首先枫浙，簡(jiǎn)單介紹一下Android的體系結(jié)構(gòu)
LINUX KERNEL：Linux核心语泽，Android系統(tǒng)是基于Linux系統(tǒng)修改過(guò)來(lái)的徐勃，Android底層都是Linux的東西窒百，大多都是操作硬件的一些驅(qū)動(dòng)熟丸，如Display?Driver症杏、Audio?Drivers等等装获。
LIBRARIES：用C語(yǔ)言編寫(xiě)的完成Android核心功能的一些類(lèi)庫(kù)，如：OpenGL|ES（圖形圖像引擎簡(jiǎn)化版）厉颤、WebKit（瀏覽器內(nèi)核）穴豫、SQLite（輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)）、Surface?Manager（界面管理器）逼友、Media?Framework（多媒體框架）精肃、FreeType（字體類(lèi)庫(kù)）潘鲫、SGL（另一個(gè)圖形圖像引擎）、SSL（基于TCP的安全協(xié)議）肋杖、libc（零散的類(lèi)庫(kù)）溉仑。
APPLICATION?FRAMEWORK：應(yīng)用框架層，全部是用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的状植，供開(kāi)發(fā)人員調(diào)用浊竟。
APPLICATIONS：應(yīng)用層，我們安裝的所有應(yīng)用都屬于這一層津畸，如振定，微信，植物大戰(zhàn)僵尸肉拓。
ANDROID?RUNTIME ：Core?Libraries：核心類(lèi)庫(kù)后频。????????Dalvik?Virtual?Machine：Android底層是Linux系統(tǒng)，使用C暖途、C++語(yǔ)言編寫(xiě)的卑惜，所以Android程序（Java語(yǔ)言編寫(xiě)）要在Linux上運(yùn)行就需要虛擬機(jī)，也就是DVM驻售。
舉例：鬧鐘應(yīng)用露久。
鬧鐘應(yīng)用的功能實(shí)際上就是定時(shí)播放音樂(lè)。鬧鐘應(yīng)用調(diào)用APPLICATION?FRAMEWORK層的MediaPlayer欺栗，MeidaPlayer訪問(wèn)LIBRARIES層中的Media?Framework毫痕，Media?Framework再使用C語(yǔ)言操作Andio?Drivers去播放音樂(lè)。
接下來(lái)迟几，重點(diǎn)認(rèn)識(shí)Framework層
一消请、framework功能
Framework其實(shí)可以簡(jiǎn)單的理解為一些API的庫(kù)房，android開(kāi)發(fā)人員將一些基本功能實(shí)現(xiàn)类腮，通過(guò)接口提供給上層調(diào)用臊泰，可以重復(fù)的調(diào)用我們可以稱Framework層才真正是Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的層，在這層里定義的API都是用Java語(yǔ)言編寫(xiě)存哲。但是又因?yàn)樗薐NI的方法因宇，JNI用C/C++編寫(xiě)接口七婴，根據(jù)函數(shù)表查詢調(diào)用核心庫(kù)層里的底層方法祟偷，最終訪問(wèn)到Linux內(nèi)核。那么Framework層的作用就有2個(gè)打厘。
1.用Java語(yǔ)言編寫(xiě)一些規(guī)范化的模塊封裝成框架修肠，供APP層開(kāi)發(fā)者調(diào)用開(kāi)發(fā)出具有特殊業(yè)務(wù)的手機(jī)應(yīng)用。
2.用Java Native Interface調(diào)用core lib層的本地方法户盯，JNI的庫(kù)是在Dalvik虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)加載進(jìn)去的嵌施，Dalvik會(huì)直接去尋址這個(gè)JNI方法饲化，然后去調(diào)用。
兩種方式的結(jié)合達(dá)到了Java方法和操作系統(tǒng)的相互通信吗伤。Android為什么要用Java編寫(xiě)Framework層呢吃靠？直接用C或C++不是更好？有關(guān)專(zhuān)家給出了如下解釋?zhuān)?/p>
C/C++過(guò)于底層足淆，開(kāi)發(fā)者要花很多的經(jīng)歷對(duì)C/C++的語(yǔ)言研究清楚巢块，例如C/C++的內(nèi)存機(jī)制，如果稍不注意巧号，就會(huì)忘了開(kāi)啟或者釋放族奢。而Java的GC會(huì)自動(dòng)處理這些，省去了很多的時(shí)間讓開(kāi)發(fā)者專(zhuān)注于自己的業(yè)務(wù)丹鸿。所以才會(huì)從C/C++的底層慢慢向上變成了JAVA的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言越走，該層通過(guò)JNI和核心運(yùn)行庫(kù)層進(jìn)行交互。
Activity Manager ： 用來(lái)管理應(yīng)用程序生命周期并提供常用的導(dǎo)航回退功能靠欢。
Window Manager：提供一些我們?cè)L問(wèn)手機(jī)屏幕的方法廊敌。屏幕的透明度、亮度门怪、背景庭敦。
Content Providers：使得應(yīng)用程序可以訪問(wèn)另一個(gè)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)（如聯(lián)系人數(shù)據(jù)庫(kù))， 或者共享它們自己的數(shù)據(jù)薪缆。
View System：可以用來(lái)構(gòu)建應(yīng)用程序秧廉， 它包括列表（Lists)，網(wǎng)格（Grids)拣帽，文本框（Textboxes)疼电，按鈕（Buttons)， 甚至可嵌入的web瀏覽器减拭。
Notification Manager：使得應(yīng)用程序可以在狀態(tài)欄中顯示自定義的提示信息蔽豺。
Package Manager：提供對(duì)系統(tǒng)的安裝包的訪問(wèn)。包括安裝拧粪、卸載應(yīng)用修陡，查詢permission相關(guān)信息，查詢Application相關(guān)信息等可霎。
Telephony Manager ：主要提供了一系列用于訪問(wèn)與手機(jī)通訊相關(guān)的狀態(tài)和信息的方法魄鸦，查詢電信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，sim卡的信息等癣朗。
Resource Manager：提供非代碼資源的訪問(wèn)拾因，如本地字符串，圖形，和布局文件（Layout files )绢记。
Location Manager：提供設(shè)備的地址位置的獲取方式扁达。很顯然，GPS導(dǎo)航肯定能用到位置服務(wù)蠢熄。
XMPP：可擴(kuò)展通訊和表示協(xié)議跪解。前身為Jabber，提供即時(shí)通信服務(wù)签孔。例如推送功能,Google Talk惠遏。
Framework層提供的服務(wù)還有很多，就不一一列出啦骏啰。
二节吮、Activity Framework結(jié)構(gòu)及運(yùn)行框架
1．Activity的創(chuàng)建會(huì)創(chuàng)建PhoneWindow，PhoneWindow會(huì)創(chuàng)建DocerView判耕，DocerView會(huì)創(chuàng)建View和ViewGroup透绩。
2.應(yīng)用程序在Activity中添加和刪除窗口，是通過(guò)調(diào)用WindowManager類(lèi)的addView和RemoveView函數(shù)達(dá)成壁熄，具體實(shí)現(xiàn)是通過(guò)橋接模式實(shí)現(xiàn)的WindowManagerImpl來(lái)實(shí)現(xiàn)帚豪。進(jìn)而轉(zhuǎn)向調(diào)用ViewRoot類(lèi)的setView和removeViewLocked，然后通過(guò)IPC機(jī)制調(diào)用到WMS中的addWindow和removeWindow來(lái)完成草丧。
3.當(dāng)AMS（ActivityManagerService）通知ActivityThread銷(xiāo)毀某個(gè)Activity時(shí)狸臣，ActivityThread會(huì)直接調(diào)用WindowManager的removeView方法刪除窗口，實(shí)現(xiàn)在WindowManagerImpl類(lèi)昌执。
4.AMS調(diào)用WMS（WindowManagerService）烛亦，一般情況是告訴WMS一些消息，比如某個(gè)新的Activity要啟動(dòng)了懂拾，從而WMS會(huì)保存一個(gè)該Activity記錄的引用煤禽，有時(shí)也會(huì)直接調(diào)用WMS的接口，比如切換窗口時(shí)岖赋，啟動(dòng)切換窗口是直接調(diào)用WMS的setAppStartingWindow檬果。
5.WMS內(nèi)部是全權(quán)接管了輸入消息的處理和屏幕的繪制，輸入消息的處理是借助于InputManager類(lèi)完成唐断，InputManger類(lèi)會(huì)生成兩個(gè)線程InuptReaderThread和InputDispatcherThread选脊，InuptReaderThread循環(huán)地從EventHub讀取輸入消息，對(duì)于非大數(shù)據(jù)是通過(guò)channel方式（InputChannel會(huì)生成serverChannel和ClientChannel）派發(fā)消息脸甘，對(duì)應(yīng)大數(shù)據(jù)則是通過(guò)共享緩存ShareMemory分發(fā)消息恳啥；InputDispatcherThread會(huì)從Channel或者ShareMemory獲取消息并派發(fā)，派發(fā)是通過(guò)InputPublisher斤程，應(yīng)用層客戶端通過(guò)InputConsumer不斷從Channel或者ShareMemory獲取派發(fā)的消息角寸，進(jìn)而交由ViewRoot處理菩混。其中InputPublisher忿墅，InputPublisher和InputConsumer是由InputMoniter生成扁藕。
所以InuptReaderThread和EventHub是生產(chǎn)者，InputDispatcherThread是消費(fèi)者疚脐，InputMoniter是消費(fèi)渠道亿柑，ViewRoot是消費(fèi)者和生產(chǎn)者的橋梁，WMS和AMS是家庭夫妻雙管家棍弄。
三望薄、FrameWork啟動(dòng)流程
Android啟動(dòng)過(guò)程包含從Linux內(nèi)核加載到Home應(yīng)用程序啟動(dòng)的整個(gè)過(guò)程。整體流程如下：
Android是基于Linux內(nèi)核的系統(tǒng)平臺(tái)呼畸。啟動(dòng)時(shí)痕支，首先通過(guò)bootloader（系統(tǒng)加載器），加載Linux內(nèi)核蛮原。在Linux加載啟動(dòng)時(shí)卧须，與普通的Linux啟動(dòng)過(guò)程相同，先初始化內(nèi)核儒陨，然后調(diào)用init進(jìn)程花嘶。
Init進(jìn)程啟動(dòng)zygote：解析配置文件：init.rc（系統(tǒng)配置文件）及initXXX.rc（與硬件平臺(tái)相關(guān)的文件）的內(nèi)容執(zhí)行一系列的命令，包括創(chuàng)建mount目錄蹦漠，安裝文件系統(tǒng)椭员，設(shè)置屬性，啟動(dòng)屬性服務(wù)器笛园，啟動(dòng)Socket服務(wù)端口-》加載preload-classes和preload-resources（Framework大部分類(lèi)及資源）-》fork啟動(dòng)新的進(jìn)程Zygote（其實(shí)是由fork和execv共同創(chuàng)建）隘击。
Zygnote孵化第一個(gè)進(jìn)程SystemServer，SystemServer啟動(dòng)各種系統(tǒng)服務(wù)線程研铆。SystemServer進(jìn)程在Android的運(yùn)行環(huán)境中扮演了"神經(jīng)中樞"的作用闸度，APK應(yīng)用中能夠直接交互的大部分系統(tǒng)服務(wù)都在該進(jìn)程中運(yùn)行，常見(jiàn)的比如WMS蚜印、AMS莺禁、PackageManagerServer（PmS）等，這些系統(tǒng)服務(wù)都是以一個(gè)線程的方式存在于SystemServer進(jìn)程中窄赋。SystemServer的main()函數(shù)首先調(diào)用的是init1()函數(shù)哟冬，這是一個(gè)native函數(shù)，內(nèi)部會(huì)進(jìn)行一些與Dalvik虛擬機(jī)相關(guān)的初始化工作忆绰。該函數(shù)執(zhí)行完畢后浩峡，其內(nèi)部會(huì)調(diào)用Java端的init2()函數(shù)，該函數(shù)首先創(chuàng)建了一個(gè)ServerThread對(duì)象错敢，該對(duì)象是一個(gè)線程翰灾，然后直接運(yùn)行該線程缕粹，于是，從ServerThread的run()方法內(nèi)部開(kāi)始真正啟動(dòng)各種服務(wù)線程纸淮。
基本上每個(gè)服務(wù)都有對(duì)應(yīng)的Java類(lèi)平斩，從編碼規(guī)范的角度來(lái)看，啟動(dòng)這些服務(wù)的模式可歸類(lèi)為三種：模式一是指直接使用構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造一個(gè)服務(wù)咽块，由于大多數(shù)服務(wù)都對(duì)應(yīng)一個(gè)線程绘面，因此，在構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)線程并自動(dòng)運(yùn)行侈沪。模式二是指服務(wù)類(lèi)會(huì)提供一個(gè)getInstance()方法揭璃，通過(guò)該方法獲取該服務(wù)對(duì)象，這樣的好處是保證系統(tǒng)中僅包含一個(gè)該服務(wù)對(duì)象亭罪。模式三是指從服務(wù)類(lèi)的main()函數(shù)中開(kāi)始執(zhí)行瘦馍。無(wú)論以上何種模式，當(dāng)創(chuàng)建了服務(wù)對(duì)象后应役，有時(shí)可能還需要調(diào)用該服務(wù)類(lèi)的init()或者systemReady()函數(shù)以完成該對(duì)象的啟動(dòng)
當(dāng)以上服務(wù)線程都啟動(dòng)后情组，AMS以systemReady調(diào)用完成最后啟動(dòng)，mMainStack.resumeTopActivityLocked（null）-》mService.startHomeActivityLocked啟動(dòng)第一個(gè)Activity扛吞。至此呻惕，F(xiàn)rameWorkd啟動(dòng)完成。
