PackageManagerService Android 8.1 源码解读 01

一、PackageManagerService 是什么？

答: PackageManagerService（简称【PKMS】），是 Android 系统中核心服务之一，负责应用程序的安装，卸载，信息查询，解析等工作。与apk相关的信息都在这个服务里可以查询到。

二、PKMS 概述信息:

Android系统启动时，由【system-server进程】来启动（应用程序的管理服务器PKMS），这个服务类负责【扫描】系统中【特定的目录】，【寻找】目录中的【APK格式的文件】，再对这些文件进行【解析】，最后得到对应的应用程序相关信息，完成应用程序的【安装】。
PKMS在【安装应用】过程中，会【全面解析】应用程序的【AndroidManifest.xml 文件】, 获取四大组件相关的信息，如：Activity，Service， BroadcastReceiver，ContextProvider 等，然后结合PKMS服务，就可以在OS中正常的使用应用程序了。
在Android系统中, 系统启动时由【SystemServer】类启动PKMS服务, 启动该服务后会【执行】应用程序的【安装过程】。
接下来后就会重点的介绍 (SystemServer启动PKMS服务的过程, 讲解在Android系统中安装应用程序的过程)

a、简单来需知：PKMS 与 AMS 一样，也是Android系统核心服务之一，非常非常的重要，主要完成以下核心功能：

1、【解析】AndroidNanifest.xml清单文件，解析清单文件中的【所有节点信息】；
2、【扫描】.apk文件，安装系统应用，安装本地应用等
3、【管理】本地应用，主要有，安装，卸载，应用信息查询等

说白了，就是解析apk，扫描apk，管理apk，三部曲进行的；

b、分析的核心源码路径地址如下：

/frameworks/base/core/java/android/app/ApplicationPackageManager.java
/frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageDexOptimizer.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/Installer.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/Settings.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/permission/BasePermission.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/permission/DefaultPermissionGrantPolicy.java
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/permission/PermissionManagerService.java
/frameworks/base/core/java/android/content/pm/IPackageManager.aidl
/frameworks/base/core/java/android/content/pm/PackageManager.java
/frameworks/base/core/java/com/android/server/SystemConfig.java

三、一部曲 - PKMS角色位置：

a、代码的结构如下：

public class PackageManagerService extends IPackageManager.Stubimplements PackageSender {
......
}public abstract class PackageManager {
......
}public class ApplicationPackageManager extends PackageManager {
......
}public interface IPackageManager extends android.os.IInterface {/** Local-side IPC implementation stub class. */public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements android.content.pm.IPackageManager {private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "android.content.pm.IPackageManager";/** Construct the stub at attach it to the interface. */public Stub() {this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);}......}private static class Proxy implements android.content.pm.IPackageManager {private android.os.IBinder mRemote;Proxy(android.os.IBinder remote) {mRemote = remote;}@Override public android.os.IBinder asBinder() {return mRemote;}......}......
}

b、客户端可通过【Context.getPackageManager()】获得【ApplicationPackageManager】对象, 而【mPM】指向的是【Proxy代理】，当调用到mPM.方法后，将会调用到IPackageManager的Proxy代理方法，然后通过Binder机制中的【mRemote】与服务端【PackageManagerService】通信并调用到PackageManagerService的方法；

public class ContextWrapper extends Context {Context mBase;public PackageManager getPackageManager() {return mBase.getPackageManager();}
}public class ContextImpl extends Context {public PackageManager getPackageManager() {if (mPackageManager != null) {return mPackageManager;}//通过ActivityThread类获取的；IPackageManager pm = ActivityThread.getPackageManager();if (pm != null) {// Doesn't matter if we make more than one instance.return (mPackageManager = new ApplicationPackageManager(this, pm));}return null;}
}// 应用程序的入口类
public final class ActivityThread {//静态可见的接口类static volatile IPackageManager sPackageManager;public static IPackageManager getPackageManager() {if (sPackageManager != null) {//Slog.v("PackageManager", "returning cur default = " + sPackageManager);return sPackageManager;}IBinder b = ServiceManager.getService("package");//Slog.v("PackageManager", "default service binder = " + b);sPackageManager = IPackageManager.Stub.asInterface(b);//Slog.v("PackageManager", "default service = " + sPackageManager);return sPackageManager;}
}public class ApplicationPackageManager extends PackageManager {private final IPackageManager mPM;//真正的接口protected ApplicationPackageManager(ContextImpl context,IPackageManager pm) {mContext = context;mPM = pm;}
}

c、自我总结：PKMS是属于Binder机制的服务端角色，客户端通过Context对象获取接口类对象

四、二步曲 - PKMS 启动过程分析：

a、PKMS的过程图如下：

b、PKMS启动过程描述：
b.1、SystemServer启动PKMS：先是在【SystemServer.startBootstrapServices()】函数中启动PKMS服务，
b.2、再调用【startOtherServices()】函数中对dex优化，磁盘管理功能，让PKMS进入【systemReady】状态。

c、SystemServer调用PKMS的七步流程：

c.0、SystemServer.java中的run函数，通过调用SystemServer.startBootstrapServices()函数中启动PKMS服务，在调用startOtherServices()函数；

c.1、第一步：startBootstrapServices()首先启动Installer服务，也就是【安装器】，随后判断当前的设备是否处于加密状态，如果是则只是【解析核心应用】，接着调用PackageManagerService的静态方法main来【创建pkms对象】

// 第一步：启动Installer
// 阻塞等待installd完成启动，以便有机会创建具有适当权限的关键目录，如/data/user。
// 我们需要在初始化其他服务之前完成此任务。
traceBeginAndSlog("StartInstaller");
Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class);
traceEnd();

c.2、第二部：通过系统属性【"vold.decrypt"】，获取是否有加密设备，同时判断是否仅仅处理核心服务

// 第二步：获取设别是否加密(手机设置密码)，如果设备加密了，则只解析"core"应用，mOnlyCore
= true，后面会频繁使用该变量进行条件判断
String cryptState = SystemProperties.get("vold.decrypt");
if (ENCRYPTING_STATE.equals(cryptState)) {Slog.w(TAG, "Detected encryption in progress - only parsing core apps");mOnlyCore = true;
} else if (ENCRYPTED_STATE.equals(cryptState)) {Slog.w(TAG, "Device encrypted - only parsing core apps");mOnlyCore = true;
}

c.3、第三部：调用PKMS.main方法，实例化PKMS

/
/ 第三步：调用main方法初始化PackageManagerService
traceBeginAndSlog("StartPackageManagerService");
mPackageManagerService = PackageManagerService.main(mSystemContext, installer,mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_OFF, mOnlyCore);
// PKMS是否是第一次启动
mFirstBoot = mPackageManagerService.isFirstBoot();
// 定义一个引用；
mPackageManager = mSystemContext.getPackageManager();
traceEnd();

PKMS.main方法：

public static PackageManagerService main(Context context, Installer installer,boolean factoryTest, boolean onlyCore) {// Self-check for initial settings.自检查初始化设置的属性PackageManagerServiceCompilerMapping.checkProperties();// 新建PKMS的对象，PackageManagerService m = new PackageManagerService(context, installer,factoryTest, onlyCore);m.enableSystemUserPackages();ServiceManager.addService("package", m);//将服务添加到SM中final PackageManagerNative pmn = m.new PackageManagerNative();ServiceManager.addService("package_native", pmn);//将服务添加到SM中return m;
}

c.4、第四步：如果设备没有加密，操作它，管理A/B OTA dexopting,主要依据mOnlyCore来做判断，为false表没有加密

// Manages A/B OTA dexopting. This is a bootstrap service as we need it to rename
// A/B artifacts after boot, before anything else might touch/need them.
// Note: this isn't needed during decryption (we don't have /data anyways).
// 第四步：如果设备没有加密，操作它。管理A/B OTA dexopting。
if (!mOnlyCore) {boolean disableOtaDexopt = SystemProperties.getBoolean("config.disable_otadexopt",false);if (!disableOtaDexopt) {traceBeginAndSlog("StartOtaDexOptService");try {//激活OTA服务OtaDexoptService.main(mSystemContext, mPackageManagerService);} catch (Throwable e) {reportWtf("starting OtaDexOptService", e);} finally {traceEnd();}}
}

c.5、第五步：如果设备没有加密，执行【updatePackagesIfNeeded】函数，调用PKMS的【performDexOptUpgrade】完成dex优化；

if (!mOnlyCore) {traceBeginAndSlog("UpdatePackagesIfNeeded");try {//啥事情都没有干，只是转掉// 第五步：如果设备没有加密，执行performDexOptUpgrade，完成dex优化；mPackageManagerService.updatePackagesIfNeeded();} catch (Throwable e) {reportWtf("update packages", e);}traceEnd();
}

c.6、第六步：执行【performFstrimIfNeeded】函数，这里有一个显示UI,是否需要显示："正在优化存储空间。"

traceBeginAndSlog("PerformFstrimIfNeeded");
try {// 第六步：最终执行performFstrim，完成磁盘维护mPackageManagerService.performFstrimIfNeeded();
} catch (Throwable e) {reportWtf("performing fstrim", e);
}
traceEnd();

c.7、第七步：执行【systemReady()】，说明PKMS已经准备就绪，这里就是做最后的工作

traceBeginAndSlog("MakePackageManagerServiceReady");
try {// 第七步：PKMS准备就绪mPackageManagerService.systemReady();
} catch (Throwable e) {reportWtf("making Package Manager Service ready", e);
}
traceEnd();

c.8、分析PKSM，重点需要从第三部开始，下一篇继续分析；

PackageManagerService Android 8.1 源码解读 02