腾讯、网易云、字节跳动面试点总结—AMS在Android起到什么做用?

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面试官: AMS在Android起到什么做用，简单的分析下Android的源码

心理分析：这道题在发生在大多数场景下。面对这道题 不少求职很茫然，不知道该如何提及。AMS自己比较复杂难以理解。工做多年也很难弄清AMS的做用，其实咱们大可从如下几点入手组件启动、进程切换、Crash异常入手

求职者:AMS难以表述 咱们就从最熟知 的Activity启动入手，逐步深刻和分析，用定力告诉面试官，我层深刻研究过。接下来咱们从五条线分析AMS做用及机制

概述

相信大多数动脑同窗对文章中提到的ActivityManagerService（之后简称AMS）都有所耳闻。

AMS是Android中最核心的服务，主要负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工做，其职责与操做系统中的进程管理和调度模块相相似，所以它在Android中很是重要。 AMS是碰到的第一块难啃的骨头[①]，涉及的知识点较多。为了帮助读者更好地理解AMS，接下来将带小伙伴么按五条不一样的线来分析它。

• 第一条线：同其余服务同样，将分析SystemServer中AMS的调用轨迹。
• 第二条线：以am命令启动一个Activity为例，分析应用进程的建立、Activity的启动，以及它们和AMS之间的交互等知识。
• 第三条线和第四条线：分别以Broadcast和Service为例，分析AMS中Broadcast和Service的相关处理流程。
• 第五条线：以一个Crash的应用进程为出发点，分析AMS如何打理该应用进程的身后事。 除了这五条线外，还将统一分析在这五条线中频繁出现的与AMS中应用进程的调度、内存管理等相关的知识。 提示ContentProvider将放到下一章分析，不过本章将涉及和ContentProvider有关的知识点。 先来看AMS的家族图谱:

由图可知：

• AMS由ActivityManagerNative（之后简称AMN）类派生，并实现Watchdog.Monitor和BatteryStatsImpl.BatteryCallback接口。而AMN由Binder派生，实现了IActivityManager接口。
• 客户端使用ActivityManager类。因为AMS是系统核心服务，不少API不能开放供客户端使用，因此设计者没有让ActivityManager直接加入AMS家族。在ActivityManager类内部经过调用AMN的getDefault函数获得一个ActivityManagerProxy对象，经过它可与AMS通讯。

AMS由SystemServer的ServerThread线程建立;

1. 初识ActivityManagerService总结

本节所分析的4个关键函数均较复杂，与之相关的知识点总结以下：

• AMS的main函数：建立AMS实例，其中最重要的工做是建立Android运行环境，获得一个ActivityThread和一个Context对象。
• AMS的setSystemProcess函数：该函数注册AMS和meminfo等服务到ServiceManager中。另外，它为SystemServer建立了一个ProcessRecord对象。因为AMS是Java世界的进程管理及调度中心，要作到对Java进程一视同仁，尽管SystemServer贵为系统进程，此时也不得不将其并入AMS的管理范围内。
• AMS的installSystemProviders：为SystemServer加载SettingsProvider。
• AMS的systemReady：作系统启动完毕前最后一些扫尾工做。该函数调用完毕后，HomeActivity将呈如今用户面前。 对AMS 调用轨迹分析是咱们破解AMS的第一条线，但愿读者反复阅读，以真正理解其中涉及的知识点，尤为是和Android运行环境及Context相关的知识。

2. startActivity

总结 本文详细startActivity的整个启动流程，

• 流程[2.1 ~2.4]:运行在调用者所在进程，好比从桌面启动Activity，则调用者所在进程为launcher进程，launcher进程利用ActivityManagerProxy做为Binder Client，进入system_server进程(AMS相应的Server端)。
• 流程[2.5 ~2.18]:运行在system_server系统进程，整个过程最为复杂、核心的过程，下面其中部分步骤：
• 流程[2.7]：会调用到resolveActivity()，借助PackageManager来查询系统中全部符合要求的Activity，当存在多个知足条件的Activity则会弹框让用户来选择;
• 流程[2.8]：建立ActivityRecord对象，并检查是否运行App切换，而后再处理mPendingActivityLaunches中的activity;
• 流程[2.9]：为Activity找到或建立新的Task对象，设置flags信息；
• 流程[2.13]：当没有处于非finishing状态的Activity，则直接回到桌面； 不然，当mResumedActivity不为空则执行startPausingLocked()暂停该activity;而后再进入startSpecificActivityLocked()环节;
• 流程[2.14]：当目标进程已存在则直接进入流程[2.17]，当进程不存在则建立进程，通过层层调用仍是会进入流程[2.17];
• 流程[2.17]：system_server进程利用的ATP(Binder Client)，通过Binder，程序接下来进入目标进程。
• 流程[2.19 ~2.18]:运行在目标进程，经过Handler消息机制，该进程中的Binder线程向主线程发送H.LAUNCH_ACTIVITY，最终会经过反射建立目标Activity，而后进入onCreate()生命周期。 从另外一个角度下图来归纳：

启动流程：

1. 点击桌面App图标，Launcher进程采用Binder IPC向system_server进程发起startActivity请求；
2. system_server进程接收到请求后，向zygote进程发送建立进程的请求；
3. Zygote进程fork出新的子进程，即App进程；
4. App进程，经过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求；
5. system_server进程在收到请求后，进行一系列准备工做后，再经过binder IPC向App进程发送scheduleLaunchActivity请求；
6. App进程的binder线程（ApplicationThread）在收到请求后，经过handler向主线程发送LAUNCH_ACTIVITY消息；
7. 主线程在收到Message后，经过发射机制建立目标Activity，并回调Activity.onCreate()等方法。 到此，App便正式启动，开始进入Activity生命周期，执行完onCreate/onStart/onResume方法，UI渲染结束后即可以看到App的主界面。

startActivity后半程总结

starActivity总结

Activity的启动就介绍到这里。这一路分析下来，相信读者也和笔者同样以为此行毫不轻松。先回顾一下这次旅程：

• 行程的起点是am。am是Android中很重要的程序，读者务必要掌握它的用法。咱们利用am start命令，发起本次目标Activity的启动请求。
• 接下来进入ActivityManagerService和ActivityStack这两个核心类。对于启动Activity来讲，这段行程又可分细分为两个阶段：第一阶段的主要工做就是根据启动模式和启动标志找到或建立ActivityRecord及对应的TaskRecord；第二阶段工做就是处理Activity启动或切换相关的工做。
• 首先讨论了AMS直接建立目标进程并运行Activity的流程，其中涉及目标进程的建立，在目标进程中Android运行环境的初始化，目标Activity的建立以及触发onCreate、onStart及onResume等其生命周期中重要函数调用等相关知识点。
• 接着又讨论了AMS先pause当前Activity，而后再建立目标进程并运行Activity的流程。其中牵扯到两个应用进程和AMS的交互，其难度之大可见一斑。 读者在阅读本节时，务必要区分此旅程中两个阶段工做的重点：其一是找到合适的ActivityRecord和TaskRecord；其二是调度相关进程进行Activity切换。在SDK文档中，介绍最为详细的是第一阶段中系统的处理策略，例如启动模式、启动标志的做用等。第二阶段工做实际上是与Android组件调度相关的工做。SDK文档只是针对单个Activity进行生命周期方面的介绍。 坦诚地说，此次旅程略过很多逻辑状况。缘由有二，一方面受限于精力和篇幅，另方面是做为调度核心类，和AMS相关的代码及处理逻辑很是复杂，并且其间还夹杂了与WMS的交互逻辑，使复杂度更甚。再者，笔者我的感受这部分代码绝谈不上高效、严谨和美观，甚至有些丑陋（在分析它们的过程当中，远没有研究Audio、Surface时那种畅快淋漓的感受）。 此处列出几个供读者深刻研究的点：
• 各类启动模式、启动标志的处理流程。
• Configuration发生变化时Activity的处理，以及在Activity中对状态保存及恢复的处理流程。
• Activity生命周期各个阶段的转换及相关处理。Android 2.3之后新增的与Fragment的生命周期相关的转换及处理。

3. 广播处理总结

4. startService流程图

总结 5.1 流程说明 在整个startService过程，从进程角度看服务启动过程

• Process A进程：是指调用startService命令所在的进程，也就是启动服务的发起端进程，好比点击桌面App图标，此处Process A即是Launcher所在进程。
• system_server进程：系统进程，是java framework框架的核心载体，里面运行了大量的系统服务，好比这里提供ApplicationThreadProxy（简称ATP），ActivityManagerService（简称AMS），这个两个服务都运行在system_server进程的不一样线程中，因为ATP和AMS都是基于IBinder接口，都是binder线程，binder线程的建立与销毁都是由binder驱动来决定的，每一个进程binder线程个数的上限为16。
• Zygote进程：是由init进程孵化而来的，用于建立Java层进程的母体，全部的Java层进程都是由Zygote进程孵化而来；
• Remote Service进程：远程服务所在进程，是由Zygote进程孵化而来的用于运行Remote服务的进程。主线程主要负责Activity/Service等组件的生命周期以及UI相关操做都运行在这个线程； 另外，每一个App进程中至少会有两个binder线程 ApplicationThread(简称AT)和ActivityManagerProxy（简称AMP），固然还有其余线程，这里不是重点就不提了。

图中涉及3种IPC通讯方式：Binder、Socket以及Handler，在图中分别用3种不一样的颜色来表明这3种通讯方式。通常来讲，同一进程内的线程间通讯采用的是 Handler消息队列机制，不一样进程间的通讯采用的是binder机制，另外与Zygote进程通讯采用的Socket。

启动流程：

• Process A进程采用Binder IPC向system_server进程发起startService请求；
• system_server进程接收到请求后，向zygote进程发送建立进程的请求；
• zygote进程fork出新的子进程Remote Service进程；
• Remote Service进程，经过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求；
• system_server进程在收到请求后，进行一系列准备工做后，再经过binder IPC向remote Service进程发送scheduleCreateService请求；
• Remote Service进程的binder线程在收到请求后，经过handler向主线程发送CREATE_SERVICE消息；
• 主线程在收到Message后，经过发射机制建立目标Service，并回调Service.onCreate()方法。 到此，服务便正式启动完成。当建立的是本地服务或者服务所属进程已建立时，则无需通过上述步骤二、3，直接建立服务便可。

5. AMS中的进程管理

前面曾反复提到，Android平台中不多能接触到进程的概念，取而代之的是有明肯定义的四大组件。可是做为运行在Linux用户空间内的一个系统或框架，Android不只不能脱离进程，反而要大力利用Linux OS提供的进程管理机制和手段，更好地为本身服务。做为Android平台中组件运行管理的核心服务，ActivityManagerService当仁不让地接手了这方面的工做。目前，AMS对进程的管理仅涉及两个方面：

• 调节进程的调度优先级和调度策略。
• 调节进程的OOM值。

6. App的Crash处理总结

应用进程进行Crash处理的流程。

一.概述

ActivityManagerService是Framework层的核心服务之一,ActivityManagerService是Binder的子类,它的功能主要如下三点:

• 四大组件的统一调度
• 进程管理
• 内存管理

三.ActivityManagerService的启动过程

ActivityManagerService的启动是在systemserver进程的startBootstrapServices方法中启动的. SystemServiceManager.startService(ActivityManagerService.Lifecycle.class) 功能主要： 建立ActivityManagerService.Lifecycle对象； 调用Lifecycle.onStart()方法。

四.主要功能之一的四大组件的统一调度

ActivityManagerService最主要的功能就是统一的管理者activity,service,broadcast,provider的建立,运行,关闭.咱们在应用程序中启动acitivity,关闭acitiviy等操做最终都是要经过ams来统一管理的.这个过程很是的复杂,不是一会儿能够讲的清楚的,我这里推荐老罗的博客来说解四大组件的启动过程:

Android应用程序内部启动Activity过程（startActivity）的源代码分析 Android系统在新进程中启动自定义服务过程（startService）的原理分析 Android应用程序注册广播接收器（registerReceiver）的过程分析 Android应用程序发送广播（sendBroadcast）的过程分析 Android应用程序组件Content Provider简要介绍和学习计划

五.主要功能之一的内存管理

咱们知道当一个进程中的acitiviy所有都关闭之后,这个空进程并不会当即就被杀死.而是要等到系统内存不够时才会杀死.可是实际上ActivityManagerService并不可以管理内存,android的内存管理是Linux内核中的内存管理模块和OOM进程一块儿管理的.Android进程在运行的时候,会经过Ams把每个应用程序的oom_adj值告诉OOM进程,这个值的范围在-16-15,值越低说明越重要,越不会被杀死.当发生内存低的时候,Linux内核内存管理模块会通知OOm进程根据AMs提供的优先级强制退出值较高的进程.所以Ams在内存管理中只是扮演着一个提供进程oom_adj值的功能.真正的内存管理仍是要调用OOM进程来完成.下面经过调用Activity的finish()方法来看看内存释放的状况.

当咱们手动调用finish()方法或者按back键时都是会关闭activity的,,在调用finish的时候只是会先调用ams的finishActivityLocked方法将当前要关闭的acitiviy的finish状态设置为true,而后就会先去启动新的acitiviy,当新的acitiviy启动完成之后就会经过消息机制通知Ams,Ams在调用activityIdleInternalLocked方法来关闭以前的acitiviy.

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