Android N 四大组件的工作原理

Posted 2023-03-09

参考技术A 本文侧重讲解android N 系统中四大组件的工作原理，不同系统原理略有差别。通过分析四大组件的工作流程加深对Android Framework的理解，也为插件化开发打下基础。

Activity
展示一个界面并和用户交互，它扮演的是一个前台界面的角色。

Service
计算型组件，用于后台执行一系列计算任务，工作在主线程，耗时操作需要另起线程， 分为启动状态和绑定状态。

BroadcastReceiver
消息型组件，主要用于不同组件或者不同应用之间的消息传递，它工作在系统内部，不适合执行耗时操作，操作超过5s，会出现ANR。

ContentProvider
数据共享型组件，用于向其他组件或者应用共享数据，主要执行CURD操作。

我们启动一个activity有两种方法，
第一种（Activity直接启动方式）：
Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class);
startActivity(intent);

第二种（Context启动方式）
Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class);
getApplicationContext().startActivity(intent);

不同的启动方式Activity的工作流程有点差别。

两种启动都会调用到Instrumentation类中的execStartActivity的方法，系统最终是通过ActivityThread中的performLaunchActivity完成Activity的创建和启动。
performLaunchActivity方法主要完成以下工作：
1、通过ActivityClientRecord对象获取启动activity的组件信息
2、通过mInstrumentation对象的newActivity方法调用classloader完成activity的创建
3、通过r.packageInfo(LoadedApk 对象)的makeApplication方法尝试创建Application对象
4、创建ContextImpl对象并调用Activity的attach方法完成一些数据的初始化
5、调用Activity的onCreate方法

在Activity启动的过程中，App进程会频繁地与AMS进程进行通信：

App进程会委托AMS进程完成Activity生命周期的管理以及任务栈的管理；这个通信过程AMS是Server端，App进程通过持有AMS的client代理IActivityManager完成通信过程；
AMS进程完成生命周期管理以及任务栈管理后，会把控制权交给App进程，让App进程完成Activity类对象的创建，以及生命周期回调；这个通信过程也是通过Binder完成的，App所在server端的Binder对象存在于ActivityThread的内部类ApplicationThread；AMS所在client通过持有IApplicationThread的代理对象完成对于App进程的通信。

Service有两种启动方式，startService()和bindService()，两种状态可以并存:
startService流程

bindService流程

BroadcastReceiver的工作过程主要包括广播的注册、发送和接收:

动态注册过程：

发送过程

静态注册是由PackageManagerService（PMS）在应用安装的时候完成整个注册过程的，除广播以外，其他三大组件也都是在应用安装时由PMS解析并注册的。

每个进程的入口都是ActivityThead.main()，App的启动流程如下：

从源码中可以看出：
应用启动的入口为ActivityThread的main方法，main方法会创建ActivityThread实例并创建主线程消息队列。
attach方法中远程调用AMS的attachApplication方法，并提供ApplicationThread用于和AMS的通信。
attachApplication方法会通过bindApplication方法和H来调回ActivityThread的handleBindApplication，这个方法会先创建Application，再加载ContentProvider，然后才会回调Application的onCreate方法。

由上图可以看出，在ContentProvider的启动过程中伴随着app进程的启动。

ContentProvider的其他CURD操作如insert，delete，update跟query的流程类似。