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Activity的启动流程api26

直接放图。

第一次做这个图的时候，我是按照api26的源码来的，然而现在已经api29了……

Activity的启动过程的源码我看了多个版本的，每个版本都有一些变化，有些地方属实搞得人摸不着头脑。尤其是中间这几个类，一直在改动。比如这个ActivityStarter，如果我没记错的话是api23还是26才加进来的；后来又把ActivityStackSupervisor的一部分功能分离到了不同的类中。看看源码中的注释：

ActivityStackSupervisor

好吧，这个类即将被移除了……

个人感觉可能是Android团队前期埋的坑太多，留下了一些超巨型的类，很多类都超过了几千上万行；然后随着版本的更替，发现这么多功能都放一个类里面也不成，又在慢慢分离一些职责到其他类中，所以就造成了一个版本一个样，变化很快。代码流程随着版本优化，这也是必然的趋势。

不过呢，总体来讲，大体的流程框架基本是固定的，太细节的地方也不需要过多纠结了。

言归正传，从顶至下，我个人把Activity的启动流程依次分为三个阶段：
App进程中 ——(通过Binder)—→ 系统进程中 ——(通过Binder)—→ 回到App进程中

下面依次进行梳理。（只保留关键代码）

1. App进程中

App进程第一轮做的事儿不多，主要就是把传进来的Intent扔给AMS。

1.1 Activity

在Activity中调用了startActivity方法后，不管调用的是哪个重载，最后都会进入到startActivityForResult(Intent, int, Bundle)中。

    public void startActivityForResult(@RequiresPermission Intent intent, int requestCode,
            @Nullable Bundle options) {
    ……
            mInstrumentation.execStartActivity(
                this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,
                intent, requestCode, options);
    ……
    }

然后就进入到了Instrumentation.execStartActivity方法中。

1.2 Instrumentation

    public ActivityResult execStartActivity(
            Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
            Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
    ……
            ActivityTaskManager.getService().startActivity(
                        whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
                        intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
                        token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
                        requestCode, 0, null, options);
    ……
    }

注意！重点！
在之前的版本中，Instrumentation都是通过Binder的方式调用AMS的方法启动Activity的；但是在api29中，IPC的对象变成了ActivityTaskManagerService（ATMS）。根据这个类的说明，“此类提供有关Activity及其容器（如task，stack和display）的信息，并与之交互。”网上关于这个类的信息不多，但是通过源码可以发现，这个类实际上就是AMS分离出的一部分职责（毕竟AMS两万多行，也该瘦瘦身了）。
Instrumentation.execStartActivity通过ActivityTaskManager.getService()获得了一个IActivityTaskManager类型的对象，这是一个Binder对象，负责应用和ATMS之间的通信。也就是在这里，流程进入到了第二阶段：系统进程中。

2. 系统进程中

2.1 ATMS（ActivityTaskManagerService）

ATMS运行在系统服务进程（system_server）之中。当App通过Instrumentation和ATMS跨进程通信之后，ATMS就代管了接下来的启动流程。
ATMS在进行了简单处理之后，就会交给ActivityStarter处理。（这其实跟之前的AMS一模一样）

    public final int startActivity(...args) {
        return startActivityAsUser(...args);
    }

    public final int startActivityAsUser(args) {
        // ...
        return getActivityStartController().obtainStarter(intent, "startActivityAsUser")
                .......
                .execute();
    }

上述代码中，getActivityStartController().obtainStarter会返回一个ActivityStarter对象。（这个ActivityStartController中有一个ActivityStarter.DefaultFactory类型的成员变量，它维护了一个ActivityStarter池。obtainStarter()就是从里面取的。）
然后ActivityStarter.execute()会根据传入的字符串"startActivityAsUser"来进行接下来的流程。

2.2 一些重要的类

接下来的工作，就是一系列的类协同处理了。代码非常复杂，但是看个大概流程还是不难的，毕竟Android源代码近亿行，不可能全部都仔细读完。

这部分主要涉及了几个类：ActivityStarter、ActivityStackSupervisor、ActivityRecord、TaskRecord、ActivityStack。

ActivityStarter
顾名思义，ActivityStarter是用来启动Activity的，同时也在其中判断了启动模式的逻辑；

ActivityStackSupervisor
顾名思义，ActivityStackSupervisor则是ActivityStack的管理者。

ActivityRecord
而每次启动一个Activity，都有一个对应的ActivityRecord被记录下来。这个ActivityRecord是在ActivityStarter.startActivity(IApplicationThread, ...)方法中被创建的，也就是在这里，Activity的启动信息完成了从intent到ActivityRecord的蜕变。ActivityRecord包含了一个Activity的所有信息，可以看做是Activity的“身份证”。

TaskRecord
任务。一个TaskRecord就是在四种启动模式中所说的“栈”。一个TaskRecord，或者说一个Task、任务，根据官方说法，任务是用户在执行某项工作时与之互动的一系列 Activity 的集合。也就是说，一个任务是包含了若干个Activity的。对于启动模式为singleInstance的Activity来说，会单独存在于一个栈中，也就是这个任务中只有一个Activity；而其他启动模式的Activity则会在当前栈中进行。具体的参考官网定义启动模式。

ActivityStack
ActivityStack顾名思义，也就是Activity栈。通常来讲，一个系统里面有两个ActivityStack，一个是系统Launcher所在的ActivityStack，一个是用户App运行的ActivityStack。通常App所在的栈就是后者。
一个ActivityStack包含了多个TaskRecord，如图所示：图片来源

偷图

2.3 ActivityStarter

顾名思义，ActivityStarter肩负着Activity启动的职责。之前说到，ATMS调用了ActivityStarter.execute()方法，execute()又会调用startActivityMayWait()方法。

startActivityMayWait
为什么这个方法名字里有个“MayWait”呢？因为接下来的流程都是在同步代码块里面进行的，保证了Activity的启动在多线程下的安全性。这个方法会做一系列的验证和处理，比如根据Intent来从PackageManagerService收集待启动Activity的信息（AndroidManifest中的信息）。

startActivity
startActivityMayWait最终会调用startActivity。startActivity共有三个重载，关键是在这个流程里面，这三个重载挨个都被调用了……不得不吐槽，Android这个方法名字取得真的毫无特色，不仔细看根本不知道他是干啥的；这三步我就合到一起写了。过程很冗长，大多是做一些条件的判断，以及继续收集目标Activity的信息。最重要的是，在这个过程中，根据收集到的这些信息，目标Activity对应的ActivityRecord终于被创建了。

startActivityUnchecked
经过三个startActivity方法之后，终于到了重头戏了。在startActivityUnchecked方法中，包含了关于启动模式launchMode的逻辑。根据任务栈中是否已经存在该Activity实例、AndroidManifest中设置的启动模式和传入Intent中的flags等，判断出目标Activity的启动方式（《定义启动模式》有详尽的关于启动模式的说明）。
在判断完Activity的启动方式之后，startActivityUnchecked方法中有这么一句代码：

mTargetStack.startActivityLocked(mStartActivity, topFocused, newTask, mKeepCurTransition, mOptions);

看到这个方法名，我以为流程就走这继续了呢；结果点进去看了半天才发现，这个方法处理的是把目标Activity压入相应的任务栈（或者新建任务栈或者pop上方Activity，诸如此类）相关的逻辑，另外就是创建Starting Window相关的逻辑；这算是个支线任务。真正启动Activity的流程还得往下看。
后面的逻辑就很清晰了，删去旁支之后：

if (mDoResume) {
    // ...
    mRootActivityContainer.resumeFocusedStacksTopActivities(mTargetStack, mStartActivity, mOptions);
}

不过这个mDoResume又是哪儿来的？经过我的不懈努力，终于在某个startActivity方法中发现了，其实他就是true：

final int res = startActivity(r, sourceRecord, voiceSession, voiceInteractor, startFlags,
                true /* doResume */, checkedOptions, inTask, outActivity, restrictedBgActivity);

OK，到这就很明了了。所以说，到这又跟之前版本不同了，没有经过ActivityStackSupervisor，而是调用了RootActivityContainer.resumeFocusedStacksTopActivities。

2.4 RootActivityContainer / ActivityStack / ActivityStackSupervisor

这个RootActivityContainer又是何方神圣呢？看看它的注释：

Root node for activity containers. TODO: This class is mostly temporary to separate things out of ActivityStackSupervisor.java. The intention is to have this merged with RootWindowContainer.java as part of unifying the hierarchy.

意思就是，这是个临时类，分离了一部分ActivityStackSupervisor的职责，到最后这个类会被合并到RootWindowContainer类中；之前这一步的确应该是交给ActivityStackSupervisor的。根据源码中的注释所言，之后ActivityStackSupervisor类会被彻底消灭掉，类的职责会被其他类分割。
总而言之，这个类暂时就是ActivityStackSupervisor一部分的替代品，之后这部分工作就应该是RootWindowContainer来做了。

RootActivityContainer.resumeFocusedStacksTopActivities()及之后的一系列方法

回到RootActivityContainer.resumeFocusedStacksTopActivities方法中；这开始之后的调用链依次是：
RootActivityContainer.resumeFocusedStacksTopActivities
-> ActivityStack.resumeTopActivityUncheckedLocked
-> ActivityStack.resumeTopActivityInnerLocked

它们的共同作用就是确保刚才压入栈的目标Activity能够顺利resume，包括各种状态的判断、暂停当前Activity、处理过渡动画等。而在ActivityStack.resumeTopActivityInnerLocked方法的最后：

if (next.attachedToProcess()) {
    // ...
} else {
    mStackSupervisor.startSpecificActivityLocked(next, true, true);
}

这个attachedToProcess方法的返回值也折腾了我很久；最后终于发现，只有启动了的Activity才会返回true。所以代码最终进入到了ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked方法中。此时第二阶段的流程已经接近尾声。

ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked()中又调用了
ActivityStackSupervisor.realStartActivityLocked()
终于，看到这个名字就知道，这是真正的启动Activity了！

ActivityStackSupervisor.realStartActivityLocked(ActivityRecord, WindowProcessController, boolean, boolean)
这个方法有200多行，但是最关键的其实就是下面这一段：

    final ClientTransaction clientTransaction = ClientTransaction.obtain(
            proc.getThread(), r.appToken);
    clientTransaction.addCallback(LaunchActivityItem.obtain(new Intent(r.intent),
            System.identityHashCode(r), r.info,
            mergedConfiguration.getGlobalConfiguration(),
            mergedConfiguration.getOverrideConfiguration(), r.compat,
            r.launchedFromPackage, task.voiceInteractor, proc.getReportedProcState(),
            r.icicle, r.persistentState, results, newIntents,
            dc.isNextTransitionForward(), proc.createProfilerInfoIfNeeded(),
                    r.assistToken));
    mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(clientTransaction);

这里的mService是ATMS，它通过LifecycleManager传递了一个Activity启动的事务；scheduleTransaction是这样的：

    void scheduleTransaction(ClientTransaction transaction) throws RemoteException {
        final IApplicationThread client = transaction.getClient();
        transaction.schedule();
        // ...
    }

拨云见日！熟悉的IApplicationThread，终于结束了在系统进程中的流程，又要回到App进程了。

3. 重回App进程

继续偷图，原文https://www.jianshu.com/p/42cc38ba6112

https://upload-images.jianshu.io/upload_images/6635796-9f90882946ad4590.png

参考资料
https://www.jianshu.com/p/42cc38ba6112
https://www.jianshu.com/p/94816e52cd77
https://developer.android.google.cn/guide/components/activities/tasks-and-back-stack

面试官：Activity的启动流程？还在AMS？那你就out了！api29源码解析