8.2　PackageManagerService的启动过程

PackageManagerService的启动过程非常复杂，是Package Manager的核心组成部分，Android包管理器的一切功能都基于该步骤的处理结果。

在这个复杂的启动过程中，涉及Settings对象、属性系统、Installer系统、Package Handler、系统permission和feature信息、AndroidManifest.xml、Resource、dexopt操作、FileObserver以及APK包安装扫描等一系列操作。其启动流程如图8-4所示。

图　8-4　PackageManagerService启动过程

本节承接上一节的内容分析PackageManagerService的启动过程。

8.2.1　创建并初始化Settings对象

PackageManagerService启动的第一步是创建和设置Settings对象。Settings对象保存包的运行信息，代码如下：

public PackageManagerService（Context context, boolean factoryTest, boolean onlyCore）{

……

mSettings=new Settings（）；

mSettings.addSharedUserLPw（"android.uid.system"，Process.SYSTEM_UID，

ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM）；

mSettings.addSharedUserLPw（"android.uid.phone"，RADIO_UID，

ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM）；

mSettings.addSharedUserLPw（"android.uid.log"，LOG_UID，

ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM）；

mSettings.addSharedUserLPw（"android.uid.nfc"，NFC_UID，

ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM）；

Settings初始化阶段包括以下两部分工作：

1）调用构造函数初始化。

2）调用addSharedUserLPw方法添加4个默认共享用户ID。

Settings定义位于frameworks/base/services/java/com/android/server/pm/Settings.java中。接下来分别分析Settings初始化阶段的两部分工作。

1.调用构造函数初始化

在构造函数初始化过程中，主要初始化5个全局文件目录，其代码如下：

final class Settings{

……

Settings（）{

this（Environment.getDataDirectory（））；

}

Settings（File dataDir）{

mSystemDir=new File（dataDir，"system"）；

mSystemDir.mkdirs（）；

FileUtils.setPermissions（mSystemDir.toString（），

FileUtils.S_IRWXU|FileUtils.S_IRWXG

|FileUtils.S_IROTH|FileUtils.S_IXOTH，-1，-1）；

mSettingsFilename=new File（mSystemDir，"packages.xml"）；

mBackupSettingsFilename=new File（mSystemDir，"packages-backup.xml"）；

mPackageListFilename=new File（mSystemDir，"packages.list"）；

mStoppedPackagesFilename=new File（mSystemDir，

"packages-stopped.xml"）；

mBackupStoppedPackagesFilename=new File（mSystemDir，

"packages-stopped-backup.xml"）；

}

……

具体说明如下：

mSettingsFilename初始化为/data/system/packages.xml。

mBackupSettingsFilename初始化为/data/system/packages-backup.xml。

mPackageListFilename初始化为/data/system/packages.list。

mStoppedPackagesFilename初始化为/data/system/packages-stopped.xml。

mBackupStoppedPackagesFilename初始化为/data/system/packages-stopped-backup.xml。

packages. xml中记录了系统中所有已安装的APK的运行信息。

packages-backup. xml是packages.xml的备份文件，用于安装和卸载APK导致需要更新packages.xml时，临时备份packages.xml。

packages. list中记录了系统中所有已安装APK的简略信息。

packages-stopped. xml中记录强制stop的应用程序信息，其备份文件为packages-stopped-backup.xml，这两个文件在Jelly Bean中已经标记为废弃。

2.添加默认共享用户ID

mSettings. addSharedUserLPw方法的代码如下：

final HashMap＜String, SharedUserSetting＞mSharedUsers=

new HashMap＜String, SharedUserSetting＞（）；

private final ArrayList＜Object＞mUserIds=new ArrayList＜Object＞（）；

private final SparseArray＜Object＞mOtherUserIds=

new SparseArray＜Object＞（）；

……

SharedUserSetting addSharedUserLPw（String name, int uid, int pkgFlags）{

SharedUserSetting s=mSharedUsers.get（name）；

//如果Settings的成员变量mSharedUsers中已经存在该共享用户信息，则直接返回

if（s！=null）{

if（s.userId==uid）{//uid和name是一一对应的

return s；

}

//如果name和uid不是一一对应的，则直接返回null，这样仅保留第一次添加的信息

PackageManagerService.reportSettingsProblem（Log.ERROR，

"Adding duplicate shared user, keeping first："+name）；

return null；

}

//以传入的三个参数创建SharedUserSetting

s=new SharedUserSetting（name, pkgFlags）；

s.userId=uid；

if（addUserIdLPw（uid, s，name））{

mSharedUsers.put（name, s）；//将SharedUserSetting存入mSharedUsers

return s；

}

return null；

}

……

private boolean addUserIdLPw（int uid, Object obj, Object name）{

//LAST_APPLICATION_UID为19999，表示应用程序的最大UID

if（uid＞Process.LAST_APPLICATION_UID）{

return false；

}

//FIRST_APPLICATION_UID为10000，表示应用程序的最小UID

if（uid＞=Process.FIRST_APPLICATION_UID）{

int N=mUserIds.size（）；

//以当前UID值与最小UID的差表示该UID在mUserIds中的位置

final int index=uid-Process.FIRST_APPLICATION_UID；

//在mUserIds中找到该UID的插入位置

while（index＞=N）{

mUserIds.add（null）；

N++；

}

//如果在该位置已经有数据，则不能插入

if（mUserIds.get（index）！=null）{

PackageManagerService.reportSettingsProblem（Log.ERROR，

"Adding duplicate user id："+uid+"name="+name）；

return false；

}

mUserIds.set（index, obj）；//obj即SharedUserSetting

}else{//将UID小于10000的共享用户存入mOtherUserIds中

if（mOtherUserIds.get（uid）！=null）{

PackageManagerService.reportSettingsProblem（Log.ERROR，

"Adding duplicate shared id："+uid+"name="+name）；

return false；

}

mOtherUserIds.put（uid, obj）；

}

return true；

}

addSharedUserLPw首先检查mSettings.mSharedUsers变量中是否存在这4个共享用户名（共享用户名即addSharedUserLPw方法的第一个参数），如果不存在，以addSharedUserLPw方法的三个参数为值，创建一个SharedUserSetting类型的对象。对象创建完成后调用Settings.addUserIdLPw方法，在该方法中首先判断SharedUserSetting对象的UID大小。

如果uid＞=FIRST_APPLICATION_UID，将该SharedUserSetting对象存入mSettings.mUserIds中。

如果uid＜FIRST_APPLICATION_UID，将该SharedUserSetting对象存入mSettings.mOtherUserIds中。

FIRST_APPLICATION_UID常量定义的是Java应用程序的起始UID，其值为10000。UID＜10000代表系统程序的UID。这4个共享用户名对应的UID都小于10000，均对应系统UID和系统权限。

通过以上分析，Settings初始化阶段建立了如图8-5所示的类关系结构。

图　8-5　Settings初始化阶段类关系结构

图8-5的类关系可以归纳如下：

Settings提供了mSharedUsers、mUserIds和mOtherUserIds三个成员变量用于存储共享用户信息。

mSharedUsers是HashMap＜String,SharedUserSetting＞类型的成员变量，以共享用户name为键，以共享用户信息SharedUserSetting为值存储共享用户信息。

mUserIds是ArrayList＜Object＞类型的成员变量，以大于或等于FIRST_APPLICATION_UID的共享用户UID为键，以共享用户信息SharedUserSetting为值存储共享用户信息。

mOtherUserIds是SparseArray＜Object＞类型的成员变量，以小于FIRST_APPLICATION_UID的共享用户UID为键，以共享用户信息SharedUserSetting为值存储共享用户信息。

共享用户信息以SharedUserSetting类表示，其成员变量name存储共享用户名，成员变量userId存储共享用户UID，成员变量packages存储使用该共享用户的包信息。

包信息由PackageSetting类表示，多个包可以使用同一共享用户信息。

包信息和共享用户信息都继承自GrantedPermissions类，该类定义共享用户和包的权限信息。

注意　SparseArray是Android提供的数据类型，以int类型为键存储对象，效率相对较高。

Settings中定义了很多属性和方法，本节只分析了Settings初始化使用的部分，在其他小节中再对其他属性或方法做详细解释。

注意　类图是UML中的核心组件，如果读者不熟悉UML，可以在Eclipse中使用Ctrl+O组合键查看类的结构信息。