通过本篇文章，你将了解到：

1. Android 系统启动流程概览
2. ServiceManager 进程作用
3. Zygote 进程创建与fork子进程
4. system_server 进程作用
5. App 与 system_server 交互
6. Activity 与 View的展示
7. 全流程图

1. Android 系统启动流程概览

• init 是用户空间的第一个进程，它的父进程是idle进程
• init 进程通过解析init.rc 文件并fork出相应的进程
• zygote是第一个Java 虚拟机进程，通过它孵化出system_server 进程
• system_server 进程启动桌面(Launcher)App

以上为Android 系统上电到桌面启动的简略过程，我们重点关注其中几个进程：

init、servicemanger、zygote、system_server

idle 与 init 关系如下：

查看依赖关系：

init.rc 启动servicemanager、zygote 配置如下：

2. ServiceManager 进程作用

Android 进程间通信运用最广泛的是Binder机制，而ServiceManager进程与Binder息息相关。 DNS 存储着域名和ip的映射关系，类似的ServiceManager存储着Binder客户端和服务端的映射。

App1作为Binder Client端，App2 作为Binder Server端，App2 开放一个接口给App1使用（通常称为服务），此时步骤如下：

1. App2 向ServiceManager注册服务，过程为：App2 获取ServiceManager的Binder引用，通过该Binder引用将App2 的Binder对象（实现了接口）添加到Binder驱动，Binder驱动记录对象与生成handle并返回给ServiceManager，ServiceManager记录关键信息（如服务名，handle）。
2. App1 向ServcieManager查询服务，过程为： App1 获取ServiceManager的Binder引用，通过该Binder引用发送查询命令给Binder驱动，Binder驱动委托ServiceManager进行查询，ServiceManager根据服务名从自己的缓存链表里查出对应服务，并将该服务的handle写入驱动，进而转为App1的Binder代理。
3. App1 拿到App2 的Binder代理后，App1 就可以通过Binder与App2进行IPC通信了，此时ServiceManager已经默默退居幕后，深藏功与名。

由上可知，ServiceManager进程扮演着中介的角色。

3. Zygote 进程创建与fork子进程

Zygote 进程的创建

Zygote 进程大名鼎鼎，Android 上所有的Java 进程都由Zygote孵化，Zygote名字本身也即是受精卵，当然文雅点一般称为孵化器。

Zygote 进程是由init进程fork出来的，进程启动后从入口文件(app_main.cpp)入口函数开始执行：

1. 构造AppRuntime对象，并创建Java虚拟机、注册一系列的jni函数(Java和Native层关联起来）
2. 从Native层切换到Java层，执行ZygoteInit.java main()函数
3. fork system_server进程，预加载进程公共资源(后续fork的子进程可以复用，加快进程执行速度）
4. 最后开启LocalSocket，并循环监听来自system_server创建子进程的Socket请求。

通过以上步骤，Zygote 启动完成，并等待创建进程的请求。

初始状态步骤：

1. Zygote fork system_server 进程并等待Socket请求
2. system_server 进程启动后会请求打开Launcher(桌面），此时通过Socket发送创建请求给Zygote，Zygote 收到请求后负责fork 出Launcher进程并执行它的入口函数
3. Launcher 启动后用户就可以看到初始的界面了

用户操作：
桌面显示出来后，此时用户想打开微信，于是点击了桌面上的微信图标，背后的故事如下：

1. Launcher App 收到点击请求，会执行startActivity，这个命令会通过Binder传递给system_server进程里的AMS(ActivityManagerService)模块
2. AMS 发现对应的微信进程并没有启动，于是通过Socket发送创建微信进程的请求给Zygote
3. Zygote 收到Socket请求后，fork 微信进程并执行对应的入口函数，之后就会显示出微信的界面了

用图表示如下：

由上可知，App进程和system_server 进程之间通信方式为Binder，而system_server和Zygote 通信方式为Socket，App进程并不直接请求Zygote做事情，而是通过system_server进行处理，system_server 记录着当前所有App 进程的状态，由它来统一管理各个App的生命周期。

Zygote 进程fork 子进程

Zygote 进程在Java层监听Socket请求，收到请求后层层调用最后切换到Native执行系统调用fork()函数，最后根据fork()返回值区分父子进程，并在子进程里执行入口函数。

4. system_server 进程作用

system_server 为所有App提供服务，可以说是系统的核心进程之一，它主要的功能如下：

可以看出，它创建并启动了许多服务，常见的AMS、PMS、WMS，我们常说系统某某服务返回了啥，往细的说这里的"系统"可以认为是system_server进程。
需要注意的是，这里所说的服务并不是Android四大组件的Service，而是某一类功能。

四大组件的交互也要依靠system_server：

实际调用流程如下：

由上图可知，不管是同一进程内的通信亦或是不同进程间的通信，都需要system_server介入。

App 和 system_server 是属于不同的进程，App进程如何找到system_server呢？
还是要借助ServiceManager进程：

system_server 在启动时候不仅开启了各种服务，同时还将需要暴露的服务注册到ServiceManager里，其它进程想要使用system_server的功能时只需要从SystemManager里查询即可。

5. App 与 system_server 交互

App 想要获取系统的功能，在大部分情况下是绕不过system_server的，接着来看看App如何与system_server进行交互。

前面分析过，App想要获取system_server 服务只需要从ServiceManager里获取即可，调用形式如下：

getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE)

那反过来呢？system_server如何主动调用App的服务呢？
既然获取服务的本质是拿到对端的Binder引用，那么也可以反过来，将App的Binder传递给system_server，等到system_server想要调用App时候拿出来用即可，类似回调的功能，如下图：

再细化一下流程：

1. App 进程在启动后执行ActivityThread.java里的main()方法，在该方法里调用system_server的接口，并将自己的Binder引用(mAppThread)传递给system_server
2. system_server 掌管着Application和四大组件的生命周期，system_server会告诉App进程当前是需要创建Application实例还是调用到Activity某个生命周期阶段(如onCreate/onResume等），此时就是依靠mAppThread回调回来
3. 此时的App进程作为Binder Server端，它是在子线程收到system_server进程的消息，因此需要通过post到主线程执行
4. 最终Application/Activity 的生命周期函数将会在主线程执行，这也就是为什么四大组件不能执行耗时任务的原因，因为都会切换到主线程执行四大组件的各种重写方法

6. Activity 与 View的展示

通过上面的分析可知现在的流程已经走到App进程本身，Application、Activity 都已经创建完毕了，什么时候会显示View呢？
先看Activity.onCreate()的调用流程：

此流程结束，整个ViewTree都构建好了。

接着需要将ViewTree添加到Window里流程如下：

最后监听屏幕刷新信号，当信号到来之后遍历ViewTree进行Measure、Layout、Draw操作，最终渲染到屏幕上，此时我们的App界面就显示出来了。

7. 全流程图

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大家通过上面讲述可以看出，Android系统启动到APP界面这个流程中包含了许多Framework 底层的知识点，如果想要更深入的了解这个流程，还得从底层原理开始入手。下面针对Framework的知识点也进行了一些整理，有需要的参考：https://0a.fit/acnLL

《Framework 核心知识点汇总手册》

Handler 机制实现原理部分：
1.宏观理论分析与Message源码分析
2.MessageQueue的源码分析
3.Looper的源码分析
4.handler的源码分析
5.总结

Binder 原理：

1.学习Binder前必须要了解的知识点
2.ServiceManager中的Binder机制
3.系统服务的注册过程
4.ServiceManager的启动过程
5.系统服务的获取过程
6.Java Binder的初始化
7.Java Binder中系统服务的注册过程

Zygote ：

1. Android系统的启动过程及Zygote的启动过程
2. 应用进程的启动过程

AMS源码分析 ：

1. Activity生命周期管理
2. onActivityResult执行过程
3. AMS中Activity栈管理详解

深入PMS源码：

1.PMS的启动过程和执行流程
2.APK的安装和卸载源码分析
3.PMS中intent-filter的匹配架构

WMS：
1.WMS的诞生
2.WMS的重要成员和Window的添加过程
3.Window的删除过程

有需要的参考：https://0a.fit/acnLL

《Android Framework学习手册》：

1. 开机Init 进程
2. 开机启动 Zygote 进程
3. 开机启动 SystemServer 进程
4. Binder 驱动
5. AMS 的启动过程
6. PMS 的启动过程
7. Launcher 的启动过程
8. Android 四大组件
9. Android 系统服务 - Input 事件的分发过程
10. Android 底层渲染 - 屏幕刷新机制源码分析
11. Android 源码分析实战

有需要的读者朋友们可以进行参考：https://0a.fit/acnLL