第11章　应用程序Activity的启动和调度

Activity^[1]是应用程序的四大组件之一，为用户提供可以交互的界面。本章将分析应用程序Activity启动和调度机制的实现。Activity的启动和调度是糅合在一起的，这里以启动应用程序Activity为主线，分析其调度过程。

启动应用程序Activity的方法主要有以下五种：

在Home桌面点击应用程序的图标启动应用程序。其实质是启动应用程序的主Activity。

在应用程序中调用startActivity（intent，……）或者startActivityForResult（intent, requestCode，……）启动另外一个Activity。这个被启动的Activity可以位于当前应用程序，也可以位于其他应用程序。

按Back键，结束当前Activity，返回上一个Activity。

长按Home键，显示最近运行Task列表，选择启动其中一个Task的当前Activity。

通过adb shell命令登录手机，执行am start命令启动指定的Activity。

这些方法都是通过Binder机制的Client端，调用Server端的ActivityManagerService的startActivityXXX系列方法，最终启动指定的Activity。

本书第9章分析了APK的安装过程，为了承接这部分内容，本章将以第一种方法为例详细分析应用程序主Activity的启动和调度过程，其他方法只在Client端有所区别，在Server端的机制是一样的。

11.1　启动应用程序Activity时在Client端的执行流程

本节以从Home桌面启动应用程序主Activity为例，分析启动应用程序Activity时在Client端的执行流程。Android默认Home桌面的源码位于packages/apps/Launcher2，其进程名为com.android.launcher，这里简称为Launcher。

Launcher启动时，会通过PackageManagerService查询所有在AndroidManifest.xml中配置了以下Intent过滤条件的Activity组件：

＜activity……＞

＜intent-filter＞

＜action android：name="android.intent.action.MAIN"/＞

＜category android：name="android.intent.category.LAUNCHER"/＞

……

＜/intent-filter＞

＜/activity＞

设置了上述Intent过滤条件的Activity便是应用程序的主Activity。Launcher会将该组件信息与应用程序图标关联，这样在桌面点击图标就可以启动应用程序进而启动其主Activity。

可以通过Eclipse调试应用程序进程，迅速定位点击应用程序图标的调用栈，如图11-1所示。

图　11-1　Launcher启动应用程序的调用栈

从调用栈可以看出，Launcher在主线程中捕获了onClick事件，进而调用了Launcher.startActivitySafely方法启动应用程序Activity。

传给startActivitySafely方法的一个关键参数是Intent，它保存了要启动的应用程序主Activity的信息。以Settings应用程序为例，Intent存储的信息如下。

Action：android. intent.action.MAIN.

Categories：android. intent.category.LAUNCHER.

Component：要启动的Activity组件，值为com.android.settings/.Settings。

Flag：启动标记为0x102000000，即FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK|FLAG_ACTIVITY_FORWARD_RESULT。

Launcher. startActivitySafely方法中并没有特别的处理，最终调用Launcher从父类中继承而来的startActivity方法，Launcher的父类即Activity类。

startActivity方法定义于frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java中。该方法很简单，只是对startActivityForResult方法的封装调用。startActivityForResult方法的代码如下：

/*options是Android 4.1中新加入的参数，用于接收一个由ActivityOptions

生成的值，该值用于指定启动Activity的自定义动画和缩放动画/

public void startActivityForResult（Intent intent, int requestCode, Bundle options）{

if（mParent==null）{//非子Activity。本例满足该分支

Instrumentation.ActivityResult ar=

mInstrumentation.execStartActivity（

this, mMainThread.getApplicationThread（），mToken, this，

intent, requestCode, options）；

//对于requestCode＜0的情况，ar为null

//startActivity传入的requestCode为-1，表示不需要返回结果

if（ar！=null）{//获取启动Activity的返回结果

mMainThread.sendActivityResult（

mToken, mEmbeddedID, requestCode, ar.getResultCode（），

ar.getResultData（））；

}

if（requestCode＞=0）{

mStartedActivity=true；

}

}else{//子Activity

if（options！=null）{

//最终也是调用mInstrumentation.execStartActivity方法

mParent.startActivityFromChild（this, intent, requestCode, options）；

}else{

mParent.startActivityFromChild（this, intent, requestCode）；

}

}

}

startActivityForResult方法内部需要调用Instrumentation的execStartActivity方法，执行启动应用程序Activity的任务。对于子Activity，则是通过startActivityFromChild方法间接调用了execStartActivity完成Activity的启动。

这里涉及mInstrumentation、mToken、mMainThread这三个对象。

mInstrumentation是Instrumentation类型的对象，用于监控应用程序和系统（主要指Activity Manager）的交互过程。启动应用程序Activity需要与ActivityManagerService交互，因此需要通过Instrumentation代理并监控启动请求的处理。

mToken是IBinder类型的对象，其本质是一个BinderProxy，通过该Binder代理可以访问当前Activity（本例为Launcher）在ActivityManagerService中对应的ActivityRecord。ActivityRecord记录了当前Activity的信息，ActivityManagerService需要获取这些信息。

mMainThread是ActivityThread类型的对象，表示应用程序主线程，本例中代表的是Launcher的主线程。ActivityThread有一个ApplicationThread类型的成员变量，定义了调度当前Activity的方法，可以通过mMainThread.getApplicationThread方法返回该成员变量。execStartActivity方法会将其传入ActivityManagerService，因此ActivityManagerService便可以通过ApplicationThread跨进程调度当前Activity（本例中为Launcher，调度的结果是暂停Launcher）。

execStartActivity方法位于frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java中，代码如下：

public ActivityResult execStartActivity（

Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target，

Intent intent, int requestCode, Bundle options）{

IApplicationThread whoThread=（IApplicationThread）contextThread；

if（mActivityMonitors！=null）{

……//通过ActivityMonitor对启动Activity进行检查

}

try{

intent.setAllowFds（false）；

intent.migrateExtraStreamToClipData（）；

/通过ActivityManagerProxy进而调用ActivityManagerService的startActivity方法/

int result=ActivityManagerNative.getDefault（）.startActivity（

whoThread, intent，

intent.resolveTypeIfNeeded（who.getContentResolver（）），

token, target！=null?target.mEmbeddedID：null，

requestCode，0，null, null, options）；

checkStartActivityResult（result, intent）；//检查是否启动成功

}catch（RemoteException e）{

}

return null；

}

ActivityManagerNative. getDefault（）实际是调用ServiceManager.getService（"activity"），通过Binder机制获取名为activity的Java系统服务的代理对象，并封装到ActivityManagerProxy中返回给Client。这个Java系统服务即ActivityManagerService，因此这里最终调用了ActivityManagerService的startActivity方法，执行流程从Client转入Server。关于Binder的运行机制读者可参照第6章的内容，这里不赘述。

Launcher启动应用程序Activity在Client端的执行流程如图11-2所示。

图　11-2　Launcher启动在Client端的执行流程

如图11-2所示，具体的流程说明如下：

1）Launcher主线程捕获onClick点击事件后，调用Launcher.startActivitySafely方法。Launcher.startActivitySafely内部调用了Launcher.startActivity方法，Launcher.startActivity进而调用Launcher的父类Activity的startActivity方法。

2）Activity. startActivity调用Activity.startActivityForResult方法，传入该方法的requestCode参数为-1，表示Activity启动成功后，不需要执行Launcher.onActivityResult方法处理返回结果。

3）启动Activity需要与系统ActivityManagerService组件交互，必须纳入Instrumentation的监控，因此需要将启动请求转交Instrumentation，即调用Instrumentation.execStartActivity方法。

4）Instrumentation. execStartActivity首先通过ActivityMonitor检查启动请求，然后调用ActivityManagerNative.getDefault得到ActivityManagerProxy代理对象，进而调用该代理对象的startActivity方法。

5）ActivityManagerProxy是ActivityManagerService的代理对象，因此其内部存储的是BinderProxy，调用ActivityManagerProxy.startActivity实质是调用BinderProxy.transact向Binder驱动发送START_ACTIVITY_TRANSACTION命令。Binder驱动将处理逻辑从Launcher所在进程切换到ActivityManagerService所在进程。

[1]四大组件包括Activity、Service、Content Provider和Broadcast Receiver，关于Activity的概念，可以参考Android开发者官方网站http：//developer.android.com/reference/android/app/Activity.html。