android startService流程梳理筆記

1、ContextWrapper.startService

　　startService是Context的方法，Activity、Service都繼承自ContextWrapper，而ContextWrapper又繼承自Context，BroadcastReceiver的onReceive方法中有個參數是Context類型的，所以我們在Activity、Service、BroadcastReceiver中都可以調用startService方法，當在Activity等中調用startService時，首先會調用到ContextWrapper的startService方法：

public ComponentName startService(Intent service) {
    return mBase.startService(service);
}

2、ContextImpl.startService

　　mBase是ContextImpl的實例，從名字也可以看到ContextImpl也是Context的子類，從ContextWrapper的名字也可以看到，它只是Context的包裝類，其函數內部的實現都是通過調用內部ContextImpl類的實例mBase來完成實際請求，這被稱為裝飾者模式。

　　ContextImpl的startService直接調用startServiceAsUser，在startServiceAsUser中調用ActivityManagerNative.getDefault().startService，ActivityManagerNative.getDefault()返回一個IActivityManager對象，典型的Binder通信。所以接下來會通過ActivityManagerProxy的startService經由Binder調用到ActivityManagerService（繼承自ActivityManagerNative）的startService方法。

public ComponentName startServiceAsUser(Intent service, UserHandle user) {
    try {
        service.setAllowFds(false);
        ComponentName cn = ActivityManagerNative.getDefault().startService(
            mMainThread.getApplicationThread(), service,
            service.resolveTypeIfNeeded(getContentResolver()), user.getIdentifier());
    ...
        return cn;
    } catch (RemoteException e) {
        return null;
    }
}

3、ActivityManagerService.startService與ActiveServices

　　在ActivityManagerService的startService中，首先檢查Caller的合法性（PID、UID），然后調用ActiveServices的startServiceLocked方法（在舊版本中這個方法在ActivityManagerService中），在startServiceLocked中，首先通過retrieveServiceLocked檢索我們調用startService時傳入的Intent信息，將結果存入ServiceLookupResult.record中(ServiceRecord)，緊接着調用ActiveServices的bringUpServiceLocked方法。

　　在bringUpServiceLocked中調用ActivityManagerService的startProcessLocked獲得一個ProcessRecord對象並將其加入到mPendingServices隊列中。startServiceLocked、bringUpServiceLocked都是從ActivityManagerService中調用過來的，所以是一直運行在ActivityaManagerService進程中，再調用ActivityManagerService的方法就是直接調用，而不用通過IPC。

　　ActivityManagerService中有兩個重載形式的startProcessLocked，首先進入參數多的那一個，通過newProcessRecordLocked獲得一個ProcessRecord對象，然后把這個對象作為參數調用另一個形式的startProcessLocked，在這個startProcessLocked中，調用Process.start創建一個新的進程，將返回的Process.ProcessStartResult對象、新進程的PID及獲得的ProcessRecord對象放入mPidSelfLocked列表中。

final ProcessRecord startProcessLocked(String processName,
        ApplicationInfo info, boolean knownToBeDead, int intentFlags,
        String hostingType, ComponentName hostingName, boolean allowWhileBooting, boolean isolated) {
    ...
    app = newProcessRecordLocked(null, info, processName, isolated);
    ...
    startProcessLocked(app, hostingType, hostingNameStr);
    return (app.pid != 0) ? app : null;
}


private final void startProcessLocked(ProcessRecord app,
        String hostingType, String hostingNameStr) {
    ...
    Process.ProcessStartResult startResult = Process.start("android.app.ActivityThread",
                    app.processName, uid, uid, gids, debugFlags, mountExternal,
                    app.info.targetSdkVersion, null, null);
    ...
    synchronized (mPidsSelfLocked) {
        this.mPidsSelfLocked.put(startResult.pid, app);
        ...
    }
    ...
}

4、ActivityThread.main

　　在Process.start中創建了一個進程，然后調用了ActivityThread的main函數。

public static void main(String[] args) {
    ...
    Looper.prepareMainLooper();
    ActivityThread thread = new ActivityThread();
    thread.attach(false);
    if (sMainThreadHandler == null) {
        sMainThreadHandler = thread.getHandler();
    }
    ...
    Looper.loop();
    ...
}

5、ActivityManagerService.attachApplication

　　在main中新建一個ActivityThread對象，並調用其attach方法，參數表示是否是系統進程。這里已經是在新進程里了。在attach中，又調用了ActivityManagerNative.getDefault().attachApplication(mAppThread)。同樣，經由Binder由ActivityManagerProxy到了ActivityManagerService的attachApplication方法，在attachApplication中直接調用attachApplicationLocked。

　　在attachApplicationLocked中，通過新進程的PID獲得在第3步中放入mPidSelfLocked列表中的ProcessRecord對象，然后調用ActiveyServices的attachApplicationLocked方法，在這個方法中通過進程PID與進程名找到在第3步中放入mPendingServices中的ServiceRecord對象，再以這個找到的ServiceRecord對象與傳入的ProcessRecord對象為參數調用realStartServiceLocked，這個函數也在ActiveServices中。

private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread, nt pid) {
    ProcessRecord app;
    if (pid != MY_PID && pid >= 0) {
        synchronized (mPidsSelfLocked) {
            app = mPidsSelfLocked.get(pid);
        }
    } else {
        app = null;
    }
    ...
    mServices.attachApplicationLocked(app, processName);
    ...
}


boolean attachApplicationLocked(ProcessRecord proc, String processName) throws Exception {
    boolean didSomething = false;
    // Collect any services that are waiting for this process to come up.
    if (mPendingServices.size() > 0) {
        ServiceRecord sr = null;
        try {
            for (int i=0; i<mPendingServices.size(); i++) {
                sr = mPendingServices.get(i);
                if (proc != sr.isolatedProc && (proc.uid != sr.appInfo.uid
                        || !processName.equals(sr.processName))) {
                    continue;
                }

                mPendingServices.remove(i);
                i--;
                realStartServiceLocked(sr, proc);
                didSomething = true;
            }
        } catch (Exception e) {
            Slog.w(TAG, "Exception in new application when starting service "
                    + sr.shortName, e);
            throw e;
        }
    }
    ...
}

6、ActiveServices.realStartServiceLocked

　　在realStartServiceLocked中，取得傳入的ProcessRecord對象的IApplicationThread類型的成員變量thread，調用其scheduleCreateService方法，同ActivityManagerProxy一樣，調用的是ApplicationThreadProxy的scheduleCreateService，然后經由Binder到ApplicationThread的scheduleCreateService（ApplicationThread是ActivityThread的私有內部類）。

7、ApplicationThread.scheduleCreateService與ActivityThread.handleCreateService

　　在ApplicationThread的scheduleCreateService中調用了外部類ActivityThread的queueOrSendMessage方法，向H中sendMessage（H繼承自Handler），接下來肯定到了H的handleMessage，在handleMessage中走CREATE_SERVICE的switch case，調用外部類ActivityThread的handleCreateService方法。

　　在handleCreateService通過JAVA的ClassLoader load加載要啟動的Service的類，並通過newInstance新建一個Service的實例，new ContextImpl，makeApplication並跟新建的Service實例attach，然后調用我們熟悉的Service的onCreate方法，至此Service啟動成功。

private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
    // If we are getting ready to gc after going to the background, well
    // we are back active so skip it.
    unscheduleGcIdler();

    LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
            data.info.applicationInfo, data.compatInfo);

    Service service = null;
    try {
        java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
        service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();
    } catch (Exception e) {
        ...
    }

    try {
        if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Creating service " + data.info.name);

        ContextImpl context = new ContextImpl();
        context.init(packageInfo, null, this);

        Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
        context.setOuterContext(service);
        service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,
                    ActivityManagerNative.getDefault());
        // 調用Service的onCreate，即要啟動的Service的onCreate
        service.onCreate();
        mServices.put(data.token, service);
        try {
            ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(
                    data.token, 0, 0, 0);
        } catch (RemoteException e) {
            // nothing to do.
        }
    } catch (Exception e) {
        ...
    }
}

 

總結：

　　1、調用ContextImpl的startService，通過Binder進入ActivityManagerService的進程執行ActivityManagerService的startService方法。

　　2、在startService過程中新建一個進程，在新建的進程中創建Looper，調用ActivityThread的attach方法，然后就又進入了ActivityManagerService的進程。

　　3、獲取要在新進程啟動的服務的相關信息，在ActivityManagerService中通過ApplicationThreadProxy又進入Service進程，Service的進程啟起來，調用我們熟悉的Service的onCreate方法。