[译]Android Application启动流程分析(转）-CFANZ编程社区

1, App基础理论

要想优化App启动时间, 第一步就是了解App启动进程的工作原理. 有几个基础理论:

Android Application与其他移动平台有两个重大不同点:

每个Android App都在一个独立空间里, 意味着其运行在一个单独的进程中, 拥有自己的VM, 被系统分配一个唯一的user ID.
Android App由很多不同组件组成, 这些组件还可以启动其他App的组件. 因此, Android App并没有一个类似程序入口的main()方法.

Android Application组件包括:

Activities: 前台界面, 直接面向User, 提供UI和操作.
Services: 后台任务.
Broadcast Receivers: 广播接收者.
Contexnt Providers: 数据提供者.

Android进程与Linux进程一样. 默认情况下, 每个apk运行在自己的Linux进程中. 另外, 默认一个进程里面只有一个线程---主线程. 这个主线程中有一个Looper实例, 通过调用Looper.loop()从Message队列里面取出Message来做相应的处理.

那么, 这个进程何时启动的呢?
简单的说, 进程在其需要的时候被启动. 任意时候, 当用户或者其他组件调取你的apk中的任意组件时, 如果你的apk没有运行, 系统会为其创建一个新的进程并启动. 通常, 这个进程会持续运行直到被系统杀死. 关键是: 进程是在被需要的时候才创建的.

举个例子, 如果你点击email中的超链接, 会在浏览器里面打开一个网页. Email App和浏览器App是两个不同的App, 运行在不同的进程中. 这次点击事件促使Android系统去创建了一个新的进程来实例化浏览器的组件.

2, 启动App流程

用户点击Home上的一个App图标, 启动一个应用时:

app launch

Click事件会调用startActivity(Intent), 会通过Binder IPC机制, 最终调用到ActivityManagerService. 该Service会执行如下操作:

第一步通过PackageManager的resolveIntent()收集这个intent对象的指向信息.
指向信息被存储在一个intent对象中.
下面重要的一步是通过grantUriPermissionLocked()方法来验证用户是否有足够的权限去调用该intent对象指向的Activity.
如果有权限, ActivityManagerService会检查并在新的task中启动目标activity.
现在, 是时候检查这个进程的ProcessRecord是否存在了.

如果ProcessRecord是null, ActivityManagerService会创建新的进程来实例化目标activity.

2.1 创建进程

ActivityManagerService调用startProcessLocked()方法来创建新的进程, 该方法会通过前面讲到的socket通道传递参数给Zygote进程. Zygote孵化自身, 并调用ZygoteInit.main()方法来实例化ActivityThread对象并最终返回新进程的pid.

ActivityThread随后依次调用Looper.prepareLoop()和Looper.loop()来开启消息循环.

流程图如下:

process creation

2.2 绑定Application

接下来要做的就是将进程和指定的Application绑定起来. 这个是通过上节的ActivityThread对象中调用bindApplication()方法完成的. 该方法发送一个BIND_APPLICATION的消息到消息队列中, 最终通过handleBindApplication()方法处理该消息. 然后调用makeApplication()方法来加载App的classes到内存中.

流程如下: