Android之ActivityManagerService浅谈

一、在本文中需要提前了解的知识： 

1）AMS —— ActivityManagerService：android系统服务，Activity管理的服务端，用于管理activity的各种行为，控制activity的生命周期，派发消息事件，低内存管理等等。实现了IBinder接口，可以用于进程间通信。 

2）ApplicationThread：该类实现了IBinder接口，activity整个框架中客户端和服务端(AMS)通信的接口。同时也是类ActivityThread的内部类。这样就有效地把Ams和ActivityThread绑在了一起。 

3）ActivityThread：如第2点所述，ApplicationThread所绑定的客户端就是ActivityThread，ActivityThread这个类在Activity客户端非常重要。 

（1）它是应用程序的入口，众所周知，java程序的入口为main()方法，同样，当AMS拉起一个新的进程，同时启动一个主线程的时候，主线程就从ActivityThread.main方法开始执行，它会初始化一些对象，然后自己进入消息等待队列, 也就是Looper.loop()；一旦进入loop()方法，线程就进入了死循环，再也不会退出；一直在等待别人给他消息，然后执行这个消息。这也是edt(事件驱动模型)的原理。 

（2）它是Activity客户端的管理类，由它来决定什么时候调用onCreate()，什么时候调用onResume()方法。当Activity发起一个请求时，比如startActivity()或者finish()的时候，它会来处理这个请求，然后调用其它的人来具体做事。 

4）Instrumentation：这个类在Activity启动时以及广播注册时都会调用，除了跟android的测试有关之外，还是activity管理中实际做事情的人。比如startActivity()，在某种情况下，就是调用这个类，然后调用到AMS，但是有的时候是通过ApplicationThread去访问AMS的。 

问题：既然ApplicationThread可以访问AMS，那么我们应用程序是不是可以调用ApplicationThread类来访问AMS，直接启动Activity呢？ 

->答案是不可以的。因为ApplicationThread是ActivityThead的私有内部类，外界无法访问。而ActivityThread是hide的，所以我们应用程序不能通过sdk去访问ActivityThread类。同理，拿到Ams引用的接口是ActivityManagerNative类，而这个类也是hide的。所以应用程序也不能直接操作AMS。

5） Activity：这个类大家就再熟悉不过了，android最重要的组件之一，其实从java角度看，它一点也不特殊，它就是一个java对象，它会被创建，同时也会被垃圾回收机制销毁，只不过它受AMS管理，所以它才有它的生命周期。 

6）ActivityResult： Activity管理服务端中，Activity的记录缓存。换句话说，就是客户端启动一个activity, AMS会对它进行缓存，类型就是ActivityResult。 

问题：为什么不直接缓存Activity类型的值，而要新定义一个ActivityResult类型呢？ 

->答案是：因为Activity类没有实现IBinder接口，不能用于进程之间通信。而这个缓存值是AMS和客户端通信用的。所以必须实现IBinder接口。而且Activity设计的时候，也没有打算让它用于进程通信，看它的成员变量就可以知道，里面有很多的庞大对象，如list, map等等。这些对象是不适合跨进程传输的。因为java里面跨进程调用就是序列化和反序列化，那些庞大对象在序列化和反序列化的时候，会消耗大量的时间和资源。另外，根据设计法则，一个类的作用尽可能的单一，不要出现那种万能类。

二、AMS是什么？ 

全名是ActivityManagerService, 顾名思义，就是Activity管理机制的服务器端，属于一个系统服务，位置systemProcess进程中。 

可以从多个角度来看ams： 

（1） 从java的角度来看，ams就是一个java对象，实现了IBinder接口，所以它是一个用于进程间通信的接口。这个对象初始化是在SystemServer.java的run()方法里面。 

context = ActivityManagerService.main(factoryTest); 

这是一段很普通的java静态工厂代码，我们在这里创建我们的AMS对象。

初始化方法

public static final Context main(int factoryTest) {

AThread thr = new AThread();

        thr.start();  //启动一个线程去初始化Ams对象        synchronized (thr) {

            while (thr.mService == null) {

                try {

                    thr.wait(); //等待AThread初始化Ams完成                

                } catch (InterruptedException e) {

                }

            }

}

//…        

 //…..

}

AThread的run()方法public void run() {

Looper.prepare();

android.os.Process.setThreadPriority(                android.os.Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND);          android.os.Process.setCanSelfBackground(false);

ActivityManagerService m = new ActivityManagerService();  //初始化Ams对象    

synchronized (this) {

        mService = m;

        notifyAll();  //初始化完成 ，notify main方法的wait()方法，告诉它已经完成，可以往下面走了。     

 }

    //……    

Looper.loop();  //自己进入消息循环等待状态}

问题： 

这里是另外启动了一个线程AThread去创建AMS对象，然后用wait/notify机制来实现线程之间的同步。 

a. 创建一个对象完全不必要另外开启个线程来处理，直接new出来不就可以了。有画蛇添足的感觉？ 

b. AThread在创建了Ams对象之后，进入消息循环状态而不是直接退出。但是看代码没有发现有向这个线程的handler发送消息的地方，也就是说AThread线程的状态接下来会永远阻塞。不明白这样做有什么意义？ 

答案： 

它是AThread的run方法里面new ActivityManagerService()， 而ActivityManagerService里面有个变量mHandler，这样的话mHandler绑定的线程就是AThread这个线程了。通过向mHandler发消息，AThread就不停地从消息队列获取消息，处理消息。 

（2）AMS是一个服务 

ActivityManagerService从名字就可以看出，它是一个服务，用来管理Activity,而且是一个系统服务，就像包管理服务，电池管理，震动管理服务一样。 

（3）AMS是一个Binder 

Ams实现了IBinder接口，所以它是一个Binder，这意味着它不但可以用于进程间通信，还是一个线程。因为一个Binder就是一个线程。 

这个怎么理解呢？可以这么理解，如果我们启动一个Hello World安卓应用程序，里面不另外启动其他线程，那我觉得，这个进程里面我们最起码启动了4个线程： 

a. Main线程：这是程序的主线程，也是我们日常编写代码时用到最多的那个线程。比如我们重写了Activity的onCreate()方法，一般就是这个main线程来执行代码，也叫ui线程。这是因为安卓的组件(包括TextView, Button等等这些ui控件)都是非线程安全的，所以只允许main线程来操作。 

b. GC线程：我们都知道，java有垃圾回收机制，每个java程序(一个java虚拟机)都有一个垃圾回收线程，专门回收不再使用的对象。 

c. Binder1 就是我们的ApplicationThread，这个类实现了IBinder接口，用于进程间通信。具体来说，是我们的应用程序和Ams通信的工具。 

d. Binder2 就是我们的ViewRoot.W对象，它也是实现了IBinder接口，是用于我们的应用程序和Wms通信的工具。 

Ps: WMS就是WindowManagerServier，和AMS差不多的概念，不过它是管理窗口的系统服务。

（4）AMS是一个单独的线程 

a. 首先系统服务不可能运行在systemProcess进程的主线程中。因为这么多系统服务如果都是运行在主线程中的话，肯定会发生阻塞。比如这个线程正在管理Activity，然后手机来电震动，那就没人来处理震动管理。所以一般服务都是运行在单独的线程里面(有些服务例外) 

b. Ams实现了IBinder接口，所以它就是一个单独的线程了，就是这个线程来处理Ams对Activity的管理。 

问题： 如果AMS只有一个线程来执行Activity管理的话，会不会发生阻塞。比如两个客户端同时发起请求。 

答案：应该不会，因为手机操作系统是单界面的操作系统，就是说，在同一个时刻，只有一个Activity能展示在用户面前(TabActivity看起来同时展示了多个Activity，但安卓做了特殊的处理，暂不讨论)，不像windows是多任务多窗口的操作系统。单窗口的话，那么发送的onPause()，onResume()之类的请求时，在同一时刻，应该只有一个人发起。

三、AMS管理Activity流程 

（1） 以Activity.startActivityForResult()为例说明，一般我们见的最多的是调用Activity.startActivity()方法。不过startActivity()的内部实现也是调用startActivityForResult()方法，只不过requestCode=-1 

（2）Activity.startActivity()： 

Activity启动一个Activity 是异步的。换句话说，Activity不必等待ams结果的返回，直接往下面执行。当把接下来的代码执行完毕后，它就进入消息循环等待队列，继续等待别人给他消息。否则就一直阻塞。不过ams很快就会给它发送一个暂停当前activity的消息。就是下面的调用流程：

Instrumentation. execStartActivity ();

Ams.startActivity();     

ActivityStack. startActivityMayWait ();

调用ActivityThread的暂停方法时候，同时向自己发送一个暂停消息，延迟500ms执行，如果500ms之后没有remove掉这个消息，就会说暂停出现异常。 

这里要说明的是，AMS发送暂停消息给ActivityThread之后，就直接往下面走了。所以这是一个异步调用，非阻塞。发送消息后，再等待ActivityThread把暂停完毕的消息返回给自己。 

（3） ActivityThread. schedulePauseActivity () 暂停完毕调用ActivityManagerNative.getDefault().activityPaused(token, state)， 

告诉AMS自己已经暂停完毕。在AMS.activityPaused()方法内会移除掉上面那个500ms的消息，然后调用新activity的onResume之类的方法。 

（4）startActivityForResult()方法启动一个Activity，目标Acitivty结束后，会调用到onActivityResult()方法。 

这个流程也是类似的，以Activity.finish()方法是入口，AMS在接到finishActivity()之后，就会辗转调用到Activity.onActivityResult()方法。

四、关系图 

应用程序进程 

这里的意思是ActivityThread通过AppliactionThread这个Binder来和AMS通信。