Android系统默认Home应用程序（Launcher）的启动过程源代码分析

来源：互联网发布：淘宝买发票编辑：程序博客网时间：2024/04/30 03:23

在前面一篇文章中，我们分析了Android系统在启动时安装应用程序的过程，这些应用程序安装好之后，还需要有一个Home应用程序来负责把它们在桌面上展示出来，在Android系统中，这个默认的Home应用程序就是Launcher了，本文将详细分析Launcher应用程序的启动过程。

Android系统的Home应用程序Launcher是由ActivityManagerService启动的，而ActivityManagerService和PackageManagerService一样，都是在开机时由SystemServer组件启动的，SystemServer组件首先是启动ePackageManagerServic，由它来负责安装系统的应用程序，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析，系统中的应用程序安装好了以后，SystemServer组件接下来就要通过ActivityManagerService来启动Home应用程序Launcher了，Launcher在启动的时候便会通过PackageManagerServic把系统中已经安装好的应用程序以快捷图标的形式展示在桌面上，这样用户就可以使用这些应用程序了，整个过程如下图所示：

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下面详细分析每一个步骤。

Step 1. SystemServer.main

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 1。

Step 2. SystemServer.init1

这个函数是一个JNI方法，实现在 frameworks/base/services/jni/com_android_server_SystemServer.cpp文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 2。

Step 3. libsystem_server.system_init

函数system_init实现在libsystem_server库中，源代码位于frameworks/base/cmds/system_server/library/system_init.cpp文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 3。

Step 4. AndroidRuntime.callStatic

这个函数定义在frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 4。

Step 5. SystemServer.init2

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 5。

Step 6. ServerThread.run

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 6。

Step 7. ActivityManagerService.main

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNativeimplements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {......public static final Context main(int factoryTest) {AThread thr = new AThread();thr.start();synchronized (thr) {while (thr.mService == null) {try {thr.wait();} catch (InterruptedException e) {}}}ActivityManagerService m = thr.mService;mSelf = m;ActivityThread at = ActivityThread.systemMain();mSystemThread = at;Context context = at.getSystemContext();m.mContext = context;m.mFactoryTest = factoryTest;m.mMainStack = new ActivityStack(m, context, true);m.mBatteryStatsService.publish(context);m.mUsageStatsService.publish(context);synchronized (thr) {thr.mReady = true;thr.notifyAll();}m.startRunning(null, null, null, null);return context;}......}

这个函数首先通过AThread线程对象来内部创建了一个ActivityManagerService实例，然后将这个实例保存其成员变量mService中，接着又把这个ActivityManagerService实例保存在ActivityManagerService类的静态成员变量mSelf中，最后初始化其它成员变量，就结束了。

Step 8. PackageManagerService.main

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/PackageManagerService.java文件中，具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 7。执行完这一步之后，系统中的应用程序的所有信息都保存在PackageManagerService中了，后面Home应用程序Launcher启动起来后，就会把PackageManagerService中的应用程序信息取出来，然后以快捷图标的形式展示在桌面上，后面我们将会看到这个过程。

Step 9. ActivityManagerService.setSystemProcess

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNativeimplements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {......public static void setSystemProcess() {try {ActivityManagerService m = mSelf;ServiceManager.addService("activity", m);ServiceManager.addService("meminfo", new MemBinder(m));if (MONITOR_CPU_USAGE) {ServiceManager.addService("cpuinfo", new CpuBinder(m));}ServiceManager.addService("permission", new PermissionController(m));ApplicationInfo info =mSelf.mContext.getPackageManager().getApplicationInfo("android", STOCK_PM_FLAGS);mSystemThread.installSystemApplicationInfo(info);synchronized (mSelf) {ProcessRecord app = mSelf.newProcessRecordLocked(mSystemThread.getApplicationThread(), info,info.processName);app.persistent = true;app.pid = MY_PID;app.maxAdj = SYSTEM_ADJ;mSelf.mProcessNames.put(app.processName, app.info.uid, app);synchronized (mSelf.mPidsSelfLocked) {mSelf.mPidsSelfLocked.put(app.pid, app);}mSelf.updateLruProcessLocked(app, true, true);}} catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {throw new RuntimeException("Unable to find android system package", e);}}......}

这个函数首先是将这个ActivityManagerService实例添加到ServiceManager中去托管，这样其它地方就可以通过ServiceManager.getService接口来访问这个全局唯一的ActivityManagerService实例了，接着又通过调用mSystemThread.installSystemApplicationInfo函数来把应用程序框架层下面的android包加载进来，这里的mSystemThread是一个ActivityThread类型的实例变量，它是在上面的Step 7中创建的，后面就是一些其它的初始化工作了。

Step 10. ActivityManagerService.systemReady

这个函数是在上面的Step 6中的ServerThread.run函数在将系统中的一系列服务都初始化完毕之后才调用的，它定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNativeimplements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {......public void systemReady(final Runnable goingCallback) {......synchronized (this) {......mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);}}......}

这个函数的内容比较多，这里省去无关的部分，主要关心启动Home应用程序的逻辑，这里就是通过mMainStack.resumeTopActivityLocked函数来启动Home应用程序的了，这里的mMainStack是一个ActivityStack类型的实例变量。

Step 11. ActivityStack.resumeTopActivityLocked

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中：

public class ActivityStack {......final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {// Find the first activity that is not finishing.ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);......if (next == null) {// There are no more activities!  Let's just start up the// Launcher...if (mMainStack) {return mService.startHomeActivityLocked();}}......}......}

这里调用函数topRunningActivityLocked返回的是当前系统Activity堆栈最顶端的Activity，由于此时还没有Activity被启动过，因此，返回值为null，即next变量的值为null，于是就调用mService.startHomeActivityLocked语句，这里的mService就是前面在Step 7中创建的ActivityManagerService实例了。

Step 12. ActivityManagerService.startHomeActivityLocked

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中：

public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNativeimplements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {......boolean startHomeActivityLocked() {......Intent intent = new Intent(mTopAction,mTopData != null ? Uri.parse(mTopData) : null);intent.setComponent(mTopComponent);if (mFactoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) {intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME);}ActivityInfo aInfo =intent.resolveActivityInfo(mContext.getPackageManager(),STOCK_PM_FLAGS);if (aInfo != null) {intent.setComponent(new ComponentName(aInfo.applicationInfo.packageName, aInfo.name));// Don't do this if the home app is currently being// instrumented.ProcessRecord app = getProcessRecordLocked(aInfo.processName,aInfo.applicationInfo.uid);if (app == null || app.instrumentationClass == null) {intent.setFlags(intent.getFlags() | Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);mMainStack.startActivityLocked(null, intent, null, null, 0, aInfo,null, null, 0, 0, 0, false, false);}}return true;}......}

函数首先创建一个CATEGORY_HOME类型的Intent，然后通过Intent.resolveActivityInfo函数向PackageManagerService查询Category类型为HOME的Activity，这里我们假设只有系统自带的Launcher应用程序注册了HOME类型的Activity（见packages/apps/Launcher2/AndroidManifest.xml文件）：

<manifest    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    package="com.android.launcher"    android:sharedUserId="@string/sharedUserId">    ......<application    android:name="com.android.launcher2.LauncherApplication"    android:process="@string/process"    android:label="@string/application_name"    android:icon="@drawable/ic_launcher_home"><activityandroid:name="com.android.launcher2.Launcher"android:launchMode="singleTask"android:clearTaskOnLaunch="true"android:stateNotNeeded="true"android:theme="@style/Theme"android:screenOrientation="nosensor"android:windowSoftInputMode="stateUnspecified|adjustPan"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.HOME" /><category android:name="android.intent.category.DEFAULT" /><category android:name="android.intent.category.MONKEY"/></intent-filter></activity>......</application></manifest>

因此，这里就返回com.android.launcher2.Launcher这个Activity了。由于是第一次启动这个Activity，接下来调用函数getProcessRecordLocked返回来的ProcessRecord值为null，于是，就调用mMainStack.startActivityLocked函数启动com.android.launcher2.Launcher这个Activity了，这里的mMainStack是一个ActivityStack类型的成员变量。

Step 13. ActivityStack.startActivityLocked

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中，具体可以参考Android应用程序启动过程源代码分析一文，这里就不详述了，在我们这个场景中，调用这个函数的最后结果就是把com.android.launcher2.Launcher启动起来，接着调用它的onCreate函数。

Step 14. Launcher.onCreate

这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/Launcher.java文件中：

public final class Launcher extends Activityimplements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {......@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {......if (!mRestoring) {mModel.startLoader(this, true);}......}......}

这里的mModel是一个LauncherModel类型的成员变量，这里通过调用它的startLoader成员函数来执行加应用程序的操作。

Step 15. LauncherModel.startLoader

这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中：

public class LauncherModel extends BroadcastReceiver {......public void startLoader(Context context, boolean isLaunching) {......                synchronized (mLock) {                     ......                     // Don't bother to start the thread if we know it's not going to do anything                     if (mCallbacks != null && mCallbacks.get() != null) {                         // If there is already one running, tell it to stop.                         LoaderTask oldTask = mLoaderTask;                         if (oldTask != null) {                             if (oldTask.isLaunching()) {                                 // don't downgrade isLaunching if we're already running                                 isLaunching = true;                             }                             oldTask.stopLocked();         }         mLoaderTask = new LoaderTask(context, isLaunching);         sWorker.post(mLoaderTask);            }       }}......}

这里不是直接加载应用程序，而是把加载应用程序的操作作为一个消息来处理。这里的sWorker是一个Handler，通过它的post方式把一个消息放在消息队列中去，然后系统就会调用传进去的参数mLoaderTask的run函数来处理这个消息，这个mLoaderTask是LoaderTask类型的实例，于是，下面就会执行LoaderTask类的run函数了。

Step 16. LoaderTask.run

这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中：

public class LauncherModel extends BroadcastReceiver {......private class LoaderTask implements Runnable {......public void run() {......keep_running: {......// second stepif (loadWorkspaceFirst) {......loadAndBindAllApps();} else {......}......}......}......}......}

这里调用loadAndBindAllApps成员函数来进一步操作。

Step 17. LoaderTask.loadAndBindAllApps
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中：

public class LauncherModel extends BroadcastReceiver {......private class LoaderTask implements Runnable {......private void loadAndBindAllApps() {......if (!mAllAppsLoaded) {loadAllAppsByBatch();if (mStopped) {return;}mAllAppsLoaded = true;} else {onlyBindAllApps();}}......}......}

由于还没有加载过应用程序，这里的mAllAppsLoaded为false，于是就继续调用loadAllAppsByBatch函数来进一步操作了。

Step 18. LoaderTask.loadAllAppsByBatch
这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中：

public class LauncherModel extends BroadcastReceiver {......private class LoaderTask implements Runnable {......private void loadAllAppsByBatch() {......final Intent mainIntent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN, null);mainIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER);final PackageManager packageManager = mContext.getPackageManager();List<ResolveInfo> apps = null;int N = Integer.MAX_VALUE;int startIndex;int i=0;int batchSize = -1;while (i < N && !mStopped) {if (i == 0) {mAllAppsList.clear();......apps = packageManager.queryIntentActivities(mainIntent, 0);......N = apps.size();......if (mBatchSize == 0) {batchSize = N;} else {batchSize = mBatchSize;}......Collections.sort(apps,new ResolveInfo.DisplayNameComparator(packageManager));}startIndex = i;for (int j=0; i<N && j<batchSize; j++) {// This builds the icon bitmaps.mAllAppsList.add(new ApplicationInfo(apps.get(i), mIconCache));i++;}final boolean first = i <= batchSize;final Callbacks callbacks = tryGetCallbacks(oldCallbacks);final ArrayList<ApplicationInfo> added = mAllAppsList.added;mAllAppsList.added = new ArrayList<ApplicationInfo>();mHandler.post(new Runnable() {public void run() {final long t = SystemClock.uptimeMillis();if (callbacks != null) {if (first) {callbacks.bindAllApplications(added);} else {callbacks.bindAppsAdded(added);}......} else {......}}});......}......}......}......}

函数首先构造一个CATEGORY_LAUNCHER类型的Intent：

    final Intent mainIntent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN, null);    mainIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER);

接着从mContext变量中获得PackageManagerService的接口：

    final PackageManager packageManager = mContext.getPackageManager();

下一步就是通过这个PackageManagerService.queryIntentActivities接口来取回所有Action类型为Intent.ACTION_MAIN，并且Category类型为Intent.CATEGORY_LAUNCHER的Activity了。

我们先进入到PackageManagerService.queryIntentActivities函数中看看是如何获得这些Activity的，然后再回到这个函数中来看其余操作。

Step 19. PackageManagerService.queryIntentActivities

这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/PackageManagerService.java文件中：

class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub {......public List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent,String resolvedType, int flags) {......synchronized (mPackages) {String pkgName = intent.getPackage();if (pkgName == null) {return (List<ResolveInfo>)mActivities.queryIntent(intent,resolvedType, flags);}......}......}......}

回忆前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析，系统在前面的Step 8中启动PackageManagerService时，会把系统中的应用程序都解析一遍，然后把解析得到的Activity都保存在mActivities变量中，这里通过这个mActivities变量的queryIntent函数返回符合条件intent的Activity，这里要返回的便是Action类型为Intent.ACTION_MAIN，并且Category类型为Intent.CATEGORY_LAUNCHER的Activity了。

回到Step 18中的 LoaderTask.loadAllAppsByBatch函数中，从queryIntentActivities函数调用处返回所要求的Activity后，便调用函数tryGetCallbacks(oldCallbacks)得到一个返CallBack接口，这个接口是由Launcher类实现的，接着调用这个接口的.bindAllApplications函数来进一步操作。注意，这里又是通过消息来处理加载应用程序的操作的。

Step 20. Launcher.bindAllApplications

这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/Launcher.java文件中：

public final class Launcher extends Activityimplements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {......private AllAppsView mAllAppsGrid;......public void bindAllApplications(ArrayList<ApplicationInfo> apps) {mAllAppsGrid.setApps(apps);}......}

这里的mAllAppsGrid是一个AllAppsView类型的变量，它的实际类型一般就是AllApps2D了。

Step 21. AllApps2D.setApps

这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/AllApps2D.java文件中：

public class AllApps2Dextends RelativeLayoutimplements AllAppsView,AdapterView.OnItemClickListener,AdapterView.OnItemLongClickListener,View.OnKeyListener,DragSource {......public void setApps(ArrayList<ApplicationInfo> list) {mAllAppsList.clear();addApps(list);}public void addApps(ArrayList<ApplicationInfo> list) {final int N = list.size();for (int i=0; i<N; i++) {final ApplicationInfo item = list.get(i);int index = Collections.binarySearch(mAllAppsList, item,LauncherModel.APP_NAME_COMPARATOR);if (index < 0) {index = -(index+1);}mAllAppsList.add(index, item);}mAppsAdapter.notifyDataSetChanged();}......}

函数setApps首先清空mAllAppsList列表，然后调用addApps函数来为上一步得到的每一个应用程序创建一个ApplicationInfo实例了，有了这些ApplicationInfo实例之后，就可以在桌面上展示系统中所有的应用程序了。

到了这里，系统默认的Home应用程序Launcher就把PackageManagerService中的应用程序加载进来了，当我们在屏幕上点击下面这个图标时，就会把刚才加载好的应用程序以图标的形式展示出来了：

点击这个按钮时，便会响应Launcher.onClick函数：

public final class Launcher extends Activityimplements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {......public void onClick(View v) {Object tag = v.getTag();if (tag instanceof ShortcutInfo) {......} else if (tag instanceof FolderInfo) {......} else if (v == mHandleView) {if (isAllAppsVisible()) {......} else {showAllApps(true);}}}......}

接着就会调用showAllApps函数显示应用程序图标：

public final class Launcher extends Activityimplements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {......void showAllApps(boolean animated) {mAllAppsGrid.zoom(1.0f, animated);((View) mAllAppsGrid).setFocusable(true);((View) mAllAppsGrid).requestFocus();// TODO: fade these two toomDeleteZone.setVisibility(View.GONE);}......}

这样我们就可以看到系统中的应用程序了：

当点击上面的这些应用程序图标时，便会响应AllApps2D.onItemClick函数：

public class AllApps2Dextends RelativeLayoutimplements AllAppsView,AdapterView.OnItemClickListener,AdapterView.OnItemLongClickListener,View.OnKeyListener,DragSource {......public void onItemClick(AdapterView parent, View v, int position, long id) {ApplicationInfo app = (ApplicationInfo) parent.getItemAtPosition(position);mLauncher.startActivitySafely(app.intent, app);}......}

这里的成员变量mLauncher的类型为Launcher，于是就调用Launcher.startActivitySafely函数来启动应用程序了，这个过程具体可以参考Android应用程序启动过程源代码分析一文。

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