隨着移動開發的興起，安卓系統的重要性愈加突顯。本文簡要介紹安卓系統上應用啓動流程，對於應用開發、系統定製以及性能優化人員來說，熟悉應用啓動流程會使得在今後的工作中更加得心應手，做到知其然，知其所以然。本文主要面向開發人員，假定讀者已有一定的安卓基礎。
本文以安卓P版本爲基礎，不同安卓版本上應用啓動流程略有差異，但核心邏輯仍然一致。
安卓上應用啓動的幾種形式
冷啓動
這種方式應用需要完成完整的啓動過程，即創建進程、初始化資源及顯示應用界面，相比於另外兩種啓動模式，應用冷啓動耗時最長。
熱啓動
這種方式下應用進程已經啓動，通常只需將要顯示的activity帶到前臺即可，所以在該模式下應用可以較快速啓動。
溫啓動
這種方式需要完成部分冷啓動過程，比如進程已經創建，但要重新執行activity的onCreate()來創建要顯示的activity，這種模式下的啓動時間介於以上兩種之間。
本文主要介紹冷啓動的執行流程。
應用啓動相關的一些基本概念
zygote
該進程是安卓上所有應用進程的父進程，在開機過程中由系統啓動並保持運行狀態。由於現在的安卓平臺大部分同時支持32位和64位應用，zygote也分爲32位和64位兩個版本，其原理相同，在本文中不做區分。
system_server
安卓上的系統服務進程，絕大部分主要系統服務都駐留在該進程內，包括下文中介紹的AMS、WMS、PMS等。system_server由zygote在啓動進程中分裂而來(即也是zygote的子進程)，然後持續運行。
AMS
Activity Manager Service，是安卓上的一個核心服務，負責管理應用各個組件，所有應用在其生命週期內均需和AMS打交道。該服務駐留在system_server進程內。
WMS
Window Manager Service，是安卓上的窗口管理服務，負責處理應用的界面顯示相關的請求。該服務駐留在system_server進程內。
PMS
Package Manager Service，是安卓上的包管理服務，負責處理應用的安裝、缷載等。該服務駐留在system_server進程內。
應用冷啓動的任務序列
在冷啓動時，系統首先有三個任務：
1. 在AMS端分配應用資源；
2. 顯示應用的空白啓動窗口；
3. 創建應用進程；
在應用進程啓動後，應用進程會負責啓動的後續階段：
1. 創建應用對象；
2. 啓動主線程；
3. 創建主activity並完成繪製及顯示;
應用進程完成第一幀繪製後，系統會將空白窗口替換爲應用的畫面，此時，用戶可以開始使用應用。
典型的冷啓動場景及流程
接下來，我們以一個典型場景，即從桌面點擊應用圖標啓動應用這一過程，來介紹應用啓動流程。其它應用啓動場景，比如從命令行啓動，或者從A應用啓動B應用，與本場景大同小異，本文中不再另做說明。
先看下簡要的流程圖：
如上圖所示，當用戶點擊桌面上應用圖標後，Launcher進程會將應用信息發送給AMS，由於這時應用進程還沒有啓動，所以需要先創建應用進程，AMS收到請求後會發送命令給zygote進程要求創建目標應用進程，當目標進程啓動後，會將自身的遠程handle註冊給AMS，這樣AMS就可以控制應用進程去執行接下來的一系列啓動操作。
接下來，我們對這一過程做下詳細說明。
1. 用戶點擊應用圖標後，launcher進程向system_server進程發消息請求啓動應用進程，即launcher通過startActivity()向AMS發送請求啓動對應的activity，核心代碼如下：
frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java
其中，參數intent包含了要啓動的目標應用的信息。
以上代碼最終會調用AMS內部的startActivity()，由於Launcher和AMS分屬不同進程，這一過程通過binder通信。
2. system_server進程收到請求後，通過其內部邏輯，即AMS收到startActivity()調用後，會進行必要的權限檢查，創建activity的內部表示即ActivityRecord對象，並顯示一個空白的窗口。
核心代碼如下：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityRecord.java
由於應用冷啓動時進程不存在，AMS會通過zygote創建應用進程。
核心代碼如下：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStackSupervisor.java
具體流程如下：
在非冷啓動的情況，即如果應用進程已經啓動完成，則可以直接進入啓動activity的邏輯，代碼如下：
在冷啓動的startProcessLocked()調用過程中，有一個參數需要特別注意，即 ”entryPoint”，這個參數表示zygote分裂出的應用進程的入口，其定義爲：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
也就是說，ActivityThread是應用程序的入口。
3. 當應用進程啓動後，會進入ActivityThread的main()方法執行應用端邏輯；
核心代碼如下：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java
創建ActivityThread對象時，會同時創建應用進程的表示對象，即該應用的handle，代碼如下：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java
同時要特別注意應用進程的“attach”操作，這一操作會將應用進程自身的遠程handle即mAppThread註冊給AMS，這樣AMS就可以和應用通信，通知應用執行後續的操作，啓動相應的activity；
核心代碼如下：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java
4. 現在應用進程已經啓動，並且已與AMS建立關聯，AMS會繼續執行啓動應用的第一個activity的邏輯；
核心代碼如下：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStackSupervisor.java
其中，realStartActivityLocked()會通知應用啓動相應activity，邏輯如下：
5. 應用進程收到 ”launch”及”resume” 命令後，就會創建相應的activity對象以及關聯的窗口對象等資源，並調用activity的生命週期回調函數完成activity的顯示；到此，應用進程的第一個activity就創建完成了;
核心代碼如下：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java
初始化圖形資源及與WMS的連接：
創建activity對象：
初始化activity實例：
調用activity的onCreate()函數：
接下來會繼續activity的其它生命週期回調函數並將activity顯示出來，至此，一個應用的首個activity即完成了啓動。
總結
本文簡要說明了安卓平臺上應用啓動的流程，通過本篇介紹，希望讀者能理清應用啓動的大致脈絡，對應用啓動過程有一個基本的理解。
參考資料
[1]http://androidxref.com/
[2]https://developer.android.com/topic/performance/vitals/launch-time
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