Android Activity启动流程详解

devtools/2025/3/3 15:06:08/

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Activity 启动流程详细解析

1. 应用层发起启动请求

1.1 调用 startActivity()

1.2 通过 Instrumentation 转发请求

AMS%20%E9%98%B6%E6%AE%B5%EF%BC%89-toc" name="tableOfContents" style="margin-left:80px">2. 系统服务处理（AMS 阶段）

Binder%20IPC%20%E9%80%9A%E4%BF%A1-toc" name="tableOfContents" style="margin-left:120px">2.1 Binder IPC 通信

AMS%20%E5%A4%84%E7%90%86%E6%B5%81%E7%A8%8B-toc" name="tableOfContents" style="margin-left:120px">2.2 AMS 处理流程

2.3 跨进程回调 ApplicationThread

3. 目标进程初始化（ActivityThread 阶段）

3.1 进程创建（Zygote Fork）

3.2 初始化 ActivityThread

3.3 创建 Application 对象

4. 目标 Activity 的创建与生命周期

AMS%20%E7%9A%84%E5%90%AF%E5%8A%A8%E8%AF%B7%E6%B1%82-toc" name="tableOfContents" style="margin-left:120px">4.1 处理 AMS 的启动请求

4.2 创建 Activity 实例

4.3 生命周期回调

5. 界面渲染（WindowManager 与 View 系统）

5.1 视图树构建

5.2 视图测量、布局、绘制

5.3 同步到屏幕

6. 流程图解

7. 关键机制深度解析

Binder%20IPC%20%E5%9C%A8%E5%90%AF%E5%8A%A8%E6%B5%81%E7%A8%8B%E4%B8%AD%E7%9A%84%E4%BD%9C%E7%94%A8-toc" name="tableOfContents" style="margin-left:120px">7.1 Binder IPC 在启动流程中的作用

7.2 启动模式（LaunchMode）的影响

7.3 性能优化点

8. 总结

Activity 启动流程详细解析

Activity 的启动流程是 Android 系统中涉及多个组件协作的核心机制，从用户调用 startActivity() 到目标 Activity 完成界面渲染，整个过程分为 应用层请求、系统服务处理、进程管理、界面渲染 四个阶段，涉及 Binder IPC、AMS、Zygote、ActivityThread、WindowManager 等关键组件。以下是分步骤详细解析：

1. 应用层发起启动请求

1.1 调用 startActivity()

  • 入口：通过 Activity.startActivity(Intent) 或 Context.startActivity(Intent) 发起请求。

  • Intent 参数：

    java">Intent intent = new Intent(this, TargetActivity.class);
startActivity(intent);

  • 关键操作：

    • Intent 封装目标 Activity 的类名、包名、启动模式（launchMode）等信息。

    • 调用 Instrumentation.execStartActivity()（实际执行启动逻辑）。

1.2 通过 Instrumentation 转发请求

  • 跨进程通信入口：

    java">// Activity.java
Instrumentation.ActivityResult ar = mInstrumentation.execStartActivity(this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this, intent, requestCode, options);

  • 作用：Instrumentation 是系统监控应用与组件交互的“钩子”，负责将启动请求通过 Binder 传递给 AMS。

AMS%20%E9%98%B6%E6%AE%B5%EF%BC%89" name="2.%20%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%A4%84%E7%90%86%EF%BC%88AMS%20%E9%98%B6%E6%AE%B5%EF%BC%89">2. 系统服务处理（AMS 阶段）

Binder%20IPC%20%E9%80%9A%E4%BF%A1" name="2.1%20Binder%20IPC%20%E9%80%9A%E4%BF%A1">2.1 Binder IPC 通信

  • 客户端：应用进程通过 ActivityManagerProxy（AMS 的 Binder 代理对象）发送请求。

  • 服务端：请求到达 ActivityManagerService（AMS），执行 startActivity() 核心逻辑。

AMS%20%E5%A4%84%E7%90%86%E6%B5%81%E7%A8%8B" name="2.2%20AMS%20%E5%A4%84%E7%90%86%E6%B5%81%E7%A8%8B">2.2 AMS 处理流程

  • 步骤：

    1. 权限验证：检查调用方是否有权限启动目标 Activity。

    2. 解析 Intent：

      • 根据 Intent 中的 ComponentName 解析目标 Activity 信息。

      • 若未显式指定类名，通过 PackageManagerService 匹配隐式 Intent。

    3. 任务栈（Task Stack）管理：

      • 根据目标 Activity 的 launchMode（如 standard、singleTop）决定是否复用现有实例或创建新任务栈。

      • 例如：singleTask 会清除目标 Activity 上方的其他 Activity。

    4. 进程检查：

      • 若目标 Activity 所属应用进程未启动，触发 Zygote 创建新进程。

      • 若进程已存在，直接复用。

2.3 跨进程回调 ApplicationThread

  • Binder 回调：AMS 通过 IApplicationThread 接口（ActivityThread 的内部类）通知应用进程处理后续逻辑。

  • 关键代码：

    java">// AMS 通过 Binder 调用应用进程的 ApplicationThread.scheduleLaunchActivity()
app.thread.scheduleLaunchActivity(intent, ...);

3. 目标进程初始化（ActivityThread 阶段）

3.1 进程创建（Zygote Fork）

  • 触发条件：若目标应用进程未启动，AMS 通过 Zygote 进程 fork 新进程。

  • 流程：

    1. AMS 向 Zygote 发送 socket 请求。

    2. Zygote 复制自身进程，生成新进程。

    3. 新进程执行 ActivityThread.main() 入口方法。

3.2 初始化 ActivityThread

  • 主线程初始化：

    java">// ActivityThread.java
public static void main(String[] args) {Looper.prepareMainLooper();ActivityThread thread = new ActivityThread();thread.attach(false); // 绑定到 AMSLooper.loop();
}

  • 绑定 AMS：ActivityThread.attach() 通过 Binder 向 AMS 注册应用进程。

3.3 创建 Application 对象

  • 触发：AMS 回调 bindApplication()。

  • 流程：

    1. 加载 Application 类（通过 ClassLoader）。

    2. 实例化 Application 并调用 onCreate()。

    3. 初始化 ContentProvider（按优先级顺序）。

4. 目标 Activity 的创建与生命周期

AMS%20%E7%9A%84%E5%90%AF%E5%8A%A8%E8%AF%B7%E6%B1%82" name="4.1%20%E5%A4%84%E7%90%86%20AMS%20%E7%9A%84%E5%90%AF%E5%8A%A8%E8%AF%B7%E6%B1%82">4.1 处理 AMS 的启动请求

  • 回调入口：ApplicationThread.scheduleLaunchActivity()。

  • 封装参数：将 AMS 传递的数据封装为 ActivityClientRecord。

  • 发送消息：通过 Handler 将启动请求发送到主线程消息队列。

4.2 创建 Activity 实例

  • 反射创建实例：

    java">// ActivityThread.java
java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
Activity activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), intent);

  • 关键对象：

    • ContextImpl：Activity 的上下文环境，持有 Resources、PackageInfo 等。

    • Window：每个 Activity 关联一个 PhoneWindow 对象。

4.3 生命周期回调

  • 顺序调用：

    1. onCreate()：初始化界面（setContentView()）。

    2. onStart()：Activity 可见但未聚焦。

    3. onResume()：Activity 进入前台并获取焦点。

  • 触发界面渲染：onResume() 完成后，WindowManager 将 DecorView 添加到屏幕。

5. 界面渲染（WindowManager 与 View 系统）

5.1 视图树构建

  • setContentView()：

    java">// Activity.java
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {getWindow().setContentView(layoutResID);initWindowDecorActionBar();
}

    • PhoneWindow 创建 DecorView 并加载布局文件。

5.2 视图测量、布局、绘制

  • ViewRootImpl：管理视图树的三大流程：

    1. measure()：计算 View 的尺寸。

    2. layout()：确定 View 的位置。

    3. draw()：将 View 绘制到屏幕上。

5.3 同步到屏幕

  • WindowManager.addView()：

    java">// WindowManagerGlobal.java
ViewRootImpl root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
root.setView(view, wparams, panelParentView);

    • ViewRootImpl 通过 Choreographer 监听垂直同步信号（VSync），触发界面刷新。

6. 流程图解

用户调用 startActivity()
        │
        ↓
Instrumentation.execStartActivity()
        │
        ↓ (Binder IPC)
AMS.startActivity()
        │
        ↓
AMS 解析 Intent、检查权限、管理任务栈
        │
        ↓
目标进程是否存在？ ── 否 → Zygote fork 新进程
        │
        ↓
AMS 通过 ApplicationThread 回调目标进程
        │
        ↓ (Handler 消息机制)
ActivityThread.handleLaunchActivity()
        │
        ↓
创建 Activity 实例 → onCreate() → onStart() → onResume()
        │
        ↓
WindowManager 添加 DecorView
        │
        ↓
ViewRootImpl 触发 measure/layout/draw
        │
        ↓
界面显示到屏幕

7. 关键机制深度解析

Binder%20IPC%20%E5%9C%A8%E5%90%AF%E5%8A%A8%E6%B5%81%E7%A8%8B%E4%B8%AD%E7%9A%84%E4%BD%9C%E7%94%A8" name="7.1%20Binder%20IPC%20%E5%9C%A8%E5%90%AF%E5%8A%A8%E6%B5%81%E7%A8%8B%E4%B8%AD%E7%9A%84%E4%BD%9C%E7%94%A8">7.1 Binder IPC 在启动流程中的作用

  • 客户端：应用进程通过 ActivityManagerProxy 发送请求。

  • 服务端：AMS 运行在 system_server 进程，通过 Binder 线程池处理请求。

  • 跨进程回调：AMS 通过 IApplicationThread 接口回调应用进程。

7.2 启动模式（LaunchMode）的影响

  • standard：默认模式，每次启动新实例。

  • singleTop：栈顶复用，触发 onNewIntent()。

  • singleTask：栈内复用，清除上方 Activity。

  • singleInstance：独占任务栈，全局唯一实例。

7.3 性能优化点

  • 冷启动优化：减少 Application.onCreate() 和首屏 Activity 的初始化耗时。

  • 延迟加载：将非关键操作移至 onResume() 之后或子线程。

  • 主题预加载：使用 windowBackground 避免白屏。

8. 总结

Activity 的启动流程是 Android 系统设计的核心体现，涵盖 IPC 通信、进程管理、组件生命周期、界面渲染 等多个维度。理解此流程有助于：

  • 性能调优：定位启动耗时瓶颈。

  • 问题排查：分析 ANR、界面卡顿等问题的根因。

  • 系统定制：修改 AMS 或 ActivityThread 逻辑实现特殊需求（如插件化、多任务管理）。


http://www.ppmy.cn/devtools/164213.html

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