安卓APP应用启动流程详解

一、安卓app启动流程（冷启动）分析：

一般来说，冷启动包括以下几个步骤：

1、启动APP进程：当我们点击Launcher桌面程序的APP图标时，Launcher程序会调用startActivity()函数，通过Binder跨进程通信，发送消息给system_server进程。在system_server进程中，由AMS通过socket通信告知Zygote进程fork出一个子进程(APP进程)。

2、开启APP主线程： APP进程启动后，会实例化一个ActivityThread，并执行其main函数，同时会创建ApplicationThread、Looper、Handler对象，开启主线程消息循环Looper.loop()。

3、创建并初始化Application和Activity： ActivityThread的main函数通过调用attach方法进行 Binder 通信，通知system_server进程执行AMS的attachApplication方法。在attachApplication方法中，AMS分别通过bindApplication、scheduleLaunchActivity方法，通知APP进程的主线程Handler，对APP进程的Application和Activity进行初始化，并执行Application、Activity的生命周期。

4、UI布局和绘制： 主线程Handler初始化Activity时，会执行创建PhoneWindow、初始化DecorView的操作，并且添加布局到DecorView的ContentView中。ContentView，对应着Activity的setContentView中设置的layout.xml布局文件所在的最外层父布局。Android视图层次结构如下图：

APP启动流程图

二、启动过程中涉及到的关键角色介绍：

1、Zygote进程： Android系统启动过程中，会先启动linux内核，然后加载init.rc文件，启动init进程。然后，init进程通过解析init.rc文件fork生成Zygote进程，该进程也是Android系统的首个Java进程。之后Zygote进程负责孵化System Server进程和APP进程。

2、SystemServer进程： 由Zygote进程fork生成，SystemServer是Zygote孵化的第一个进程。负责启动、管理整个Java Framework，系统里面重要的服务都是在这个进程里面开启的，比如AMS(ActivityManagerService)、PMS(PackageManagerService)、WMS(WindowManagerService)。

3、APP进程： Zygote进程在App层中孵化出的第一个进程是Launcher进程，即手机的桌面APP。Zygote还会孵化出Browser、Email、Phone等APP进程，每个APP至少运行在一个进程上。所有APP进程都由Zygote进程fork生成。

4、Android系统里的Client/Server模式： 平时我们所熟知的前端（Web\Android\iOS）通过网络与服务器通信是客户端-服务端模式的体现，而在Android Framework中，四大组件的创建、生命周期也是通过这样的模式进行通信。
服务器端(server)：指的就是SystemServer进程，这个进程提供了很多服务，比如AMS、PMS、WMS等等，所有的APP进程都可以与其通信。
客户端(client)：指的就是各个独立的APP进程。
Android开发中，我们可以通过Package包名和Activity类名，来打开一个APP。实际上，项目里的业务代码startActivity()方法并不是直接创建进程、拉起APP的。而是通过一系列的调用，把请求传递给SystemServer的AMS。AMS收到来自客户端的请求后，再通知zygote进程来fork一个新进程，来开启我们的目标APP。APP中所有Activity的生命周期过程，都由AMS（SystemServer进程）统一调度，并在APP自身进程中具体完成。

这个过程涉及到3个进程：APP进程、SystemServer进程、Zygote进程。
APP进程与SystemServer进程通过Binder机制，进行跨进程通信。
SystemServer进程与Zygote进程通过Socket，进行跨进程通信。

5、Android Binder机制： 在Android系统中，一个进程的空间，分为用户空间和内核空间两部分。进程内的用户空间和内核空间可以进行数据交互。进程间的用户空间是隔离开来的，只有内核空间能进行数据交互。
APP进程与SystemServer进程的交互，就是通过Binder机制进行跨进程通信(IPC)，实现进程间的内核数据交互过程。Android专门设计了2个Binder接口，用作交互使用。

IApplicationThread: 作为系统进程请求应用进程的接口。
IActivityManager: 作为应用进程请求系统进程的接口。

总结

在Android中，所有应用都是一个独立的进程。
每个应用进程都是由Zygote进程fork出来的。
应用启动是一个跨进程的复杂工作，应用启动流程主要是围绕着SystemServer的ActivityManagerService和应用进程的ActivityThread展开的。
APP应用的启动流程内容比较多，可以通过Launcher响应屏幕点击、APP进程的创建、Application初始化、UI布局和绘制这四部分来理解。