轉載請標明出處:【顧林海的博客】
前言
AMS（ActivityManagerService）的啓動是在SystemServer進程中啓動的，它的職責是用於和所有APP的四大組件進行通信，Activity的啓動過程就是APP端與AMS端進行通信，首先理解的一點是APP端與AMS是在兩個不同的進程中，因此APP端與AMS是通過跨進程通信的。
從Launcher啓動APP
Launcher就是指手機的屏幕，同時它也是一個APP，只不過這是由製造商開發的，手指點擊屏幕的某個APP，這時APP啓動並打開首頁的界面，這一系列操作需要和AMS進行通信才能完成，APP安裝（啓動）時，PackageManagerService從APK包的AndroidManifest文件中讀取四大組件的信息並保存下來。
下圖是Launcher與AMS的通信時序圖：
Launcher與APP是在兩個不同的進程中，他們之間的通信是通過Binder完成的，點擊Launcher上的某個APP，這時會調用Launcher的startActivitySafely方法。
public boolean startActivitySafely(View v, Intent intent, ItemInfo item) {
...
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);//1
...
startActivity(intent, optsBundle);//2
...
}
上面代碼我省略了一些不太重要的，重點看上面兩行代碼，第一行給intent設置Flag爲Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK，Activity會在新的任務棧中啓動，第二行代碼調用startActivity方法，很簡單，就是啓動APP中的Activity。
最終會調用Activity的startActivity方法，Intent中攜帶的就是需要啓動的APP的Activity信息。startActivity方法最終會調用startActivityForResult方法，代碼如下：
@Override
public void startActivity(Intent intent) {
this.startActivity(intent, null);
}
@Override
public void startActivity(Intent intent, @Nullable Bundle options) {
if (options != null) {
startActivityForResult(intent, -1, options);
} else {
// Note we want to go through this call for compatibility with
// applications that may have overridden the method.
startActivityForResult(intent, -1);
}
}
public void startActivityForResult(@RequiresPermission Intent intent, int requestCode,
@Nullable Bundle options) {
...
Instrumentation.ActivityResult ar =
mInstrumentation.execStartActivity(
this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,
intent, requestCode, options);
...
}
Activity內部會保持一個對Instrumentation的引用，Instrumentation主要用來監控應用程序和系統的交互，在startActivityForResult方法中會調用Instrumentation的execStartActivity方法，在execStartActivity方法的第二個參數中，可以看到一個mMainThread的變量，這是一個ActivityThread類型的變量，ActivityThread就是主線程，也就是我們平常所說的UI線程，它是在APP啓動時創建的，代表APP應用程序，ActivityThread裏面有個main函數，是APP啓動時的入口。
execStartActivity方法傳遞了兩個很重要的參數，mMainThread.getApplicationThread（Binder對象）將Launcher所在的進程傳遞了過去，這樣AMS知道是哪個進程；還有一個比較重要的是mToken，它是Binder對象，代表Launcher這個Activity也通過Instrumentation傳給AMS，AMS查詢時，就知道誰向AMS發起了請求。
Instrumentation的execStartActivity代碼如下：
public Instrumentation.ActivityResult execStartActivity(
Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
...
try {
...
int result = ActivityManager.getService()
.startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
requestCode, 0, null, options);
...
} catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Failure from system", e);
}
return null;
}
這裏通過ActivityManager的getService方法來獲取AMS的代理對象（Android 7.0是通過ActivityManagerNative的getDefault來獲取AMS的代理對象），返回一個類型爲IActivityManager，IActivityManager是一個接口，內部定義了四大組件的生命週期，
public static IActivityManager getService() {
return IActivityManagerSingleton.get();
}
private static final Singleton<IActivityManager> IActivityManagerSingleton =
new Singleton<IActivityManager>() {
@Override
protected IActivityManager create() {
final IBinder b = ServiceManager.getService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
final IActivityManager am = IActivityManager.Stub.asInterface(b);
return am;
}
};
Singleton是一個單例類，內部通過ServiceManager取出一個activity的對象，通過IActivityManager.Stub.asInterface將它包裝成一個ActivityManagerProxy對象（AMP），IActivityManager.Stub.asInterface這段代碼是不是很熟悉，就是AIDL遠程代理，這裏獲取到的是AMS的代理對象。
AMP告訴AMS啓動哪個APP，並且啓動的是哪個Activity，AMS會檢查APP中的AndroidManifest文件，看看是否存在要啓動的Activity，如果不存在，就會拋出一個Activity not found的錯誤。AMS檢查到啓動的Activity存在，這時會告訴Launcher：“我要啓動Activity了”，Launcher會將它所在的進程傳給AMS，AMS會將它保存爲一個ActivityRecord對象，這個對象裏面有一個ApplicationThreadProxy，是一個Binder代理，AMS想要發送消息給Launcher，可以通過ApplicationThreadProxy（ATP）來發送消息，ATP是APP端ApplicationThread（APT）的代理對象，用於AMS與APP端的通信。
既然AMS知道了啓動的Activity，接下來就應該啓動Activity，在啓動Activity之前，AMS需要告訴Launcher“我要啓動了，你可以暫停了“，時序圖如下：
中間通過ApplicationThreadProxy向APP端的ApplicationThread發送消息，ApplicationThread接受到AMS的消息後，調用ActivityThread的sendMessage方法，向Launcher的主線程消息隊列發送一個PAUSE_ACTIVITY消息。
@Override
public void handlePauseActivity(IBinder token, boolean finished, boolean userLeaving,
int configChanges, PendingTransactionActions pendingActions, String reason) {
//獲取Launcher的Activity
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
if (r != null) {
if (userLeaving) {
performUserLeavingActivity(r);
}
r.activity.mConfigChangeFlags |= configChanges;
performPauseActivity(r, finished, reason, pendingActions);
// Make sure any pending writes are now committed.
if (r.isPreHoneycomb()) {
QueuedWork.waitToFinish();
}
mSomeActivitiesChanged = true;
}
}
handlePauseActivity方法中從mActivities集合中，獲取Launcher的Activity並讓他休眠。
到這裏Launcher與AMS之間的通信就結束了，接下來的事情就是啓動APP中的Activity，因爲是首次啓動，APP的進程不存在，需要創建一個新的進程，需要調用Process.start方法，並且指定了ActivityThread的main函數爲入口函數：
int pid=Process.start("android.app.ActivityThread",
mSimpleProcessManagement ? app.processName:gid,
debugFlags,
null);
爲新進程創建ActivityThread對象，也就是UI線程，同時執行入口函數main，其中創建一個主線程Looper，也就是MainLooper。
另外創建Application，主線程序會收到BIND_APPLICATION消息：
public void handleMessage(Message msg) {
...
switch (msg.what) {
case BIND_APPLICATION:
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "bindApplication");
AppBindData data = (AppBindData)msg.obj;
handleBindApplication(data);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
break;
...
}
...
}
根據傳遞過來的ApplicationInfo創建一個對應的LoadedApk對象，然後創建ContextImpl對象，接着通過反射創建目標Application，並調用attach方法，將ContextImpl對象設置爲目標Application的上下文環境，最後調用Application的onCreate函數。
創建完APP後，APP端通知AMS創建完畢同時把ActivityThread對象發送給AMS，同時AMS端把ActivityThread對象轉換成一個ActivityThreadProxy對象，之後AMS可以向APP端發送消息，通過ActivityThreadProxy這個代理對象。
public void callActivityOnCreate(Activity activity, Bundle icicle) {
prePerformCreate(activity);
activity.performCreate(icicle);
postPerformCreate(activity);
}
ActivityThread接受到AMS的消息，在H中發送LAUNCH_ACTIVITY消息，調用handleLaunchActivity方法，在該方法中通過Instrumentation的newActivity方法，創建要啓動的Activity實例，爲這個Activity創建一個上下文Context對象，並與Activity關聯，通過Instrumentation的callActivityOnCreate方法，執行Activity的onCreate方法，從而啓動Activity，至此APP啓動完畢。