Android Framework 框架层 | AMS 定义与知识点梳理

AMS 定义

ActivityManagerService（简称 AMS），是 Android 最核心的服务；因此其创建过程伴随在开机的过程中，其由 System_server 的 ServerThread 线程创建，创建完后就进入 home activity 界面，也就是 AMS 启动的第一个 activity

从系统运行的角度看： AMS 可以分为 Client 端和 Service 端

• Client 端运行在各个 app 进程，app 进程实现了具体的 Activity，Service 等，告诉系统我要那些 Activity，Service 等，并且调用系统接口来完成显示
• Service 端运行在 SystemServer 进程，是系统级别的 ActivityManagerService 的具体实现，其响应 Client 端的系统调用请求，并且管理 Client 端各个 app 进程的生命周期

AMS 功能

AMS 主要负责系统中四大组件的启动、切换、及进程的管理和调度等工作；根据其主要的职能，可以从以下几个方面对 AMS 进行学习：

• AMS 的创建及初始化过程
• AMS 对于 Activity 的管理
• AMS 对于 Broadcast 的管理
• AMS 对于 Service 的管理
• AMS 对于 ContentProvider 的管理
• AMS 对于 Process 的管理

AMS 关键函数

• AMS 的 main 函数： 创建 AMS 实例，其中最重要的工作是创建 Android 运行环境，得到一个 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 创建了一个 ProcessRecord 对象；由于 AMS 是 Java 世界的进程管理及调度中心，要做到对 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： 做系统启动完毕前最后一些扫尾工作；该函数调用完毕后，HomeActivity 将呈现在用户面前

对AMS 调用轨迹分析是我们破解AMS的第一条线，希望读者反复阅读，以真正理解其中涉及的知识点，尤其是和 Android 运行环境及 Context 相关的知识，接下来深入了解下 AMS 的主要作用和启动流程

AMS 主要作用

统一调度 Activity

AMS 中的重要数据类：

• ProcessReccord： 保存该进程中包含的APK信息、内存状态信息用于内存回收、组件列表
• ActivityRecord： binder 类可用于IPC调用（此处为WMS中调用），保存所有Acitivity信息，包括基本属性信息（包名、进程名、文件路径、图标主题等）和运行状态信息（idle、stop、finishing等）
• TaskRecord： 任务栈信息，管理Activity的启动和退出顺序

除此之外，在 frameworks\base\services\core\java\com\android\server\am 路径中，还有 serviceRecord、ProviderRecord、BoardRecord、ProcessRecord、UidRecord 等近50个 AMS 相关的类

重要变量

如后台的 Activity 和近期任务的 Activity 最多20个，onpause 必须在0.5秒内执行完，Activity 必须在10秒内完成启动并回调给 AMS

启动 Activity

Acitivity 的启动最终都会调用 startActivity（），总体上就是 ActivityThread和 AMS 和 WMS 的交互过程 Application 加载后，先加载 provider，然后才加载 Activity

AMS 启动流程

• 系统启动后 Zygote 进程第一个 fork 出 SystemServer 进程
• SystemServer->run()->createSystemContext()： 创建了系统的 ActivityThread 对象，运行环境 mSystemContext、systemUiContext
• SystemServer->run()->startBootstrapServices()->ActivityManagerService.Lifecycle.startService()： AMS 在引导服务启动方法中，通过构造函数 new Activity ManagerService()进行了一些对象创建和初始化(除 activity 外3大组件的管理和调度对象创建
• 内存、电池、权限、性能、cpu等的监控等相关对象创建)，start()启动服务 (移除进程组、启动 cpu 线程、注册权限、电池等服务)
• SystemServer->run()->startBootstrapServices()->setSystemServiceManager()、setInstaller()、initPowerManagement()、setSystemProcess()：AMS 创建后进行了一系列相关的初始化和设置
• setSystemProcess()： 将 framework-res.apk 的信息加入到 SystemServer 进程的 LoadedApk 中，并创建了 SystemServer 进程的 ProcessRecord，加入到 mPidsSelfLocked，由 AMS 统一管理
• SystemServer->run()->startOtherServices() AMS 启动后的后续工作，主要调用 systemReady()和运行调用时传入的 goingCallback
• systemReady()/goingCallback： 各种服务或进程等 AMS 启动完成后需进一步完成的工作及系统相关初始化
• 桌面应用在 systemReady()方法中启动，systemui在goingCallback 中完成；当桌面应用启动完成后，发送开机广播 ACTION_BOOT_COMPLETED

总结

AMS (ActivityManagerService) Android 的核心服务之一，管理着四大组件；AMS 是 Binder 服务，但不是通过 AIDL 自动生成的；好了，今天有关于 AMS 的框架设计的阐述就到这里了；为了帮助大家了解更多 Android Framework 框架层 必备的技术知识，这里特别提供一份由腾讯大佬所整理的一张 Framework 思维导图及其配套的一份学习手册；有需要思维导图及学习笔记的朋友： 可以私信发送 “进阶” 即可 直达获取；希望大家看完之后能给大家一些帮助

内容展示如下：

Android Framework 思维导图

应用程序与 AMS 的通讯实现

• 从应用程序进程到管理者进程
• 应用程序进程向管理者进程发送消息
• 从管理者进程到应用程序进程
• 管理者进程向应用程序进程发送消息
• 用户进程接收消息

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应用进程与 WMS 的通讯实现

• WindowManagerImpl & WindowManagerGlobal
• ViewRootImpl
• 从应用进程到管理者进程
• 从管理者进程到应用进程

应用进程之间的通讯实现

• 服务端编写 AIDL 文件
• 编写 Service
• 声明 Service
• 客户端编写 AIDL 文件
• 绑定服务，并调用
• IBinder实现原理

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