Android AMS介绍

注：本文为作者学习笔记，如有误，请各位大佬指点

系统进程运行环境的初始化

Context是一个抽象类，它可以访问application环境的全局信息和各种资源信息和类
context功能：
- 对Activity、Service生命周期的管理
- 通过Intent发送广播/注册广播接收者
- 访问APK各种资源，比如Reservice、AssertManager等
- 访问Package的相关资源
- APK的权限管理
Android进程分为：
- 应用进程
  
  ActivityThread就是应用进程的主线程，
  
  应用进程启动后，首先会执行ActivityThread的main()，
  
  应用程序也是通过ActivityThread来和AMS通信，调用和执行四大组件。
- 系统进程
  
  SystemServer是Android的系统进程，
  
  由于它也有Activity和一些系统资源，所以为了保证调用方式的统一，它也需要Activity和Context等运行环境，所以SystemServer也是一个特殊的应用程序。
系统Context的创建过程

在启动SystemServer启动之后，执行createSystemContext()，

在这个方法内部会完成系统进程运行环境的初始化，包括创建ActivityThread线程，ResourcesManager对象的创建和初始化，LoadedAPK的创建和初始化，LoadedAPK代表一个系统进程的APK,它里面存储资源的位置、JNI包的位置等，代表的就是Framework-res-apk，ContextImpl的构造方法创建一个Context，会将ResourcesManager、LoadedAPK加载进去，最终生成一个和系统进程相关的Context。

ActivityThread和Context就构成了Android程序的运行环境。

ActivityThread、ApplicationThread

ActivityThread

代表Android的主线程（不是线程类），系统创建完一个新的应用程序后，会在这个进程的主线程中调用ActivityThread的main()，里面会执行一个loop的循环，使当前线程进入消息循环。

所以Android应用进程的入口函数是ActivityThread的main()，就是一个ActivityThread类对应一个应用程序进程。

ApplicationThread

是ActivityThread的内部类，是一个Binder对象。在此处它是作为IApplicationThread对象的server端，等待client端的请求，然后进行处理，最大的client就是AMS。

AMS是啥

AMS是什么

位于应用框架层，负责系统中四大组件的启动、切换、调度，及应用进程的管理和调度工作
什么时候初始化？

在SystemServer进程开启的时候，就会初始化AMS
简介
- AMS通过使用一些系统资源和数据结构（如进程、任务栈、记录Activity生命周期的状态机等）来管理Activity生命周期。
- 当用户在设备上执行新的操作时，AMS会找到相应的任务栈，并根据其优先级来判断应该启动哪个Activity。
- AMS也负责检查和处理系统内存的使用情况，并根据需要重新排列和重组任务栈中的Activity。
- ActivityTaskManagerService(ATMS)是Android 10 新增的系统服务类，ATMS承担了AMS的部分工作（activities、task、stacks、display相关），比如将activity的启动相关的调用转移到ATMS了。
AMS功能
- 组件状态管理
  
  包括四大组件的开启、关闭等（比如startActivity、startActivityAndWait、activityPaused、stopActivity、removeContentProvide）
- 组件状态查询
  
  查询组件当前运行等情况（比如getCallingActivity、getService）
- Task相关
  
  包括removeTask、removeSubTask、moveTaskBackwards、moveTaskToFront等
- AMS是通过ActivityStack及其他数据结构佬记录，管理系统中的activity及其他组件的状态，并提供查询功能的一个系统服务

AMS原理

应用程序启动过程

点击应用程序图标时，由Launcher应用程序向AMS发送一个启动请求。

AMS根据包名和类名找到对应的Activity，并启动activity。

AMS在启动activity过程中，会创建activity所在的进程，并控制生命周期。
Activity生命周期的管理

AMS通过与Zygote进行通信，创建Activity实例，

然后根据activity的状态来管理它的运行状态，

当应用程序处于后台时，AMS会将其进程变成缓存进程，

当内存不足时，AMS会杀死缓存进程。

AMS还负责监测应用程序的内存使用情况，内存不足，就会根据优先级来终止一些应用程序的Activity。
应用程序之间交互

当用户启动一个新应用程序时，AMS检查该应用程序是否已经在运行，根据需要执行操作：

如果已经在运行，就直接切换到这个应用程序；

如果不存在，就启动这个应用程序；

如果在后台运行，就把它切换到前台。
系统服务的调度

系统服务包括WI-FI、蓝牙等，AMS会启动、停止、重启这些服务，以保证系统正常运行。
应用程序的任务管理

将多个应用程序的activity组成一个任务，提供任务导航和管理等功能。
应用程序的权限管理

当应用程序请求权限时，AMS会弹出对话框询问用户是否授权，

如果用户授权，就将应用的权限信息存储到系统中。

常用类和方法

ActivityManagerService类

AMS的核心类，负责管理应用程序的生命周期、进程的创建和销毁
- startProcessLocked() 启动一个新进程
- killProcessesLocked() 杀死不必要的进程
- attachApplicationLocked() 将应用程序绑定到AMS
- handleAppDiedLocked() 处理应用程序死亡事件。
ActivityStack类

管理应用程序的Activity栈(activity任务)，一个ActivityStack对应一个Activity任务。
- startActivityLocked() 启动一个新的Activity
- moveToBackLocked() 将当前Activity移动到栈底
ProcessRecord类

一个进程实例，负责管理进程的生命周期。进程之间通信采用Binder机制。
- startProcess() 启动一个新的进程
- kill() 结束进程
ActivityTaskManagerService类

处理应用程序的Task相关问题。Task是一组相关的Activity集合，他们可以共享一个Back键返回栈，通常处于一个任务栏中。
- startActivity(Intent intent) 启动指定的Activity，并添加到Task中
- moveTaskToFront(int taskId, int flags) 将指定的Task移动到前台

SystemServer加载AMS

Zygote进程会创建SystemServer进程，AMS是在SystemServer中启动的：
在这里插入图片描述
在run()里面新建一个SystemServiceManager对象，然后加到本地服务列表中，

接着启动三类服务：引导服务（AMS就是其中一个）、核心服务、其他服务:

创建AMS对象，并启动服务
将AMS所在的系统进程添加到进程管理中（完成AMS注册到SystemManager中）
为系统进程安装ContentProvider对象
在systemReady方法中做善后

然后启动AMS的主线程Looper，用于处理AMS的各种操作。

App启动中的AMS流程

用户点击应用程序图标，系统通过Launcher应用程序给AMS发送一个启动应用程序的请求。
AMS接收到启动请求后，先检查应用程序是否已经运行，
1. 如果已经运行，则直接把应用程序的任务栈置于前台，并把最上层的activity显示在屏幕上。
2. 如果程序没有运行，ANS就会根据包名和activity类名创建一个新的进程，把它添加到系统的进程列表中。
AMS会在新的进程中创建一个ActivityThread实例，并通过Binder机制与该进程进行通信。
ActivityThread负责处理应用程序的生命周期和界面显示等任务。在创建完ActivityThread实例后，AMS会调用ActivityThread的main()启动该线程的主线程。
主线程启动后，ActivityThread会初始化应用程序的上下文环境，并加载应用程序的资源，然后ActivityThread会调用Instrumentation的callApplicationOnCreate()，通知应用程序的application实例进行初始化操作。
应用程序的application实例初始化完成后，ActivityThread会调用Instrumentation的newActivity()创建启动activity的实例，并将其添加到任务栈中。
ActivityThread会调用activity的onCreate()，执行应用程序的初始化逻辑。在这个过程中，activity可以加载布局、注册监听器等。
当Activity的onCreate()执行完后，ActivityThread会调用activity的onStart()，使activity进入可见状态
最后，ActivityThread会调用activity的onResume()，使activity进入前台并显示在屏幕上。