Android系统在新进程中启动自定义服务过程（startService）的原理分析 （下）

       Step 10. 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.             app = mStartingProcesses.remove(0);  
18.             app.setPid(pid);  
19.         } else {  
20.             app = null;  
21.         }  
22.  
23.         ......  
24.  
25.  
26.         String processName = app.processName;  
27.           
28.         ......  
29.  
30.         app.thread = thread;  
31.  
32.         ......  
33.           
34.         boolean badApp = false;  
35.  
36.         ......  
37.  
38.         // Find any services that should be running in this process...  
39.         if (!badApp && mPendingServices.size() > 0) {  
40.             ServiceRecord sr = null;  
41.             try {  
42.                 for (int i=0; i<mPendingServices.size(); i++) {  
43.                     sr = mPendingServices.get(i);  
44.                     if (app.info.uid != sr.appInfo.uid  
45.                         || !processName.equals(sr.processName)) {  
46.                             continue;  
47.                     }  
48.  
49.                     mPendingServices.remove(i);  
50.                     i--;  
51.                     realStartServiceLocked(sr, app);  
52.                     didSomething = true;  
53.                 }  
54.             } catch (Exception e) {  
55.  
56.                 ......  
57.  
58.             }  
59.         }  
60.  
61.         ......  
62.  
63.         return true;  
64.     }  
65.  
66.     ......  
67.  
68. } 

        回忆一下在上面的Step 4中，以新进程的pid值作为key值保存了一个ProcessRecord在mPidsSelfLocked列表中，这里先把它取出来，存放在本地变量app中，并且将app.processName保存在本地变量processName中。

        再回忆一下在上面的Step 3中，在成员变量mPendingServices中，保存了一个ServiceRecord，这里通过进程uid和进程名称将它找出来，然后通过realStartServiceLocked函数来进一步处理。

        Step 11. ActivityManagerService.realStartServiceLocked
        这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java文件中：

1. class ActivityManagerProxy implements IActivityManager  
2. {  
3.     ......  
4.  
5.     private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r,  
6.             ProcessRecord app) throws RemoteException {  
7.           
8.         ......  
9.  
10.         r.app = app;  
11.           
12.         ......  
13.  
14.         try {  
15.  
16.             ......  
17.           
18.             app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo);  
19.               
20.             ......  
21.  
22.         } finally {  
23.  
24.             ......  
25.  
26.         }  
27.  
28.         ......  
29.  
30.     }  
31.  
32.     ......  
33.  
34. } 

        这里的app.thread是一个ApplicationThread对象的远程接口，它是在上面的Step 6创建ActivityThread对象时作为ActivityThread对象的成员变量同时创建的，然后在Step 9中传过来的。然后调用这个远程接口的scheduleCreateService函数回到原来的ActivityThread对象中执行启动服务的操作。        

        Step 12. ApplicationThreadProxy.scheduleCreateService        

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

1. class ApplicationThreadProxy implements IApplicationThread {  
2.       
3.     ......  
4.  
5.     public final void scheduleCreateService(IBinder token, ServiceInfo info)  
6.                 throws RemoteException {  
7.         Parcel data = Parcel.obtain();  
8.         data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor);  
9.         data.writeStrongBinder(token);  
10.         info.writeToParcel(data, 0);  
11.         mRemote.transact(SCHEDULE_CREATE_SERVICE_TRANSACTION, data, null,  
12.             IBinder.FLAG_ONEWAY);  
13.         data.recycle();  
14.     }  
15.  
16.     ......  
17.  
18. } 

        这里通过Binder驱动程序回到新进程的ApplicationThread对象中去执行scheduleCreateService函数。

        Step 13. ApplicationThread.scheduleCreateService

        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 class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {  
6.  
7.         ......  
8.  
9.         public final void scheduleCreateService(IBinder token,  
10.         ServiceInfo info) {  
11.             CreateServiceData s = new CreateServiceData();  
12.             s.token = token;  
13.             s.info = info;  
14.  
15.             queueOrSendMessage(H.CREATE_SERVICE, s);  
16.         }  
17.  
18.         ......  
19.  
20.     }  
21.  
22.     ......  
23.  
24. } 

        这里调用ActivityThread的queueOrSendMessage将一个CreateServiceData数据放到消息队列中去，并且分开这个消息。注意，这里已经是在上面Step 4创建的新进程中执行了。

        Step 14. ActivityThread.queueOrSendMessage

        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 queueOrSendMessage(int what, Object obj) {  
6.         queueOrSendMessage(what, obj, 0, 0);  
7.     }  
8.  
9.     private final void queueOrSendMessage(int what, Object obj, int arg1, int arg2) {  
10.         synchronized (this) {  
11.             ......  
12.             Message msg = Message.obtain();  
13.             msg.what = what;  
14.             msg.obj = obj;  
15.             msg.arg1 = arg1;  
16.             msg.arg2 = arg2;  
17.             mH.sendMessage(msg);  
18.         }  
19.     }  
20.  
21.     ......  
22.  
23. } 

        这里调用成员变量mH的sendMessage函数进行消息分发。这里的mH的类型为H，它继承于Handler类。

        Step 15. H.sendMessage

        这个函数继承于Handle类的sendMessage函数中，定义在frameworks/base/core/java/android/os/Handler.java文件中。这个函数我们就不看了，有兴趣的读者可以自己研究一下。消息分发以后，就进入到H.handleMessage函数进行处理了。

        Step 16. H.handleMessage

        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 class H extends Handler {  
6.           
7.         ......  
8.  
9.         public void handleMessage(Message msg) {  
10.  
11.             ......  
12.  
13.             switch (msg.what) {  
14.  
15.                 ......  
16.  
17.                 case CREATE_SERVICE:  
18.                     handleCreateService((CreateServiceData)msg.obj);  
19.                     break;  
20.  
21.                 ......  
22.             }  
23.  
24.             ......  
25.  
26.         }  
27.  
28.         ......  
29.  
30.     }  
31.  
32.     ......  
33.  
34. } 

        这里要处理的消息是CREATE_SERVICE，它调用ActivityThread类的handleCreateService成员函数进一步处理。

        Step 17. ActivityThread.handleCreateService

        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 handleCreateService(CreateServiceData data) {  
6.         // If we are getting ready to gc after going to the background, well  
7.         // we are back active so skip it.  
8.         unscheduleGcIdler();  
9.  
10.         LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(  
11.             data.info.applicationInfo);  
12.         Service service = null;  
13.         try {  
14.             java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();  
15.             service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();  
16.         } catch (Exception e) {  
17.             if (!mInstrumentation.onException(service, e)) {  
18.                 throw new RuntimeException(  
19.                     "Unable to instantiate service " + data.info.name  
20.                     + ": " + e.toString(), e);  
21.             }  
22.         }  
23.  
24.         try {  
25.             if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Creating service " + data.info.name);  
26.  
27.             ContextImpl context = new ContextImpl();  
28.             context.init(packageInfo, null, this);  
29.  
30.             Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);  
31.             context.setOuterContext(service);  
32.             service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,  
33.                 ActivityManagerNative.getDefault());  
34.             service.onCreate();  
35.             mServices.put(data.token, service);  
36.             try {  
37.                 ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(  
38.                     data.token, 0, 0, 0);  
39.             } catch (RemoteException e) {  
40.                 // nothing to do.  
41.             }  
42.               
43.         } catch (Exception e) {  
44.             if (!mInstrumentation.onException(service, e)) {  
45.                 throw new RuntimeException(  
46.                     "Unable to create service " + data.info.name  
47.                     + ": " + e.toString(), e);  
48.             }  
49.         }  
50.     }  
51.  
52.     ......  
53.  
54. } 

        这里的data.info.name就是自定义的服务类shy.luo.ashmem.Server了。

        Step 18. ClassLoader.loadClass

        这一步实现在上面的ActivityThread.handleCreateService函数中：

1. java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();  
2. service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance(); 

        Step 19. Obtain Service

        这一步也是实现在上面的ActivityThread.handleCreateService函数中。上面通过ClassLoader.loadClass来导入自定义的服务类shy.luo.ashmem.Server并且创建它的一个实例后，就通过强制类型转换得到一个Service类实例。前面我们说过，自己的服务类必须要继承于Service类，这里就体现出来了为什么要这样做了。

        Step 20. Service.onCreate

        这一步继续实现在上面的ActivityThread.handleCreateService函数中：

1. service.onCreate(); 

        因为这里的service实际上是一个shy.luo.ashmem.Server类实例，因此，这里就是执行shy.luo.ashmem.Server类的onCreate函数了：

1. public class Server extends Service {  
2.       
3.     ......  
4.  
5.     @Override  
6.     public void onCreate() {  
7.         ......  
8.  
9.     }  
10.  
11.     ......  
12. } 

        至此，这个自定义的服务就启动起来了。

        这样，Android系统在新进程中启动服务的过程就分析完成了，虽然很复杂，但是条理很清晰。它通过三次Binder进程间通信完成了服务的启动过程，分别是：
 

        一. Step 1至Step 7，从主进程调用到ActivityManagerService进程中，完成新进程的创建；

        二. Step 8至Step 11，从新进程调用到ActivityManagerService进程中，获取要在新进程启动的服务的相关信息；

        三. Step 12至Step 20，从ActivityManagerService进程又回到新进程中，最终将服务启动起来。

        学习完Android系统在新进程中启动服务的过程后，希望读者对Android系统的Service有一个深刻的理解。在编写Android应用程序的时候，尽量把一些计算型的逻辑以Service在形式来实现，使得这些耗时的计算能在一个独立的进程中进行，这样就能保持主进程流畅地响应界面事件，提高用户体验。