Android 之ActivityThead、ActivityManagerService 与activity的管理和创建

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在android中,Activity是四大组件中比较重要的一个(当然其他的也比较重要),那么android中是怎样管理这些activity的?应用的进程和主线程是怎么创建的,应用的消息循环又是在什么时候创建的?在这篇文章中将详细介绍:

先来看下涉及到的类,通过以下类图对整体先有个大概的印象:

ActivityThread:

ActivityThread主要用来启动应用程序的主线程,并且管理在应用端跟用户打交道的activity。在应用端的activity信息全部被存储在ActivityThread的成员变量mActivities中。

  1. final HashMap<IBinder, ActivityRecord> mActivities= new  HashMap<IBinder, ActivityRecord>();  

也就是说,在mActivities中,记录了应用程序创建的所有activity实例记录,对应的是ActivityRecord。

ActivityThread是怎么启动应用程序的呢?ActivityThread中有一个main函数,在这个里面,将启动应用程序并建立消息循环。在之前也介绍过,系统会为主线程自动创建消息循环。

  1. /*** 应用程序的启动入口 . ,主线程在启动的时候系统会自动建立消息循环机制。*/

public static final void main(String[] args) {

        SamplingProfilerIntegration.start();

        Process.setArgV0("<pre-initialized>");
        Looper.prepareMainLooper();
        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);
        Looper.loop();
        if (Process.supportsProcesses()) {
            throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
        }
        thread.detach();
        String name = (thread.mInitialApplication != null) ? thread.mInitialApplication.getPackageName() : "<unknown>";
        Slog.i(TAG, "Main thread of " + name + " is now exiting");
    }

在建立消息循环之前,会通过thread.attach(false)来初始化应用程序的运行环境,并建立activityThread和ActivityManagerService之间的桥mAppThread, mAppThread是IApplicationThread的一个实例。

 

    android.ddm.DdmHandleAppName.setAppName("<pre-initialized>");
            RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder());
            IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();
            try {
                mgr.attachApplication(mAppThread);
            } catch (RemoteException ex) {
            }

注意:每个应用程序对应着一个ActivityThread实例,应用程序由ActivityThread.main打开消息循环。每个应用程序同时也对应着一个ApplicationThread对象。该对象是activityThread和ActivityManagerService之间的桥梁。

在attach中还做了一件事情,就是通过代理调用attachApplication,并利用binder的transact机制,在ActivityManagerService中建立了ProcessRecord信息。

之后通过该ProcessRecord就可以获得该ActivityThread中的所有ActivityRecord记录。下面会介绍。

ActivityManagerService:

在ActivityManagerService中,也有一个用来管理activity的地方:mHistory栈,这个mHistory栈里存放的是服务端的activity记录HistoryActivity(class HistoryRecord extendsIApplicationToken.Stub)。处于栈顶的就是当前running状态的activity。

我们来看一下Activity的startActivity方法的请求过程:

从该时序图中可以看出,Activity.startActivity()方法最终是通过代理类和Binder机制,在ActivityManagerService.startActivity方法中执行的。

那么在ActivityManagerService的startActivity中,主要做了那些事情?我们来看下里面比较重要的代码段:

  • 根据activity、ProcessRecord等信息创建HistoryRecord实例r

     

      HistoryRecord r = new HistoryRecord(this, callerApp,
              callingUid, intent,
              resolvedType, aInfo,
              mConfiguration, resultRecord,
              resultWho, requestCode,
              componentSpecified);

  • 把r加入到mHistory中。

    mHistory.add(addPos, r);    

  • activity被加入到mHistory之后,只是说明在服务端可以找到该activity记录了,但是在客户端目前还没有该activity记录。还需要通过ProcessRecord中的thread(IApplication)变量,调用它的scheduleLaunchActivity方法在ActivityThread中创建新的ActivityRecord记录(之前我们说过,客户端的activity是用ActivityRecord记录的,并放在mActivities中)。

     

      app.thread.scheduleLaunchActivity(new Intent(r.intent),
              r, System.identityHashCode(r),
              r.info, r.icicle, results, newIntents, !andResume,
              isNextTransitionForward());

涉及的主要类图:

再来看下ApplicationThread中的scheduleLaunchActivity方法:

    public final void scheduleLaunchActivity(Intent intent, IBinder token,
                int ident, ActivityInfo info, Bundle state,
                List<ResultInfo> pendingResults,
                List<Intent> pendingNewIntents, boolean notResumed, boolean isForward) {
            ActivityRecord r = new ActivityRecord();
            r.token = token;
            r.ident = ident;
            r.intent = intent;
            r.activityInfo = info;
            r.state = state;
            r.pendingResults = pendingResults;
            r.pendingIntents = pendingNewIntents;
            r.startsNotResumed = notResumed;
            r.isForward = isForward;
            queueOrSendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY, r);
        }

在这个里面主要是根据服务端返回回来的信息创建客户端activity记录ActivityRecord. 并通过Handler发送消息到消息队列,进入消息循环。在ActivityThread.handleMessage()中处理消息。最终在handleLaunchActivity方法中把ActivityRecord记录加入到mActivities(mActivities.put(r.token,r))中,并启动activity(涉及到window、view、windowManager,详情请看handleResumeActivity()方法和上一篇关于window、WindowManager的介绍)

总结:

  1. 在客户端和服务端分别有一个管理activity的地方,服务端是在mHistory中,处于mHistory栈顶的就是当前处于running状态的activity,客户端是在mActivities中。
  2. 在startActivity时,首先会在ActivityManagerService中建立HistoryRecord,并加入到mHistory中,然后通过scheduleLaunchActivity在客户端创建ActivityRecord记录并加入到mActivities中。最终在ActivityThread发起请求,进入消息循环,完成activity的启动和窗口的管理等


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