Android Framework 初探

Posted 2020-10-08 wangchuan886

最近工作任务不忙，学习一下android Framework方面的知识。

一、介绍，是什么

     Android的Framework是直接应用之下的一层，叫做应用程序框架层。这一层是核心应用程序所使用的API框架，为应用层提供各种API，提供各种组件和服务来支持我们的Android开发，包括ActivityManager,WindowManager,ViewSystem等。下面贴一张学习Android时常见的Android系统架构图：

二、有什么

Android Framework框架包含了3个主要部分：服务端、客户端、Linux驱动。

首先介绍一下服务端都有哪些重要的东西：

1. ActivityManagerService(Ams):负责管理所有应用程序中的Activity,它掌握所有Activity的情况，具有所有调度Activity生命周期的能力，简单来说，ActivityManagerService是管理和掌控所有的Activity.
2. WindowManagerService(Wms):控制窗口的显示、隐藏以及窗口的层序，简单来说，它就是管理窗口的，大多数和View有关系的都要和它打交道。
3. KeyQ类:它是Wms的一个内部类，一旦创建就会启动一个新线程，这个线程会不断地接收和读取用户的UI操作消息，并把这些消息放到消息队列QueueEvent中。
4. InputDispatcherThread类：该类也是一旦创建就会启动一个新线程，这个线程会不断地从上面的QueueEvent中取出用户的消息进行一定的过滤，再将这些消息发送给当前活动的客户端程序中。

下面介绍一下客户端比较重要的东西：

1. ActivityThread类：主线程类，即UI线程类，我们的程序入口就是从ActivityThread的main()函数入口的。它根据Ams的要求（通过IApplicationThread接口，Ams为Client,ActivityThread.ApplicationThread为Server）负责调度和执行activities、broadcasts和其他操作。
2. ViewRoot类：很重要的一个类，负责客户端与Wms的交互：内部类有W类，W类继承与Binder，所以他与ApplicationThread的角色差不多，只不过它对应的是Wms，当Wms想与客户端进行通信的时候，Wms就调用这个类。内部又有ViewRootHandler类继承于Handler，所以他能在W类接收到Wms的消息后把这个消息传送到UI线程中。同时界面绘制的发起点也是在这里面：performTraversals();
3. W类：ViewRoot的帮手，继承与Binder，是ViewRoot内部类。主要帮助ViewRoot实现把Wms的IPC（进程间通信）调用转换为本地的一个异步调用。
4. Activity类：这个类我们比较熟悉，APK运行的最小单位。
5. PhoneWindow类：继承自Window类，它里面会放一个DecorView，它提供了一组统一窗口操作的API。
6. Window类：提供一些通用的窗口操作API.
7. DecorView类：这是我们所能看到的View的所有，它继承自FrameLayout，我们写的布局view就是放在它这个里面。
8. ApplicationThread类：继承鱼Binder,当Ams想与客户端通信时（即调用客户端的方法时），Ams调用的就是这个类。
9. Instrumentation类：负责直接与Ams对话，比如当客户端想与Ams进行通信时（即调用Ams服务里的方法），都是它去实现单项调用Ams，所有想调用Ams的操作都集中到它这里，它负责单向调用Ams。
10. WindowManager：客户端如果想创建一个窗口得先告诉WindowManager一声，然后它再和WindowManagerService交流一下看看能不能创建，客户端不能直接和WMS交互。

Linux驱动：

          Linux驱动和Framework相关的主要是两个部分：画家SurfaceFlingger和快递员Binder。每一个窗口都对应一个画Surface，SF主要是把各个Surface显示到同一屏幕上。Binder是提供跨进程的消息传递。

Manager机制：

         服务端有很多各种各样的系统服务，当客户端每次想要调用这些服务事（IPC）如果每次都是想要哪一个服务就直接去调用哪一个服务的话，会显得比较乱而且拓展性较差，所以Android采用了这种Manager机制，即设置一个类似经理的东西，也就是Manager，它自身也是一个服务，并且它管理着所有其他的服务，也就是说，我们需要哪个服务都要先经过它，它负责为我们去调用这个服务，所以这样就只给我们暴露的一个经理这个服务，其他的服务被他屏蔽了，这和java的封装很像。

         最后总结一下Android Framework的三大核心功能：1、View.java:View工作原理，实现包括绘制view、处理触摸、按键事件等。2、ActivityManagerService.java:Ams 管理所有应用程序的Activity等。3、WindowManagerService.java:Wms 为所有应用程序分配窗口，并管理这些窗口。