第12章　Activity Manager进程管理

Android通过框架层提供的机制屏蔽了底层进程的概念，从应用层的视角，Android只有Activity、Service、Content Provider、Broadcast Receiver、Intent、Application和Task等组件，这样大大方便了应用程序的开发。但应用程序最终要运行于特定的进程中，因此应用程序组件的生命周期与进程是紧密联系在一起的。

Android的设计理念是尽量利用系统内存以提高多任务调度的效率，在应用程序退出后，即便其组件的生命周期已经运行完毕，系统通常也只是将该应用程序切换到后台，并不会“杀死”应用程序进程，这样便大大提高了下次启动或返回该应用程序的速度。可见应用程序组件的生命周期与进程并不是同步的。

Android中参与进程管理的主要模块是Activity Manager，其依赖于LRU weight、OOM adj和Low Memory Killer共同完成进程的管理。本章分析这部分内容。

12.1　LRU weight机制

LRU（Least Recently Used）是最近最少使用的意思，LRU weight用于衡量最近最少使用的权重，是Android进程管理的核心概念之一。

Android应用程序进程（包括建立了应用程序进程运行环境的system_server进程）启动后，都会在ActivityManagerService的成员变量中保存其ProcessRecord信息。保存ProcessRecord的方式有多种，例如在mPidsSelfLocked和mProcessNames成员变量中，分别以PID和进程名为键保存当前运行的应用程序进程的ProcessRecord信息，这种方式的存储顺序通常与应用程序组件的启动顺序相同，用于调度应用程序组件。此外，mLruProcesses以LRU顺序存储了当前运行的应用程序进程信息，mLruProcesses中第一个元素便是最近最少使用的进程对应的ProcessRecord，用于管理应用程序进程。

以下三种情况发生时可以更新mLruProcesses。

应用程序异常退出：调用handleAppDiedLocked更新mLruProcesses。

显式“杀死”指定进程：调用ActivityManagerService显式“杀死”进程时需要更新mLruProcesses。

启动和调度应用程序四大组件：调用updateLruProcessLocked更新mLruProcesses。

应用程序异常退出后，其进程也会被“杀死”，因此第一种情况和第二种情况都是从mLruProcesses列表中删除该进程信息。这里主要分析启动和调度应用程序四大组件导致mLruProcesses变化的情况。updateLruProcessLocked的入口点如图12-1所示。

图　12-1　updateLruProcessLocked的入口

在图12-1中，除了BroadcastQueue.processCurBroadcastLocked方法用于处理广播外，多数方法在第10章和第11章已经分析过，它们都与应用程序组件的调度有关。以ActivityStack.realStartActivityLocked为例，代码如下：

final boolean realStartActivityLocked（ActivityRecord r，

ProcessRecord app, boolean andResume, boolean checkConfig）

throws RemoteException{

……

//mService即ActivityManagerService, app是应用程序进程的ProcessRecord

mService.updateLruProcessLocked（app, true, true）；//此处更新LRU列表

try{

……

//调度Activity生命周期的onCreate、onStart、onResume等方法

app.thread.scheduleLaunchActivity（……）；

……

realStartActivityLocked是启动应用程序Activity的关键方法之一，realStartActivityLocked是如何调度Activity生命周期的onCreate、onStart、onResume等方法的，在第11章已经详细分析过了。这里分析在调度Activity之前所做的工作。updateLruProcessLocked的代码如下：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative

implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback{

int mLruSeq=0；//LRU序列号，初始为0

……

final void updateLruProcessLocked（ProcessRecord app，

boolean oomAdj, boolean updateActivityTime）{

mLruSeq++；//每次更新LRU列表时，LRU序列号自动加①

updateLruProcessInternalLocked（app, oomAdj, updateActivityTime，0）；

}

……

updateLruProcessLocked首先将LRU序列号加1，用于标记一次更细LRU列表的操作，然后便将请求转发给updateLruProcessInternalLocked方法，代码如下：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative

implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback{

……

int mLruSeq=0；//LRU序列号

……

final ArrayList＜ProcessRecord＞mLruProcesses//进程LRU列表

=new ArrayList＜ProcessRecord＞（）；

……

private final void updateLruProcessInternalLocked（ProcessRecord app，

boolean oomAdj, boolean updateActivityTime, int bestPos）{

//首先判断LRU列表中是否已经存在已有进程信息，如果存在，则删除旧的，后续创建新的

int lrui=mLruProcesses.indexOf（app）；

if（lrui＞=0）mLruProcesses.remove（lrui）；

int i=mLruProcesses.size（）-1；

int skipTop=0；

app.lruSeq=mLruSeq；//在进程信息中存储其LRU序列号，这个序列号是唯一的

if（updateActivityTime）{//参数为true

app.lastActivityTime=SystemClock.uptimeMillis（）；//记录当前时间

}

if（app.activities.size（）＞0）{

//如果该进程中有运行的Activity，其lruweight便是当前时间

app.lruWeight=app.lastActivityTime；

}else if（app.pubProviders.size（）＞0）{

/*如果该进程有发布的content provider，其lruweight是当前时间减去

一个偏移值，偏移值由CONTENT_APP_IDLE_OFFSET指定，默认为15s/

app.lruWeight=app.lastActivityTime-

ProcessList.CONTENT_APP_IDLE_OFFSET；

skipTop=ProcessList.MIN_HIDDEN_APPS；

}else{

/*除以上两种情况外，该进程的lruweight都是当前时间减去

CONTENT_APP_IDLE_OFFSET指定的偏移值，默认为120s/

app.lruWeight=app.lastActivityTime-

ProcessList.EMPTY_APP_IDLE_OFFSET；

skipTop=ProcessList.MIN_HIDDEN_APPS；

}

while（i＞=0）{//从后往前遍历LRU列表

ProcessRecord p=mLruProcesses.get（i）；

……//skipTop没有起到作用

/*在LRU列表中找到该进程信息的插入位置，添加到LRU列表中lruweight越

大，在LRU列表中的位置越靠后。bestPos用于指定最佳插入位置，本例为0/

if（p.lruWeight＜=app.lruWeight||i＜bestPos）{

mLruProcesses.add（i+1，app）；

break；

}

i—；

}

if（i＜0）{

/*如果没有找到插入位置，即该进程的lruweight比LRU列表中

其他进程的都小，因此将其放入LRU列表的第一个位置/

mLruProcesses.add（0，app）；

}

/*如果该进程正在使用Content Provider或者Service，那么

Content Provider和Service所在进程也需要调整LRU/

if（app.connections.size（）＞0）{

……

updateLruProcessInternalLocked（……）；

}

}

}

for（int j=app.conProviders.size（）-1；j＞=0；j—）{

updateLruProcessInternalLocked（……）；

}

}

if（oomAdj）{//本例为true

updateOomAdjLocked（）；//更新OOM adj

}

}

updateLruProcessInternalLocked方法的主要工作如下：

为指定的进程计算LRU序列号和LRU weight。

根据lruweight值将指定进程信息插入mLruProcesses表示的进程LRU列表中，lruweight值越大，在列表中的位置越靠后。

如果进程使用了Content Provider或者Service，还需要更新Content Provider或者Service所在进程的lruweight及其在LRU列表中的位置。

根据参数oomAdj的值决定是否同时调整OOM adj的值。

由以上分析可知，updateLruProcessLocked方法调整的只是进程的lruweight和进程在LRU列表中的位置，并不会直接参与进程的管理，但是当其参数oomAdj的值为true时，便可以调用updateOomAdjLocked方法更新OOM adj信息，进而影响进程的管理。