ContentProvider启动流程分析（二）

0x01 扯东扯西的前言&概述

本片博客对应时序图上的step6—14：上接第一篇博客：ContentProvider启动流程分析一！下接第三篇ContentProvider启动流程分析三！

同时此系列博客同步在简书发布：ContentProvider启动流程分析系列！详情戳这里即可访问~

0x02 ContentProvider启动流程分析

step6: ActivityManagerProxy#getContentProvider()

代理类ActivityManagerProxy位于ActivityManagerNative.java文件中，其getContentProvider()成员函数的源码如下：

class ActivityManagerProxy implements IActivityManager {
	....
    public ContentProviderHolder getContentProvider(IApplicationThread caller,
            String name, int userId, boolean stable) throws RemoteException {
        Parcel data = Parcel.obtain();
        Parcel reply = Parcel.obtain();
        data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);
        data.writeStrongBinder(caller != null ? caller.asBinder() : null);
        data.writeString(name);
        data.writeInt(userId);
        data.writeInt(stable ? 1 : 0);
        mRemote.transact(GET_CONTENT_PROVIDER_TRANSACTION, data, reply, 0);
        reply.readException();
        int res = reply.readInt();
        ContentProviderHolder cph = null;
        if (res != 0) {
            cph = ContentProviderHolder.CREATOR.createFromParcel(reply);
        }
        data.recycle();
        reply.recycle();
        return cph;
    }
}

getContentProvider()函数中，前面7行代码，将传进来的参数封装到一个Parcel对象中；
然后再通过ActivityManagerProxy内部的一个Binder代理对象mRemote，向ActivityManagerService发送一个类型为GET_CONTENT_PROVIDER_TRANSACTION的进程间通信的请求；
最后，再将ActivityManagerService返回的对象封装成一个ContentProviderHolder对象返回给调用者。

需要注意：以上step1—6是在应用程序AxxApp所在进程中执行的；接下来的step7—9在ActivityManagerService中执行，主要用来处理MainActivity组件发出的类型为GET_CONTENT_PROVIDER_TRANSACTION的进程间通信的请求！

step7: ActivityManagerService#getContentProvider()

ActivityManagerService类的成员函数getContentProvider()源码如下：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
        implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
	....
    @Override
    public final ContentProviderHolder getContentProvider(
            IApplicationThread caller, String name, int userId, boolean stable) {
		....
        return getContentProviderImpl(caller, name, null, stable, userId);
    }
	....
}

成员函数getContentProvider()，是用来处理类型为 GET_CONTENT_PROVIDER_TRANSACTION 的进程间通信的请求的；
其内部直接调用getContentProviderImpl()，来进一步获得参数name对应的ContentProviderHolder对象。

step8: ActivityManagerService#getContentImpl()

getCOntentImpl()函数的作用是，获得参数name对应的ContentProviderHolder对象，这个对象用来描述一个ContentProvider组件的代理对象；getCOntentImpl()函数源码较长，我做了部分删减后如下：

AMS#getContentProviderImpl()

第10行，调用成员函数getRecordForAppLocked()，用来获取发出访问请求的应用程序所在进程的相关信息，在我们的场景中，也就是AxxApp应用程序所在进程的相关信息。这些信息，用一个ProcessRecord对象 r 来描述！
在ActivityManagerService中，每一个已经启动的ContentProvider组件都使用一个ContentProviderRecord对象来描述。这些ContentProviderRecord对象保存在ActivityManagerService类的成员变量mProviderMap中！
mProviderMap实质上是一个HashMap，可通过两种方式进行查找，查找结果是一个ContentProviderRecord对象cpr：
1. mProviderMap.getProviderByName()函数，通过参数name和参数userId进行查找；参数name指向了将要启动的ContentProvider组件的android:authorities属性值，也就是URI值对应的权限部分；参数userId则是调用方应用程序的Linux用户ID；
2. mProviderMap.getProviderByClass()函数，通过ContentProvider组件的类名进行查找；

需要注意的是，mProvidersByName和mProvidersByClass的内部实现是哈希表，虽然都是保存的ContentProviderRecord对象，但是mProvidersByName变量是以ContentProvider组件的android:authorities属性值为关键字的，而mProvidersByClass变量是以ContentProvider组件的类名作为关键字的！

第15行，首先通过参数name和userId，mProviderMap.getProviderByName()检查是否存在对应的ContentProvider组件？接下来的逻辑很简单，分为两种情况：

第18行到27行代码，就是表示这个ContentProvider组件已经发布（启动）了，此时调用方（AxxApp）就可以直接通过ContentProviderRecord对象cpr来创建一个ContentProviderHolder对象；需要做两点说明：
- ContentProviderRecord对象用来记录ContentProvider组件的发布（启动）信息，通过其对象cpr的provider成员变量来记录ContentProvider组件，它们是一对一的关系；
- ContentProviderHolder是ContentProvider组件的代理对象，它持有一个ContentProvider对象；
第29到93行代码，就是表示这个ContentProvider组件还没有发布，需要进一步验证，第31行到35行通过mProviderMap.getProviderByClass()方式进行二次查找。如果还是没有找到？接下来就要启动这个ContentProvider组件了！
- 第37到43行，先根据name参数和userId参数创建一个ContentProviderRecord对象；
- 在启动cpr描述的ContentProvider组件之前，先判断这个COntentProvider组件的android:multiprocess属性值！如果为true，表示这个ContentProvider组件需要在访问它的应用程序进程中启动；为false表示需要创建第三方进程并在第三方进程中启动这个ContentProvider组件；也即第44到53行；
- 第57行，关注常量mLaunchingProviders，ActivityManagewrService就是把正在启动的ContentProvider组件保存在mLaunchingProviders中；
- 第59到65行，通过for循环判断目标ContentProvider组件的状态是否处于正在启动中。如果是，则等待它继续启动完成；
- 如果不是，即66到83行，ActivityManagerService会调用成员函数startProcessLocked()新建一个应用程序进程，专门用来启动目标ContnrtProvider组件
- 第85到89行，分别通过两种方式mProviderMap.putProviderByClass()和mProviderMap.putProviderByName()把启动的ContentProvider组件保存在mProviderMap变量中；
- 最后，第93到99行，等待ContentProvider组件发布完成后，直接返回其对应的ContentProviderRecord对象即可；

step9: ActivityMangerService#startProcessLocked()

在step8中，目标ContentProvider组件是通过一个新建的第三方应用程序进程来启动！而这个第三方应用程序进程，就是通过ActivityMangerService的成员函数startProcessLocked()新建的。它主要通过调用Process的静态成员函数start()创建一个新的应用程序进程，并且把这个新建的应用程序进程的入口设置为ActivityThread类的静态成员函数main()！

以上三步都是在ActivityManagerService类中执行的！接下来我们分析新创建的应用程序进程，启动ContentProvider组件的过程，所以step10和step11是在第三方应用程序进程中完成的。

step10: ActivityThread#main()

ActivityThread.main()函数，会在新创建的应用程序进程中，创建一个ActivityThread对象和一个ApplicationThread对象，然后调用ActivityManagerProxy.attchApplication()函数，将ApplicationThread对象传递给ActivityManagerService！

step11: ActivityManagerProxy#attchApplication()

ActivityManagerProxy.attchApplication()函数，先向ActivityManagerService发出一个类型为ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION的进程间通信请求，这个请求通过Binder机制处理！然后，就是把step10创建的ApplicationThread对象传递给ActivityManagerService！

接下来step12—14又回到ActivityManagerService中执行！主要用来处理新建应用程序进程发出的类型为ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION的进程间通信请求。

step12: ActivityManagerService#attachApplication()

ActivityManagerService.attachApplication()函数，它调用了ApplicationManagerService类的成员函数attachApplicationLocked()来处理类型为ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION的进程间通信请求，用来执行启动目标ContentProvider组件的操作！

接下来重点看看ApplicationManagerService类的成员函数attachApplicationLocked()！

step13: ApplicationManagerService#attachApplicationLocked()

ApplicationManagerService类的成员函数attachApplicationLocked()较长，删减后如下:

private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread, int pid) {
	// Find the application record that is being attached...  either via
	// the pid if we are running in multiple processes, or just pull the
	// next app record if we are emulating process with anonymous threads
	ProcessRecord app;
	if (pid != MY_PID && pid >= 0) {
		synchronized (mPidsSelfLocked) {
			app = mPidsSelfLocked.get(pid);
		}
	} else {app = null;}

	try {
		AppDeathRecipient adr = new AppDeathRecipient(app, pid, thread);
		thread.asBinder().linkToDeath(adr, 0);
	}
	
	boolean normalMode = mProcessesReady || isAllowedWhileBooting(app.info);
	List<ProviderInfo> providers = normalMode ? generateApplicationProvidersLocked(app) : null;
	try {
		ProfilerInfo profilerInfo = profileFile == null ? null :
		                            new ProfilerInfo(profileFile, profileFd, samplingInterval, profileAutoStop);
		thread.bindApplication(processName, appInfo, providers, app.instrumentationClass,
		                       profilerInfo, app.instrumentationArguments, app.instrumentationWatcher,
		                       app.instrumentationUiAutomationConnection, testMode, enableOpenGlTrace,
		                       isRestrictedBackupMode || !normalMode, app.persistent,
		                       new Configuration(mConfiguration), app.compat,
		                       getCommonServicesLocked(app.isolated),
		                       mCoreSettingsObserver.getCoreSettingsLocked());
	}
	return true;
}

注意到，参数pid指向前面所创建的应用程序进程PID，也即第三方应用进程PID，ProcessRecord对象app就是用来记录新建应用的进程信息的。
在前面的step8中，ActivityManagerService以这个PID为关键字将一个ProcessRecord对象保存在了mPidsSelfLocked变量中，这里，首先通过参数pid取回ProcessRecord对象并保存在局部变量app中，然后调用generateApplicationProvidersLocked(app)函数需要在app所描述的第三方进程中启动的ContentProvider组件！

generateApplicationProvidersLocked()函数源码如下：

private final List<ProviderInfo> generateApplicationProvidersLocked(ProcessRecord 		app) {
    List<ProviderInfo> providers = null;
    try {
        ParceledListSlice<ProviderInfo> slice = AppGlobals.getPackageManager().
            queryContentProviders(app.processName, app.uid,
                    STOCK_PM_FLAGS | PackageManager.GET_URI_PERMISSION_PATTERNS);
        providers = slice != null ? slice.getList() : null;
    }
    int userId = app.userId;
    if (providers != null) {
        int N = providers.size();
        app.pubProviders.ensureCapacity(N + app.pubProviders.size());
        for (int i=0; i<N; i++) {
            ProviderInfo cpi =
                (ProviderInfo)providers.get(i);
            boolean singleton = isSingleton(cpi.processName, cpi.applicationInfo,
                    cpi.name, cpi.flags);
            if (singleton && UserHandle.getUserId(app.uid) != UserHandle.USER_OWNER) {
                // This is a singleton provider, but a user besides the
                // default user is asking to initialize a process it runs
                // in...  well, no, it doesn't actually run in this process,
                // it runs in the process of the default user.  Get rid of it.
                providers.remove(i);
                N--;
                i--;
                continue;
            }

            ComponentName comp = new ComponentName(cpi.packageName, cpi.name);
            ContentProviderRecord cpr = mProviderMap.getProviderByClass(comp, userId);
            if (cpr == null) {
                cpr = new ContentProviderRecord(this, cpi, app.info, comp, singleton);
                mProviderMap.putProviderByClass(comp, cpr);
            }
            app.pubProviders.put(cpi.name, cpr);
            if (!cpi.multiprocess || !"android".equals(cpi.packageName)) {
                // Don't add this if it is a platform component that is marked
                // to run in multiple processes, because this is actually
                // part of the framework so doesn't make sense to track as a
                // separate apk in the process.
                app.addPackage(cpi.applicationInfo.packageName, cpi.applicationInfo.versionCode, mProcessStats);
            }
            ensurePackageDexOpt(cpi.applicationInfo.packageName);
        }
    }
    return providers;
}

先去PackageMangerService找目标ContentProvider组件，并保存到列表providers中；
然后，for循环检查ActivityManagerService是否已经为这些ContentProvider组件创建过对应的ContnetProviderRecord对象来记录每一个ContentProvider组件；
如果没有，则分别为它们创建一个ContentProviderRecord对象，并以它们的类名作为关键字保存在AMS的全局变量mProviderMap中！

从这里可以看出，一个应用程序进程在启动的时候，会将它所需要的所有ContentProvider组件全部启动起来！

最后，继续关注thread.bindApplication()函数，也即ActivityThread.bindApplication()函数！

step14: ActivityThreadProxy#bindApplication()

ActivityThreadProxy.bindApplication()函数源码如下：

public final void bindApplication(String packageName, ApplicationInfo info,
        List<ProviderInfo> providers, ComponentName testName, ProfilerInfo profilerInfo,
        Bundle testArgs, IInstrumentationWatcher testWatcher,
        IUiAutomationConnection uiAutomationConnection, int debugMode,
        boolean openGlTrace, boolean restrictedBackupMode, boolean persistent,
        Configuration config, CompatibilityInfo compatInfo, Map<String, IBinder> services,
        Bundle coreSettings) throws RemoteException {
    Parcel data = Parcel.obtain();
    data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor);
    data.writeString(packageName);
    info.writeToParcel(data, 0);
    data.writeTypedList(providers);
    if (testName == null) {
        data.writeInt(0);
    } else {
        data.writeInt(1);
        testName.writeToParcel(data, 0);
    }
    if (profilerInfo != null) {
        data.writeInt(1);
        profilerInfo.writeToParcel(data, Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
    } else {
        data.writeInt(0);
    }
    data.writeBundle(testArgs);
    data.writeStrongInterface(testWatcher);
    data.writeStrongInterface(uiAutomationConnection);
    data.writeInt(debugMode);
    data.writeInt(openGlTrace ? 1 : 0);
    data.writeInt(restrictedBackupMode ? 1 : 0);
    data.writeInt(persistent ? 1 : 0);
    config.writeToParcel(data, 0);
    compatInfo.writeToParcel(data, 0);
    data.writeMap(services);
    data.writeBundle(coreSettings);
    mRemote.transact(BIND_APPLICATION_TRANSACTION, data, null,IBinder.FLAG_ONEWAY);
    data.recycle();
}

先创建一个Parcel对象data用来保存接收的参数；
然后，mRemote是ActivityThreadProxy内部的一个Binder代理对象，通过mRemote向新建的应用程序进程（也即，第三方进程）发送一个类型为BIND_APPLICATION_TRANSACTION的进程间通信请求。

0x03 参考文献与简单的结语

以上三步都是在ActivityManagerService中执行的，接下来的step15—24在新建的应用程序进程中执行，主要用来处理类型为BIND_APPLICATION_TRANSACTION的进程间通信请求！对应时序图上的step15—24

posted @ 2016-10-12 22:26 布鲁克林一棵树阅读(551) 评论(0) 编辑收藏举报

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0x03 参考文献与简单的结语