Framework源码分析（三）：ActivityThread

在ActivityManagerService这一篇博客中，我们已经了解AMS在Android系统中是管理系统中Activity的重要类，他通过Binder进程间通信的方式去调度Activity，从而操作Activity的生命周期。那么在这一篇博客中，我们继续通过认识ActivityThread来进一步了解Activity的创建和启动的原理。

简述App启动流程

APP启动流程

从图中的流程来看，首先用户在Android桌面中发起针对某个应用程序的点击事件之后：
（1）LauncherActivity通过Binder进程间通信的方式将应用的信息通过Intent的方式传递给AMS，由AMS进行调度。
（2）如果系统中不存在该进程时，AMS将会请求Zygote服务去fork一个子进程，成功后返回一个pid给AMS，并由AndroidRuntime机制调起ActivityThread中的main()方法。
（3）紧接着，应用程序的Main Looper被创建，ActivityThread被实例化成为对象并将Application的信息以进程间通信的方式再次回馈给AMS。
（4）AMS接收到客户端发来的请求数据之后，首先将应用程序绑定，并启动应用程序的Activity，开始执行Activity的生命周期。

1. 应用程序的入口

ActivityThread的Main方法是应用程序进程的入口。先贴上代码：

    public static void main(String[] args) {Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ActivityThreadMain");SamplingProfilerIntegration.start();// CloseGuard defaults to true and can be quite spammy.  We// disable it here, but selectively enable it later (via// StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs.CloseGuard.setEnabled(false);Environment.initForCurrentUser();// Set the reporter for event logging in libcoreEventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter());// Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificatesfinal File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId());TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir);Process.setArgV0("<pre-initialized>");Looper.prepareMainLooper();ActivityThread thread = new ActivityThread();thread.attach(false);if (sMainThreadHandler == null) {sMainThreadHandler = thread.getHandler();}if (false) {Looper.myLooper().setMessageLogging(newLogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));}// End of event ActivityThreadMain.Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);Looper.loop();throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");}

在这里需要解释一下，这部分代码都干了哪些事儿：
（1）初始化应用程序中需要使用到的系统路径

Environment.initForCurrentUser();

（2）设置进程名称

Process.setArgV0("<pre-initialized>");

（3）在这里为应用程序的主线程创建了Looper。

Looper.prepareMainLooper();

thread.getHandler()保存了主线程的Handler

if (sMainThreadHandler == null) {sMainThreadHandler = thread.getHandler(); 
}

通过Looper.loop()的调用进入消息循环

Looper.loop();

（4）实例化ActivityThread对象，并通过attach()方法将APP的信息通过进程间通信的方式传递给AMS进行绑定。在下面我们会详细的讲下attach()方法。

ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);

2. ApplicationThread

在attach()方法中，可以找到如下代码：

private void attach(boolean system) {sCurrentActivityThread = this;mSystemThread = system;if (!system) {...// 以上省略RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder());final IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();try {mgr.attachApplication(mAppThread);} catch (RemoteException ex) {throw ex.rethrowFromSystemServer();}...// 以下省略}
}

// 实例化应用程序进程对象
final ApplicationThread mAppThread = new ApplicationThread();

首先，将mAppThread对象转换成为binder对象并将其作为应用程序先report给VM，该应用程序就能够获得VM反馈的一些异常和错误。然后通过获得Client端的代理对象，将mAppThread对象作为参数传递给AMS进行调度处理。

ApplicationThread继承了ApplicationThreadNative类，而ApplicationThreadNative又继承了Binder，那么它就拥有了进程间通信的特质，于此同时它最终又实现了IApplicationThread接口，该接口实现了操作App生命周期的各种方法回调。

    @Overridepublic final void attachApplication(IApplicationThread thread) {synchronized (this) {int callingPid = Binder.getCallingPid();final long origId = Binder.clearCallingIdentity();attachApplicationLocked(thread, callingPid);Binder.restoreCallingIdentity(origId);}}

    private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,int pid) {// Find the application record that is being attached...  either via// the pid if we are running in multiple processes, or just pull the// next app record if we are emulating process with anonymous threads....// 省略以上部分代码try {ProfilerInfo profilerInfo = profileFile == null ? null: new ProfilerInfo(profileFile, profileFd, samplingInterval, profileAutoStop);// 通过AMS调用bindApplication()方法将进程绑定thread.bindApplication(processName, appInfo, providers, app.instrumentationClass,profilerInfo, app.instrumentationArguments, app.instrumentationWatcher,app.instrumentationUiAutomationConnection, testMode,mBinderTransactionTrackingEnabled, enableTrackAllocation,isRestrictedBackupMode || !normalMode, app.persistent,new Configuration(mConfiguration), app.compat,getCommonServicesLocked(app.isolated),mCoreSettingsObserver.getCoreSettingsLocked());updateLruProcessLocked(app, false, null);app.lastRequestedGc = app.lastLowMemory = SystemClock.uptimeMillis();} catch (Exception e) {// todo: Yikes!  What should we do?  For now we will try to// start another process, but that could easily get us in// an infinite loop of restarting processes...Slog.wtf(TAG, "Exception thrown during bind of " + app, e);app.resetPackageList(mProcessStats);app.unlinkDeathRecipient();startProcessLocked(app, "bind fail", processName);return false;}... // 省略以下部分代码return true;}

AMS拿到mAppThread的对象之后，首先调用bindApplication()的方法将应用程序绑定，并通过应用程序发送的Activity生命周期的信号对应实现Activity生命周期的操作。

在这里大家可能会思考一个问题就是：Activity是如何执行自己的生命周期的。这个问题我先给自己埋一个坑，在未来的文章中，我把这个问题作为一个章节继续深入讲解。