Android源码剖析之Framework层实战版（Ams管理Activity启动）

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讲到实战，就不得不拿两个例子来说明，本篇想拿的是应用最广泛的两个：Ams和Wms，一个管理activity，一个管理窗口，而前面我们已经讲了不少，本篇不再赘述。

关于Ams对activity的管理，无非这几个方面：启动哪个activity、物理按键对activity处理、内存骤减时activity的回收规则，以及暂停activity的一系列操作。

先说如何启动activity？有哪些知识点。

Ams调度activity，运行某activity需要通过Ams决定，一般情况下仅限允许均可执行；记录运行的页面，保存activity一些状态，以便下次启动更加快速，一般放在ActivityRecord，以前叫HistoryRecord；做进程管理，清楚运行哪些进程，各自的状态和信息集合

当然Ams除了管理activity，还会管理其他两个主要数据类，如Process和Task；Process同样也有个ProcessRecord用来记录进程运行信息和状态以及内部有哪些组件（指service、provider这样的），多个apk可以运行在同一进程中，可以通过android:process来设置，一般情况下还是不要，因为手机默认64M内存（不同分辨率不同），内存一般也仅够一个apk使用；而TaskRecord记录activity所在的栈的id、intent和activity的数量，用于对栈进行管理。

AMS常见的默认系统常量：

1、MAX_ACTIVITIES=20： 通过硬件设置，当前页面仅有一个activity存活，其他20个被缓存起来，超过则杀死优先低的

2、MAX_RECENT_TASKS=20：通过硬件设置，栈最多存储20个，超过后最先舍弃最早的栈

3、PAUSE_TIMEOUT=500：启动activity最长时间为500ms，否则关闭该页面，一般表现是“屏幕黑一下”

4、LAUNCH_TIMEOUT=10*1000：启动进程最长10s，否则舍弃

5、PROC_START_TIMEOUT=10*1000：启动进程后10s内必须报告AMS启动状态，否则AMS不承认此进程的存在

以上是最基础的变量，相信在多年开发中，大家对其引起的现象已经历历在目

其次在启动和暂停activity过程中，需要一些变量来保存状态，主要因为AMS是通过Service机制动作，比如

1、mPendingActivityLaunched：即将启动的activity列表

2、mStoppingActivities：A跳入B，B启动后A即被加入此队列，区别于mHistory的A跳入即加入

3、mHistory：所有后台activity，A跳入B即A被加入，或按Home键B被加入，回来按回退键则B被清除；finishing=true

4、mFinishingActivities：上面列表中执行完finish方法的activity，此时并未完全杀死等待被回收

5、mLRUActivities：最近使用的activity，包含mHistory里的activity和已经清除的activity

此外还有HistroyRecord记录mPausingActivity（record对象，记录执行onPause方法的activity），mResumeActivity、mFocusedActvity和mLastPausedActivity等。

上面讲完基础，接下来进程流程，讲讲如何启动Activity？

一般调用方式有四种，点击手机图标、执行startActivityForResult(startActivity同理)、注册硬件监听启动、被action启动

以下是启动Activity的过程和startActivityForResult的启动（startActivity传一个默认的requestCode-1，最后仍然调用startActivityForResult方法，所以放在一起讲）

启动前的权限检查和准备工作

启动Activity的时候往往还需要进行权限检查，以查看其是否符合启动条件。查询不满足条件则返回，否则继续；检查Component是否存在，不满足返回，满足继续，启动startActivityLocked（caller,intent）方法，完成以下几件事

1、检查如果启动自己则直接返回

2、会加入INTENT_FLAG_FORWARD_RESULT标志，用于从C直接返回结果给A，使用方法A调用startActivityForResut->B调用startActivity->C调用setResult直接回到A

3、检查call-ActivityRecord是否存在且有指定权限

4、如果Ams中有IActivityController对象，则通知Controller进行相应控制

5、创建临时HistoryRecord对象，不一定加入mHistory列表，如不关闭则加入

6、检查是否允许切换activity，否则加入mPendingActivityLaunched

7、判断pendingActivity是否有要启动的activity，有则先执行，无则执行该intent

如想了解launchMode，请移步：

Android基础之Activity launchMode详解

如想了解Intent，请移步： 

Intent中的四个重要属性——Action、Data、Category、Extras

以上是对intent的介绍，接下来会再介绍一下task，也就是如何启动，以什么样的规则启动和退出。以下均指launchFlag，标记均以FLAG_ACTIVITY_开头，介绍时会忽略，请注意一下；启动时会依次判断如下标识

1、NO_USER_ACTION：含义无用户交互；基本不用，主要防止一段时间后执行onUserLeaving方法；接下来如果立即启动，就把r.delay.Resume设为true

2、PREVIOUS_IS_TOP：含义上个intent是否位于栈顶，基本不用；然后为activity赋予权限加入缓存；此时区别于launchMode和launchFlag，前者指activity自己声明的启动方式，后者是明显启动者想让activity如何启动，能过intent设置，但两者有相通性

3、NEW_TASK、SINGLE_TASK、SINGLE_INSTANCE：使用这三者均不建议使用startActivityForResut，而只限于使用startActivity即r.resultTo=0，不需要回传数据的情况下；第1个是会新起一个task，即两个task之间最好不进行数据回传；2和3的相同在于，如果已经存在这样的task和component以及其他相同数据如intent，则均跳到相应栈中，不存在则声明一个新的task；不同点在于：2的task里可以包含多个activity，而3仅能包含一个；可能跟每个task内存大小有关，不同功用的activity可以申请不同的task使用，这一点也可以看上面“Android基本之Activity LaunchMode详解”

4、CLEAR_TOP、REORDER_TO_FRONT：前者如自己存在，则清除该栈上面的其他activity；后者仅把自己放在最上面；举例A1->A2->A3，前者启动A2则变成A1->A2，后者启动A2则变成A1->A3->A2

5、NO_HISTORY：不要保存自己，设置A3，则A1->A2->A3->A4，执行完还是A1->A2，皮之不存，毛将焉附。

一般情况下，以上如果调整栈的顺序，那么是可以执行的；如A、B、C三个栈，分别有2个activity，如果从C切换到B，那么是这样的A1->A2->B1->B2->C1->C2，调整后A1->A2->C1->C2->B1->B2。

系统还提供另外一种办法来设置activity的启动方式，那就是

1、android:clearTaskOnLaunch=true/false：是否清除task里的其他activity

2、android:finishOnTaskLaunch：是否关闭task中已有的此activity

3、android:allowTaskReparent：是否将自己带入启动的task中

4、android:alwaysRetainTaskState：是否由系统维护activity状态；一般应用在根activity，每次可以打开最后打开的页面

最近讲的几个东西之间的关系，画了一张图，如下所示

正式启动工作（主要流程均为ActivityThread执行-在attach时初始化）

一、暂停当前activity

1、判断该activity是否存在；然后执行onUserLeaving方法，避免此activity再与物理按键交互，如后退键

2、调用performPauseActivity（告知暂停而非超时等情况，将prev指向自己），先onSaveInstanceState，再执行onPause

·3、报告AMS暂停完毕，通过IPC调用AMS的completePauseActivity方法

二、调用resumeTopActivity方法：

1、如果mHistory有记录且直接启动，否则执行startHomeActivityLocked方法启动主界面程序；

2、系统处于睡眠状态或当前activity未被暂停，则停止；

3、从mStoppingActivities和mWarningVisibleActivities里移除目标对象；

4、将被停止的activity设置为不可见状态，通知activty或task切换

5、判断目录进程是否存在并且activityThread存活，否则执行startSpecificActivityLocked方法；如果进程不存在，则调用

Process类启动新进程，设置pid加入ProcessRecord，启动完之后再通知Ams启动目标Activity，至于启动Process的过程跟调用

暂停或启用activity的过程无异，仅仅参数发生变化而已，以及变量不同和意义不同。当然我们再讲一点，启动进程毕

竟是个重要流程，提取odex文件，前面几篇文章有过介绍，指已经优化过的dex文件，通过Service、Provider和

Broadcast加入引用，创建完成。

6、最终调用performLaunchActivity，执行attach，执行setTheme，几个on方法，拿到DecorView加入Wms，设

置可见。

接下来咱们讲讲停止工作：一般情况下是长时间不使用，或者应用内存紧张，或者启动时设置no_history才会执行，执行过程

而应用与上面生命周期无异，也就是设置不可见，加个mStoppingActivities，异步通知Ams停止，最后调用onStop方法等等，

关闭activity也同样如此；至于关闭的优先级前面似乎没讲，接下来会着重介绍一下。

Android系统如何管理自己内存的？同样可以预习一下，原理协同，再做补充。

一般情况下优化级分为-16到15级，而android默认仅使用0-15级，越小优先级越高，当前可见activity最高为0。

为什么会产生这个优化级，主要android采用的是关闭而不退出，退出而不清理的原则，主要为了二次加载更加快速；

其次是上面停止activity的原因。而这个规则由Ams加权得出，有这样几个变量：是否展示在当前页或是持久化

activity、相应的配合组件、剩余内存量、HOME进程、活跃activity数量和组件等，就像JVM的内存管理规则一样，

详见：Java高级之虚拟机垃圾回收机制

由于Ams无法预知内存的变动（OOM除外），因而采用这套机制：最先是空进程（无activity进程），其次是

activity，再次是前台的配合组件，如Service、Receiver、Provider，最后才是前台activity；而这些操作由OOM Killer

进程直接管理，关于activity回收需要满足以下几种情况：

1、finish操作或crash或anr，通过updateOomAdjLocked方法让其指定优先级，动态调整

2、如果运行的activity超过20个，必须是已经stop的、不可见的、非常驻进程

因而不合理的手机架构也会造成系统的崩溃。PS:持久化对象的在ProcessRecord的persistent变量是否为true

LocalActivityManager存在于Activity内部，用来装载和管理activity以及各种状态，维持一个最低的内存消耗；核

心在于它使用UI线程的activityThread来装载指定的 activity；有同学可能会问task越少或者histroyRecord越小，内存

会占用越小吗?这个问题跟手机里装一个app和装n个app重量是否增加是一样的道理，但是越过限制以后（task允许）

内存占用确实会变大，直到出现OOM。

以下是按键方面的内容（锁屏下，基本均不操作）

1、后退键：Activity里监听到onBackPressed方法；一般执行的是finish动作，执行performDestroyActivity方法

2、Home键：Acitivty的onKey方法无法截取它，属于设计原因；Wms中使用PhoneWindowManager类中的

interceptKeyTi截取消息，发现是它，再执行launchHomeFromHotKey；2.0之后添加另一个Home键执行

startDockOrHome方法来监听硬件。

与普通的启动区别在于，能启动特殊的intent，方法在ContextImpl里。而长按震动、关闭所有窗口、会弹出LRT-

lasted recent task，可以调用Ams的getRecentTask来取出，通过弹出的窗体的点击事件，进入相应的应用。

总结一下：

进程启动：1、内核创建进程数据结构，指出其地址总线

2、装载函数，读取代码，拿到数据总线

3、将程序指针指向目标地址入口

虚拟机启动：首次是从Zygote进程fork出来一个子进程，用来加载资源，然后启动SystemSever，用来监

控手机按键和触摸事件，以及管理Ams、Pms、Wms等，最终根据配置文件的HomeActivity，启动它。

Activity启动，然后触发init.rc文件执行main函数，启动一个ActivityThread

这就是所谓的UI线程，由Looper声明一个MessageQueue，接着创建Activity对象，初始化ViewRoot和token，用来分

发消息和接收转换为本地消息，为后面执行Activity的生命周期，创建PhoneWindow，执行attach方法，初始化内部组

件，根据Wms返回的消息，适时的执行生命周期，执行setContentView创建DecorView（View内部也有ViewRoot来设置View的各种属性），由Wms加入到窗口中，设置Visiable，加载结束。

注：每个应用仅有一个ActivityThread来异步处理内部事务，如果出错则App Crash；具体应用启动后，会创建ApplicationThread和ActivityThread，分别用来处理应用事务和Activity事务，并且创建MessageQueue，不停的轮循；AMS通过判断加载某个Activity和资源的加载情况，将消息从手机端通过Binder发给当前应用的ViewRoot对象，通过handler把消息放入消息队列，轮循出来的消息处理，即推动Activity的生命周期执行。