细谈APP开发焦点问题：AMS 系统时间调节原理

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前言

AMS提供的主要功能：

• 统一调度各个应用程序的Activity

应用程序需要启动Activity–>报告给AMS，决定是否可以启动–>如果可以，通知应用程序运行指定Activity

AMS必须知道各个应用程序运行的Activity

• 内存管理

Activity退出时不会立即被杀死，只有在内存紧张时才会自动被杀，这些操作由AMS管理

• 进程管理

AMS向外提供了查询系统正在运行的进程信息的API

一、AMS启动

1.启动流程

AMS在SystemServer进程initAndLoop()函数中被启动并且初始化，进过以下步骤：

• AMS.main()函数，创建AMS实例，并且创建Android运行环境得到一个ActivityThread和一个Context
• AMS.setSystemProcess()函数，注册AMS服务到ServiceManager中。并且为system_server进程创建ProcessRecord，将该进程纳入管理中
• AMS.installSystemProvider()函数，为system_server进程加载SettingsProvider。
• AMS.systemReady()函数，做系统启动完毕后的工作，呈现HomeActivity。

2.AMS重要数据结构

AMS定义了几个数据类用于Process、Activity、Task信息

2.1 进程数据类ProcessRecord

用于记录一个进程相关信息

2.2保存Activity信息数据类ActivityRecord

用于保存一个Activity的信息

在ActivityRecord内部提供Token类实现IApplicationToken.Stub可以实现IPC回调其方法。一般是在WMS内部对其IPC调用

2.3任务栈信息数据类TaskRecord

记录Activity所属任务栈信息。

二、Activity调度机制

Activity调度过程：

应用进程启动或者停止Activity—>报告给AMS，其内部维护所有应用进程启动或者停止Activity的记录—>AMS更新内部记录，并通知客户端进程操作—>客户端进程接收通知，执行操作

启动Activity的各种方式：

• 应用程序中调用startActivity()
• 在Home程序中单击应用程序图标启动Activity
• 按“back”停止当前Activity启动新Activity
• 长按“home”显示当前任务列表选择一个启动

1.ActivityThread类关系

• AMS通过Binder跨进程通知ActivityThread启动、停止指定Activity
• ActivityThread作为Binder服务端实现指定接口由AMS远程调用
• ActivityThread可以看做是进程的Android运行环境

2.Activity的launchMode

• standard：默认启动模式，不管有没有已存在的实例都生成新的实例
• singleTop：如果栈顶存在对应的实例则重复利用不生产新的实例，不存在则新建实例
• singleTask：如果栈内存在对于的实例则使此Activity实例之上的其他Activity实例都出栈，使此Activity实例成为栈顶对象显示
• singleInstance：启用一个新栈放入新建Activity实例，并且该栈内只允许存在这一个Activity实例

Intent中涉及到的Activity启动方式常量：

• FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK：将目标Activity放置到新的task中。
• FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK：启动一个Activity时先清除和其有关联的task，并新建Activity实例将其放入新的task中。必须和上面变量一起使用
• FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP：启动一个不处于栈顶的Activity时，清除排在它前面的Activity使其显示出来。

3.AMS启动Activity流程

调用步骤过程如下：

1.首先IPC调用AMS方法传入参数启动指定Activity

2.在AMS中首先查询PKMS获取该ActivityInfo，新建ActivityRecord和根据lunchMod创建TaskRecord两个重要变量，并且将ActivityRecord添加到task栈顶作为准备启动的Activity

3.在正式启动Activity之前首先检查其进程是否启动，为启动时通知AMS启动对应进程

AMS创建Activity对应进程及启动Activity的整个调用步骤过程如下：

1.首先就是zygote进程fork新进程，指定新进程执行需要启动的ActivityThread类

2.在ActivityThread的main()方法中：

• 首先新建ActivityThread对象
• 接着回调AMS接口通知其应用进程已启动成功
• 最后开启主线程消息循环，处理消息

3.其中上步骤第二点在与AMS交互中IPC调用AMS的attachApplication()函数中：

• 首先根据pid查找对应的ProcessRecord
• 设置该应用退出时的回调接口
• 修改ProcessRecord一些参数
• 最后与应用进程交互，开始创建Application对象

4.AMS与应用进程交互时会发出一个异步消息，该消息内部：

• 配置运行时信息
• 安装该Application对应的ContentProvider
• 生成一个Application对象并且回调onCreate()函数

5.AMS与应用进程交互完接着准备启动目标Activity，在ActivityStackSupervisor.attachApplicationLocked()函数中会首先获取需要启动的ActivityRecord并保存到对应的ProcessRecord，接着IPC调用应用进程启动Activity

6.在应用进程中也是异步消息处理

• 首先反射实例化目标Activity对象，回调相应onStart()之前的生命周期函数
• 接着回调onResume()函数并且添加一个Idler消息对象到队列中。该对象内部方法会调用到AMS中的相应方法处理因此次启动而被暂停的Activity的相关声明周期函数处理

7.同时在AMS中会将task添加到最近任务列表中，并且发送10s定时等待这个Activity处理结果

8.此时目标Activity已经被成功启动，接着会处理一些Pending组件，这些组件可能是在系统启动未成功时发起的一些启动指令

最终一个Activity启动成功

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最后我想说：

对于程序员来说，要学习的知识内容、技术有太多太多，要想不被环境淘汰就只有不断提升自己，从来都是我们去适应环境，而不是环境来适应我们

技术是无止境的，你需要对自己提交的每一行代码、使用的每一个工具负责，不断挖掘其底层原理，才能使自己的技术升华到更高的层面

Android 架构师之路还很漫长，与君共勉