android中能不能new Activity()对象引发的思考

Posted 2022-12-06 潇潇凤儿

前几天去某公司面试，被面试官问到能不能直接new一个Activity实例，从来没有这么用过，当时第一反应是不能吧，想着如果android中直接new Activity()实例，那不是乱套了么，系统就管理不到Activity了啊。面试官又问Android中怎么创建Activity对象的呢，当时傻里吧唧的回答反射。真是too young too naive。

其实说白了Activity也只是一个普通类，它的父类的父类的父类...也是Object，当然可以通过new来创建一个Activity对象，只是Android系统中是通过类加载器的newInstance()方法来创建Activity实例的。Android系统为了便于管理Activity，回调其生命周期，把Activity实例化相关操作都封装好了，我们只要轻松调用startActivity操作，就能实现Activity中各种生命周期的回调了。

那问题又来了：

1、newInstance()和new创建对象有什么区别，android系统为什么要用类加载器来创建Activity的实例呢？

2、自己创建的Activity实例能直接调用Activity的生命周期方法吗？调用onCreate()方法能启动Activity吗？

3、在Activity中定义名为test方法，在里边弹出一个Toast，通过自己创建的Activity实例调用test()方法，能弹出toast吗？

回答上面问题前，我们先看看Android是怎么启动一个Activity的。虽然我上面已经给出了答案，是通过类加载器调用newInstance()方法来创建Activity实例的，但如果再问深点：

4、Android中是在哪个类中进行创建Activity的实例的？

5、启动新的Activity时，会经历哪些步骤？

所以我们还是得知道当我们调用startActivity()时，系统背后的调用链是怎样的，具体的源码我就不贴了，网上有一大堆，我们主要分析调用链，如下：

1、Android启动一个新Activity的调用链

1) Activity.startActivity(Intent)
2) -->Activity.startActivityForResult(Intent intent, int requestCode)
3) --> Instrumentation.execStartActivity(Context context, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target, Intent intent, int requestCode)
4) -->ActivityManagerNative.getDefault().startActivity()
//就是调用ActivityManagerProxy.startActivity，跨进程，ActivityManagerProxy是ActivityManagerService的代理类
5) -->ActivityManagerService.startActivity()-->startActivityMayWait()

//由ActivityStack来检查要启动的Activity，并且组装成一个ActivityRecord，将要启动它的组件先pause掉
6) -->ActivityStack.startActivityLocked()-->startActivityUncheckedLocked()-->resumeTopActivityLocked()-->startPausingLocked()
7) -->ApplicationThreadProxy.schedulePauseActivity()
//跨进程通信，AMS与应用进程通信，ApplicationThreadProxy是ApplicationThread的代理类
8) -->ApplicationThread.schedulePauseActivity()
9) -->ActivityThread.queueOrSendMessage()
10) -->H.handleMessage
11) -->ActivityThread.handlePauseActivity //将上一个Activity pause掉

12 -->ActivityManagerProxy.activityPaused() //告诉AMS上一个Activity已经paused掉了
13) -->ActivityManagerService.activityPaused()

//由ActivityStack来启动新的Activity， 这里的14-19步和上面的6-11步类似，都是由SystemServer的AMS控制应用进程启动(start)或是暂停(pause)组件(Activity)
14) -->ActivityStack.completePauseLocked()-->resumeTopActivityLocked()-->startSpecificActivityLocked()-->realStartActivityLocked()
15) -->ApplicationThreadProxy.scheduleLaunchActivity()
//跨进程通信，AMS与应用进程通信，ApplicationThreadProxy是ApplicationThread的代理类
16) -->ApplicationThread.scheduleLaunchActivity()
17) -->ActivityThread.queueOrSendMessage()
18) -->H.handleMessage
19) -->ActivityThread.handleLaunchActivity //启动要启动的Activity

20) -->ActivityThread.performLauchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent)
java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();//获取类的加载器
activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);
21) -->Instrumentation.newActivity   //关键之处：Activity的实例是通过类加载器创建出来的
public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className, Intent intent) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException 
     return (Activity)cl.loadClass(className).newInstance();

22) -->newActivity.onCreate()//回调新启动Activity的onCreate()方法

从上面的调用链我们可以知道Android系统是在Instrumentation类中创建Activity的实例的，Instrumentation是系统与应用交互前的捕捉类，可以在这里进行监控应用与系统的交互操作。我们与系统交互一般是通过Activity来进行的。可以看到Instrumentation是通过类加载器的newInstance()方法来创建Activity实例的。

2、newInstance()与new创建对象的区别

newInstance()使用类加载器，无论类名怎么变，只要它们继承同一个接口，都可以创建出类的实例。但使用newInstance()方法必须保证这个类已经被加载，这个类已经连接了。上面的loadClass(className)就启动类加载器加载该类。使用class的静态加载方法loadClass能更灵活的加载类，不管类怎么变，都能实例化出类对象，更大程度解耦。不过它只能调用类的无参构造函数。

而new创建一个新类时，这个类可以没有被加载，只能调用public构造方法，但对类强耦合，如果类变化了，new相应的类名也要跟着变化。

这样也能回答Android系统中为什么要用newInstance()来实例化Activity了，为了解耦。

3、自己创建Activity实例，能调用其生命周期方法么？

为了验证，我新建了两个Activity，一个是MainActivity，一个是OneActivity，在MainActivity中创建一个Button,它的android:onClick="startOne"，即点击Button执行startOne方法。

//MainActivity类代码
public class MainActivity extends AppCompatActivity 

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    

    public void startOne(View view) 
        OneActivity activity = new OneActivity();//直接用new方法创建OneActivity的实例
        activity.onCreate(null);//调用Activity的onCreate()方法
    


//OneActivity类代码
public class OneActivity extends AppCompatActivity 

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_one);//注释1
        Log.e("OneActivity", "onCreate");
    

程序能正常运行不会报错，这也验证了能直接new Activity()来创建Activity实例的，那这样能启动Activity么，发现执行startOne()方法后，程序异常，报错如下：

Caused by: java.lang.NullPointerException: Attempt to invoke virtual method 'android.view.Window$Callback android.view.Window.getCallback()' on a null object reference
        at android.support.v7.app.AppCompatDelegateImpl.<init>(AppCompatDelegateImpl.java:249)
        at android.support.v7.app.AppCompatDelegate.create(AppCompatDelegate.java:182)
        at android.support.v7.app.AppCompatActivity.getDelegate(AppCompatActivity.java:520)
        at android.support.v7.app.AppCompatActivity.onCreate(AppCompatActivity.java:71)
        at com.example.testapplication.OneActivity.onCreate(OneActivity.java:12)
        at com.example.testapplication.MainActivity.startOne(MainActivity.java:21)

很明显是Window为空，即使我们把上面的注释1代码去掉，不给OneActivity类设置布局也会报错，其实了解Activity布局的人都知道，setContentView也只是给Window的子组件设置布局，

只要调用了super.onCreate(savedInstanceState);就会给Activity添加窗口，而我们没有靠系统给Activity创建窗口，调用了super.onCreate(savedInstanceState)方法，必然会用到窗口，那肯定会报错的。同理也能回答上面的第3个问题，弹出Toast也是在Window上addView的，由于Window不存在，所以也会报错。

如果只调用Acitivity跟View不相关的方法，则能正常运行，这其实和普通类的普通方法没什么区别。

上面的第4问和第5问其实通过调用链就能回答了，第5问，主要涉及到前一个Activity pause，后一个Activity onCreate方法，这其中又迁扯到ActivityManagerProxy->ActivityManagerService之间跨通信，为什么同一个应用中启动Activity也要用到跨进程通信呢？

4、为什么同一个应用中启动Activity也要用到跨进程通信

因为Android需要统一管理所有Activity及其生命周期回调，Android支持跨进程启动其他应用的Activity，如果发现要启动的Activity组件的进程不存在是，会由AMS所在的SystemServer进程触发Zgote进程，fork出一个子进程作为新的Activity组件的进程。AMS为了统一管理，不管是不是同一个进程中的Activity组件启动，都要到AMS中，告诉它要进行什么操作。

5、启动一个新的Activity至少要触发多少次跨进程通信

其实从引用链上也可以看出来

第一次：上面的第4)步ActivityManagerProxy.startActivity()->ActivityManagerService.startActivity() 应用进程告诉AMS我要启动新的Acitvity组件；

第二次：上面的第7)步ApplicationThreadProxy.schedulePauseActivity()->ApplicationThread.schedulePauseActivity() AMS通知应用进程将前一个Activity组件pause掉；

第三次：上面的第12)步 ActivityManagerProxy.activityPaused() -->ActivityManagerService.activityPaused() 应用进程通知AMS上一个Activity已经paused掉了

第四次：上面的第15)步-->ApplicationThreadProxy.scheduleLaunchActivity()-->ApplicationThread.scheduleLaunchActivity()
AMS通知应用进程通信启动新的Activity组件

这里要注意如果启动的其他进程的组件，还要多一次跨进程通信的，AMS通知Zgote进程fork出一个子进程出来。

所以启动一个新的Activity组件至少要四次跨进程通信

6、为什么在ActivityThread回调应用生命周期方法需要来回发送Message
 

从上面的调用链上9) -->ActivityThread.queueOrSendMessage()
10) -->H.handleMessage
11) -->ActivityThread.handlePauseActivity //将上一个Activity pause掉

和17) -->ActivityThread.queueOrSendMessage()
18) -->H.handleMessage
19) -->ActivityThread.handleLaunchActivity //启动要启动的Activity

为什么同一个进程中pause或是create Activity组件要来回发消息呢，为什么不直接调用组件的生命周期方法呢？因为跨进程通信有单独的线程Binder线程池，Binder线程池主要用来处理组件间的跨进程通信请求的，如果在Binder线程中去启动Activity的生命周期方法，可能会阻塞Binder线程，导致Binder线程无法立马响应其他进程间通信请求。另外Activity生命周期方法可能涉及到用户界面相关操作，而UI线程不是线程安全的，所以需要放到主线程中执行了。这样就涉及到Binder线程与主线程之间通信，发送Message到主线程。让主线程进行Activity的生命周期回调。

有时面试官问的问题是有点奇葩，但这也能考察一个人对某个知识点掌握的深不深入了。

 

给大家一个思考题，也是当天面试官问我的：

关于GC的，如果一个对象A持有另外一个对象B的强引用，对象A会不会被垃圾回收器回收到（B GCRoots可达）？