源码角度深入理解Activity

最新推荐文章于 2022-06-11 11:35:21 发布

原创

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#android #源码

前言

这篇博客的名字起的很大，我自己也很担心是否有能力来从源码的角度深入分析Activity。
写这篇博客的起因是因为最近一直利用空闲时间在学习《Android开发艺术探索》，今天总算读完一遍，但是其中第九章节“四大组件的工作过程”一直让我介怀，感觉自己并没有真正的搞懂。
所以这里也是花时间从源码角度分析了一下Activity的生命周期流程，并且记录一下自己的学习过程。

另外：推荐一下《Android开发艺术探索》，对Android应用层开发者进阶还是挺有帮助的。是我目前读过的最为推荐的Android书籍。

Activity相关类介绍

在深入理解Activity之前，必须介绍几个跟Activity生命周期息息相关的类。具体内容如下。

ActivityThread

代码路径：/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

代码浅析：对于ActivityThread，我们首先要明确它并不是一个线程类，从它的定义可以看出它并非继承自Thread类。我们从它的main函数入手，看它都做了哪些事情。

public final class ActivityThread {
   
   
    public static void main(String[] args) {
        SamplingProfilerIntegration.start();
        CloseGuard.setEnabled(false);
        Environment.initForCurrentUser();
        EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter());
        Security.addProvider(new AndroidKeyStoreProvider());
        final File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId());
        Process.setArgV0("<pre-initialized>");

        // 构造UI线程的Looper对象
        Looper.prepareMainLooper();

        // 创建ActivityThread对象，并使用attach方法与ActivityManagerService进行交互
        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }

        AsyncTask.init();

        // 轮询处理UI线程的消息
        Looper.loop();

        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }
}

为什么要先介绍一下ActivityThread的main函数呢？是因为Android应用程序框架层创建的应用程序的入口函数是ActivityThread.main()。而ActivityThread的main函数的主要作用就是开启消息循环，处理UI线程中各种消息。

ApplicationThread

ActivityThread在attach方法中与ActivityManagerService进行交互的代码如下：

private void attach(boolean system) {
    // ......

    final IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();
    try {
        mgr.attachApplication(mAppThread);
    } catch (RemoteException ex) {
        // Ignore
    }
}

可以看出，ActivityManagerService与ActivityThread通信是通过mAppThread对象，而这个对象的定义为：

final ApplicationThread mAppThread = new ApplicationThread();

所以，我们还需要来分析一下ApplicationThread的实现，它是ActivityThread的内部类。

private class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
   
   
    // ......
}

public abstract class ApplicationThreadNative extends Binder {
   
   
    // ......
}

这里我们可以看到，ApplicationThread是Binder的实现类，也就是说，ActivityManagerService拿到ApplicationThread对象BpBinder，然后通过Binder通信与当前Activity所在进程的BnBinder进行通信。

ActivityClientRecord

为什么要介绍这个类呢？因为它是Activity描述的类，对Activity进行了高度抽象。它是ActivityThread的静态final内部类。
每个Activity被创建出来的时候，都对应着一个ActivityClientRecord，用于记录Activity的信息。

static final class ActivityClientRecord {
    IBinder token；
    int ident；
    Intent intent；
    IVoiceInteractor voiceInteractor;
    Bundle state;
    PersistableBundle persistendState;
    Activity activity;
    Window window;

    // 这个也是对Activity的具体描述，大家感兴趣可以去看一下源码
    ActivityInfo activityInfo;
    // .......
}

ActivityRecord

代码路径：frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityRecord.java

代码解析：这个ActivityRecord是ActivityManagerService用于描述Activity的高度抽象类。具体源码大家感兴趣的可以自行研究源码，这里不贴代码了。

Context

这是分析Activity源码之前最后也是最重要的相关类。对于Context类，我们首先需要明确几点内容：
1. 它描述的是一个应用程序环境的信息，即上下文。
2. 该类是一个抽象类，Android提供了该抽象类的具体实现类即ContextIml类。
3. 通过它我们可以获取应用程序的资源和类，也包括一些应用级别的操作，例如启动一个Activity或者发送广播。

Context的相关类继承关系如下（从UML图中我们看出Activity也是继承自Context类的）：
context

由于Service和Application没有界面，所以可以直接继承ContextWrapper类，而Activity是有UI界面的，所以它要继承ContextThemeWrapper，增加了与主题相关的方法。

Activity生命周期分析

在Android应用中，启动一个Activity是非常容易的一件事情，我们可以通过显示调用启动同一个应用中的其他Activity，示例代码如下：

Intent intent = new Intent(this, SecondActivity.class);
startActivity(intent);

通过上述代码，就可以启动一个具体的Activity了，然后新的Activity就会被系统启动并展示在用户的眼前了。但是，知道这些是远远不够的，因为一个Activity的展示和消失均包含了各种生命周期方法的回调，例如onCreate->onStart->onResume->onPause->onStop->onDestory。而这些生命周期方法的回调并不是Activity直接控制的，而是由Android系统通过进程间通信通知Activity的相关类进行具体操作的。接下来，我就带着大家看一下Android系统是如何控制Activity生命周期各种函数回调的。

既然，上述代码是从startActivity函数开始的，那我们也从startActivity函数入手，通过源码分析，我们最终可以知道，startActivity最终都调用了startActivityForResult方法，具体代码如下：

public void startActivity(Intent intent) {
    startActivity(intent, null);
}
public void startActivity(Intent intent, Bundle options) {
    if (options != null) {
        startActivityForResult(intent, -1, options);
    } else {
        startActivityForResult(intent, -1);
    }
}
public void startActivityForResult(Intent intent, int requestCode) {
    startActivityForResult(intent, requestCode, null);
}
public void startActivityForResult(Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
    // 一般Activity的mParent变量都为null,mParent常用在ActivityGroup中，目前已被废弃
    if (mParent == null) {
        Instrumentation.ActivityResult ar = 
            // 这里会启动新的Activity
            mInstrumentation.execStartActivity(
                this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,
                intent, requestCode, options);
        if (ar != null) {
            mMainThread.sendActivityResult(
                mToken, mEmbeddedID, requestCode, ar.getResultCode(),
                ar.getResultData());
        }
        if (requestCode >= 0) {
            mStartedActivity = true;
        }

        final View decor = mWindow != null ? mWindow.peekDecorView() : null;
        if (decor != null) {
            decor.cancelPendingInputEvents();
        }
    }
}

Instrumentation的execActivity的方法如下：

public ActivityResult execStartActivity(
        Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
        Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
    IApplicationThread whoThread = (IApplicationThread) contextThread;
    if (mActivityMonitors != null) {
        synchronized(mSync) {
            // 先检查是否存在这个Activity
            final int N = mActivityMonitors.size();
            for (int i = 0; i < N; i ++) {
                final ActivityMonitor am = mActivityMonitors.get(i);
                if (am.match(who, null, intent)) {
                    am.mHits ++;
                    if (am.isBlocking()) {
                        // 如果目标Activity无法打开，则直接return
                        return requestCode >= 0? am.getResult() : null;
                    }
                    break;
                }
            }
        }
    }
    try {
        intent.migrateExtraStreamToClipData();
        intent.prepareToLeaveProcess();
        // 这里是真正打开Activity的地方，跨进程调用ActivityManagerService的startActivity方法
        int resu