1.简述

ActivityManagerService是Android系统中一个特别重要的系统服务，也是我们上层APP打交道最多的系统服务之一。ActivityManagerService（以下简称AMS） 主要负责四大组件的启动、切换、调度以及应 用进程的管理和调度工作。所有的APP应用都需要与AMS打交道。

Activity Manager的组成主要分为以下几个部分：

  • 1.服务代理：由ActivityManagerProxy实现，用于与Server端提供的系统服务进行进程间通信
  • 2.服务中枢：ActivityManagerNative继承自Binder并实现IActivityManager，它提供了服务接口和 Binder接口的相互转化功能，并在内部存储服务代理对像，并提供了getDefault方法返回服务代理
  • 3.Client：由ActivityManager封装一部分服务接口供Client调用。ActivityManager内部通过调用 ActivityManagerNative的getDefault方法，可以得到一个ActivityManagerProxy对像的引用，进而通过该代理对像调用远程服务的方法
  • 4.Server:由ActivityManagerService实现，提供Server端的系统服务

2.从不同角度看AMS

2.1 从java角度看

从java角度来看，ams就是一个java对象，实现了Ibinder接口，所以它是一个用于进程之间通信的接口，这个对象初始化是在systemServer.java 的run()方法里面。

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public Lifecycle(Context context) {
    super(context);
    mService = new ActivityManagerService(context);
}
2.2 AMS是一个服务

ActivityManagerService从名字就可以看出，它是一个服务，用来管理Activity，而且是一个系统服 务，就是包管理服务，电池管理服务，震动管理服务等。

2.3 AMS是一个Binder

ams实现了Ibinder接口，所以它是一个Binder，这意味着他不但可以用于进程间通信，还是一个 线程，因为一个Binder就是一个线程。

如果我们启动一个hello World安卓用于程序，里面不另外启动其他线程，这个里面最少要启动4个线程：

  • main线程，只是程序的主线程，也是日常用到的最多的线程，也叫UI线程，因为android的组 件是非线程安全的，所以只允许UI/MAIN线程来操作。
  • GC线程，java有垃圾回收机制，每个java程序都有一个专门负责垃圾回收的线程。
  • Binder1 就是我们的ApplicationThread，这个类实现了Ibinder接口，用于进程之间通信，具体来说，就是我们程序和AMS通信的工具
  • Binder2 就是我们的ViewRootImpl.W对象，他也是实现了IBinder接口，就是用于我们的应用程序和 wms通信的工具。

3. AMS的启动过程

AMS是在SystemServer中被添加的， 所以先到SystemServer中查看初始化。详细的SystemServer启动过程可以参考Android系统启动流程分析的第五章节。

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public static void main(String[] args) {        
	new SystemServer().run();
}
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private void run() {
        ......

            // Initialize the system context.
            createSystemContext();

            // Create the system service manager.
            mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
            mSystemServiceManager.setRuntimeRestarted(mRuntimeRestart);
            LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);
            // Prepare the thread pool for init tasks that can be parallelized
            SystemServerInitThreadPool.get();
        } finally {
            traceEnd();  // InitBeforeStartServices
        }

        // Start services.
        try {
            traceBeginAndSlog("StartServices");
            // 启动引导服务中启动AMS
            startBootstrapServices();
            startCoreServices();
            startOtherServices();
            SystemServerInitThreadPool.shutdown();
        } catch (Throwable ex) {

        // Loop forever.
        Looper.loop();
        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }
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private void startBootstrapServices() {
        ......

        // Activity manager runs the show.
        traceBeginAndSlog("StartActivityManager");
        mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(
                ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
        mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);
        mActivityManagerService.setInstaller(installer);
        traceEnd();

        // Power manager needs to be started early because other services need it.
        // Native daemons may be watching for it to be registered so it must be ready
        // to handle incoming binder calls immediately (including being able to verify
        // the permissions for those calls).
        traceBeginAndSlog("StartPowerManager");
        mPowerManagerService = mSystemServiceManager.startService(PowerManagerService.class);
        traceEnd();

        // Now that the power manager has been started, let the activity manager
        // initialize power management features.
        traceBeginAndSlog("InitPowerManagement");
    	// 初始化AMS中的powerManager
        mActivityManagerService.initPowerManagement();
        traceEnd();

        ......
        // Set up the Application instance for the system process and get started.
        traceBeginAndSlog("SetSystemProcess");
		//启动系统进程的应用实例
        mActivityManagerService.setSystemProcess();
        traceEnd();

        ......
    }

AMS是通过SystemServiceManager.startService去启动的，参数是 ActivityManagerService.Lifecycle.class， 首先看看startService方法。

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public SystemService startService(String className) {
    	//此处的SystemService是生命周期
        final Class<SystemService> serviceClass;
        try {
            serviceClass = (Class<SystemService>)Class.forName(className);
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            Slog.i(TAG, "Starting " + className);
            ......
        }
        return startService(serviceClass);
    }
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public <T extends SystemService> T startService(Class<T> serviceClass) {
        try {
            final String name = serviceClass.getName();
            Slog.i(TAG, "Starting " + name);
            Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER, "StartService " + name);

            // Create the service.
            if (!SystemService.class.isAssignableFrom(serviceClass)) {
                throw new RuntimeException("Failed to create " + name
                        + ": service must extend " + SystemService.class.getName());
            }
            final T service;
            try {
                Constructor<T> constructor = serviceClass.getConstructor(Context.class);
                service = constructor.newInstance(mContext);
            } catch (InstantiationException ex) {
               ......
            }

            startService(service);
			//此service是lifecycle
            return service;
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
        }
    }
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public void startService(@NonNull final SystemService service) {
        // Register it.
        //加入到列表中
        mServices.add(service);
        // Start it.
        long time = System.currentTimeMillis();
        try {
			//lifecycle的onStart()方法
			//最终调到ActivityManagerService.start方法
            service.onStart();
        } catch (RuntimeException ex) {
            throw new RuntimeException("Failed to start service " + service.getClass().getName()
                    + ": onStart threw an exception", ex);
        }
        warnIfTooLong(System.currentTimeMillis() - time, service, "onStart");
    }

startService方法很简单，是通过传进来的class然后反射创建对应的service服务。所以此处创建的是 Lifecycle的实例， 然后通过startService启动了AMS服务。

那我们再去看看ActivityManagerService.Lifecycle这个类的构造方法。

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public static final class Lifecycle extends SystemService {
        private final ActivityManagerService mService;

        public Lifecycle(Context context) {
            super(context);
            mService = new ActivityManagerService(context);
        }

        @Override
        public void onStart() {
            mService.start();
        }

        public ActivityManagerService getService() {
            return mService;
        }
    }

Lifecycle中单纯的创建AMS对象。接着看AMS构造方法中干了什么。

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public ActivityManagerService(Context systemContext) {
        LockGuard.installLock(this, LockGuard.INDEX_ACTIVITY);
        mInjector = new Injector();
        mContext = systemContext;

        mFactoryTest = FactoryTest.getMode();
    	//获取当前的 ActivityThread，当前在SystemServer中，因此是SystemServer创建context的时候创建的ActivityThread。
        mSystemThread = ActivityThread.currentActivityThread();
        mUiContext = mSystemThread.getSystemUiContext();

        Slog.i(TAG, "Memory class: " + ActivityManager.staticGetMemoryClass());

        mPermissionReviewRequired = mContext.getResources().getBoolean(
                com.android.internal.R.bool.config_permissionReviewRequired);

    	// 创建Handler线程，用来处理handler消息
        mHandlerThread = new ServiceThread(TAG,
                THREAD_PRIORITY_FOREGROUND, false /*allowIo*/);
        mHandlerThread.start();
        mHandler = new MainHandler(mHandlerThread.getLooper());
    	//处理ui相关msg的Handler
        mUiHandler = mInjector.getUiHandler(this);

    	//管理AMS的一些常量，厂商定制系统就可能修改此处
        mConstants = new ActivityManagerConstants(this, mHandler);

        /* static; one-time init here */
        if (sKillHandler == null) {
            sKillThread = new ServiceThread(TAG + ":kill",
                    THREAD_PRIORITY_BACKGROUND, true /* allowIo */);
            sKillThread.start();
            sKillHandler = new KillHandler(sKillThread.getLooper());
        }

    	// 前台广播队列
        mFgBroadcastQueue = new BroadcastQueue(this, mHandler,
                "foreground", BROADCAST_FG_TIMEOUT, false);
    	// 后台广播队列
        mBgBroadcastQueue = new BroadcastQueue(this, mHandler,
                "background", BROADCAST_BG_TIMEOUT, true);
    	// 系统会优先遍历发送前台广播
        mBroadcastQueues[0] = mFgBroadcastQueue;
        mBroadcastQueues[1] = mBgBroadcastQueue;

    	//初始化管理Service的ActiveServices对象
        mServices = new ActiveServices(this);
        mProviderMap = new ProviderMap(this);//初始化Provider的管理者
        mAppErrors = new AppErrors(mUiContext, this);//初始化APP错误日志的打印器

        // TODO: Move creation of battery stats service outside of activity manager service.
    	//创建电池统计服务，并输出到指定目录
        File dataDir = Environment.getDataDirectory();
        File systemDir = new File(dataDir, "system");
        systemDir.mkdirs();
        mBatteryStatsService = new BatteryStatsService(systemDir, mHandler);
        mBatteryStatsService.getActiveStatistics().readLocked();
        mBatteryStatsService.scheduleWriteToDisk();
    	//创建进程统计分析服务，追踪统计哪些进程有滥用或不良行为
        mOnBattery = DEBUG_POWER ? true
                : mBatteryStatsService.getActiveStatistics().getIsOnBattery();
        mBatteryStatsService.getActiveStatistics().setCallback(this);

        mProcessStats = new ProcessStatsService(this, new File(systemDir, "procstats"));

        mAppOpsService = mInjector.getAppOpsService(new File(systemDir, "appops.xml"), mHandler);
        mAppOpsService.startWatchingMode(AppOpsManager.OP_RUN_IN_BACKGROUND, null,
                new IAppOpsCallback.Stub() {
                    @Override public void opChanged(int op,int uid, String packageName) {
                        if (op == AppOpsManager.OP_RUN_IN_BACKGROUND && 
                            	packageName != null) {
                            if (mAppOpsService.checkOperation(op, uid, packageName)
                                    != AppOpsManager.MODE_ALLOWED) {
                                runInBackgroundDisabled(uid);
                            }
                        }
                    }
                });

    	//加载Uri的授权文件
        mGrantFile = new AtomicFile(new File(systemDir, "urigrants.xml"));
		//负责管理多用户
        mUserController = new UserController(this);
		//vr功能的控制器
        mVrController = new VrController(this);
		//初始化OpenGL版本号
        GL_ES_VERSION = SystemProperties.getInt("ro.opengles.version",
            ConfigurationInfo.GL_ES_VERSION_UNDEFINED);

        if (SystemProperties.getInt("sys.use_fifo_ui", 0) != 0) {
            mUseFifoUiScheduling = true;
        }

        mTrackingAssociations = "1".equals(SystemProperties.get("debug.track-associations"));
        mTempConfig.setToDefaults();
        mTempConfig.setLocales(LocaleList.getDefault());
        mConfigurationSeq = mTempConfig.seq = 1;
    	//管理ActivityStack的重要类，这里面记录着activity状态信息，是AMS中的核心类
        mStackSupervisor = createStackSupervisor();
        mStackSupervisor.onConfigurationChanged(mTempConfig);
    	//根据当前可见的Activity类型，控制Keyguard遮挡，关闭和转换。Keyguard就是锁屏相关页面
        mKeyguardController = mStackSupervisor.mKeyguardController;
    	// 管理APK的兼容性配置，解析/data/system/packages-compat.xml文件，该文件用于存储那些需要考虑屏幕尺寸的APK信息。
        mCompatModePackages = new CompatModePackages(this, systemDir, mHandler);
    	// Intent防火墙，Google定义了一组规则，来过滤intent，如果触发了，则intent会 被系统丢弃，且不会告知发送者。
        mIntentFirewall = new IntentFirewall(new IntentFirewallInterface(), mHandler);
        mTaskChangeNotificationController =
                new TaskChangeNotificationController(this, mStackSupervisor, mHandler);
        //这是activity启动的处理类，这里管理者activity启动中用到的intent信息和flag 标识，也和stack和task有重要的联系    
    	mActivityStarter = new ActivityStarter(this, mStackSupervisor);
        mRecentTasks = new RecentTasks(this, mStackSupervisor);
		//启动一个线程专门跟进cpu当前状态信息，AMS对当前cpu状态了如指掌，可以更加高效的安排其他工作
        mProcessCpuThread = new Thread("CpuTracker") {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (mProcessCpuTracker) {
                    mProcessCpuInitLatch.countDown();
                    mProcessCpuTracker.init();
                }
                while (true) {
                    try {
                        try {
                            synchronized(this) {
                                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                                long nextCpuDelay = (mLastCpuTime.get()+MONITOR_CPU_MAX_TIME)-now;
                                long nextWriteDelay = (mLastWriteTime+BATTERY_STATS_TIME)-now;
                                //Slog.i(TAG, "Cpu delay=" + nextCpuDelay
                                //        + ", write delay=" + nextWriteDelay);
                                if (nextWriteDelay < nextCpuDelay) {
                                    nextCpuDelay = nextWriteDelay;
                                }
                                if (nextCpuDelay > 0) {
                                    mProcessCpuMutexFree.set(true);
                                    this.wait(nextCpuDelay);
                                }
                            }
                        } catch (InterruptedException e) {
                        }
                        updateCpuStatsNow();
                    } catch (Exception e) {
                        Slog.e(TAG, "Unexpected exception collecting process stats", e);
                    }
                }
            }
        };
		//看门狗，监听进程。这个类每分钟调用一次监视器。如果进程没有任何返回就杀掉
        Watchdog.getInstance().addMonitor(this);
        Watchdog.getInstance().addThread(mHandler);
    }

创建完AMS对象之后，就会通过Lifecycle的start()方法调用到AMS的start()方法。

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private void start() {
    	//移除所有进程组
        removeAllProcessGroups();
        mProcessCpuThread.start();

        mBatteryStatsService.publish(mContext);
        mAppOpsService.publish(mContext);
        Slog.d("AppOps", "AppOpsService published");
        LocalServices.addService(ActivityManagerInternal.class, new LocalService());
        // Wait for the synchronized block started in mProcessCpuThread,
        // so that any other acccess to mProcessCpuTracker from main thread
        // will be blocked during mProcessCpuTracker initialization.
        try {
            //等待mProcessCpuThread完成初始化后，释放锁，初始化期间禁止访问
            mProcessCpuInitLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            Slog.wtf(TAG, "Interrupted wait during start", e);
            Thread.currentThread().interrupt();
            throw new IllegalStateException("Interrupted wait during start");
        }
    }

以上AMS构造好之后，SystetmServer就会调用AMS的setSystemProcess()方法。

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public void setSystemProcess() {
        try {
            ServiceManager.addService(Context.ACTIVITY_SERVICE, this, true);
            ServiceManager.addService(ProcessStats.SERVICE_NAME, mProcessStats);
            ServiceManager.addService("meminfo", new MemBinder(this));
            ServiceManager.addService("gfxinfo", new GraphicsBinder(this));
            ServiceManager.addService("dbinfo", new DbBinder(this));
            if (MONITOR_CPU_USAGE) {
                ServiceManager.addService("cpuinfo", new CpuBinder(this));
            }
            ServiceManager.addService("permission", new PermissionController(this));
            ServiceManager.addService("processinfo", new ProcessInfoService(this));
			
            // 查询Android的应用信息
            ApplicationInfo info = mContext.getPackageManager().getApplicationInfo(
                    "android", STOCK_PM_FLAGS | MATCH_SYSTEM_ONLY);
            mSystemThread.installSystemApplicationInfo(info, getClass().getClassLoader());

            synchronized (this) {
                ProcessRecord app = newProcessRecordLocked(info, info.processName, false, 0);
                app.persistent = true;
                app.pid = MY_PID;
                app.maxAdj = ProcessList.SYSTEM_ADJ;
                app.makeActive(mSystemThread.getApplicationThread(), mProcessStats);
                synchronized (mPidsSelfLocked) {
                    mPidsSelfLocked.put(app.pid, app);
                }
                updateLruProcessLocked(app, false, null);
                updateOomAdjLocked();
            }
        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(
                    "Unable to find android system package", e);
        }
    }

setSystemProcess()中主要完成如下三件事情：

  • 将ActivityManagerService注册到ServiceManager中，其次将几个与系统性能调试相关 的服务注册到ServiceManager。

  • 查询并处理ApplicationInfo。首先调用PackageManagerService的接口，查询包名为android的应用程 序的ApplicationInfo信息，对应于framework-res.apk。然后以该信息为参数调用ActivityThread上的 installSystemApplicationInfo方法。

  • 创建并处理ProcessRecord。调用ActivityManagerService上的newProcessRecordLocked，创建一个 ProcessRecord类型的对象，并保存该对象的信息

至此，AMS就启动完成了。

4. 与AMS相关重要类说明

4.1 ProcessRecord 数据结构

4.1.1 第一类数据：描述身份的数据

  • 1.ApplicationInfo info：AndroidManifest.xml中定义的Application信息
  • 2.boolean isolated：是不是isolated进程
  • 3.int uid：进程uid
  • 4.int userId：这个是android做的多用户系统id，就像windows可以登录很多用户一样，android 也希望可以实现类似的多用户
  • 5.String processName：进程名字，默认情况下是包名
  • 6.UidRecord uidRecord：记录已经使用的uid
  • 7.IApplicationThread thread：这个很重要，它是ApplicationThread的客户端，AMS就是通过这个对象给apk进程发送异步消息的（管理四大组件的消息），所以只有这个对象不为空的情况下， 才代表apk进程可是使用了
  • 8.int pid：进程的pid
  • 9.String procStatFile：proc目录下每一个进程都有一个以pid命名的目录文件，这个目录下记载着进程的详细信息，这个目录及目录下的文件是内核创建的， proc是内核文件系统，proc就是 process的缩写，设计的目的就是导出进程内核信息
  • 10.int[] gids：gid组
  • 11.CompatibilityInfo compat : 兼容性信息
  • 12.String requiredAbi : abi信息
  • 13.String instructionSet : 指令集信息’

4.1.2 第二类数据：描述进程中组件的数据

  • 1.pkgList：进程中运行的包

  • 2.ArraySet pkgDeps：进程运行依赖的包

  • 3.ArrayList activities：进程启动的所有的activity组件记录表

  • 4.ArraySet services：进程启动的所有的service组件记录表

  • 5.ArraySet executingServices：正在运行的服务。

    正在运行（executing）是怎么定义的？首先需要明确的是系统是怎么控制组件的？发送消息给apk进程，apk进程处理消息，上报消息完成，这被定义为一个完整的执行过程，因此正在执行（executing）被定义为发送消息到上报完成这段时间。

  • 6.ArraySet connections：绑定service的客户端记录表

  • 7.ArraySet receivers：广播接收器的记录表

  • 8.ContentProviderRecord pubProviders：pub是publish（发布）的意思，ContentProvider需要安装然后把自己发布到系统（AMS）中后才能使用，安装指的是apk进程加载ContentProvider 子类、初始化、创建数据库等过程，发布是将ContentProvider的binder客户端注册到AMS中 。

  • 9.ArrayList conProviders：使用ContentProvider的客户端记录表

  • 10.BroadcastRecord curReceiver：当前进程正在执行的广播

4.1.3 第三类数据：描述进程状态的数据

  • 1.int maxAdj：进程的adj上限（adjustment）
  • 2.int curRawAdj：当前正在计算的adj，这个值有可能大于maxAdj
  • 3.int setRawAdj：上次计算的curRawAdj设置到lowmemorykiller系统后的adj
  • 4.int curAdj：当前正在计算的adj，这是curRawAdj被maxAdj削平的值
  • 5.int setAdj：上次计算的curAdj设置到lowmemorykiller系统后的adj
  • 6.int verifiedAdj：setAdj校验后的值
  • 7.int curSchedGroup：正在计算的调度组
  • 8.int setSchedGroup：保存上次计算的调度组
  • 9.int curProcState：正在计算的进程状态
  • 10.int repProcState：发送给apk进程的状态
  • 11.int setProcState：保存上次计算的进程状态
  • 12.int pssProcState：pss进程状态
  • 13.ProcessState baseProcessTracker：进程状态监测器
  • 14.int adjSeq：计算adj的序列数
  • 15.int lruSeq：lru序列数
  • 16.IBinder forcingToForeground:强制将进程的状态设置为前台运行的IBinder，IBinder代表的是组件的ID，这个是整个android系统唯一

4.1.4 第四类数据：和pss相关的数据

VSS- Virtual Set Size 虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存）
RSS- Resident Set Size 实际使用物理内存（包含共享库占用的内存）
PSS- Proportional Set Size 实际使用的物理内存（比例分配共享库占用的内存）
USS- Unique Set Size 进程独自占用的物理内存（不包含共享库占用的内存）

一般来说内存占用大小有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS

  • 1.long initialIdlePss：初始化pss
  • 2.long lastPss：上次pss
  • 3.long lastSwapPss：上次SwapPss数据
  • 4.long lastCachedPss：上次CachedPss数据
  • 5.long lastCachedSwapPss：上次CachedSwapPss数据

4.1.5 第五类数据：和时间相关的数据

  • 1.long lastActivityTime：上次使用时间
  • 2.long lastPssTime：上次计算pss的时间
  • 3.long nextPssTime：下次计算pss的时间
  • 4.long lastStateTime：上次设置进程状态的时间
  • 5.long lastWakeTime：持有wakelock的时长
  • 6.long lastCpuTime：上次计算占用cpu的时长
  • 7.long curCpuTime：当前最新占用cpu的时长
  • 8.long lastRequestedGc：上次发送gc命令给apk进程的时间
  • 9.long lastLowMemory：上次发送低内存消息给apk进程的时间
  • 10.long lastProviderTime：上次进程中ContentProvider被使用的时间
  • 11.long interactionEventTime：上次发送交互时间时间
  • 12.long fgInteractionTime：变成前台的时间

4.1.6 第六类数据：crash和anr相关的数据

  • 1.IBinder.DeathRecipient deathRecipient：apk进程退出运行的话，会触发这个对象的 binderDied()方法，来回收系统资源
  • 2.boolean crashing：进程已经crash
  • 3.Dialog crashDialog：crash对话框
  • 4.boolean forceCrashReport：强制crash对话框显示
  • 5.boolean notResponding：是否处于anr状态
  • 6.Dialog anrDialog：anr显示对话框
  • 7.Runnable crashHandler：crash回调
  • 8.ActivityManager.ProcessErrorStateInfo crashingReport:crash报告的进程状态
  • 9.ActivityManager.ProcessErrorStateInfo notRespondingReport:anr报告的进程状态
  • 10.String waitingToKill:后台进程被kill原因
  • 11.ComponentName errorReportReceiver:接收error信息的组件

4.1.7 第七类数据：和instrumentation相关的数据

instrumentation 也可以说是apk的一个组件，如果我们提供的话，系统会默认使用 Instrumentation.java类，按照我们一般的理解，UI 线程控制activity的生命周期，是直接调用Activity 类的方法，实际是这样子的，UI线程调用的是instrumentation的方法，由它在调用Activity涉及生命周期的方法，所有如果我们覆写了instrumentation的这些方法，就可以了解所有的Activity的生命周期了

  • 1.ComponentName instrumentationClass：AndroidManifest.xml中定义的instrumentation信 息
  • 2.ApplicationInfo instrumentationInfo：instrumentation应用信息
  • 3.String instrumentationProfileFile：instrumentation配置文件
  • 4.IInstrumentationWatcher instrumentationWatcher：instrumentation监测器
  • 5.IUiAutomationConnection instrumentationUiAutomationConnection：UiAutomation连接器
  • 6.ComponentName instrumentationResultClass：返回结果组件

4.1.8 第八类数据：电源信息和调试信息

  • 1.BatteryStatsImpl mBatteryStats:电量信息
  • 2.BatteryStatsImpl.Uid.Proc curProcBatteryStats：当前进程电量信息
  • 3.boolean debugging:处于调试中
  • 4.boolean waitedForDebugger:等待调试
  • 5.Dialog waitDialog:等待对话框
  • 6.String adjType:adj类型（或者说标示）
  • 7.int adjTypeCode:adj类型码（也是一种标示）
  • 8.Object adjSource:改变adj的组件记录表
  • 9.int adjSourceProcState:影响adj的进程状态
  • 10.Object adjTarget：改变adj的组件
  • 11.String shortStringName：进程记录表的字符串显示
  • 12.String stringName：进程记录表的字符串显示

4.1.9 第九类数据：状态boolean值分类

  • 1.进程声明周期相关的

    • a.boolean starting:进程正在启动
    • b.boolean removed:进程系统资源已经清理
    • c.boolean killedByAm:进程被AMS主动kill掉
    • d.boolean killed:进程被kill掉了
    • e:boolean persistent:常驻内存进程

  • 2.组件状态影响进程行为的

    • a.boolean empty:空进程，不含有任何组件的进程
    • b.boolean cached:缓存进程
    • c.boolean bad:60s内连续crash两次的进程被定义为bad进程
    • d.boolean hasClientActivities:进程有Activity绑定其他Service
    • e.boolean hasStartedServices:进程中包含启动了的Service
    • f.boolean foregroundServices:进程中包含前台运行的Service
    • g.boolean foregroundActivities:进程中包含前台运行的Activity
    • h.boolean repForegroundActivities: 是否上次上报了前台Activity
    • i.boolean systemNoUi:系统进程，没有显示UI
    • j.boolean hasShownUi:重进程启动开始，是否已经显示UI
    • k.boolean pendingUiClean: 是否希望清楚UI资源
    • l.boolean hasAboveClient:进程中有组件使用BIND_ABOVE_CLIENT标志绑定其他Service
    • m.boolean treatLikeActivity:进程中有组件使用BIND_TREAT_LIKE_ACTIVITY标志绑定其他 Service
    • n.boolean execServicesFg:前台执行Service
    • o.boolean setIsForeground:设置运行前台UI
  • 3.其他
    • a. boolean serviceb:进程存在service B list中
    • b.boolean serviceHighRam:由于内存原因，进程强制存在service B list中
    • c.boolean notCachedSinceIdle:进程自从上次空闲，是否属于缓存进程
    • d.boolean procStateChanged:进程状态改变
    • e.boolean reportedInteraction:是否报告交互事件
    • f.boolean unlocked:解锁状态下进程启动
    • g.boolean usingWrapper:zygote是否使用了wrapper启动apk进程
    • h.boolean reportLowMemory:报告低内存
    • i.boolean inFullBackup:进程中存在backup组件在运行
    • j.boolean whitelistManager:和电源管理相关
4.2 ProcessRecord容器

永久性容器

1.mProcessNames：根据进程名字检索进程记录表

2.mPidsSelfLocked：根据进程pid检索进程记录表

3.mLruProcesses：lru进程记录表容器，这个容器使用的是最近最少使用算法对进程记录表进行排序，越是处于上层的越是最近使用的，对于系统来说就是最重要的，在内存吃紧回收进程时，越不容易被回收，实现起来也很简单

临时性容器

1.mPersistentStartingProcesses：常驻内存进程启动时容器

2.mProcessesOnHold：进程启动挂起容器

3.mProcessesToGc：将要执行gc回收的进程容器

4.mPendingPssProcesses：将要计算Pss数据的进程容器

一个特别的容器

1.mRemovedProcesses:从名字上的意思是已经移除的进程，那么什么是已经移除的进程？移除的 进程为什么还需要保存？

如果进程不重启的话，pid会设置为0，就代表无效。

4.3 与Activity管理有关的数据结构
4.3.1 ActivityRecord

ActivityRecord，源码中的注释介绍：An entry in the history stack, representing an activity.

翻译：历史栈中的一个条目，代表一个activity。

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final class ActivityRecord extends WindowToken {
	......
    // ActivityRecord所在的TaskRecord
	private TaskRecord task; 
    // 该Activity由哪个栈管理者管理
    final ActivityStackSupervisor mStackSupervisor;
    
    ActivityRecord(ActivityTaskManagerService _service, WindowProcessController _caller,
            int _launchedFromPid, int _launchedFromUid, String _launchedFromPackage,
            @Nullable String _launchedFromFeature, Intent _intent, String _resolvedType,
            ActivityInfo aInfo, Configuration _configuration, ActivityRecord _resultTo,
            String _resultWho, int _reqCode, boolean _componentSpecified,
            boolean _rootVoiceInteraction, ActivityStackSupervisor supervisor,
            ActivityOptions options, ActivityRecord sourceRecord) {
        .....
    }
}

从ActivityRecord的构造方法可以看出，要在AMS中构建一个ActivityRecord, 需要将大量信息保存在ActivityRecord中，AMS在管理各个Activity的时候，就容易知道该ActivityRecord属于哪些进程，由哪些资源，如何启动。

ActivityRecord中存在着大量的成员变量，包含了一个Activity的所有信息。 ActivityRecord中的成员变量task表示其所在的TaskRecord，由此可以看出：ActivityRecord与 TaskRecord建立了联系。

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// \frameworks\base\services\core\java\com\android\server\am\ActivityStarter.java
private int startActivity(IApplicationThread caller, Intent intent, Intent ephemeralIntent,String resolvedType, ......,TaskRecord inTask) {
    ......
    // 在通过ActivityStarter启动Activity的时候创建ActivityRecord
    ActivityRecord r = new ActivityRecord(mService, callerApp, callingPid, callingUid,
callingPackage, intent, resolvedType, aInfo, mService.getGlobalConfiguration(),  resultRecord, resultWho, requestCode, componentSpecified, voiceSession != null, 	mSupervisor, container, options, sourceRecord);
}
4.3.2 TaskRecord

TaskRecord，内部维护一个 ArrayList 用来保存ActivityRecord。

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// \frameworks\base\services\core\java\com\android\server\am\TaskRecord.java
final class TaskRecord extends ConfigurationContainer implements TaskWindowContainerListener {
	final int taskId; //任务ID
	final ArrayList<ActivityRecord> mActivities; //使用一个ArrayList来保存所有的ActivityRecord
	private ActivityStack mStack; //TaskRecord所在的ActivityStack

    //添加Activity到顶部
	void addActivityToTop(com.android.server.am.ActivityRecord r) {
		addActivityAtIndex(mActivities.size(), r);
	}
    
    //添加Activity到指定的索引位置
	void addActivityAtIndex(int index, ActivityRecord r) {
        ......
		r.setTask(this);//为ActivityRecord设置TaskRecord，就是这里建立的联系
		index = Math.min(size, index);
		mActivities.add(index, r);//添加到mActivities
    }

}

可以看到TaskRecord中使用了一个ArrayList来保存所有的ActivityRecord。 同样，TaskRecord中的mStack表示其所在的ActivityStack。 startActivity()时也会创建一个TaskRecord

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// \frameworks\base\services\core\java\com\android\server\am\ActivityStarter.java
private int setTaskFromReuseOrCreateNewTask(TaskRecord taskToAffiliate, int preferredLaunchStackId, ActivityStack topStack) {

        if (mReuseTask == null) {
            //创建一个createTaskRecord，实际上是调用ActivityStack里面的createTaskRecord（）方法
            final TaskRecord task = mTargetStack.createTaskRecord(
                    mSupervisor.getNextTaskIdForUserLocked(mStartActivity.userId),
                    mNewTaskInfo != null ? mNewTaskInfo : mStartActivity.info,
                    mNewTaskIntent != null ? mNewTaskIntent : mIntent, mVoiceSession,
                    mVoiceInteractor, !mLaunchTaskBehind /* toTop */, mStartActivity.mActivityType);
            addOrReparentStartingActivity(task, "setTaskFromReuseOrCreateNewTask - mReuseTask");
            ......
    }
4.3.3 ActivityStack

ActivityStack,内部维护了一个 ArrayList ，用来管理TaskRecord。

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class ActivityStack<T extends StackWindowController> extends ConfigurationContainer
        implements StackWindowListener {
    //使用一个ArrayList来保存TaskRecord
	private final ArrayList<TaskRecord> mTaskHistory = new ArrayList<>();

    //持有一个ActivityStackSupervisor，所有的运行中的ActivityStacks都通过它来进行管
    protected final ActivityStackSupervisor mStackSupervisor;
    
    TaskRecord createTaskRecord(int taskId, ActivityInfo info, Intent intent,
            IVoiceInteractionSession voiceSession, IVoiceInteractor voiceInteractor,
            boolean toTop, int type) {
        //创建一个task
        TaskRecord task = new TaskRecord(mService, taskId, info, intent, voiceSession,
                voiceInteractor, type);
        //将task添加到ActivityStack中去
        addTask(task, toTop, "createTaskRecord");
        ......
        return task;
    }
    
    void addTask(final TaskRecord task, int position, boolean schedulePictureInPictureModeChange, String reason) {
        mTaskHistory.remove(task);//若存在，先移除
        position = getAdjustedPositionForTask(task, position, null /* starting */);
        final boolean toTop = position >= mTaskHistory.size();
        final ActivityStack prevStack = preAddTask(task, reason, toTop);

        mTaskHistory.add(position, task);//添加task到mTaskHistory
        task.setStack(this);//为TaskRecord设置ActivityStack,关联TaskRecord和ActivityStack
		......
    }
}

可以看到ActivityStack使用了一个ArrayList来保存TaskRecord。 另外，ActivityStack中还持有ActivityStackSupervisor对象，这个是用来管理ActivityStacks的。 ActivityStack是由ActivityStackSupervisor来创建的，实际ActivityStackSupervisor就是用来管理 ActivityStack的。

4.3.4 ActivityStackSupervisor

ActivityStackSupervisor，顾名思义，就是用来管理ActivityStack的

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// frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStackSupervisor.java
public class ActivityStackSupervisor extends ConfigurationContainer implements DisplayListener {
    ActivityStack mHomeStack;//管理的是Launcher相关的任务
    
    ActivityStack mFocusedStack;// 接收用户输入或者即将启动的Activity
    
    // 创建ActivityStack
    protected void createStack(int stackId, boolean onTop) {
            switch (stackId) {
                case PINNED_STACK_ID:
                    //PinnedActivityStack是ActivityStack的子类
                    new PinnedActivityStack(this, mRecentTasks, onTop);
                    break;
                default:
                    //创建一个ActivityStack
                    new ActivityStack(this, mRecentTasks, onTop);
                    break;
            }
        }
}

ActivityStackSupervisor内部有两个不同的ActivityStack对象：mHomeStack、mFocusedStack，用来 管理不同的任务。 ActivityStackSupervisor内部包含了创建ActivityStack对象的方法。 AMS初始化时会创建一个ActivityStackSupervisor对象。

ASS_AS关系.png

参考资源：

《Android系统源代码情景分析(第三版)》–罗升阳