Learn Some Framework-5 ActivityManagerService[Initialize]

在之前的章节，我们花了大量时间为大家介绍ServiceManager与Binder机制，在这一章节开始我们通过对ActivityManagerService这个Android核心的SystemService的学习，来理解系统级的Java Service是如何工作的

我们在介绍Zygote与SystemServer一章时介绍过， startBootstrapServices启动了Android启动必不可少的几个系统级的Service，他们是Installer, AMS, PowerManagerService, LightService, PMS和SensorService， 其中的AMS就是我们今天的主角ActivityManagerService.

AMS的启动代码如下：

    private void startBootstrapServices() {        ...        // Activity manager runs the show.        mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(                ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();        mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);        mActivityManagerService.setInstaller(installer);        ...        // Set up the Application instance for the system process and get started.     mActivityManagerService.setSystemProcess();        ... }

可以看出，从Marshmallow开始，AMS其实是被其一个Inner Class Lifecycle叫起，Lifecycle的实现非常简单：

    public static final class Lifecycle extends SystemService {        private final ActivityManagerService mService;        public Lifecycle(Context context) {            super(context);            mService = new ActivityManagerService(context);        }        @Override        public void onStart() {            mService.start();        }        public ActivityManagerService getService() {            return mService;        }    }

这是一个静态的内部类，于是他的生命周期实现了与AMS的隔离，在它的constructor内，一个新的AMS的实例被构造出来，接着，在它的onStart方法内，AMS被启动。

我们先来看AMS的constructor：

    // Note: This method is invoked on the main thread but may need to attach various    // handlers to other threads.  So take care to be explicit about the looper.    public ActivityManagerService(Context systemContext) {        mContext = systemContext;        mFactoryTest = FactoryTest.getMode();        mSystemThread = ActivityThread.currentActivityThread();        Slog.i(TAG, "Memory class: " + ActivityManager.staticGetMemoryClass());        mHandlerThread = new ServiceThread(TAG,                android.os.Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND, false /*allowIo*/);        mHandlerThread.start();        mHandler = new MainHandler(mHandlerThread.getLooper());        mUiHandler = new UiHandler();        mFgBroadcastQueue = new BroadcastQueue(this, mHandler,                "foreground", BROADCAST_FG_TIMEOUT, false);        mBgBroadcastQueue = new BroadcastQueue(this, mHandler,                "background", BROADCAST_BG_TIMEOUT, true);        mBroadcastQueues[0] = mFgBroadcastQueue;        mBroadcastQueues[1] = mBgBroadcastQueue;        mServices = new ActiveServices(this);        mProviderMap = new ProviderMap(this);        // TODO: Move creation of battery stats service outside of activity manager service.        File dataDir = Environment.getDataDirectory();        File systemDir = new File(dataDir, "system");        systemDir.mkdirs();        mBatteryStatsService = new BatteryStatsService(systemDir, mHandler);        mBatteryStatsService.getActiveStatistics().readLocked();        mBatteryStatsService.scheduleWriteToDisk();        mOnBattery = DEBUG_POWER ? true                : mBatteryStatsService.getActiveStatistics().getIsOnBattery();        mBatteryStatsService.getActiveStatistics().setCallback(this);        mProcessStats = new ProcessStatsService(this, new File(systemDir, "procstats"));        mAppOpsService = new AppOpsService(new File(systemDir, "appops.xml"), mHandler);        mGrantFile = new AtomicFile(new File(systemDir, "urigrants.xml"));        // User 0 is the first and only user that runs at boot.        mStartedUsers.put(UserHandle.USER_OWNER, new UserState(UserHandle.OWNER, true));        mUserLru.add(UserHandle.USER_OWNER);        updateStartedUserArrayLocked();        GL_ES_VERSION = SystemProperties.getInt("ro.opengles.version",            ConfigurationInfo.GL_ES_VERSION_UNDEFINED);        mTrackingAssociations = "1".equals(SystemProperties.get("debug.track-associations"));        mConfiguration.setToDefaults();        mConfiguration.setLocale(Locale.getDefault());        mConfigurationSeq = mConfiguration.seq = 1;        mProcessCpuTracker.init();        mCompatModePackages = new CompatModePackages(this, systemDir, mHandler);        mIntentFirewall = new IntentFirewall(new IntentFirewallInterface(), mHandler);        mRecentTasks = new RecentTasks(this);        mStackSupervisor = new ActivityStackSupervisor(this, mRecentTasks);        mTaskPersister = new TaskPersister(systemDir, mStackSupervisor, mRecentTasks);        mProcessCpuThread = new Thread("CpuTracker") {            @Override            public void run() {                while (true) {                    try {                        try {                            synchronized(this) {                                final long now = SystemClock.uptimeMillis();                                long nextCpuDelay = (mLastCpuTime.get()+MONITOR_CPU_MAX_TIME)-now;                                long nextWriteDelay = (mLastWriteTime+BATTERY_STATS_TIME)-now;                                //Slog.i(TAG, "Cpu delay=" + nextCpuDelay                                //        + ", write delay=" + nextWriteDelay);                                if (nextWriteDelay < nextCpuDelay) {                                    nextCpuDelay = nextWriteDelay;                                }                                if (nextCpuDelay > 0) {                                    mProcessCpuMutexFree.set(true);                                    this.wait(nextCpuDelay);                                }                            }                        } catch (InterruptedException e) {                        }                        updateCpuStatsNow();                    } catch (Exception e) {                        Slog.e(TAG, "Unexpected exception collecting process stats", e);                    }                }            }        };        Watchdog.getInstance().addMonitor(this);        Watchdog.getInstance().addThread(mHandler);    }

这个方法很简单，但是涉及到很多AMS的概念，我们逐一介绍：

首先，入参的context的来源，可以发现：

整个过程，其实Context最早在SystemServer中初始化，之后SystemServer在构建SystemServiceManager时，带入了该Context，接下来就由SystemServiceManager将这个Context传给了各个系统级的Service线程。

接下来mFactoryTest是工厂模式的读取，这个涉及到开机的应用是HOME还是工厂测试应用，相关的知识点我们会在后续章节介绍，目前不影响阅读。

mSystemThread是当前ActivityThread的实例，对于AMS自然就是system_process的ActivityThread，它的构造是在我们上方diagram内ActivityThread#systemMain这个方法内，在这里面通过调用Activity#attach方法，将当前ActivityThread的实例attach。

mHandlerThread是一个ServiceThread，而ServiceThread继承至HandlerThread，于是这个实例其实目的就是提供一个Looper给接下来的MainHandler， 这个Handler并没有在SystemServer的main loop内处理消息，而是利用了AMS专属的ServiceThread，这样这个Handler便是AMS独有的，不会因为处理其他service的问题被阻塞。

mUiHandler是在UI线程(主线程)的Handler，主要处理一些UI相关的消息。

mFgBroadcastQueue， mBgBroadcastQueue是两个前后台广播存放的queue，我们之后的章节会讲到，根据是否是低内存设备，queue的长度会不同，原生的低内存设备存放25条，非低内存设备可以存放300条。

mBroadcastQueues是组织上面两个queue的地方。

mServices是ActiveService的实例，之后主要负责Service相关的操作。

mProviderMap是ProviderMap的实例，之后主要负责provider相关的操作。

接下来初始化system文件，并初始化电池电量监控，这部分我们在后续章节会有单独介绍。

mStartedUsers记录了User0作为第一个User。

接下来是一些MultiUser的处理。

GL_ES_VERSION是当前opengl的版本。

mIntentFirewall会更安全地处理XML内的Intent。

mRecentTasks记录了最近的Activity Task栈。

mStackSupervisor是Activity栈的处理者，我们稍后会看到，Activity的切换是透过它完成的。

mProcessCpuThread是记录CPU状态的一个线程。

Watchdog相关知识我们会在介绍ANR时再介绍。

接下来便进入了start：

    private void start() {        Process.removeAllProcessGroups();        mProcessCpuThread.start();        mBatteryStatsService.publish(mContext);        mAppOpsService.publish(mContext);        Slog.d("AppOps", "AppOpsService published");        LocalServices.addService(ActivityManagerInternal.class, new LocalService());    }

实际上就是启动了constructor内的一些thread等。

最后就是setSystemProcess这个方法了：

    public void setSystemProcess() {        try {            ServiceManager.addService(Context.ACTIVITY_SERVICE, this, true);            ServiceManager.addService(ProcessStats.SERVICE_NAME, mProcessStats);            ServiceManager.addService("meminfo", new MemBinder(this));            ServiceManager.addService("gfxinfo", new GraphicsBinder(this));            ServiceManager.addService("dbinfo", new DbBinder(this));            if (MONITOR_CPU_USAGE) {                ServiceManager.addService("cpuinfo", new CpuBinder(this));            }            ServiceManager.addService("permission", new PermissionController(this));            ServiceManager.addService("processinfo", new ProcessInfoService(this));            ApplicationInfo info = mContext.getPackageManager().getApplicationInfo(                    "android", STOCK_PM_FLAGS);            mSystemThread.installSystemApplicationInfo(info, getClass().getClassLoader());            synchronized (this) {                ProcessRecord app = newProcessRecordLocked(info, info.processName, false, 0);                app.persistent = true;                app.pid = MY_PID;                app.maxAdj = ProcessList.SYSTEM_ADJ;                app.makeActive(mSystemThread.getApplicationThread(), mProcessStats);                synchronized (mPidsSelfLocked) {                    mPidsSelfLocked.put(app.pid, app);                }                updateLruProcessLocked(app, false, null);                updateOomAdjLocked();            }        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {            throw new RuntimeException(                    "Unable to find android system package", e);        }    }

如同我们之前讲过的，其实这里便是在向ServiceManager注册一系列的Service，之后Client可以通过getService拿到这些Service的Bn端来实现与Bp端的通信。
至此，AMS的初始化就完成了，并不复杂，很多变量我们会在之后的学习中了解用意。