Android应用程序启动过程源代码分析（3）

       Step 16. ActivityThread.handlePauseActivity

        这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

1. public final class ActivityThread {   
2.        
3.     ......   
4.    
5.     private final void handlePauseActivity(IBinder token, boolean finished,   
6.             boolean userLeaving, int configChanges) {   
7.    
8.         ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);   
9.         if (r != null) {   
10.             //Slog.v(TAG, "userLeaving=" + userLeaving + " handling pause of " + r);   
11.             if (userLeaving) {   
12.                 performUserLeavingActivity(r);   
13.             }   
14.    
15.             r.activity.mConfigChangeFlags |= configChanges;   
16.             Bundle state = performPauseActivity(token, finished, true);   
17.    
18.             // Make sure any pending writes are now committed.   
19.             QueuedWork.waitToFinish();   
20.    
21.             // Tell the activity manager we have paused.   
22.             try {   
23.                 ActivityManagerNative.getDefault().activityPaused(token, state);   
24.             } catch (RemoteException ex) {   
25.             }   
26.         }   
27.     }   
28.    
29.     ......   
30.    
31. }   

         函数首先将Binder引用token转换成ActivityRecord的远程接口ActivityClientRecord，然后做了三个事情：1. 如果userLeaving为true，则通过调用performUserLeavingActivity函数来调用Activity.onUserLeaveHint通知Activity，用户要离开它了；2. 调用performPauseActivity函数来调用Activity.onPause函数，我们知道，在Activity的生命周期中，当它要让位于其它的Activity时，系统就会调用它的onPause函数；3. 它通知ActivityManagerService，这个Activity已经进入Paused状态了，ActivityManagerService现在可以完成未竟的事情，即启动MainActivity了

        Step 17. ActivityManagerProxy.activityPaused

        这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java文件中：

1. class ActivityManagerProxy implements IActivityManager   
2. {   
3.     ......   
4.    
5.     public void activityPaused(IBinder token, Bundle state) throws RemoteException   
6.     {   
7.         Parcel data = Parcel.obtain();   
8.         Parcel reply = Parcel.obtain();   
9.         data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);   
10.         data.writeStrongBinder(token);   
11.         data.writeBundle(state);   
12.         mRemote.transact(ACTIVITY_PAUSED_TRANSACTION, data, reply, 0);   
13.         reply.readException();   
14.         data.recycle();   
15.         reply.recycle();   
16.     }   
17.    
18.     ......   
19.    
20. }   

        这里通过Binder进程间通信机制就进入到ActivityManagerService.activityPaused函数中去了。

        Step 18. ActivityManagerService.activityPaused

        这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

1. public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative   
2.             implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {   
3.     ......   
4.    
5.     public final void activityPaused(IBinder token, Bundle icicle) {   
6.            
7.         ......   
8.    
9.         final long origId = Binder.clearCallingIdentity();   
10.         mMainStack.activityPaused(token, icicle, false);   
11.            
12.         ......   
13.     }   
14.    
15.     ......   
16.    
17. }   

       这里，又再次进入到ActivityStack类中，执行activityPaused函数。       Step 19. ActivityStack.activityPaused

       这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中：

1. public class ActivityStack {   
2.    
3.     ......   
4.    
5.     final void activityPaused(IBinder token, Bundle icicle, boolean timeout) {   
6.            
7.         ......   
8.    
9.         ActivityRecord r = null;   
10.    
11.         synchronized (mService) {   
12.             int index = indexOfTokenLocked(token);   
13.             if (index >= 0) {   
14.                 r = (ActivityRecord)mHistory.get(index);   
15.                 if (!timeout) {   
16.                     r.icicle = icicle;   
17.                     r.haveState = true;   
18.                 }   
19.                 mHandler.removeMessages(PAUSE_TIMEOUT_MSG, r);   
20.                 if (mPausingActivity == r) {   
21.                     r.state = ActivityState.PAUSED;   
22.                     completePauseLocked();   
23.                 } else {   
24.                     ......   
25.                 }   
26.             }   
27.         }   
28.     }   
29.    
30.     ......   
31.    
32. }   

       这里通过参数token在mHistory列表中得到ActivityRecord，从上面我们知道，这个ActivityRecord代表的是Launcher这个Activity，而我们在Step 11中，把Launcher这个Activity的信息保存在mPausingActivity中，因此，这里mPausingActivity等于r，于是，执行completePauseLocked操作。

       Step 20. ActivityStack.completePauseLocked

       这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中：

1. public class ActivityStack {   
2.    
3.     ......   
4.    
5.     private final void completePauseLocked() {   
6.         ActivityRecord prev = mPausingActivity;   
7.            
8.         ......   
9.    
10.         if (prev != null) {   
11.    
12.             ......   
13.    
14.             mPausingActivity = null;   
15.         }   
16.    
17.         if (!mService.mSleeping && !mService.mShuttingDown) {   
18.             resumeTopActivityLocked(prev);   
19.         } else {   
20.             ......   
21.         }   
22.    
23.         ......   
24.     }   
25.    
26.     ......   
27.    
28. }   

        函数首先把mPausingActivity变量清空，因为现在不需要它了，然后调用resumeTopActivityLokced进一步操作，它传入的参数即为代表Launcher这个Activity的ActivityRecord。

        Step 21. ActivityStack.resumeTopActivityLokced
        这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中：

1. public class ActivityStack {   
2.    
3.     ......   
4.    
5.     final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {   
6.         ......   
7.    
8.         // Find the first activity that is not finishing.   
9.         ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);   
10.    
11.         // Remember how we'll process this pause/resume situation, and ensure   
12.         // that the state is reset however we wind up proceeding.   
13.         final boolean userLeaving = mUserLeaving;   
14.         mUserLeaving = false;   
15.    
16.         ......   
17.    
18.         next.delayedResume = false;   
19.    
20.         // If the top activity is the resumed one, nothing to do.   
21.         if (mResumedActivity == next && next.state == ActivityState.RESUMED) {   
22.             ......   
23.             return false;   
24.         }   
25.    
26.         // If we are sleeping, and there is no resumed activity, and the top   
27.         // activity is paused, well that is the state we want.   
28.         if ((mService.mSleeping || mService.mShuttingDown)   
29.             && mLastPausedActivity == next && next.state == ActivityState.PAUSED) {   
30.             ......   
31.             return false;   
32.         }   
33.    
34.         .......   
35.    
36.    
37.         // We need to start pausing the current activity so the top one   
38.         // can be resumed...   
39.         if (mResumedActivity != null) {   
40.             ......   
41.             return true;   
42.         }   
43.    
44.         ......   
45.    
46.    
47.         if (next.app != null && next.app.thread != null) {   
48.             ......   
49.    
50.         } else {   
51.             ......   
52.             startSpecificActivityLocked(next, true, true);   
53.         }   
54.    
55.         return true;   
56.     }   
57.    
58.    
59.     ......   
60.    
61. }   

        通过上面的Step 9，我们知道，当前在堆栈顶端的Activity为我们即将要启动的MainActivity，这里通过调用topRunningActivityLocked将它取回来，保存在next变量中。之前最后一个Resumed状态的Activity，即Launcher，到了这里已经处于Paused状态了，因此，mResumedActivity为null。最后一个处于Paused状态的Activity为Launcher，因此，这里的mLastPausedActivity就为Launcher。前面我们为MainActivity创建了ActivityRecord后，它的app域一直保持为null。有了这些信息后，上面这段代码就容易理解了，它最终调用startSpecificActivityLocked进行下一步操作。

       Step 22. ActivityStack.startSpecificActivityLocked
       这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中：

1. public class ActivityStack {   
2.    
3.     ......   
4.    
5.     private final void startSpecificActivityLocked(ActivityRecord r,   
6.             boolean andResume, boolean checkConfig) {   
7.         // Is this activity's application already running?   
8.         ProcessRecord app = mService.getProcessRecordLocked(r.processName,   
9.             r.info.applicationInfo.uid);   
10.    
11.         ......   
12.    
13.         if (app != null && app.thread != null) {   
14.             try {   
15.                 realStartActivityLocked(r, app, andResume, checkConfig);   
16.                 return;   
17.             } catch (RemoteException e) {   
18.                 ......   
19.             }   
20.         }   
21.    
22.         mService.startProcessLocked(r.processName, r.info.applicationInfo, true, 0,   
23.             "activity", r.intent.getComponent(), false);   
24.     }   
25.    
26.    
27.     ......   
28.    
29. }   

       注意，这里由于是第一次启动应用程序的Activity，所以下面语句：

1. ProcessRecord app = mService.getProcessRecordLocked(r.processName,   
2.     r.info.applicationInfo.uid);   

        取回来的app为null。在Activity应用程序中的AndroidManifest.xml配置文件中，我们没有指定Application标签的process属性，系统就会默认使用package的名称，这里就是"shy.luo.activity"了。每一个应用程序都有自己的uid，因此，这里uid + process的组合就可以为每一个应用程序创建一个ProcessRecord。当然，我们可以配置两个应用程序具有相同的uid和package，或者在AndroidManifest.xml配置文件的application标签或者activity标签中显式指定相同的process属性值，这样，不同的应用程序也可以在同一个进程中启动。

       函数最终执行ActivityManagerService.startProcessLocked函数进行下一步操作。

       Step 23. ActivityManagerService.startProcessLocked

       这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

1. public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative   
2.         implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {   
3.    
4.     ......   
5.    
6.     final ProcessRecord startProcessLocked(String processName,   
7.             ApplicationInfo info, boolean knownToBeDead, int intentFlags,   
8.             String hostingType, ComponentName hostingName, boolean allowWhileBooting) {   
9.    
10.         ProcessRecord app = getProcessRecordLocked(processName, info.uid);   
11.            
12.         ......   
13.    
14.         String hostingNameStr = hostingName != null   
15.             ? hostingName.flattenToShortString() : null;   
16.    
17.         ......   
18.    
19.         if (app == null) {   
20.             app = new ProcessRecordLocked(null, info, processName);   
21.             mProcessNames.put(processName, info.uid, app);   
22.         } else {   
23.             // If this is a new package in the process, add the package to the list   
24.             app.addPackage(info.packageName);   
25.         }   
26.    
27.         ......   
28.    
29.         startProcessLocked(app, hostingType, hostingNameStr);   
30.         return (app.pid != 0) ? app : null;   
31.     }   
32.    
33.     ......   
34.    
35. }   

        这里再次检查是否已经有以process + uid命名的进程存在，在我们这个情景中，返回值app为null，因此，后面会创建一个ProcessRecord，并存保存在成员变量mProcessNames中，最后，调用另一个startProcessLocked函数进一步操作：

1. public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative   
2.         implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {   
3.    
4.     ......   
5.    
6.     private final void startProcessLocked(ProcessRecord app,   
7.                 String hostingType, String hostingNameStr) {   
8.    
9.         ......   
10.    
11.         try {   
12.             int uid = app.info.uid;   
13.             int[] gids = null;   
14.             try {   
15.                 gids = mContext.getPackageManager().getPackageGids(   
16.                     app.info.packageName);   
17.             } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {   
18.                 ......   
19.             }   
20.                
21.             ......   
22.    
23.             int debugFlags = 0;   
24.                
25.             ......   
26.                
27.             int pid = Process.start("android.app.ActivityThread",   
28.                 mSimpleProcessManagement ? app.processName : null, uid, uid,   
29.                 gids, debugFlags, null);   
30.                
31.             ......   
32.    
33.         } catch (RuntimeException e) {   
34.                
35.             ......   
36.    
37.         }   
38.     }   
39.    
40.     ......   
41.    
42. }   

        这里主要是调用Process.start接口来创建一个新的进程，新的进程会导入android.app.ActivityThread类，并且执行它的main函数，这就是为什么我们前面说每一个应用程序都有一个ActivityThread实例来对应的原因。

        Step 24. ActivityThread.main

        这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中：

1. public final class ActivityThread {   
2.    
3.     ......   
4.    
5.     private final void attach(boolean system) {   
6.         ......   
7.    
8.         mSystemThread = system;   
9.         if (!system) {   
10.    
11.             ......   
12.    
13.             IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();   
14.             try {   
15.                 mgr.attachApplication(mAppThread);   
16.             } catch (RemoteException ex) {   
17.             }   
18.         } else {   
19.    
20.             ......   
21.    
22.         }   
23.     }   
24.    
25.     ......   
26.    
27.     public static final void main(String[] args) {   
28.            
29.         .......   
30.    
31.         ActivityThread thread = new ActivityThread();   
32.         thread.attach(false);   
33.    
34.         ......   
35.    
36.         Looper.loop();   
37.    
38.         .......   
39.    
40.         thread.detach();   
41.            
42.         ......   
43.     }   
44. }   

       这个函数在进程中创建一个ActivityThread实例，然后调用它的attach函数，接着就进入消息循环了，直到最后进程退出。

       函数attach最终调用了ActivityManagerService的远程接口ActivityManagerProxy的attachApplication函数，传入的参数是mAppThread，这是一个ApplicationThread类型的Binder对象，它的作用是用来进行进程间通信的。

      Step 25. ActivityManagerProxy.attachApplication

      这个函数定义在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java文件中：

1. class ActivityManagerProxy implements IActivityManager   
2. {   
3.     ......   
4.    
5.     public void attachApplication(IApplicationThread app) throws RemoteException   
6.     {   
7.         Parcel data = Parcel.obtain();   
8.         Parcel reply = Parcel.obtain();   
9.         data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);   
10.         data.writeStrongBinder(app.asBinder());   
11.         mRemote.transact(ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION, data, reply, 0);   
12.         reply.readException();   
13.         data.recycle();   
14.         reply.recycle();   
15.     }   
16.    
17.     ......   
18.    
19. }   

       这里通过Binder驱动程序，最后进入ActivityManagerService的attachApplication函数中。

       Step 26. ActivityManagerService.attachApplication

       这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

1. public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative   
2.         implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {   
3.    
4.     ......   
5.    
6.     public final void attachApplication(IApplicationThread thread) {   
7.         synchronized (this) {   
8.             int callingPid = Binder.getCallingPid();   
9.             final long origId = Binder.clearCallingIdentity();   
10.             attachApplicationLocked(thread, callingPid);   
11.             Binder.restoreCallingIdentity(origId);   
12.         }   
13.     }   
14.    
15.     ......   
16.    
17. }   

      这里将操作转发给attachApplicationLocked函数。

        Step 27. ActivityManagerService.attachApplicationLocked

        这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

1. public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative   
2.         implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {   
3.    
4.     ......   
5.    
6.     private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,   
7.             int pid) {   
8.         // Find the application record that is being attached...  either via   
9.         // the pid if we are running in multiple processes, or just pull the   
10.         // next app record if we are emulating process with anonymous threads.   
11.         ProcessRecord app;   
12.         if (pid != MY_PID && pid >= 0) {   
13.             synchronized (mPidsSelfLocked) {   
14.                 app = mPidsSelfLocked.get(pid);   
15.             }   
16.         } else if (mStartingProcesses.size() > 0) {   
17.             ......   
18.         } else {   
19.             ......   
20.         }   
21.    
22.         if (app == null) {   
23.             ......   
24.             return false;   
25.         }   
26.    
27.         ......   
28.    
29.         String processName = app.processName;   
30.         try {   
31.             thread.asBinder().linkToDeath(new AppDeathRecipient(   
32.                 app, pid, thread), 0);   
33.         } catch (RemoteException e) {   
34.             ......   
35.             return false;   
36.         }   
37.    
38.         ......   
39.    
40.         app.thread = thread;   
41.         app.curAdj = app.setAdj = -100;   
42.         app.curSchedGroup = Process.THREAD_GROUP_DEFAULT;   
43.         app.setSchedGroup = Process.THREAD_GROUP_BG_NONINTERACTIVE;   
44.         app.forcingToForeground = null;   
45.         app.foregroundServices = false;   
46.         app.debugging = false;   
47.    
48.         ......   
49.    
50.         boolean normalMode = mProcessesReady || isAllowedWhileBooting(app.info);   
51.    
52.         ......   
53.    
54.         boolean badApp = false;   
55.         boolean didSomething = false;   
56.    
57.         // See if the top visible activity is waiting to run in this process...   
58.         ActivityRecord hr = mMainStack.topRunningActivityLocked(null);   
59.         if (hr != null && normalMode) {   
60.             if (hr.app == null && app.info.uid == hr.info.applicationInfo.uid   
61.                 && processName.equals(hr.processName)) {   
62.                     try {   
63.                         if (mMainStack.realStartActivityLocked(hr, app, true, true)) {   
64.                             didSomething = true;   
65.                         }   
66.                     } catch (Exception e) {   
67.                         ......   
68.                     }   
69.             } else {   
70.                 ......   
71.             }   
72.         }   
73.    
74.         ......   
75.    
76.         return true;   
77.     }   
78.    
79.     ......   
80.    
81. }   

        在前面的Step 23中，已经创建了一个ProcessRecord，这里首先通过pid将它取回来，放在app变量中，然后对app的其它成员进行初始化，最后调用mMainStack.realStartActivityLocked执行真正的Activity启动操作。这里要启动的Activity通过调用mMainStack.topRunningActivityLocked(null)从堆栈顶端取回来，这时候在堆栈顶端的Activity就是MainActivity了。