android android:process=,Android app启动流程
進程創建前
public static final ProcessStartResult start(final String processClass,
final String niceName,
int uid, int gid, int[] gids,
int debugFlags, int mountExternal,
int targetSdkVersion,
String seInfo,
String abi,
String instructionSet,
String appDataDir,
String[] zygoteArgs) {
try {
return startViaZygote(processClass, niceName, uid, gid, gids,
debugFlags, mountExternal, targetSdkVersion, seInfo,
abi, instructionSet, appDataDir, zygoteArgs);
} catch (ZygoteStartFailedEx ex) {
Log.e(LOG_TAG,
"Starting VM process through Zygote failed");
throw new RuntimeException(
"Starting VM process through Zygote failed", ex);
}
}
start函數里面沒有做太多的事情，直接交給了startViaZygote
private static ProcessStartResult startViaZygote(final String processClass,
final String niceName,
final int uid, final int gid,
final int[] gids,
int debugFlags, int mountExternal,
int targetSdkVersion,
String seInfo,
String abi,
String instructionSet,
String appDataDir,
String[] extraArgs)
throws ZygoteStartFailedEx {
synchronized(Process.class) {
ArrayList argsForZygote = new ArrayList();
// --runtime-args, --setuid=, --setgid=,
// and --setgroups= must go first
argsForZygote.add("--runtime-args");
argsForZygote.add("--setuid=" + uid);
argsForZygote.add("--setgid=" + gid);
if ((debugFlags & Zygote.DEBUG_ENABLE_JNI_LOGGING) != 0) {
argsForZygote.add("--enable-jni-logging");
}
if ((debugFlags & Zygote.DEBUG_ENABLE_SAFEMODE) != 0) {
argsForZygote.add("--enable-safemode");
}
....
argsForZygote.add(processClass);
if (extraArgs != null) {
for (String arg : extraArgs) {
argsForZygote.add(arg);
}
}
return zygoteSendArgsAndGetResult(openZygoteSocketIfNeeded(abi), argsForZygote);
}
}
startViaZygote 函數前面都是對參數的整理。
后面交給了zygoteSendArgsAndGetResult。
但是這里我們需要注意的這邊 openZygoteSocketIfNeeded 會打開一個socket，用于和zygote通訊，這個zygote之所以要一個abi參數因為在64位系統中有兩個zygote進程。
root 264 1 1173156 127704 0 0000000000 S zygote64
root 265 1 934112 114496 0 0000000000 S zygote
就分別通訊的意思。
private static ProcessStartResult zygoteSendArgsAndGetResult(
ZygoteState zygoteState, ArrayList args)
throws ZygoteStartFailedEx {
try {
int sz = args.size();
for (int i = 0; i < sz; i++) {
if (args.get(i).indexOf('\n') >= 0) {
throw new ZygoteStartFailedEx("embedded newlines not allowed");
}
}
final BufferedWriter writer = zygoteState.writer;
final DataInputStream inputStream = zygoteState.inputStream;
writer.write(Integer.toString(args.size()));
writer.newLine();
for (int i = 0; i < sz; i++) {
String arg = args.get(i);
writer.write(arg);
writer.newLine();
}
writer.flush();
ProcessStartResult result = new ProcessStartResult();
result.pid = inputStream.readInt();
result.usingWrapper = inputStream.readBoolean();
if (result.pid < 0) {
throw new ZygoteStartFailedEx("fork() failed");
}
return result;
} catch (IOException ex) {
zygoteState.close();
throw new ZygoteStartFailedEx(ex);
}
}
上一步拿到了zygoteState 現在進行通訊，首先進行的參數的校驗，如果沒有問題就通過一個一個參數write傳輸過去給zygote。
zygote拿到這些參數就會給你創建好需要的進程。
然后返回結果通過read讀取出來。
那么zygote那邊是怎么創建進程呢？我們來看下zygote那邊的工作。
進程的創建
zygote循環
zygoteInit.main()函數是zygote啟動的時候會執行的函數，關于zygote啟動這里不在詳細解析。
public static void main(String argv[]) {
try {
runSelectLoop(abiList);
} catch (MethodAndArgsCaller caller) {
caller.run();
} catch (RuntimeException ex) {
closeServerSocket();
throw ex;
}
}
在main函數中會調用。runSelectLoop開啟socket等待。
我們這里留意下這MethodAndArgsCaller異常。
private static void runSelectLoop(String abiList) throws MethodAndArgsCaller {
ArrayList fds = new ArrayList();
ArrayList peers = new ArrayList();
fds.add(sServerSocket.getFileDescriptor());
peers.add(null);
while (true) {
StructPollfd[] pollFds = new StructPollfd[fds.size()];
for (int i = 0; i < pollFds.length; ++i) {
pollFds[i] = new StructPollfd();
pollFds[i].fd = fds.get(i);
pollFds[i].events = (short) POLLIN;
}
try {
Os.poll(pollFds, -1);
} catch (ErrnoException ex) {
throw new RuntimeException("poll failed", ex);
}
for (int i = pollFds.length - 1; i >= 0; --i) {
if ((pollFds[i].revents & POLLIN) == 0) {
continue;
}
if (i == 0) {
ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer(abiList);
peers.add(newPeer);
fds.add(newPeer.getFileDesciptor());
} else {
boolean done = peers.get(i).runOnce();
if (done) {
peers.remove(i);
fds.remove(i);
}
}
}
}
}
zygote起來以后會一直在這邊循環等待，等待你們連接我并把需要創建進程的參數傳輸給我。有連接過來了，就會執行runOnce函數。
runOnce
boolean runOnce() throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
String args[];
Arguments parsedArgs = null;
FileDescriptor[] descriptors;
try {
args = readArgumentList();
descriptors = mSocket.getAncillaryFileDescriptors();
} catch (IOException ex) {
Log.w(TAG, "IOException on command socket " + ex.getMessage());
closeSocket();
return true;
}
try {
parsedArgs = new Arguments(args);
pid = Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.uid, parsedArgs.gid, parsedArgs.gids,
parsedArgs.debugFlags, rlimits, parsedArgs.mountExternal, parsedArgs.seInfo,
parsedArgs.niceName, fdsToClose, parsedArgs.instructionSet,
parsedArgs.appDataDir);
} catch (ErrnoException ex) {
logAndPrintError(newStderr, "Exception creating pipe", ex);
} catch (IllegalArgumentException ex) {
logAndPrintError(newStderr, "Invalid zygote arguments", ex);
} catch (ZygoteSecurityException ex) {
logAndPrintError(newStderr,
"Zygote security policy prevents request: ", ex);
}
try {
if (pid == 0) {
handleChildProc(parsedArgs, descriptors, childPipeFd, newStderr);
// should never get here, the child is expected to either
// throw ZygoteInit.MethodAndArgsCaller or exec().
return true;
} else {
return handleParentProc(pid, descriptors, serverPipeFd, parsedArgs);
}
} finally {
IoUtils.closeQuietly(childPipeFd);
IoUtils.closeQuietly(serverPipeFd);
}
}
這里關鍵的地方就是forkAndSpecialize 前面都是收集參數等待。
后forkAndSpecialize fork進程后，父進程和紫禁城分道揚鑣。----這個是linux進程創建的知識了
接下來我們要分開兩條不同關注點去看進程的創建了
---? forkAndSpecialize 會調用linux的fork系統調用創建進程，創建后我們關注它的一些環境的建立。
---handleChildProc 進程創建后回去加載app的入口也就是ActivityThread。我們關注它是怎去加載的。
如果是單單看應用的啟動，往應用層去理解呢，其實不太需要知道fork流程，如果想更深入了解系統的運行機制，可以一起來看下forkAndSpecialize到底做來什么東西。
進程的fork
上面講到forkAndSpecialize 函數，我們這節的目的，看下forkAndSpecialize是怎么到底層調用linux的fork系統調用，從而開辟一個進程的。
要了解fork系統調用和運用的需要去了解linux的應用開發。這樣才比較好了解進程的啟動，在linux里面為什么用一個fork就創建了一個進程。
這個是需要一個基礎知識的。
public static int forkAndSpecialize(int uid, int gid, int[] gids, int debugFlags,
int[][] rlimits, int mountExternal, String seInfo, String niceName, int[] fdsToClose,
String instructionSet, String appDataDir) {
...
int pid = nativeForkAndSpecialize(
uid, gid, gids, debugFlags, rlimits, mountExternal, seInfo, niceName, fdsToClose,
instructionSet, appDataDir);
...
return pid;
}
native private static int nativeForkAndSpecialize(int uid, int gid, int[] gids,int debugFlags,
int[][] rlimits, int mountExternal, String seInfo, String niceName, int[] fdsToClose,
String instructionSet, String appDataDir);
我們來看到forkAndSpecialize 什么都沒有做直接交給了nativeForkAndSpecialize，而nativeForkAndSpecialize是一個jni底層的函數。
這個函數的實現在com_android_internal_os_Zygote.cpp (frameworks\base\core\jni)
static const JNINativeMethod gMethods[] = {
{ "nativeForkAndSpecialize",
"(II[II[[IILjava/lang/String;Ljava/lang/String;[ILjava/lang/String;Ljava/lang/String;)I",
(void *) com_android_internal_os_Zygote_nativeForkAndSpecialize },
在這個com_android_internal_os_Zygote.cpp 文件里面，我們看到它的jni實現是com_android_internal_os_Zygote_nativeForkAndSpecialize
static jint com_android_internal_os_Zygote_nativeForkAndSpecialize(
JNIEnv* env, jclass, jint uid, jint gid, jintArray gids,
jint debug_flags, jobjectArray rlimits,
jint mount_external, jstring se_info, jstring se_name,
jintArray fdsToClose, jstring instructionSet, jstring appDataDir) {
jlong capabilities = 0;
return ForkAndSpecializeCommon(env, uid, gid, gids, debug_flags,
rlimits, capabilities, capabilities, mount_external, se_info,
se_name, false, fdsToClose, instructionSet, appDataDir);
}
com_android_internal_os_Zygote_nativeForkAndSpecialize 這個函數也沒有做太多的事情，直接交給了ForkAndSpecializeCommon。
static pid_t ForkAndSpecializeCommon(JNIEnv* env, uid_t uid, gid_t gid, jintArray javaGids,
jint debug_flags, jobjectArray javaRlimits,
jlong permittedCapabilities, jlong effectiveCapabilities,
jint mount_external,
jstring java_se_info, jstring java_se_name,
bool is_system_server, jintArray fdsToClose,
jstring instructionSet, jstring dataDir) {
SetSigChldHandler();
...
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
..
if (!is_system_server) {
int rc = createProcessGroup(uid, getpid());
if (rc != 0) {
if (rc == -EROFS) {
ALOGW("createProcessGroup failed, kernel missing CONFIG_CGROUP_CPUACCT?");
} else {
ALOGE("createProcessGroup(%d, %d) failed: %s", uid, pid, strerror(-rc));
}
}
}
SetGids(env, javaGids);
...
int rc = setresgid(gid, gid, gid);
...
SetCapabilities(env, permittedCapabilities, effectiveCapabilities);
SetSchedulerPolicy(env);
...
rc = selinux_android_setcontext(uid, is_system_server, se_info_c_str, se_name_c_str);
...
if (se_info_c_str != NULL) {
SetThreadName(se_name_c_str);
}
...
} else if (pid > 0) {
...
}
return pid;
}
這個函數做的事情就有點多了，關鍵的是我們看到了fork()函數。
---在這個fork()函數之前做的是一些signal的設置
---fork()完成了以后兵分兩路，子進程會去做很多gid 、scheduler 和 selinux等等的設置。
到這里我們就完整的看到了一個進程創建的過程。返回pid。
handleChildProc
現在進程出來了，我們需要一路返回，看看我們的進程會去做那些工作，是怎么走入到我們的apk代碼里面的，主要是走到ActivityThread的過程。
我們回到handleChildProc，里面來。
private void handleChildProc(Arguments parsedArgs,
FileDescriptor[] descriptors, FileDescriptor pipeFd, PrintStream newStderr)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
if (parsedArgs.invokeWith != null) {
WrapperInit.execApplication(parsedArgs.invokeWith,
parsedArgs.niceName, parsedArgs.targetSdkVersion,
VMRuntime.getCurrentInstructionSet(),
pipeFd, parsedArgs.remainingArgs);
} else {
RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion,
parsedArgs.remainingArgs, null /* classLoader */);
}
}
}
我們的進程已經創建完成來。handleChildProc是首先會調用的函數，而這個函數又調用來RuntimeInit.zygoteInit,為什么是講這個函數而不去講上面的函數？
我這里講一個簡單的linux知識。
linux進程創建也是一樣的會直接fork，fork完成后如果你要加載代碼一般是用execv系統調用去加載代碼的，但是Android，使用的是java虛擬機。
所以，上面的流程是給一些本地進程走的。而java是通過Class進行類加載，來我們來一口氣讀完下面三個函數。
看下是怎么類加載的。
public static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
...
applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);
}
private static void applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
...
VMRuntime.getRuntime().setTargetHeapUtilization(0.75f);
VMRuntime.getRuntime().setTargetSdkVersion(targetSdkVersion);
...
invokeStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);
}
private static void invokeStaticMain(String className, String[] argv, ClassLoader classLoader)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
Class> cl;
try {
cl = Class.forName(className, true, classLoader);
} catch (ClassNotFoundException ex) {
...
}
Method m;
try {
m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });
} catch (NoSuchMethodException ex) {
...
}
...
throw new ZygoteInit.MethodAndArgsCaller(m, argv);
}
這里我們關注下面流程：
1. 首先設置虛擬機的環境
2. 調用invokeStaticMain
3.在invokeStaticMain，我們找到這個類也就是ActivityThread類，這到這個類的Method，也就是main函數。
4.最后居然沒有運行這個類而是拋出一個異常。很匪夷所思，根據反射調用的話，應該是要 m.invoke(null, arg);才對的。
那么它拋出這個異常是在哪里catch的呢？
還記得文章最前面我們說要關注的拋出的異常嗎？
在前面zygote循環的時候我說要關注的異常。
public static void main(String argv[]) {
try {
runSelectLoop(abiList);
} catch (MethodAndArgsCaller caller) {
caller.run();
} catch (RuntimeException ex) {
closeServerSocket();
throw ex;
}
}
他就是在這里catch了這個異常然后調用了這個異常的run函數。
public MethodAndArgsCaller(Method method, String[] args) {
mMethod = method;
mArgs = args;
}
public void run() {
try {
mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });
} catch (IllegalAccessException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
} catch (InvocationTargetException ex) {
...
throw new RuntimeException(ex);
}
}
然后再這里進行了invoke反射調用。
至于為什么要通過拋出異常的方法去做這個調用而不是直接調用，網上早有人給出了答案。這里就不多說。
到現在整個進程啟動的流程就結束了。
ActivityThread類加載起來以后，會和ams交互，接下來會調用到你的activity的onCreate方法，onResume方法。
然后你的apk就完美運行了。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的android android:process=,Android app启动流程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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