Android Framework 初探
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:
- 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.
- 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。
- 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。
- 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:
- 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。
- 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();
- 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。
- Activity类:这个类我们比较熟悉,APK运行的最小单位。
- 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。
- Window类:提供一些通用的窗口操作API.
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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