frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/
  - ActivityManagerService.java
  - ProcessRecord
  - ActivityStackSupervisor.java 
  - ActivityStack.java
  - ActiveServices
  - BroadcastQueue

一. 引言

Android系統(tǒng)內(nèi)部非常復(fù)雜缘眶，經(jīng)層層封裝后，app只需要簡(jiǎn)單的幾行代碼便可完成任一組件的啟動(dòng)/結(jié)束、 生命周期的操作面殖。然而每一次看似簡(jiǎn)單的操作，背后所有的復(fù)雜工作都是交由系統(tǒng)來完成哭廉。

組件啟動(dòng)后脊僚，首先需要依賴進(jìn)程，那么就需要先創(chuàng)建進(jìn)程遵绰，系統(tǒng)需要記錄每個(gè)進(jìn)程辽幌，這便產(chǎn)生了ProcessRecord。 Android中椿访，對(duì)于進(jìn)程的概念被弱化乌企，通過抽象后的四大組件。讓開發(fā)者幾乎感受不到進(jìn)程的存在成玫。 當(dāng)應(yīng)用退出時(shí)加酵，進(jìn)程也并非馬上退出，而是成為cache/empty進(jìn)程哭当，下次該應(yīng)用再啟動(dòng)的時(shí)候虽画，可以不用 再創(chuàng)建進(jìn)程直接初始化組件即可，提高啟動(dòng)速度荣病。先來說一說進(jìn)程码撰。

二. 進(jìn)程管理

Android系統(tǒng)中用于描述進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是ProcessRecord對(duì)象，AMS便是管理進(jìn)程的核心模塊个盆。四大組件 （Activity,Service, BroadcastReceiver, ContentProvider）定義在AndroidManifest.xml文件脖岛， 每一項(xiàng)都可以用屬性android:process指定所運(yùn)行的進(jìn)程。同一個(gè)app可以運(yùn)行在通過一個(gè)進(jìn)程颊亮，也可以運(yùn)行在多個(gè)進(jìn)程柴梆， 甚至多個(gè)app可以共享同一個(gè)進(jìn)程。例如：AndroidManifest.xml中定義Service：

<service android:name =".GityuanService" android:process =":remote" >  
    <intent-filter>  
       <action android:name ="com.action.gityuan" />  
    </intent-filter>  
</service>

GityuanService這個(gè)服務(wù)運(yùn)行在remote進(jìn)程终惑。

2.1 進(jìn)程關(guān)系圖

以一幅圖來展示AMS管理進(jìn)程的相關(guān)成員變量以及ProcessRecord對(duì)象：

點(diǎn)擊查看大圖

[圖片上傳中...(image-dc86ea-1513257973227-2)]

2.2 進(jìn)程與AMS的關(guān)聯(lián)

這里只介紹AMS的進(jìn)程相關(guān)的成員變量：

1. mProcessNames：數(shù)據(jù)類型為ProcessMap<processrecord style="box-sizing: border-box; user-select: text !important;">绍在，以進(jìn)程名和userId為key來記錄ProcessRecord;</processrecord>
   • 添加進(jìn)程，addProcessNameLocked()
   • 刪除進(jìn)程，removeProcessNameLocked()
2. mPidsSelfLocked: 數(shù)據(jù)類型為SparseArray<processrecord style="box-sizing: border-box; user-select: text !important;">偿渡，以進(jìn)程pid為key來記錄ProcessRecord;</processrecord>
   • startProcessLocked()臼寄，移除已存在進(jìn)程，增加新創(chuàng)建進(jìn)程pid信息溜宽；
   • removeProcessLocked吉拳，processStartTimedOutLocked，cleanUpApplicationRecordLocked移除進(jìn)程适揉；
3. mLruProcesses：數(shù)據(jù)類型為ArrayList<processrecord style="box-sizing: border-box; user-select: text !important;">留攒，以進(jìn)程最近使用情況來排序記錄ProcessRecord;</processrecord>
   • 其中第一個(gè)元素代表的便是最近最少使用的進(jìn)程；
   • updateLruProcessLocked()更新進(jìn)程隊(duì)列位置嫉嘀；
4. mRemovedProcesses：數(shù)據(jù)類型為ArrayList<processrecord style="box-sizing: border-box; user-select: text !important;">炼邀，記錄所有需要強(qiáng)制移除的進(jìn)程；</processrecord>
5. mProcessesToGc：數(shù)據(jù)類型為ArrayList<processrecord style="box-sizing: border-box; user-select: text !important;">剪侮，記錄系統(tǒng)進(jìn)入idle狀態(tài)需執(zhí)行g(shù)c操作的進(jìn)程拭宁；</processrecord>
6. mPendingPssProcesses：數(shù)據(jù)類型為ArrayList<processrecord style="box-sizing: border-box; user-select: text !important;">，記錄將要收集內(nèi)存使用數(shù)據(jù)PSS的進(jìn)程票彪；</processrecord>
7. mProcessesOnHold：數(shù)據(jù)類型為ArrayList<processrecord style="box-sizing: border-box; user-select: text !important;">，記錄剛開機(jī)過程不狮，系統(tǒng)還沒與偶準(zhǔn)備就緒的情況下降铸， 所有需要啟動(dòng)的進(jìn)程都放入到該隊(duì)列；</processrecord>
8. mPersistentStartingProcesses：數(shù)據(jù)類型ArrayList<processrecord style="box-sizing: border-box; user-select: text !important;">摇零，正在啟動(dòng)的persistent進(jìn)程推掸；</processrecord>
9. mHomeProcess: 記錄包含home Activity所在的進(jìn)程；
10. mPreviousProcess：記錄用戶上一次剛訪問的進(jìn)程驻仅；其中mPreviousProcessVisibleTime記錄上一個(gè)進(jìn)程的用戶訪問時(shí)間谅畅；
11. mProcessList: 數(shù)據(jù)類型ProcessList，用于進(jìn)程管理噪服，Adj常量定義位于該文件毡泻；

其中最為常見的是mProcessNames，mPidsSelfLocked粘优，mLruProcesses這3個(gè)對(duì)象仇味；

2.3 進(jìn)程與組件的關(guān)聯(lián)

系統(tǒng)AMS這邊是由ProcessRecord對(duì)象記錄進(jìn)程，進(jìn)程自身比較重要成員變量如下：

1. processName：記錄進(jìn)程名雹顺，默認(rèn)情況下進(jìn)程名和該進(jìn)程運(yùn)行的第一個(gè)apk的包名是相同的丹墨，當(dāng)然也可以自定義進(jìn)程名；
2. pid: 記錄進(jìn)程pid嬉愧，該值在由進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)內(nèi)核所分配的贩挣。
3. thread：執(zhí)行完attachApplicationLocked()方法，會(huì)把客戶端進(jìn)程ApplicationThread的binder服務(wù)的代理端傳遞到 AMS，并保持到ProcessRecord的成員變量thread王财；
   • ProcessRecord.makeActive卵迂，賦值；
   • ProcessRecord.makeInactive搪搏，清空狭握；
4. info：記錄運(yùn)行在該進(jìn)程的第一個(gè)應(yīng)用；
5. pkgList: 記錄運(yùn)行在該進(jìn)程中所有的包名疯溺，比如通過addPackage()添加论颅；
6. pkgDeps：記錄該進(jìn)程所依賴的包名，比如通過addPackageDependency()添加囱嫩；
7. lastActivityTime：每次updateLruProcessLocked()過程會(huì)更新該值恃疯；
8. killedByAm：當(dāng)值為true，意味著該進(jìn)程是被AMS所殺墨闲，而非由于內(nèi)存低而被LMK所殺今妄；
9. killed：當(dāng)值為true，意味著該進(jìn)程被殺鸳碧，不論是AMS還是其他方式盾鳞；
10. waitingToKill：比如cleanUpRemovedTaskLocked()過程會(huì)賦值為”remove task”，當(dāng)該進(jìn)程處于后臺(tái)且

任一組件都運(yùn)行在某個(gè)進(jìn)程瞻离，再來說說ProcessRecord對(duì)象中與組件的關(guān)聯(lián)關(guān)系：

說明：

• connections：舉例來說腾仅，進(jìn)程A調(diào)用bindService()方法去bind遠(yuǎn)程進(jìn)程B的Service。 此時(shí)會(huì)在進(jìn)程A的ProcessRecord.connections添加一個(gè)ConnectionRecord.
• pubProviders: 該進(jìn)程所有對(duì)外發(fā)布的ContentProvider信息套利，這是是以ArrayMap形式保存推励，即 以provider的name為key,以ContentProviderRecord為value的鍵值對(duì)結(jié)構(gòu)體。
• conProviders: 當(dāng)進(jìn)程A調(diào)用query()的過程肉迫，會(huì)執(zhí)行g(shù)etContentProvider()方法去向進(jìn)程B請(qǐng)求 provider的代理验辞。此時(shí)會(huì)在進(jìn)程A的ProcessRecord.conProviders添加一個(gè)ContentProviderConnection。

三. AMS的組件管理

組件啟動(dòng)喊衫，先填充完進(jìn)程信息跌造，接下來還需要完善組件本身的信息，各個(gè)組件在system_server的核心信息記錄如下：

• Service的信息記錄在ActiveServices和AMS
• Broadcast信息記錄在BroadcastQueue和AMS
• Activity信息記錄在ActivityStack族购，ActivityStackSupervisor鼻听，以及AMS;
• Provider信息記錄在ProviderMap和AMS;

可見，AMS是整個(gè)四大組件最為核心的對(duì)象联四，所有組件都或多或少依賴該對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息撑碴。 關(guān)系圖如下：點(diǎn)擊查看大圖

[圖片上傳中...(image-5a3c91-1513257973227-1)]

3.1 Activity

AMS對(duì)象

public final class ActivityManagerService extends ...{
    //當(dāng)前聚焦的Activity
    ActivityRecord mFocusedActivity = null;
    //用于管理各個(gè)Activity棧
    final ActivityStackSupervisor mStackSupervisor;
}

ASS對(duì)象

public final class ActivityStackSupervisor implements DisplayListener {
    //桌面app所在棧
    ActivityStack mHomeStack;

    //當(dāng)前可以接受Input事件，或許啟動(dòng)下一個(gè)Activity的棧
    ActivityStack mFocusedStack;

    //當(dāng)該值等于mFocusedStack朝墩，代表當(dāng)前棧頂?shù)腁ctivity已進(jìn)入resumed狀態(tài)醉拓；
    //當(dāng)該值等于上一個(gè)舊棧時(shí)伟姐，代表正處理activity切換狀態(tài)；
    private ActivityStack mLastFocusedStack;

    //在完成相應(yīng)目標(biāo)前亿卤，等待新的Activity成為可見的Activity列表
    final ArrayList<ActivityRecord> mWaitingVisibleActivities = new ArrayList<>();

    //等待找到下一個(gè)可見Activity的等待列表
    final ArrayList<IActivityManager.WaitResult> mWaitingActivityVisible = new ArrayList<>();

    //等待找到下一個(gè)已啟動(dòng)Activity的等待列表
    final ArrayList<IActivityManager.WaitResult> mWaitingActivityLaunched = new ArrayList<>();

    //等待上一個(gè)activity安置完成愤兵，則即將進(jìn)入被stopped的Activity列表
    final ArrayList<ActivityRecord> mStoppingActivities = new ArrayList<>();

    //等待上一個(gè)activity安置完成，則即將進(jìn)入被finished的Activity列表
    final ArrayList<ActivityRecord> mFinishingActivities = new ArrayList<>();

    //即將進(jìn)入sleep狀態(tài)的進(jìn)程所對(duì)應(yīng)的Activity列表
    final ArrayList<ActivityRecord> mGoingToSleepActivities = new ArrayList<>();
}

AS對(duì)象

final class ActivityStack{
    //記錄該棧中所有的task
    private final ArrayList<TaskRecord> mTaskHistory = new ArrayList<>();

    //按LRU方式排序的Activity列表排吴，隊(duì)尾成員是最新活動(dòng)的Activity
    final ArrayList<ActivityRecord> mLRUActivities = new ArrayList<>();

    //正在執(zhí)行pausing過程的Activity
    ActivityRecord mPausingActivity = null;

    //已處于paused狀態(tài)的Activity
    ActivityRecord mLastPausedActivity = null;

    //已處于Resumed狀態(tài)的Activity
    ActivityRecord mResumedActivity = null;
}

3.2 Service

[-> ActiveServices.java]

public final class ActiveServices {
    //記錄不同User下所有的Service信息
    final SparseArray<ServiceMap> mServiceMap = new SparseArray<>();

    //bind service的連接信息秆乳，以IServiceConnection的Bp端作為Keys
    final ArrayMap<IBinder, ArrayList<ConnectionRecord>> mServiceConnections = new ArrayMap<>();

    //已請(qǐng)求啟動(dòng)但尚未啟動(dòng)的Service列表
    final ArrayList<ServiceRecord> mPendingServices = new ArrayList<>();

    //crash后需要計(jì)劃重啟的Service列表
    final ArrayList<ServiceRecord> mRestartingServices = new ArrayList<>();

    //正在執(zhí)行destroyed的service列表
    final ArrayList<ServiceRecord> mDestroyingServices = new ArrayList<>();
}

3.3 Broadcast

[-> ActivityManagerService.java]

public final class ActivityManagerService extends ...{
    //前臺(tái)廣播隊(duì)列
    BroadcastQueue mFgBroadcastQueue;
    //后臺(tái)廣播隊(duì)列
    BroadcastQueue mBgBroadcastQueue;
    //廣播隊(duì)列數(shù)組，也就是前臺(tái)和后臺(tái)廣播隊(duì)列
    final BroadcastQueue[] mBroadcastQueues = new BroadcastQueue[2];

    //粘性廣播钻哩，[userId屹堰，action，ArrayList<Intent>]
    final SparseArray<ArrayMap<String, ArrayList<Intent>>> mStickyBroadcasts;

    //動(dòng)態(tài)注冊(cè)的廣播接收者街氢，其中key為客戶端InnerReceiver的Bp端扯键，value為ReceiverList
    final HashMap<IBinder, ReceiverList> mRegisteredReceivers = new HashMap<>();

    //從廣播intent到已注冊(cè)接收者的解析器
    final IntentResolver<BroadcastFilter, BroadcastFilter> mReceiverResolver；
}

[-> BroadcastQueue.java]

public final class BroadcastQueue{
    //并行廣播列表
    final ArrayList<BroadcastRecord> mParallelBroadcasts = new ArrayList<>();
    //串行廣播列表
    final ArrayList<BroadcastRecord> mOrderedBroadcasts = new ArrayList<>();

    //即將要處理的串行廣播珊肃，等待目標(biāo)進(jìn)程創(chuàng)建完成荣刑。每個(gè)廣播隊(duì)列只有一個(gè)，其他必須等待該廣播完成伦乔。
    BroadcastRecord mPendingBroadcast = null;
}

3.4 Provider

[-> ActivityManagerService.java]

public final class ActivityManagerService extends ...{
    //記錄系統(tǒng)所有的provider信息
    final ProviderMap mProviderMap;

    //記錄有client正在等待的provider列表厉亏，當(dāng)provider發(fā)布完成則從該隊(duì)列移除
    final ArrayList<ContentProviderRecord> mLaunchingProviders;
}

[-> ProviderMap.java]

public final class ProviderMap {
    //以provider名字(auth)為key的方式所記錄的provider信息
    private final HashMap<String, ContentProviderRecord> mSingletonByName;
    //以provider組件名(ComponentName)為key的方式所記錄的provider信息
    private final HashMap<ComponentName, ContentProviderRecord> mSingletonByClass;

    //記錄不同UserId下的，以auth為key的方式所記錄的provider信息
    private final SparseArray<HashMap<String, ContentProviderRecord>> mProvidersByNamePerUser;
    //記錄不同UserId下的烈和，以ComponentName為key的方式所記錄的provider信息
    private final SparseArray<HashMap<ComponentName, ContentProviderRecord>> mProvidersByClassPerUser;
}

同一個(gè)provider組件名爱只，可能對(duì)應(yīng)多個(gè)provider名。

四. App端的組件信息

關(guān)系圖如下：點(diǎn)擊查看大圖

[圖片上傳中...(image-6b8d58-1513257973227-0)]

App端的組件信息斥杜，都保存在ActivityThread和LoadedApk這兩個(gè)對(duì)象虱颗，主要保存信息：

• ActivityThread：記錄provider, activity, service在客戶端的相關(guān)信息沥匈；
• LoadedApk: 記錄動(dòng)態(tài)注冊(cè)的廣播接收器蔗喂，以及bind方式啟動(dòng)service在客戶端的相關(guān)信息；