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Android 从点击应用图标到界面显示的过程

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从点击桌面应用图标到应用显示的过程我们再熟悉不过了，下面我们来分析下这个过程都做了什么。

本文主要对以下问题分析：

如不了解 Android 是如何从开机到 Launcher 启动的过程，请先阅读 Android - 系统启动过程

我们知道 Android 系统启动后已经启动了 Zygote，ServiceManager，SystemServer 等系统进程；ServiceManager 进程中完成了 Binder 初始化；SystemServer 进程中 ActivityManagerService，WindowManagerService，PackageManagerService 等系统服务在 ServiceManager 中已经注册；最后启动了 Launcher 桌面应用。

其实 Launcher 本身就是一个应用程序，运行在自己的进程中，我们看到的桌面就是 Launcher 中的一个 Activity。

应用安装的时候，通过 PackageManagerService 解析 apk 的 AndroidManifest.xml 文件，提取出这个 apk 的信息写入到 packages.xml 文件中，这些信息包括：权限、应用包名、icon、apk 的安装位置、版本、userID 等等。packages.xml 文件位于系统目录下/data/system/packages.xml。

同时桌面 Launcher 会为安装过的应用生成不同的应用入口，对应桌面上的应用图标，下面分析点击应用图标的到应用启动的过程。

点击 Launcher 中应用图标将会执行以下方法

在 system_server 进程中的服务端 ActivityManagerService 收到 START_ACTIVITY_TRANSACTION 命令后进行处理，调用 startActivity() 方法。

从 Launcher 点击图标，如果应用没有启动过，则会 fork 一个新进程。创建新进程的时候，ActivityManagerService 会保存一个 ProcessRecord 信息，Activity 应用程序中的AndroidManifest.xml 配置文件中，我们没有指定 Application 标签的 process 属性，系统就会默认使用 package 的名称。每一个应用程序都有自己的 uid，因此，这里 uid + process 的组合就可以为每一个应用程序创建一个 ProcessRecord。每次在新建新进程前的时候会先判断这个 ProcessRecord 是否已存在，如果已经存在就不会新建进程了，这就属于应用内打开 Activity 的过程了。

进程创建成功切换至 App 进程，进入 app 进程后将 ActivityThread 类加载到新进程，并调用 ActivityThread.main() 方法

此时只创建了应用程序的 ActivityThread 和 ApplicationThread，和开启了 Handler 消息循环机制，其他的都还未创建， ActivityThread.attach(false) 又会最终到 ActivityMangerService 的 attachApplication，这个工程其实是将本地的 ApplicationThread 传递到 ActivityMangerService。然后 ActivityMangerService 就可以通过 ApplicationThread 的代理 ApplicationThreadProxy 来调用应用程序 ApplicationThread.bindApplication，通知应用程序的 ApplicationThread 已和 ActivityMangerService 绑定，可以不借助其他进程帮助直接通信了。此时 Launcher 的任务也算是完成了。

在 system_server 进程中的服务端 ActivityManagerService 收到 ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION 命令后进行处理，调用 attachApplication()。

发送送完 SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION 命令，还会发送 BIND_APPLICATION_TRANSACTION 命令来创建 Application。

在 app 进程中，收到 BIND_APPLICATION_TRANSACTION 命令后调用 ActivityThread.bindApplication()。

ApplicationThreadProxy.bindApplication(…) 会传来这个应用的一些信息，如ApplicationInfo，Configuration 等，在 ApplicationThread.bindApplication 里会待信息封装成AppBindData，通过

将信息放到应用里的消息队列里，通过 Handler 消息机制，在 ActivityThread.handleMeaasge 里处理 H.BIND_APPLICATION 的信息，调用 AplicationThread.handleBindApplication。

Instrumentation：

这时 Application 就创建好了，这点很重要，很多资料里说 Application 是在performLaunchActivity() 里创建的，因为 performLaunchActivity() 也有mInstrumentation.newApplication 这个调用，newApplication() 函数中可看出会先判断是否以及创建了 Application，如果之前已经创建，就返回已创建的 Application 对象。

上面 fork 进程时会发送 SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION 命令，在 app 进程中，收到 SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION 命令后调用 ApplicationThread.scheduleLaunchActivity()。

与 Window 进行关联，具体过程详见： Activity，Window，View 之间的关系

Activity 的整体启动流程如图所示：

Android View显示流程

View显示的关键，是我们如何拿到Canvas。Canvas是由Surface提供的，不同的Canvas实例，决定了显示内容使用软件渲染(cpu)还是硬件渲染(gpu)。SurfaceFlinger则负责将不同Surface对应的不同layer进行图层合并。

所有在同一个ViewGroup中的普通View，都会通过唯一的ViewRootImpl实例向同一个Surface实例获取Canvas。SurfaceView具备独立的Surface，该Surface对应为SurfaceFlinger中独立的layer。他们的显示流程是不同的。

渲染，即生成RGB、YUV等显示器可显示数据的过程。比如上层通过Canvas画一个矩形，最终需要生成一帧数据；给输入视频加特效；输入的是YUV，希望转为RGB显示；甚至输入的就是YUV，但与显示需要的分辨率不一致。这些场景，都需要将渲染后得到的数据放入Surface的显示Buffer中。

多个layer合成，可以通过GLES合成（也叫Client合成或GPU合成），也可以直接通过HWC进行硬件合成（也叫Device合成）。

如何让Android设备实现息屏显示

什么是息屏显示？

息屏显示就是手机在息屏状态下，屏幕上会显示当前时间、日期信息，无需点亮手机屏幕即可查看。息屏显示的原理主要是利用了OLED屏幕像素点自发光的特性，仅显示时间的像素点发光，功耗相比LCD屏幕要低很多。

玩过Android源码的同学应该知道，在Settings里有一个开关项：

既然知道主动显示开关是放在设置里面的，那不妨先从Settings的源码看起，首先找到主动显示对应的Preference，

然后发现在AmbientDisplaySettings里注册了一些controller，

先关注里面的两个：AmbientDisplayNotificationsPreferenceController和AmbientDisplayAlwaysOnPreferenceController，看名字大概能知道，第一个与通知有关，应该是上文提到的息屏后来通知才显示；而第二个就是我们要找的“始终开启”。

AmbientDisplayAlwaysOnPreferenceController ：

分析AmbientDisplayAlwaysOnPreferenceController的源码发现，AlwaysOn的enable和available状态都需要通过AmbientDisplayConfiguration 这个类来获得，并且这个类位于framework中。

简单介绍下AmbientDisplayConfiguration 中与alwaysOn有关的几个函数：

alwaysOnAvailable 为true需要同时满足两个条件：

alwaysOnEnabled 为true需要同时满足三个条件：

原来源码里面默认把AlwaysOn功能给关闭了，如果想启用这个功能，需要修改config.xml里的两个值或者强制alwaysOnAvailable返回true，修改后设置里的主动显示一栏就会多出一项“始终开启”可以勾选，这样一来我们的设备在息屏之后就能自动开启主动显示功能了。

以上源码均取自Android O