Android 创世纪 第三天
第三天,google说,伊甸园(linux世界)要被隔离,于是便创造了亚当(Adm)与夏娃(Eve),称它为zygote和system_server
--xxx
第二天,init跑完了,它对于android系统,最重要的,就是启动了zygote和system-server,谁是Adam谁是Eve?
从分析init.rc来看
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
--start-system-server只是个参数。
分析源码
啊,原来夏娃(zygote)用自己的肋骨(fork)创造了亚当(system_server)!什么?为什么不是亚当创造夏娃!? android的世界,是无性繁殖的世界,zygote(夏娃)一开始就是个受精卵。。。。。。。
Eve诞生记(zygote启动过程)
第一步,受精(改名)
从init.rc可以看出,启动的是app_process程序,启动后,再把自己的进程名改为zygote,就算是受精了。。
第二步,着床(交由AppRuntime启动javaVM)
这时,会创建一个vm,算是android java世界的祖师爷,并且在这个vm启动时赋予各种参数,比如我们都知道默认的情况下,一个应用程序加载的内存不能超过16mb,这个参数就是在这里设置的,heapsize为16mb。这之后vm就启动了,哦,应该叫dalvik。
在启动后,还会为java的类注册JNI函数,android世界是c与java互相交织的。
第三步,生长脐带(初涉java世界)
注册好各种JNI函数后,zygote的C层面就可以调用Java代码了。
这里第一次进入了java世界。它调用了 com.android.internal.os.ZygoteInit 的main方法。
java世界并不孤立
1、它首先注册socket,使自己成为一个服务端,也就是IPC通信服务端。这就是android的伟大之处,巧妙利用了linux的所有特性。以后会讲到zygote的真谛。
2、然后预加载类以及一些android资源。洋洋洒洒1k多个java类要加载,并且还都是加载时间大于1250微妙的类,android框架加载耗时的类都到这里来加载了,这也正是android开机慢得原因,不过苦尽甘来吗,开始累点能干的都干了,以后用起来就方便了,不是么?当然,android的系统就像是量产车,各种性能不求最好只求最稳定,广大发烧友改rom就像改装汽车一样,需要精通从齿轮组到ECU的各种知识,方能达到硬件与软件完美的结合以便发挥出最大功效,扯多了。。要想定制rom,减少开机时间,还得靠nb的水平与良好的洞察力。
3、启动SystemServer。也就是system_server进程。
刚才说了,这个system_server就是Adm,夏娃的第一块肉就这么掉下来了,同样利用linux的fork机制,从zygote进程分裂出了一个system_server进程。男女搭配干活不累,亚当与夏娃共同劳动,为我们搭建美好的android世界。
后面会分析system_server都干些什么事。
4、建一个线程,转入socket侦听模式。每个apk在android中运行起来都是一个单独的linux进程,这些进程,就是zygote分裂出来的。现在zygote侦听的就是ActivityService通过system_server使用socket传入的请求,用以分裂进程。线程之外的最后,关闭之前打开的socket侦听。
现在夏娃该干的事,基本上干完了,就等着亚当再次让她受精了。。。。。 -_-!!!!
这里就顺便描述下每个Activity分娩出来的过程吧!(Activity大致启动过程)
step 1 凡人向神求仔:
启动一个activity,也就是startActivity。这个activity依附于一个未启动的进程,好比刚开机,打开一个android程序。
step 2 大神收到祈愿:
ActvityManagerService收到startActvity,梳理一番各种参数,比如apk的报名,再将这个祈愿通过送到伊甸园交由夏娃实施。
step3 伊甸园接到生仔请求:
亚当愿意别人直接找夏娃么?呵呵,各种service都是SystemServer启动起来的,而SystemServer又掌管着Binder,自己肯定会首先处理这个通知的。SystemServer通过socket这个IPC机制,向zygote发送一个fork请求,这时从java世界回到了native世界,亚当(system_server)让夏娃(zygote)受精了。。。。 -_-!!! android的繁荣离不开这种造仔活动
step4 夏娃生仔:
又要分裂了,fork出了一个新进程,并把这个进程返还给Java世界,并且由ActivityManagerService管理它。这里,就是让这个进程调用ActivityThread,ActvityThread就是main,apk程序的main。
linuix中fork出来的子进程会继承父进程的所有信息,就相当于一个拷贝,只不过变成了另一个进程。既然继承了所有信息,那么dalvik也就继承下来了,这就解释了为什么一个android程序都有一个vm进程。
Adam诞生记(SystemServer启动过程)
上面提到zygote在java层启动并fork了SystemServer,也就是夏娃身上掉下来的第一块肉。
SystemServer首先会关闭因fork而从父进程继承而来的socket。
第一步,Native层初始化
这里会通过JNI调用native方法,又回到了Native世界。
首先,初始化Skia引擎,就是一个图像引擎,封装了画图的各种操作,这样屏幕就能让显示东西了。
然后,启动Binder,也就是android IPC的核心。
第二步,换名,并进行JAVA层初始化
换名了,这个vm进程就被正式命名为system_server了。
java层初始化,也就是调用 com.android.server.SystemServer 的main。有趣的是,这里通过反射,获得SystemServer类的main方法后,不直接调用,而是抛出一个异常,这个异常包含了main这个Method。
再回头看看zygote的java世界,启动了system_server的代码是在try中,catch中就是截获上面所说的异常,并执行main的这个Method。
为什么这么做?
先来看个示例程序:
public class Method_test { public static void main(String[] args) { ClassA ca=new ClassA(); ca.start(); } } class ClassA{ public ClassA() { } public void start(){ System.out.println("开始调用方法"); Method_A(); } public void Method_A(){ System.out.println("方法A被调用"); Method_B(); } public void Method_B(){ System.out.println("方法B被调用"); Method_C(); } public void Method_C(){ System.out.println("方法C被调用"); Method_final(); } public void Method_final(){ System.out.println("最终方法被调用"); } }
上面这段代码模拟一个一个场景,方法A调用B,B又调用了C。。。 A()->B()->C()->final(),final里面可能又有更复杂的内容,而且final之后基本上不做什么了。真实情况下,A()与final()之间还有更多的调用层次。
上面的调用栈情况是这样的:
这样的话,在一些资源稀缺的平台上,,,,的确不怎么好,我们希望执行final的时候,前面调用的层次能消失,以前用过的变量什么也消失,还我们一个清净的世界,而且执行完了也不用再层层跳出了。
这时,try catch就有大作用了,看代码:
public class Method_test { public static void main(String[] args) { ClassA ca=new ClassA(); ca.start(); } } class ClassA{ public ClassA() { } public void start(){ System.out.println("开始调用方法"); try{ Method_A(); }catch (RuntimeException e) { //捕获异常后再执行目标方法 Method_final(); } } public void Method_A(){ System.out.println("方法A被调用"); Method_B(); } public void Method_B(){ System.out.println("方法B被调用"); Method_C(); } public void Method_C(){ System.out.println("方法C被调用"); //这里抛出一个异常 throw new RuntimeException(); } public void Method_final(){ System.out.println("最终方法被调用"); } }与之前相比,把final()的调用换到了start()里,直接让c()抛出个异常,catch中执行final()。
调用栈如下:
Android的设计思想真猛啊,通过这么分析,又学到一个技巧。。。。
SystemService->main
1、加载native库并调用init1()
这里创建了几个native服务, ServiceManger、SurfaceFlinger等,并把当前线程加入到Binder的通信大军中。
2、通过JNI调用JAVA世界的init2()
在上面的init1()中,最后会调用java世界的init2()。
这里就是启动各种服务了,什么EntropyService、PowerManagerService、BatteryService、WindowManager等等。
还会把地狱犬召唤出来,也就是WatchDog(看门狗),来时刻盯着一些重要的Service,防止他们堕落。看门狗的职责就是盯着一些重要的service,万一他们挂了,就把亚当杀死,然后让init把它再原地满血复活。
最后,就进入了消息循环,负责android世界中跨线程访问的调度,google常曰 子线程要通过handler来更新UI线程,那么handler中发送的消息就是靠这里来分发的。
这里严重推荐 邓凡平 前辈所著的《深入理解Anroid 卷I》,我自己感觉这是我见过的涉及框架的最好的一本书,主要就是通俗易懂啊(其实还是自己的水平有限)
水平有限,错误之处请指正,多谢!
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