前言
对于Android开发，干上几年后，都要进阶，或者间接转行了。如果你还在干Android，想要进阶 对Framework的理解是必不可少的过程，上面就开始进入明天的主题吧。
咱们晓得，对于任何程序语言而言，入口个别都是main函数。
那Android的程序入口在哪呢？ 他的main函数是怎么启动起来的呢？
可能相熟Android的同学，晓得一个应用程序的入口在ActivityThread中，那有个问题，ActivityThread中的main函数是何时被谁被调用的呢？
将从本文中找到以上答案，如果曾经相熟了此过程的同学，能够在复习一下。
Android架构
Android 平台的根底是 Linux 内核。Android Runtime (ART/Dalvik) 依附 Linux 内核来执行底层性能，例如线程和低层内存治理等。
而在Android Runtime之上就是咱们常常接触的Java API Framework层， 如下图是Android的零碎架构图
明天的主题不是此架构图的各个局部解释，而是离应用层更近的Framework层启动过程剖析。
Android Framework概述
如果咱们这里抛开Android架构图，那广义的Framewrok次要蕴含那些内容呢？
按我的了解，能够分为三个局部 服务端，客户端，和依赖Linux底层能力的驱动局部。
服务端
次要是ActivityManagerService（AMS）， WindowManagerService（WMS），PackageM anerService（PMS）
- AMS 次要用于治理所有应用程序的Activity
- WMS 治理各个窗口，暗藏，显示等
- PMS 用来治理跟踪所有利用APK，装置，解析，管制权限等.
还有用来解决触摸音讯的两个类KeyInputQueue和InputDispatchThread，一个用来读音讯，一个用来散发音讯.
客户端
次要包含ActivityThread，Activity，DecodeView及父类View，PhoneWindow，ViewRootImpl及外部类W等
- ActivityThread次要用来和AMS通信的客户端，Activity是咱们编写利用比拟相熟的类
依赖Linux底层能力的驱动
次要是SurfaceFlingger（SF）和Binder驱动
- 每一个窗口都对应一个Surface，SF驱动的作用就是把每一个Surface显示到同一个屏幕上
- Binder 内核驱动的作用，就是为下面的服务端和客户端(或者服务端和服务端之间)，提供IPC通信用的。
Zygote
零碎中运行的第一个Dalvik虚拟机程序叫做zygote，该名称的意义是“一个卵”，，因为接下来的所有 Dalvik虚拟机过程都是通过这个“卵” 孵化进去的。
zygote过程中蕴含两个次要模块，别离如下：
- Socket服务端。该 Socket服务端用于接管启动新的Dalvik过程的命令。
- Framework共享类及共享资源。当zygote过程启动后，会装载一些共享的类及资源，其中共享类是在preload-classes文件中被定义，共享资源是在preload-resources中被定义。因为zygote过程用于孵化出其余Dalvik过程，因而，这些类和资源装载后，新的Dalvik过程就不须要再装载这些类和资源了，这也就是所谓的共享。
zygote过程对应的具体程序是app\_rocess,该程序存在于system/bin目录下，启动该程序的指令是 在 init.rc中进行配置的。
Zygote 有️两个优良的特点
- 每fork出的一个过程都是一个Dalvik虚拟机，独立的过程能够避免一个程序的解体导致所有程序都解体，这种虚拟机相似Java虚拟机，对于程序员来说，能够间接应用Java开发利用
- zygote过程事后会装载共享类和共享资源，这些类及资源实际上就是SDK中定义的大部分类和资源。因而，当通过zygote孵化出新的过程后，新的APK过程只须要去装载A PK 本身蕴含的类和资源即可，这就无效地解决了多个APK共享Framework资源的问题。
SystemServer
zygote孵化出的第一个Dalvik过程叫做SystemServer，SystemServer仅仅是该过程的别名，而该过程具体对应的程序仍然是app\_process，因为SystemServer是从app\_process中孵化进去的。
SystemServer中创立了一个Socket客户端，并有AmS负责管理该客户端，之后所有的Dalvik过程都将通过该Socket客户端间接被启动。当须要启动新的APK过程时，AmS中会通过该Socket客户端向 zygote过程的Socket服务端发送一个启动命令，然 后 zygote会孵化出新的过程。 下面提到的服务端，AMS，PMS，WMS等都是在SystemServer中启动的.
Android Framework 源头
操作系统的个别启动流程，分为三个步骤
- 开机通电后，加载bootloader程序
- 操作系统内核初始化
- 执行第一个应用程序
Android 零碎是基于Linux 内核Kernel，后面Linux bootloader这里不做介绍，间接介绍操作系统内核初始化，在这个时候，它会加载init.rc文件.
init.rc文件
在Android根目录上面，能够间接找到init.rc
generic_x86:/ # lsacct bin cache config data dev init init.rc init.usb.rc lost+found mnt oem product sdcard sys ueventd.rc adb_keys bugreports charger d default.prop etc init.environ.rc init.usb.configfs.rc init.zygote32.rc metadata odm proc sbin storage system vendor 关上init.rc
generic_x86:/ # cat init.rc# ..... 省略其余 # Now we can start zygote for devices with file based encryptiontrigger zygote-start# It is recommended to put unnecessary data/ initialization from post-fs-data# to start-zygote in device's init.rc to unblock zygote start.on zygote-start # A/B update verifier that marks a successful boot. exec_start update_verifier_nonencrypted start netd start zygote start zygote_secondaryon property:vold.decrypt=trigger_restart_framework stop surfaceflinger# 启动SF start surfaceflinger # ..... 省略其余 media(媒体) network（网络）等启动也就是在 init.rc时，启动Android 内核。
app\_process
Android 内核也是main办法开始，他的main办法在 frameworks/base/cmds/app\_process/app\_main.cpp下
int main(int argc, char* const argv[]){ ... //初始化AndroidRuntime AppRuntime runtime(argv[0], computeArgBlockSize(argc, argv)); bool zygote = false; bool startSystemServer = false; bool application = false; String8 niceName; String8 className; // 依据参数具体判断启动那个服务 ++i; // Skip unused "parent dir" argument. while (i < argc) { const char* arg = argv[i++]; if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) { zygote = true; niceName = ZYGOTE_NICE_NAME; } else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) { startSystemServer = true; } else if (strcmp(arg, "--application") == 0) { application = true; } else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) { niceName.setTo(arg + 12); } else if (strncmp(arg, "--", 2) != 0) { className.setTo(arg); break; } else { --i; break; } } if (!className.isEmpty()) { args.add(application ? String8("application") : String8("tool")); runtime.setClassNameAndArgs(className, argc - i, argv + i); }else{ .... //启动SystemServer if (startSystemServer) { args.add(String8("start-system-server")); } } .... if (zygote) { //启动Zygote runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote); } else if (className) { runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit", args, zygote); } else { fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n"); app_usage(); LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied."); }}在这个Main办法中，先初始化了AppRuntime，他的父类是AndroidRuntime。而后咱们看到了启动了Java类ZygoteInit。
那c++代码里怎么启动Java类呢，咱们持续看 start办法
void AndroidRuntime::start(const char* className, const Vector<String8>& options, bool zygote){ ... //启动Java虚拟机 if (startVm(&mJavaVM, &env, zygote, primary_zygote) != 0) { return; } ... //找到Java 外面的Main办法 jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main", "([Ljava/lang/String;)V"); if (startMeth == NULL) { ALOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className); /* keep going */ } else { //执行Main办法 env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray); } .... }能够看到最初先创立了Java虚拟机，调用了Java的main办法，是不是感觉有些相熟感了。
ZygoteInit
下面介绍到，会启动Java的ZygoteInit类，那他外面干了些什么呢？ 咱们来看一下要害代码，还是从Main办法开始
//ZygoteInit.java public static void main(String argv[]) { ZygoteServer zygoteServer = new ZygoteServer(); ZygoteHooks.startZygoteNoThreadCreation(); //创立socket zygoteServer.createZygoteSocket(socketName); Zygote.createBlastulaSocket(blastulaSocketName); if (!enableLazyPreload) { bootTimingsTraceLog.traceBegin("ZygotePreload"); EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_START, SystemClock.uptimeMillis()); //预加载系统资源 preload(bootTimingsTraceLog); EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_END, SystemClock.uptimeMillis()); bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // ZygotePreload } else { Zygote.resetNicePriority(); } //fork SystemServer过程 if (startSystemServer) { Runnable r = forkSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer); // child (system_server) process. if (r != null) { r.run(); return; } } //期待Socket的接入 if (caller == null) { Log.i(TAG, "Accepting command socket connections"); // The select loop returns early in the child process after a fork and // loops forever in the zygote. caller = zygoteServer.runSelectLoop(abiList); }正文写了大略Zygote 启动外面的初始化内容
- 创立Socket
- 加载系统资源
- 启动SystemServer
- runSelectLoop 期待socket接入，开始执行fork新的过程.
SystemServer
上面持续看SystemServer 启动的过程，从Main办法开始
//SystemServer.java /** * The main entry point from zygote. */ public static void main(String[] args) { new SystemServer().run(); }很简略，创立一个本人的对象，并执行run办法,看一下run办法
private void run() { ... if (System.currentTimeMillis() < EARLIEST_SUPPORTED_TIME) { Slog.w(TAG, "System clock is before 1970; setting to 1970."); SystemClock.setCurrentTimeMillis(EARLIEST_SUPPORTED_TIME); } VMRuntime.getRuntime().clearGrowthLimit(); // The system server has to run all of the time, so it needs to be // as efficient as possible with its memory usage. VMRuntime.getRuntime().setTargetHeapUtilization(0.8f); android.os.Process.setThreadPriority( android.os.Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND); android.os.Process.setCanSelfBackground(false); Looper.prepareMainLooper(); // Create the system service manager. mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext); mSystemServiceManager.setStartInfo(mRuntimeRestart, mRuntimeStartElapsedTime, mRuntimeStartUptime); LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager); try { traceBeginAndSlog("StartServices"); startBootstrapServices(); startCoreServices(); startOtherServices(); SystemServerInitThreadPool.shutdown(); } catch (Throwable ex) { Slog.e("System", "******************************************"); Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex); throw ex; } finally { traceEnd(); } Looper.loop(); throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");}run办法外面次要进行了设置手机工夫，设置虚拟机内存大小，创立音讯循环Looper,创立SystemServiceManager等，最次要的是启动了各类服务，咱们接着看一下startBootstrapServices ，startCoreServices，startOtherServices办法
private void startBootstrapServices() { Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class); mSystemServiceManager.startService(DeviceIdentifiersPolicyService.class); mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService( ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService(); mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager); mActivityManagerService.setInstaller(installer); ....}private void startCoreServices() { ... mSystemServiceManager.startService(BatteryService.class); ...} private void startOtherServices() { final Context context = mSystemContext; VibratorService vibrator = null; DynamicAndroidService dynamicAndroid = null; IStorageManager storageManager = null; NetworkManagementService networkManagement = null; IpSecService ipSecService = null; NetworkStatsService networkStats = null; NetworkPolicyManagerService networkPolicy = null; ConnectivityService connectivity = null; NsdService serviceDiscovery= null; WindowManagerService wm = null; SerialService serial = null; NetworkTimeUpdateService networkTimeUpdater = null; InputManagerService inputManager = null; TelephonyRegistry telephonyRegistry = null; ConsumerIrService consumerIr = null; MmsServiceBroker mmsService = null; HardwarePropertiesManagerService hardwarePropertiesService = null; ....}在这些办法中启动了，咱们的外围服务，和罕用服务。 代码中也能够看到AMS，PMS，WMS等相干服务.
Launcher启动介绍
个别服务启动实现后，就会想继调用systemReady()办法。 在SysytemServer startOtherServices中看到一个监听回调
mActivityManagerService.systemReady(() -> { try { startSystemUi(context, windowManagerF); } catch (Throwable e) { reportWtf("starting System UI", e); } }}static final void startSystemUi(Context context, WindowManagerService windowManager) { Intent intent = new Intent(); intent.setComponent(new ComponentName("com.android.systemui", "com.android.systemui.SystemUIService")); intent.addFlags(Intent.FLAG_DEBUG_TRIAGED_MISSING); //Slog.d(TAG, "Starting service: " + intent); context.startServiceAsUser(intent, UserHandle.SYSTEM); windowManager.onSystemUiStarted();}而Ams启动实现后，显示Launcher
//AMS.java public void systemReady(final Runnable goingCallback, TimingsTraceLog traceLog) { ... startHomeActivityLocked(currentUserId, "systemReady"); // mStackSupervisor.resumeFocusedStackTopActivityLocked(); ... }其实到这里大抵流程就介绍完了，然而文章开始的ActivityThread的main办法是何时被调用的，还没答复，这里不具体开展，简略答复一些.
ActivityThread的main办法如何被调用的？
AMS是治理Activity的启动完结等，查看AMS代码，当以后启动的APP没有创立过程时，会最终调用到ZygoteProcess，而后向 Zygote发送一个socket申请。
resumeTopActivityLocked -> startProcessLocked -> Process.start() -> ZygoteProcess.start() -> ZygoteProcess.startViaZygote() —> ZygoteProcess.zygoteSendArgsAndGetResult()
接下来，看一下大抵代码
//AMS.javaprivate final boolean startProcessLocked(ProcessRecord app, String hostingType, String hostingNameStr, boolean disableHiddenApiChecks, String abiOverride) { //这里entryPoint为ActivityThread final String entryPoint = "android.app.ActivityThread"; return startProcessLocked(hostingType, hostingNameStr, entryPoint, app, uid, gids, runtimeFlags, mountExternal, seInfo, requiredAbi, instructionSet, invokeWith, startTime); }//ZygoteProcess.javaprivate Process.ProcessStartResult startViaZygote(final String processClass,... ){ ArrayList<String> argsForZygote = new ArrayList<String>(); argsForZygote.add("--runtime-args"); argsForZygote.add("--setuid=" + uid); argsForZygote.add("--setgid=" + gid); argsForZygote.add("--runtime-flags=" + runtimeFlags); argsForZygote.add("--target-sdk-version=" + targetSdkVersion); if (startChildZygote) { argsForZygote.add("--start-child-zygote"); } argsForZygote.add(processClass); synchronized(mLock) { return zygoteSendArgsAndGetResult(openZygoteSocketIfNeeded(abi), useBlastulaPool, argsForZygote); }}//发动Socket申请，给Zygoteprivate static Process.ProcessStartResult zygoteSendArgsAndGetResult( ArrayList<String> args,..){ blastulaSessionSocket = zygoteState.getBlastulaSessionSocket(); final BufferedWriter blastulaWriter = new BufferedWriter( new OutputStreamWriter(blastulaSessionSocket.getOutputStream()), Zygote.SOCKET_BUFFER_SIZE); final DataInputStream blastulaReader = new DataInputStream(blastulaSessionSocket.getInputStream()); blastulaWriter.write(msgStr); blastulaWriter.flush(); ...}最终 Zygote收到申请调用ZygoteInit中zygoteinit办法
//ZygoteInit.java public static final Runnable zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader) { if (RuntimeInit.DEBUG) { Slog.d(RuntimeInit.TAG, "RuntimeInit: Starting application from zygote"); } Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ZygoteInit"); RuntimeInit.redirectLogStreams(); RuntimeInit.commonInit(); ZygoteInit.nativeZygoteInit(); return RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader); }在 RuntimeInit中findStaticMain，最初在ZygoteInit中执行最终返回的这个Runnable,达到调用main办法的目标.
protected static Runnable applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader) { nativeSetExitWithoutCleanup(true); VMRuntime.getRuntime().setTargetHeapUtilization(0.75f); VMRuntime.getRuntime().setTargetSdkVersion(targetSdkVersion); final Arguments args = new Arguments(argv); Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER); return findStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader); }protected static Runnable findStaticMain(String className, String[] argv, ClassLoader classLoader) { .. m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class }); return new MethodAndArgsCaller(m, argv); }本文转自 https://www.jianshu.com/p/5ba93dee3dfd，如有侵权，请分割删除。
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