Android 从点击应用图标到界面显示的过程

Posted 2023-02-21

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从点击桌面应用图标到应用显示的过程我们再熟悉不过了，下面我们来分析下这个过程都做了什么。

本文主要对以下问题分析：

如不了解 Android 是如何从开机到 Launcher 启动的过程，请先阅读 Android - 系统启动过程

我们知道 Android 系统启动后已经启动了 Zygote，ServiceManager，SystemServer 等系统进程；ServiceManager 进程中完成了 Binder 初始化；SystemServer 进程中 ActivityManagerService，WindowManagerService，PackageManagerService 等系统服务在 ServiceManager 中已经注册；最后启动了 Launcher 桌面应用。

其实 Launcher 本身就是一个应用程序，运行在自己的进程中，我们看到的桌面就是 Launcher 中的一个 Activity。

应用安装的时候，通过 PackageManagerService 解析 apk 的 AndroidManifest.xml 文件，提取出这个 apk 的信息写入到 packages.xml 文件中，这些信息包括：权限、应用包名、icon、apk 的安装位置、版本、userID 等等。packages.xml 文件位于系统目录下/data/system/packages.xml。

同时桌面 Launcher 会为安装过的应用生成不同的应用入口，对应桌面上的应用图标，下面分析点击应用图标的到应用启动的过程。

点击 Launcher 中应用图标将会执行以下方法

在 system_server 进程中的服务端 ActivityManagerService 收到 START_ACTIVITY_TRANSACTION 命令后进行处理，调用 startActivity() 方法。

从 Launcher 点击图标，如果应用没有启动过，则会 fork 一个新进程。创建新进程的时候，ActivityManagerService 会保存一个 ProcessRecord 信息，Activity 应用程序中的AndroidManifest.xml 配置文件中，我们没有指定 Application 标签的 process 属性，系统就会默认使用 package 的名称。每一个应用程序都有自己的 uid，因此，这里 uid + process 的组合就可以为每一个应用程序创建一个 ProcessRecord。每次在新建新进程前的时候会先判断这个 ProcessRecord 是否已存在，如果已经存在就不会新建进程了，这就属于应用内打开 Activity 的过程了。

进程创建成功切换至 App 进程，进入 app 进程后将 ActivityThread 类加载到新进程，并调用 ActivityThread.main() 方法

此时只创建了应用程序的 ActivityThread 和 ApplicationThread，和开启了 Handler 消息循环机制，其他的都还未创建， ActivityThread.attach(false) 又会最终到 ActivityMangerService 的 attachApplication，这个工程其实是将本地的 ApplicationThread 传递到 ActivityMangerService。然后 ActivityMangerService 就可以通过 ApplicationThread 的代理 ApplicationThreadProxy 来调用应用程序 ApplicationThread.bindApplication，通知应用程序的 ApplicationThread 已和 ActivityMangerService 绑定，可以不借助其他进程帮助直接通信了。此时 Launcher 的任务也算是完成了。

在 system_server 进程中的服务端 ActivityManagerService 收到 ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION 命令后进行处理，调用 attachApplication()。

发送送完 SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION 命令，还会发送 BIND_APPLICATION_TRANSACTION 命令来创建 Application。

在 app 进程中，收到 BIND_APPLICATION_TRANSACTION 命令后调用 ActivityThread.bindApplication()。

ApplicationThreadProxy.bindApplication(…) 会传来这个应用的一些信息，如ApplicationInfo，Configuration 等，在 ApplicationThread.bindApplication 里会待信息封装成AppBindData，通过

将信息放到应用里的消息队列里，通过 Handler 消息机制，在 ActivityThread.handleMeaasge 里处理 H.BIND_APPLICATION 的信息，调用 AplicationThread.handleBindApplication。

Instrumentation：

这时 Application 就创建好了，这点很重要，很多资料里说 Application 是在performLaunchActivity() 里创建的，因为 performLaunchActivity() 也有mInstrumentation.newApplication 这个调用，newApplication() 函数中可看出会先判断是否以及创建了 Application，如果之前已经创建，就返回已创建的 Application 对象。

上面 fork 进程时会发送 SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION 命令，在 app 进程中，收到 SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION 命令后调用 ApplicationThread.scheduleLaunchActivity()。

与 Window 进行关联，具体过程详见： Activity，Window，View 之间的关系

Activity 的整体启动流程如图所示：