欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

【Android】Android应用程序进程启动过程 2

程序员文章站 2022-06-03 23:39:52
在应用程序进程创建过程中会启动Binder线程池以及在应用程序进程启动后会创建消息循环。1.Binder线程池启动过程我们首先来看RuntimeInit类的zygoteInit函数,如下所示frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.javajavapublic static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, Cla...

在应用程序进程创建过程中会启动Binder线程池以及在应用程序进程启动后会创建消息循环。

1.Binder线程池启动过程

我们首先来看RuntimeInit类的zygoteInit函数,如下所示
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java

java

public static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader)
          throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
      if (DEBUG) Slog.d(TAG, "RuntimeInit: Starting application from zygote");
      Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "RuntimeInit");
      redirectLogStreams();
      commonInit();
      nativeZygoteInit();//1
      applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);
  }

注释1处会在新创建的应用程序进程中创建Binder线程池,来查看nativeZygoteInit函数:

java

private static final native void nativeZygoteInit();

很明显nativeZygoteInit是一个jni方法,它对应的函数是什么呢。在 AndroidRuntime.cpp的JNINativeMethod数组中我们得知它对应的函数是com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit,如下所示。
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp

java

static const JNINativeMethod gMethods[] = {
    { "nativeFinishInit", "()V",
        (void*) com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeFinishInit },
    { "nativeZygoteInit", "()V",
        (void*) com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit },
    { "nativeSetExitWithoutCleanup", "(Z)V",
        (void*) com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeSetExitWithoutCleanup },
};

接着来查看 com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit函数:
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp

java

static void com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
    gCurRuntime->onZygoteInit();
}

gCurRuntime是在AndroidRuntime初始化就创建的。如下所示。
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp

java

AndroidRuntime::AndroidRuntime(char* argBlockStart, const size_t argBlockLength) :
        mExitWithoutCleanup(false),
        mArgBlockStart(argBlockStart),
        mArgBlockLength(argBlockLength)
{
   ...
    gCurRuntime = this;
}

Android系统启动流程(二)解析Zygote进程启动过程这篇文章我们得知AppRuntime继承AndroidRuntime,AppRuntime创建时就会调用AndroidRuntime的构造函数,gCurRuntime就会被初始化,它指向的是AppRuntime,因此我们来查看AppRuntime的onZygoteInit函数,AppRuntime的实现在app_main.cpp中,如下所示。
frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp

cpp

virtual void onZygoteInit()
   {
       sp<ProcessState> proc = ProcessState::self();
       ALOGV("App process: starting thread pool.\n");
       proc->startThreadPool();
   }

最后一行会调用ProcessState的startThreadPool函数:
frameworks/native/libs/binder/ProcessState.cpp

cpp

void ProcessState::startThreadPool()
{
    AutoMutex _l(mLock);
    if (!mThreadPoolStarted) {
        mThreadPoolStarted = true;
        spawnPooledThread(true);
    }
}

支持Binder通信的进程中都有一个ProcessState类,它里面有一个mThreadPoolStarted 变量,来表示Binder线程池是否已经被启动过,默认值为false。在每次调用这个函数时都会先去检查这个标记,从而确保Binder线程池只会被启动一次。如果Binder线程池未被启动则设置mThreadPoolStarted为true,最后调用spawnPooledThread函数来创建线程池中的第一个线程,也就是线程池的main线程,如下所示。
frameworks/native/libs/binder/ProcessState.cpp

cpp

void ProcessState::spawnPooledThread(bool isMain)
{
    if (mThreadPoolStarted) {
        String8 name = makeBinderThreadName();
        ALOGV("Spawning new pooled thread, name=%s\n", name.string());
        sp<Thread> t = new PoolThread(isMain);
        t->run(name.string());//1
    }
}

可以看到Binder线程为一个PoolThread。注释1调用PoolThread的run函数来启动一个启动一个新的线程。来查看PoolThread类里做了什么:
frameworks/native/libs/binder/ProcessState.cpp

cpp

class PoolThread : public Thread
{
..
protected:
    virtual bool threadLoop()
    {
        IPCThreadState::self()->joinThreadPool(mIsMain);//1
        return false;
    }
    const bool mIsMain;
};

PoolThread类继承了Thread类。注释1处会将调用IPCThreadState的joinThreadPool函数,将当前线程注册到Binder驱动程序中,这样我们创建的线程就加入了Binder线程池中,这样新创建的应用程序进程就支持Binder进程间通信了,Binder线程池启动过程就讲到这,接下来我们来学习消息循环创建过程。

2.消息循环创建过程

首先我们回到上篇最后讲到的RuntimeInit的invokeStaticMain函数,代码如下所示。
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java

java

private static void invokeStaticMain(String className, String[] argv, ClassLoader classLoader)
        throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
    Class<?> cl;
  ...
    throw new ZygoteInit.MethodAndArgsCaller(m, argv);
}

invokeStaticMain函数在上篇已经讲过,这里不再赘述,主要是看最后一行,会抛出一个MethodAndArgsCaller异常,这个异常会被ZygoteInit的main函数捕获,如下所示。
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java

java

public static void main(String argv[]) {
   ...
      try {
         ...
      } catch (MethodAndArgsCaller caller) {
          caller.run();//1
      } catch (RuntimeException ex) {
          Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex);
          closeServerSocket();
          throw ex;
      }
  }

注释1处捕获到MethodAndArgsCaller 时会执行caller的run函数,如下所示。
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java

java

public static class MethodAndArgsCaller extends Exception
           implements Runnable {
       private final Method mMethod;
       private final String[] mArgs;
       public MethodAndArgsCaller(Method method, String[] args) {
           mMethod = method;
           mArgs = args;
       }
       public void run() {
           try {
               mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });//1
           } catch (IllegalAccessException ex) {
               throw new RuntimeException(ex);
           }
           ...
               throw new RuntimeException(ex);
           }
       }
   }

根据上一篇文章我们得知,mMethod指的就是ActivityThread的main函数,mArgs 指的是应用程序进程的启动参数。在注释1处调用ActivityThread的main函数,代码如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

java

 public static void main(String[] args) {
        Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ActivityThreadMain");
        SamplingProfilerIntegration.start();
...
        Looper.prepareMainLooper();//1
        ActivityThread thread = new ActivityThread();//2
        thread.attach(false);
        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }
        if (false) {
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
        }
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
        Looper.loop();//3
        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }

注释1处在当前应用程序进程中创建消息循环,注释2处创建ActivityThread,注释3处调用Looper的loop,使得Looper开始工作,开始处理消息。可以看出,系统在应用程序进程启动完成后,就会创建一个消息循环,用来方便的使用Android的消息处理机制。

本文地址:https://blog.csdn.net/xfb1989/article/details/109644820