目錄

概述

Android系統(tǒng)的進程管理理念是希望應用進程能夠盡量長時間的存活贺喝，提升用戶體驗。Android的應用進程在首次啟動的時候會比較慢死宣，因為第一次啟動的時候包含了進程的創(chuàng)建以及Application等信息的初始化，這個過程會消耗一定的時間，所以應用在啟動以后儒溉，不會輕易被殺死掉，以達到在下一次啟動的時候加快速度发钝。同樣APP自己也會使用一些手段顿涣，希望自己長時間存活。設備的內存以及一些資源是有限的酝豪，不可能承載無限多的進程運行涛碑，當進程達到一定的數(shù)量，大量消耗設備內存后孵淘，手機設備性能就會下降蒲障，如果放任所有進程一直存活下去，設備內存很快就會消耗完畢夺英。

所以系統(tǒng)需要殺死一些進程對內存進行回收晌涕，確保系統(tǒng)可以穩(wěn)定的一直運行下去。但是哪些進程應該被殺掉呢痛悯？Android系統(tǒng)會根據進程中的組件狀態(tài)來決定一個進程的優(yōu)先級adj值余黎，優(yōu)先級最低的進程會最先被殺掉，依次類推载萌，來確保系統(tǒng)正常運轉惧财。

AMS對進程的描述

Android 中AMS服務負責進程的創(chuàng)建和銷毀巡扇，Android系統(tǒng)對用戶屏蔽了進程的概念，用戶在開發(fā)自己的應用的時候無需太關系進程相關的處理垮衷。

進程在AMS中由一個ProcessRecord來表示厅翔，該對象記錄了一個進程的所有信息，但是ProcessRecord在AMS服務中只是代表一個進程搀突，真正的應用進程運行在獨立的進程中刀闷，主線程是ActivityThread。ProcessRecord的變量IApplicationThread thread用來關聯(lián)真正的進程仰迁，IApplicationThread是一個binder類甸昏，當他不為空的時候，thread持有了Binder的代理端徐许，而服務端實現(xiàn)在ActivityThread中施蜜。

Untitled Diagram (9).png

AMS服務創(chuàng)建進程

既然AMS負責管理進程雌隅，那么AMS是怎么創(chuàng)建一個進程的呢翻默？在什么場景下會創(chuàng)建新的進程呢？

進程的創(chuàng)建場景

1. 啟動Activity的時候恰起，如果當前Activity的宿主進程尚未創(chuàng)建修械，則需要先創(chuàng)建對應的進程

ActivityStackSupervisor::startSpecificActivityLocked()

2. 啟動一個Service組件的時候，Service組件的宿主進程尚未創(chuàng)建村缸，需要先創(chuàng)建對應的進程

ActiveServices::bringUpServiceLocked()

3. 獲取一個ContentProvider組件連接的時候祠肥，ContentProvider宿主進程尚未創(chuàng)建且ContentProvider組件必須運行在其宿主進程中，需要先創(chuàng)建對應的進程

ActivityManagerService::getContentProviderImpl()

4. 如果發(fā)送一個廣播的時候梯皿，發(fā)現(xiàn)接收該廣播的Receiver是靜態(tài)注冊的廣播仇箱，且注冊該廣播的進程尚未啟動，則需要先創(chuàng)建對應的進程

BroadcastQueue::processNextBroadcast()

5. backup組件

ActivityManagerService::bindBackupAgent()

6. systemServer進程啟動的時候东羹，persistent進程會被啟動

addAppLocked()

進程創(chuàng)建流程

1. 從AMS的進程列表中查詢對應的ProcessRecord信息
2. 如果AMS進程列表中未找到對應的ProcessRecord信息剂桥，說明進程還未啟動，需要創(chuàng)建新的進程
3. 創(chuàng)建一個ProcessRecord來描述要創(chuàng)建進程的信息属提，并進程初始化权逗，保存到AMS的ProcessRecord列表中，此時的ProcessRecord值保存了基本的信息冤议，尚未和一個真正的進程進行關聯(lián)
4. 為新啟動進程設置必須的參數(shù)
5. 調用Process.start來啟動一個新的進程
6. 將參數(shù)通過socket發(fā)送給Zygote進程斟薇，Zygote進程fork出一個新的進程，返回新創(chuàng)建的進程pid
7. 將進程的Pid保存到ProcessRecord對象的pid變量中. AMS端創(chuàng)建進程的邏輯就執(zhí)行完成了恕酸。
8. Zygote fork出的新進程會執(zhí)行ActivityThread.main方法堪滨，初始化新的進程，此時一個新的進程真正的運行起來了蕊温，同時也創(chuàng)建了一個IApplicationThread的服務端用于接收AMS的消息.
9. 新進程調用AMS.attachApplicationLocked方法袱箱，將IApplicationThread的代理端發(fā)送給了AMS, AMS查找到對應的ProcessRecord對象遏乔，將Binder代理端保存到ProcessRecord的thread變量中，此時ProcessRecord對象和一個進程就關聯(lián)起來了发笔。

AMS服務查殺進程

殺死進程的方法有那些盟萨？

以上方法提供了殺死進程的接口残炮，用于應用或者系統(tǒng)主動殺死一些進程。這些進程會調用一些方法

1. handleAppDiedLocked() 進程被殺死后的善后處理
   參考binderDied()過程分析
2. forceStopPackageLocked() 強制殺死對應進程

AMS自己會根據一些邏輯來殺死部分進程缩滨， App也會主動調用ActivityManager的接口來殺死指定進程势就，當進程僥幸逃脫AMS或者應用的屠刀后，就會被保存到內存中脉漏，此時這些進程就會交由LowMemoryKiller來監(jiān)控了苞冯，這些進程的生死就轉移到了LMK的手上.

LMK進程監(jiān)控查殺

需要監(jiān)控的進程，ProcessList會通過socket將他的進程id添加到lmkd的進程列表中侧巨，同時舅锄，如果進程被殺死了，則需要通ProcessList通過socket接口通過lmkd從列表中移除司忱。這個列表就是lmkd監(jiān)控的進程列表,詳情參考LowMemoryKiller的實現(xiàn)

Android設備原始的adj閥值如圖：

原始內存閥值

Android進程分為了6個等級皇忿，對應不同內存閥值， 當lmkd監(jiān)控的系統(tǒng)內存小于某一個閥值的時候坦仍，就會開始查殺小于或等于對應優(yōu)先級的進程鳍烁，當釋放的內存達到最大閥值之后就停止查殺。

1. 前臺進程 FOREGROUND_APP_ADJ (0)

前臺進程是指那些有組件正和用戶進行交互的應用程序的進程繁扎，也稱為Active進程幔荒。這些都是Android嘗試通過回收其他應用程序來使其保持相應的進程。這些進程的數(shù)量非常少梳玫，只有等到最后關頭才會終止這些進程爹梁，是用戶最不希望終止的進程。例如：而當你運行瀏覽器這類應用時提澎，它們的界面就會顯示在前臺姚垃，它們就屬于前臺進程，當你按home鍵回到主界面虱朵，他們就變成了后臺程序莉炉。
如果一個進程滿足以下任一條件钓账，即視為前臺進程：
（1）托管處于活動狀態(tài)的Activity，也就是說絮宁，它們位于前臺并對用戶事件進行響應梆暮，此時的情形為響應了Activity中的onResume()生命周期方法，但沒有響應onPause()绍昂。
（2）托管正在執(zhí)行onReceive()方法處理事件程序的BroadcastReceiver啦粹。
（3）托管正在執(zhí)行onStart()、onCreate()或onDestroy()事件處理程序的Service窘游。
（4）托管正在運行且被標記為在前臺運行的Service唠椭，即調用了該Service的startForeground()方法。
（5）托管某個Service忍饰，且該Service正綁定在用戶正在交互的Activity的Service贪嫂，即該Activity正處于活動狀態(tài)。

2. 可見進程 VISIBLE_APP_ADJ (100)

沒有任何前臺組件艾蓝、但仍然會影響用戶在屏幕上所見內容的進程力崇。如果一個進程滿足以下任一條件，即視為可見進程：
（1）托管不在前臺赢织、但仍對用戶可見的Activity（已調用其onPause（）方法）亮靴。例如：如果前臺Acitivty啟動了一個對話框，或者啟動了一個非全屏于置，亦或是一個透明的Activity茧吊，允許在其后顯示上一個Activity，則可能會發(fā)生這種情況八毯，這類Activity不在前臺運行搓侄，也不能對用戶事件作出反應。
（2）托管綁定到可見Activity的Service
可見進程被視為是極其重要的進程宪彩，這類進程的數(shù)量也很少休讳，只有在資源極度匱乏的環(huán)境下，為保證前臺進程繼續(xù)執(zhí)行時才會終止尿孔。

3. 可感知進程 PERCEPTIBLE_APP_ADJ (200)

用戶可以感知到的進程俊柔，如后臺播放音樂的進程

4. 備份進程 BACKUP_APP_ADJ (300)

處于備份過程中的進程

5. CACHED_APP_MIN (900)

緩存進程ADJ最小值

6. CACHED_APP_MAX (906)

緩存進程ADJ的最大值

lmkd根據以上6個等級對進程進程查殺，只要內存閥值達到某個等級活合，小于該優(yōu)先級等級的進程都屬于查殺對象雏婶。

當進程被LMK殺死后，binder死亡通知會通知AMS, AMS執(zhí)行handleAppDiedLocked來進程善后處理白指。清理該進程的信息留晚，并將該進程從AMS中移除。
LMK對進程的查殺是依賴adj等級的告嘲，但是進程adj如何進行分配的错维？這就要看下AMS對進程adj的管理策略奖地。

AMS對保存在內存中的進程管理策略

Android對進程管理是最大限度的將進程保留在內存中，在內存不夠的時候殺死一些不重要的進程赋焕，如何決定哪些進程是不重要的参歹，哪些進程是重要的，以及如何殺死進程隆判，這個就是Android進程管理的策略犬庇。

優(yōu)先級分類

Android將進程的優(yōu)先級分為以上幾種，從表格中可以看出郎汪，值越小優(yōu)先級越高赤赊，小于0的優(yōu)先級的進程基本上不會被殺死的，這些都是系統(tǒng)的重要進程煞赢，殺死之后會影響到整個系統(tǒng)的運行。

進程的優(yōu)先級是如何分配的呢哄孤？
Android的ProcessRecord中有adj變量照筑，代表當前進程的優(yōu)先級，每當系統(tǒng)中的進程組件發(fā)生變化瘦陈，就會調整某個或者調整全部進程的adj優(yōu)先級凝危。

進程的LRU列表管理

在AMS服務中對于進程管理有一系列保存進程信息ProcessRecord的容器，其中mLruProcesses列表用于按照進程的最近的使用情況晨逝，對進程進行排序保存.

 final ArrayList<ProcessRecord> mLruProcesses = new ArrayList<ProcessRecord>();

AMS將mLruProcesses列表分成了三個區(qū)域蛾默，使用兩個變量來記錄三個區(qū)域的分割點

1. mLruProcessServiceStart 表示從這個位置之后存放包含Service相關組件的進程信息
2. mLruProcessActivityStart 表示從這個位置之后存放包含Activity相關組件的進程信息

LRU列表

LRU列表中進程位置調整主要遵循的策略如下:

1. 如果當前正在和用戶交互的進程放在列表的尾部
2. 如果包含Activity的進程，但是卻不是Top進程的捉貌，放到尾部倒數(shù)第二位置
3. 如果只包含Service的進程支鸡，放到Service部分的尾部
4. 如果其他進程，則放到其他進程部分的尾部
   調整完當前進程的位置后趁窃，還需要調整當前進程所依賴進程的優(yōu)先級牧挣，比如依賴另一個進程的Service或者Provider，則不希望其進程被kill掉醒陆。調整依賴進程優(yōu)先級的邏輯總體如下:

• 如果其他進程的位置被自己進程位置靠后瀑构，說明自己依賴進程優(yōu)先級本身就是比自己進程高的，這時候不需要處理
• 如果依賴進程的是包含有Acitivity組件的刨摩，也不需要處理
• 如果依賴進程的位置比自己靠前寺晌，優(yōu)先級被自己低世吨，則要適當?shù)膶⑵湮恢猛笳{，因為越靠近LRU列表尾部的進程呻征，說明該進程剛剛運行過另假，重要性比較高.

根據以上一系列邏輯之后，進程在LRU列表中的位置就調整完了怕犁，但是边篮，不是要調整進程的優(yōu)先級adj么？調整LRU做什么呢奏甫？LRU Cache中存放的進程是根據最近使用過的來排順序的戈轿，越是最近使用的越是靠近列表尾部，當然分為三個區(qū)域的阵子。LRU列表調整完成之后思杯，adj調整的時候就會根據LRU列表尾部開始循環(huán)遍歷計算進程的adj值, 最近使用的進程adj值會被先計算。

并不是所有的進程都會被計算adj值挠进，保存到內存中色乾，在內存中保存到進程是有限制的，比如系統(tǒng)會限制Cache類型的進程和Empty類型的進程每種最多保存16個领突，也就是最多32個. 超過32個之后的進程會被直接殺死暖璧。也就是說LRU列表中靠近底部的很久未使用的進程很可能會被AMS直接殺死，根本不會保存到內存中君旦。

進程優(yōu)先級計算

1. 優(yōu)先級 < 0的系統(tǒng)重要進程

• NATIVE_ADJ(-1000)：是由init進程fork出來的Native進程澎办，并不受system管控；
• SYSTEM_ADJ(-900)：是指system_server進程金砍；
• PERSISTENT_PROC_ADJ(-800): 是指在AndroidManifest.xml中申明android:persistent=”true”的系統(tǒng)(即帶有FLAG_SYSTEM標記)進程局蚀，persistent進程一般情況并不會被殺，即便被殺或者發(fā)生Crash系統(tǒng)會立即重新拉起該進程恕稠。
• PERSISTENT_SERVICE_ADJ(-700)：是由startIsolatedProcess()方式啟動的進程琅绅，或者是由system_server或者persistent進程所綁定(并且?guī)в蠦IND_ABOVE_CLIENT或者BIND_IMPORTANT)的服務進程

以上進程都是系統(tǒng)重要進程，其adj優(yōu)先級是在啟動的時候就設置好鹅巍，無需重新計算其優(yōu)先級千扶。

2. FOREGROUND_APP_ADJ (0) 前臺進程

1：滿足以下任一條件的進程都屬于FOREGROUND_APP_ADJ(0)優(yōu)先級：
正處于resumed狀態(tài)的Activity
正執(zhí)行一個生命周期回調的Service（比如執(zhí)行onCreate,onStartCommand,onDestroy等）
正執(zhí)行onReceive()的BroadcastReceiver
通過startInstrumentation()啟動的進程
場景2： 當客戶端進程activity里面調用bindService()方法時flags帶有BIND_ADJUST_WITH_ACTIVITY參數(shù)，并且該activity處于可見狀態(tài)昆著，則當前服務進程也屬于前臺進程县貌，源碼如下：
場景3: 對于provider進程，還有以下兩個條件能成為前臺進程：
當Provider的客戶端進程ADJ<=FOREGROUND_APP_ADJ時凑懂，則Provider進程ADJ等于FOREGROUND_APP_ADJ
當Provider有外部(非框架)進程依賴煤痕，也就是調用了getContentProviderExternal()方法，則ADJ至少等于FOREGROUND_APP_ADJ

3. VISIBLE_APP_ADJ (100) 可見進程

當ActivityRecord的visible=true，也就是Activity可見的進程摆碉。
可見進程VISIBLE_APP_ADJ(100)跟PERCEPTIBLE_APP_ADJ(200)可感知進程之間有99個槽塘匣，用于細化可見進程的adj值.

調用rankTaskLayersIfNeed對TaskRecord進行排序，按照TaskRecord對VisibleApp進行細化

ActivityStack.png

4. PERCEPTIBLE_APP_ADJ(200) 可感知進程

foregroundServices非空：前臺服務進程巷帝，執(zhí)行startForegroundService()方法
app.forcingToImportant非空：執(zhí)行setProcessImportant()方法忌卤，比如Toast彈出過程。
hasOverlayUi非空：非activity的UI位于屏幕最頂層楞泼，比如顯示類型TYPE_APPLICATION_OVERLAY的窗口

5. BACKUP_APP_ADJ(300) 備份進程

執(zhí)行bindBackupAgent()過程驰徊，設置mBackupTarget值；
執(zhí)行clearPendingBackup()或unbindBackupAgent()過程堕阔，置空mBackupTarget值棍厂；

6. HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ(400) 重量級進程

realStartActivityLocked()過程，當應用的privateFlags標識PRIVATE_FLAG_CANT_SAVE_STATE超陆，設置mHeavyWeightProcess值牺弹；
finishHeavyWeightApp(), 置空mHeavyWeightProcess值

7. SERVICE_ADJ(500) 服務進程

沒有啟動過Activity，并且30分鐘之內活躍過的服務進程

8. HOME_APP_ADJ(600) Launcher進程

當類型為ACTIVITY_TYPE_HOME的應用啟動后會設置mHomeProcess时呀，比如桌面APP张漂。

9. PREVIOUS_APP_ADJ(700) 上一個活動的進程

用戶上一個使用的包含UI的進程，為了給用戶在兩個APP之間更好的切換體驗谨娜，將上一個進程ADJ設置到PREVIOUS_APP_ADJ的檔次航攒。 當activityStoppedLocked()過程會更新上一個應用

當provider進程，上一次使用時間不超過20S的情況下瞧预，優(yōu)先級不低于PREVIOUS_APP_ADJ

10. SERVICE_B_ADJ(800) B類服務進程

A類Service占比過高：當A類Service個數(shù) > Service總數(shù)的1/3時屎债，則加入到B類Service。
內存緊張&&A類Service占用內存較高：當系統(tǒng)內存緊張級別(mLastMemoryLevel)高于ADJ_MEM_FACTOR_NORMAL垢油，且該應用所占內存lastPss大于或等于CACHED_APP_MAX_ADJ級別所對應的內存閾值的1/3

以上內存參考 解讀Android進程優(yōu)先級ADJ算法, 該文章分析更加詳細

11. Cached和Empty進程 (900 ~ 906)
    Android默認對cached進程和Empty進程有最大數(shù)量限制為32個，Cached進程和Empty進程默認上限分別都是16個圆丹。

Untitled Diagram-2.png

系統(tǒng)將900 ～ 906 這幾個adj的值分成6個卡槽滩愁，分別用來放緩存進程和空進程
分別計算當前共有多少個空進程和緩存進程，分別平均放到對應的卡槽中辫封，每個卡槽中可能會放多個進程. 每種類型的進程超過16個之后就直接kill掉硝枉，不再為其分配adj有l(wèi)mk監(jiān)控了.

進程優(yōu)先級設置

ProcessList.setOomAdj(app.pid, app.uid, app.curAdj);

其他調整

Android進程優(yōu)先級ADJ的每一個ADJ級別往往都有多種場景，使用adjType完美地區(qū)分相同ADJ下的不同場景倦微； 不同ADJ進程所對應的schedGroup不同妻味，從而分配的CPU資源也不同，schedGroup大體分為TOP(T)欣福、前臺(F)责球、后臺(B)； ADJ跟AMS中的procState有著緊密的聯(lián)系。

adj：通過調整oom_score_adj來影響進程壽命(Lowmemorykiller殺進程策略)雏逾；
schedGroup：影響進程的CPU資源調度與分配嘉裤；
procState：從進程所包含的四大組件運行狀態(tài)來評估進程狀態(tài)，影響framework的內存控制策略栖博。比如控制緩存進程和空進程個數(shù)上限依賴于procState屑宠，再比如控制APP執(zhí)行handleLowMemory()的觸發(fā)時機等。