app.getThread(), appToken,
        StopActivityItem.obtain(configChangeFlags));
}

重点关注ActivityThread.handleXXX方法：

handleReLaunchActivity>

performDestroyActivity>
r.activity.retainNonConfigurationInstances();//保存 viewmodel等信息传递到新Activity

handleLaunchActivity>

unscheduleGcIdler();//取消在后台接受GC的消息
WindowManagerGlobal.initialize();//WMS 初始化
performLaunchActivity>
newActivity//反射创建 activity
makeApplicationif: (mApplication != null)    return mApplication;
activity.attach>
  attachBaseContext
  new PhoneWindow()
  if (theme != 0) {
    activity.  setTheme(theme)  ;
}
  if (r.isPersistable()) {//  区分持久化，调用onCreat  
    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
} else {
    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
}

handleResumeActivity>

unscheduleGcIdler();
performResumeActivity>
activity.performResume>
  dispatchActivityPreResumed//全局callback 回调
  performStart/performRestart
  mInstrumentation.callActivity  OnResume  (this);
  mFragments.dispatchResume();
  dispatchActivityPostResumed();全局callback 回调
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) >//不考虑 onCreate中setContrentView触发了Window绑定
r.window = r.activity.getWindow();//PhoneWindow
View decor = r.window.getDecorView();
ViewManager wm = a.getWindowManager();//WindowManagerGlobal
wm.addView(decor, l)>//完成 viewRootImpl 与DecorView关联
  Root = new ViewRootImpl()
  root.setView(view:DecorView)>
    requestLayout();//触发第一个粗略布局
Looper.myQueue().addIdleHandler(new Idler())>;//插入一条Idler消息
ac.activityIdle(a.token, a.createdConfig, stopProfiling)>//给所有没有
  ActivityClientController.activityIdle>//ActivityClientController是一个 IBinder
    activityIdleInternal>
      mHandler.removeMessages(      IDLE_TIMEOUT_MSG      , r);
      mHandler.removeMessages(      LAUNCH_TIMEOUT_MSG      );
      processStoppingAndFinishingActivities>
        if (r.isInHistory()) {
    if (        r.finishing        ) {
        // TODO(b/137329632): Wait for idle of the right activity, not just any.
        r.destroyIfPossible(reason);
    } else {
        r.stopIfPossible();>
    }
}
        ..  r.destroyImmediately(reason);
      r.stopIfPossible();>
    mAtmService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(    StopActivityItem    );
    r.destroyImmediately(reason);>
    mAtmService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(    DestroyActivityItem    )
    在resume之后发送idle消息，触发 stop
    同时设置Idle超时消息，如果 10s没有执行则会主动再次触发 activityIdleInternal   
    mAtmService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(app.getThread(), appToken,
        StopActivityItem.obtain(configChangeFlags));     
    mAtmService.mH.postDelayed(mStopTimeoutRunnable, STOP_TIMEOUT);//stop 超时时间 11s
    mStopTimeoutRunnable：Slog.w(TAG, "Activity stop timeout for " + ActivityRecord.this);
    notifyAppStopped();//应用停止运行
    //如何取消stopTimeOut消息 需要去handleTopActivity看

关于 IdleHandler的执行时机

Looper.myQueue().addIdleHandler(new Idler())//mIdleHandlers.add()

MessageQueue.next()>MessageQueue:链表

每次根据时间查找满足执行的message

此次时间上没有要执行的message时，执行截至目前存在的全部Idle消息

轮训下一个时间可执行的消息

handleStopActivity

performStopActivityInner>
    performPauseActivityIfNeeded //再次确认puase了没
    callActivityOnStop>
        callActivityOnSaveInstanceState // targetSdkVersion<28
        activity.performStop>
            dispatchActivityPreStopped
            mFragments.dispatchStop()
            mInstrumentation.callActivityOnStop
            dispatchActivityPostStopped
        callActivityOnSaveInstanceState(r) // targetSdkVersion>=28
if(targetSdkVersion>11){
    QueuedWork.waitToFinish()//等待完成全部finish runnable
}
pendingActions.setStopInfo(stopInfo);//这里是重点
//-----如何回传到 ATMS 去 removeStopTimeOut消息的逻辑
TransactionExecutor中对所有的 ClientTransactionItem 调用
item.execute(mTransactionHandler:ClientTransactionHandler, token, mPendingActions);
item.postExecute(mTransactionHandler, token, mPendingActions);
回到 ActivityThread.reportStop(mPendingActions)>mH.post(pendingActions.getStopInfo());
执行 PendingTransactionActions.StopInfo 的run方法 通知ATMS
ActivityClient.getInstance().activityStopped(
        mActivity.token, mState, mPersistentState, mDescription);
//binder:ActivityClientController>ActivityRecor.activityStopped>removeStopTimeOut

关于waitToFinish导致ANR的问题：在SharedPreferenceImpl中会调用 QueuedWork.addFinisher(sp 内存写入磁盘的runnable)，单低于26（8.0）的SharedPreferenceImpl的实现性能较差，每次都是全部写入磁盘，有大量SP数据需要写入时，触发 finish 就会导致ANRq

handleDestroyActivity>

performDestroyActivity>
    if (getNonConfigInstance) {r.lastNonConfigurationInstances = r.activity.retainNonConfigurationInstances()}
    mInstrumentation.callActivityOnDestroy(r.activity);
cleanUpPendingRemoveWindows>
    WindowManagerGlobal.closeAll()>
        ViewRootImpl.die>
            //解绑输入时间，销毁硬件渲染器，dispatchDetachedFromWindow，解绑 decorView
            WindowManagerGlobal.getInstance().doRemoveView(this);//移除ViewRootImpl

事件：

第一块：接受native事件

WindowInputEventReceiver extends InputEventReceiver
Native>
InputEventReceiver.dispatchInputEvent>WindowInputEventReceiver.onInputEvent>ViewRootImpl.enqueueInputEvent>ViewRootImpl.doProcessInputEvents>....>processPointerEvent>View.dispatchPointerEvent>DecorView.dispatchTouchEvent>mWindow.CallBack.dispatchTouchEvent | super(ViewGroup).dispatchTouchEvent {Activity 可以截胡或消费后放行，但事件是从Native直接传递到ViewRootImpl的}，
默认是走Activity dispatchTouchEvent,但会优先 回到View上，如果重写了可以自己截胡或者消费完再调super，只重写 onTouchEvent不重写dispatchTouchEvent 则在View消费后才有可能获取到事件
activity代码:
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
        onUserInteraction();
    }
    if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) { // 这里的调用链条：IphoneWindow>mDecorView.superDispatchTouchEvent>ViewGroup.dispatchTouchEvent()
        return true;
    }
    return onTouchEvent(ev);
}
Window.Callback.dispatchTouchEvent>Activity.dispatchTouchEvent>DOWN:onUserInteraction,Activity.onTouchEvent)
ViewGroup.dispatchTouchEvent>

第二块：ViewGroup

在Down事件或已有事件消费目标时

ViewGroup.disallowIntercept:false>ViewGroup.onInterceptTouchEvent
                                              ViewGroup.disallowIntercept:true>intercepted = false

如果子view没有为父view设置DisallowIntercept,就查看父view自己是否在onInterceptTouchEvent自己拦截

第三块：ViewGroup if (!canceled && !intercepted) {}

未取消，父View也未拦截，处于初始事件，遍历childView 寻找消费目标：dispatchTransformedTouchEvent>addTouchTarget>

child.dispatchTouchEvent>realView.dispatchTouchEvent>onTouch | onTouchEvent

第四块：ViewGroup if(mFirstTouchTarget == null)

找不到消费目标丢给父类：View.dispatchTouchEvent 处理

第五块：View

将后续事件传给上面找到的TargetView进行消费

布局：

第一块：onCreate:Activity的window 创建

ActivityThread.handleLaunchActivity>...>activit.attach>attachBaseContext,mWindow = PhoneWindow(ActivityClientRecord.mPendingRemoveWindow) 
if(mPreserveWindow) mDecorView 将被复用否则 new PhoneWindow
UserActivity.setContentView>AppCompatActivity.setContentView>:initViewTreeOwners>getWindow().getDecorView
>PhoneWindow.getDecorView>PhoneWindow.installDecor>:createDecorView,mDecor.setWindow(this);
创建DecorView完成window与 DecorView的关联。DecorView父类是FrameLayout
DecorView创建时会出实话导航栏背景色，半透明状态栏颜色，导航栏进出动画等，                                                                             AppCompatActivitysetContentView>:
getDelegate.setContentView>AppCompatDelegateImpl.setContentView>:ensureSubDecor()再次确保decorView已创建好

第二块：onResume

ActivityThread.handleResumeActivity>:WindowManager(WindowManagerGlobal).addView(decorView:window.getDecorView)>:
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display)
global.mViews.add(decorView)//全局保存
global.mRoots.add(root)//全局保存
root.setView(decorView..)//完成ViewRootImpl 与DecorView 关联>:
requestLayout()//进行首次布局，确保接受系统事件前有布局
mWindowSession.addToDisplayAsUser(InputChannel)
mInputEventReceiver = new WindowInputEventReceiver(inputChannel,
        Looper.myLooper());//这里没看懂，没到如何被回调
view.assignParent(this);将ViewRootImpl 指定为DecorView的ParentView
requestLayout()>:checkThread(指判断是否为创建线程)，scheduleTraversals()
scheduleTraversals()>mChoreographer.postCallback(horeographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
mTraversalRunnable.run> doTraversal> :
performMeasure
performLayout
performDraw

自定义View嵌套滑动冲突

核心是结合多个 NestedScrollingParent,NestedScrollingChild 处理好上下游滑动事件的消费逻辑

几年前写的一个支持潜逃子View的下拉刷新库：github.com可以让我快速拾起对滑动事件处理的知识。

ANR

override fun dispatchTouchEvent(ev: MotionEvent?): Boolean {
    println("eventView:click")
    Thread.sleep(10*10000)
    return super.dispatchTouchEvent(ev)
}

上面的代码在小米K30 上如果没有新的系统消息执行获取反馈，则不会触发处理超时ANR

ROOM厂商会优化ANR的体验，模拟器会ANR

官方文档：

输入调度超时：如果您的应用在 5 秒内未响应输入事件（例如按键或屏幕触摸）。
执行服务：如果应用声明的服务无法在几秒内完成 Service.onCreate() 和 Service.onStartCommand()/Service.onBind() 执行。
未调用 Service.startForeground()：如果您的应用使用 Context.startForegroundService() 在前台启动新服务，但该服务在 5 秒内未调用 startForeground()。
intent 广播：如果 [BroadcastReceiver](https://developer.android.com/reference/android/content/BroadcastReceiver?hl=zh-cn) 在设定的一段时间内没有执行完毕。如果应用有任何前台 activity，此超时期限为 5 秒。

其他实际细节：

前台广播5s，后台广播60s

诊断ANR

应用在主线程上非常缓慢地执行涉及 I/O 的操作。
应用在主线程上进行长时间的计算。
主线程在对另一个进程进行同步 binder 调用，而后者需要很长时间才能返回。
主线程处于阻塞状态，为发生在另一个线程上的长操作等待同步的块。
主线程在进程中或通过 binder 调用与另一个线程之间发生死锁。主线程不只是在等待长操作执行完毕，而且处于死锁状态。

总结：

除了API调用的逻辑错误外，主要是在主线程有长时间执行的代码或锁，阻塞了后续系统or用户的操作，系统会发出ANR提示

Android Framework源码阅读笔记

应用启动流程

Activity启动流程

第一次一个消息: TopResumedActivityChangeItem

第二次一个消息: PauseActivityItem

第三次 2个消息：launch and resume

第四次一个消息:TopResumedActivityChangeItem

第五个消息 : StopActivityItem

重点关注ActivityThread.handleXXX方法：

handleReLaunchActivity>

handleLaunchActivity>

handleResumeActivity>

关于 IdleHandler的执行时机

handleStopActivity

handleDestroyActivity>

事件：

第一块：接受native事件

第二块：ViewGroup

第三块：ViewGroup if (!canceled && !intercepted) {}

第四块：ViewGroup if(mFirstTouchTarget == null)

第五块：View

布局：

第一块：onCreate:Activity的window 创建

第二块：onResume

自定义View嵌套滑动冲突

ANR

总结：

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第五个消息 : StopActivityItem

重点关注ActivityThread.handleXXX方法：

handleReLaunchActivity>

handleLaunchActivity>

handleResumeActivity>

关于 IdleHandler的执行时机

handleStopActivity

handleDestroyActivity>

事件：

第一块：接受native事件

第二块：ViewGroup

第三块：ViewGroup if (!canceled && !intercepted) {}

第四块：ViewGroup if(mFirstTouchTarget == null)

第五块：View

布局：

第一块：onCreate:Activity的window 创建

第二块：onResume

自定义View嵌套滑动冲突

ANR

总结：

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