Android | 一個進程有多少個 Context 對象（答對的不多）

前言

“一個進程有多少 Context 對象基茵？” 這是一個比較初級的問題奋构。但是，從這個問題卻可以看出面試者對Android源碼是否具備最基本的認識拱层；
如果你試圖直接從網(wǎng)上尋找答案弥臼，而不是自己閱讀源碼，很可能你會給出這樣的答案：~~Context對象個數(shù) = Service對象個數(shù) + Activity對象個數(shù) + 1~~舱呻，因為網(wǎng)上 99% 的文章 / 面經(jīng)就是這么講的醋火。但是，你覺得他們說得對嗎箱吕？

1. Context 繼承關(guān)系

Context是一個抽象類芥驳，具體的實現(xiàn)類有Application、Activity茬高、Service與ContextImpl兆旬。為方便區(qū)分，通常也稱為ApplicationConext怎栽、ActivityContext與ServiceContext丽猬，具體 UML 類圖如下：

可以看到宿饱，除了我們熟悉的Application、Activity脚祟、Service谬以，繼承關(guān)系上還有ContextWrapper與ContextThemeWrapper，它們的作用 & 職責如下：

ContextWrapper
- 定義：Context包裝類
- 作用：持有基礎(chǔ)對象的引用(mBase)由桌，并且實現(xiàn)了Context接口为黎，將所有方法調(diào)用請求轉(zhuǎn)發(fā)給基礎(chǔ)對象

// ContextWrapper.java

Context mBase;

public ContextWrapper(Context base) {
    mBase = base;
}
    
// 【分析點1：綁定基礎(chǔ)對象（見todo）】
protected void attachBaseContext(Context base) {
    if (mBase != null) {
        throw new IllegalStateException("Base context already set");
    }
    mBase = base;
}

@Override
public void startActivity(Intent intent) {
    // 轉(zhuǎn)發(fā)給 mBase
    mBase.startActivity(intent);
}

ContextThemeWrapper
- 定義：Context包裝類
  【todo】

2. Application 對象

我們都知道，在啟動四大組件（Activity行您、Service铭乾、ContentProvider, BroadcastReceiver）時，如果對應(yīng)的進程未啟動娃循，就需要先創(chuàng)建進程炕檩，相應(yīng)地也會創(chuàng)建一個Application對象。若還不了解捌斧，請務(wù)必閱讀：《Android | 帶你理解 Application 的創(chuàng)建過程》。簡單來說：

在system_server進程骤星，通過AMS#getProcessRecordLocked(...)獲取進程信息(ProcessRecord)经瓷；
若不存在，則調(diào)用AMS#startProcessLocked(...)創(chuàng)建進程
在Zygote孵化目標進程之后洞难，在目標進程反射執(zhí)行ActivityThread#main()舆吮，并最終在ActivityThread#handleBindApplication(...)中創(chuàng)建Application對象

// ActivityThread.java

Application mInitialApplication;
final ArrayList<Application> mAllApplications = new ArrayList<Application>();

private void handleBindApplication(AppBindData data) {
    // ...
    Application app;
    // data.info 為 LoadedApk.java
    app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
    // ...
    mInitialApplication = app;
    // ...
}

// LoadedApk.java

private Application mApplication;

public Application makeApplication(...) {
    // 創(chuàng)建基礎(chǔ)對象 ContextImpl
    ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);
    // 反射調(diào)用創(chuàng)建 Application 對象
    app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(cl, appClass, appContext);
    // ContextImpl 也持有包裝類 Application
    appContext.setOuterContext(app);
    // 保存創(chuàng)建的 Application 對象
    mActivityThread.mAllApplications.add(app);
    mApplication = app;
}

// Instrumentation.java

public Application newApplication(ClassLoader cl, String className, Context context) {
    // 反射調(diào)用創(chuàng)建 Application 對象
    Application app = getFactory(context.getPackageName()).instantiateApplication(cl, className);
    app.attach(context);
    return app;
}

// Application.java
final void attach(Context context) {
    // 設(shè)置包裝類 Application 的基礎(chǔ)對象
    attachBaseContext(context);
    mLoadedApk = ContextImpl.getImpl(context).mPackageInfo;
}

總結(jié)要點如下：

一個Application對象相當于存在兩個Context對象（代理對象與基礎(chǔ)對象）
Application對象與ContextImpl對象相互引用

3. Activity 對象

這一節(jié)我們來看Activity對象的創(chuàng)建過程，若還不了解队贱，請務(wù)必閱讀：《Android | 帶你理解 startActivity() 的執(zhí)行過程》色冀，簡單來說：

創(chuàng)建Application對象之后，最后在ActivityThread#handleLaunchActivity(...)中創(chuàng)建Activity對象

// ActivityThread.java

public Activity handleLaunchActivity(...) {
    // ...
    final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
    // ...
}

private Activity performLaunchActivity(...) {
    // ...
    // 創(chuàng)建基礎(chǔ)對象 ContextImpl
    ContextImpl appContext = ContextImpl.createActivityContext(...);
    // 反射調(diào)用創(chuàng)建 Activity 對象
    Activity activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);
    // 相互引用
    appContext.setOuterContext(activity);
    activity.attach(appContext,...)
    // ...
}

總結(jié)要點如下：

一個Activity對象相當于存在兩個Context對象（代理對象與基礎(chǔ)對象）
Activity對象與ContextImpl對象相互引用

4. Service 對象

這一節(jié)我們來看Service對象的創(chuàng)建過程柱嫌，若還不了解锋恬，請務(wù)必閱讀：《Android | 帶你理解 startService() 的執(zhí)行過程》與《Android | 帶你理解 bindService() 的執(zhí)行過程》，簡單來說：

創(chuàng)建Application對象之后编丘，startService(...)最后在ActivityThread#handleCreateService(...)中創(chuàng)建Service對象
創(chuàng)建Application對象之后与学，bindService(...)最后在ActivityThread#handleCreateService(...)中創(chuàng)建Service對象，在ActivityThread#handleBindService(...)中綁定Service（注意：兩個方法都在遠程進程執(zhí)行）

// ActivityThread.java

private void handleCreateService(...) {
    // ...
    // 反射調(diào)用創(chuàng)建 Serivce 對象
    Serivce service = packageInfo.getAppFactory().instantiateService(cl, data.info.name, data.intent);
    // 創(chuàng)建基礎(chǔ)對象 ContextImpl
    ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo);
    // 相互引用
    context.setOuterContext(service);
    service.attach(...);
}

總結(jié)要點如下：

一個Serivce對象相當于存在兩個Context對象（代理對象與基礎(chǔ)對象）
Serivce對象與ContextImpl對象相互引用

5. 問題回歸

到這里嘉抓，我們回歸開頭提出的問題索守，結(jié)論是：Context個數(shù) = Service個數(shù) + Activity個數(shù) + Application個數(shù) + ContextImpl個數(shù)。

考慮到Application等與ContextImpl間的代理關(guān)系抑片，也可以寫為：Context 個數(shù) = 2 x（Service 個數(shù) + Activity 個數(shù) + Application 個數(shù)） + 其他 ContextImpl 個數(shù)

可能有的小伙伴會問卵佛，“這個問題沒有實際價值啊，不知道答案照樣可以正常開發(fā)”。是的截汪，如果僅僅滿足于對Context的字典式認知疾牲，那么這個問題確實不會發(fā)揮太大的價值。
更重要的是以這個問題為線索衙解，去理解四大組件的啟動流程 & 原理阳柔，甚至去發(fā)掘更多問題，例如：