前言
上一篇文章讲了应用进程请求AMS启动Activity过程和Activity在AMS中的启动过程，然后Activity启动的代码逻辑就从AMS所在进程，又重新回到了应用进程所在的ApplicationThread中。我们还留下了一个问题，Activity的生命周期方法是如何被回调的？，下面我们就带着这个疑问，去走一遍源码，看一下在应用进程中ApplicationThread启动Activity的过程。
本文基于android8.0，本文相关源码文件位置如下：
frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java
frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java
ApplicationThread::scheduleLaunchActivity()
上文结尾讲到在ActivityStackSupervisor的realStartActivityLocked()中调用了ApplicationThread中的scheduleLaunchActivity方法，这里是Activity启动的开始。ApplicationThread是ActivityThread的内部类，实现了IApplicationThread.stub接口。ActivityThread代表应用程序进程的主线程，它管理着当前应用程序进程的线程。
我们来看一下scheduleLaunchActivity的相关源码：
//ActivityThread::ApplicationThread
public final void scheduleLaunchActivity(Intent intent, IBinder token, int ident,
ActivityInfo info, Configuration curConfig, Configuration overrideConfig,
CompatibilityInfo compatInfo, String referrer, IVoiceInteractor voiceInteractor,
int procState, Bundle state, PersistableBundle persistentState,
List<ResultInfo> pendingResults, List<ReferrerIntent> pendingNewIntents,
boolean notResumed, boolean isForward, ProfilerInfo profilerInfo) {
ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord();
r.token = token;
r.ident = ident;
r.intent = intent;
r.referrer = referrer;
r.voiceInteractor = voiceInteractor;
r.activityInfo = info;
r.compatInfo = compatInfo;
r.state = state;
r.persistentState = persistentState;
r.pendingResults = pendingResults;
r.pendingIntents = pendingNewIntents;
r.startsNotResumed = notResumed;
r.isForward = isForward;
r.profilerInfo = profilerInfo;
r.overrideConfig = overrideConfig;
updatePendingConfiguration(curConfig);
sendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY, r);
}
上述方法中只是简单的把从AMS传过来的有关启动Activity的参数，封装成ActivityClientRecord，然后调用sendMessage向H发送LAUNCH_ACTIVITY的消息，并且将ActivityClientRecord作为参数传了过去，H是ActivityThread中的内部类，是Handler类型，有关Activity的启动消息都交给这个Handler处理，为什么这里要进行切换到主线程处理消息呢？因为此时这里还运行在Binder的线程池中，不能进行Activity的启动，所以要切换到主线程中才能进行Activity的生命周期的方法回调。
下面我们来看看sendMessage方法。
1、ApplicationThread::sendMessage()
该方法如下：
//ActivityThread::ApplicationThread
private void sendMessage(int what, Object obj) {
sendMessage(what, obj, 0, 0, false);
}
private void sendMessage(int what, Object obj, int arg1, int arg2, boolean async) {
//...
Message msg = Message.obtain();
msg.what = what;
msg.obj = obj;
msg.arg1 = arg1;
msg.arg2 = arg2;
if (async) {
msg.setAsynchronous(true);
}
mH.sendMessage(msg);
}
可以看到，sendMessage方法中将H.LAUNCH_ACTIVITY与ActivityClientRecord封装成一个Message，然后调用mH的sendMessage方法，mH就是H的实例，如下：
final H mH = new H();
熟悉android消息机制的都知道(不了解的，可以看这一篇文章Android消息机制java层)，Handler发送消息后，都会统一到handlerMessage方法中处理。
我们来看一下Handler H对消息的处理。
2、H::handleMessage（）
如下：
//ActivityThread.java
private class H extends Handler {
public static final int LAUNCH_ACTIVITY = 100;
public static final int PAUSE_ACTIVITY = 101;
public static final int RESUME_ACTIVITY = 107;
public static final int DESTROY_ACTIVITY = 109;
public static final int BIND_APPLICATION = 110;
//...
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case LAUNCH_ACTIVITY: {
final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
handleLaunchActivity(r, null, "LAUNCH_ACTIVITY");
}
break;
//...
}
}
}
H中有很多关于四大组件的消息处理的字段，如Activity的启动，这里我们只关心前面发送过来的LAUNCH_ACTIVITY字段的消息处理，可以看到这里首先把msg中的obj字段转换为ActivityClientRecord，然后为ActivityClientRecord的packageInfo赋值，packageInfo是LoadedApk类型，它表示已加载的APK文件，接下来调用了外部类ActivityThread的handleLaunchActivity方法。
接下来我们来看一下ActivityThread的handleLaunchActivity方法。
ActivityThread::handleLaunchActivity（）
该方法源码如下：
//ActivityThread.java
private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent, String reason) {
//...
//最终回调Activity的onConfigurationChanged方法
handleConfigurationChanged(null, null);
//这里面获取WindowManager系统服务的本地代理
WindowManagerGlobal.initialize();
//1、关注这里，启动Activity，调用了ActivityThread的performLaunchActivity方法，会最终回调Activity的onCreate，onStart方法
Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
if (a != null) {
//...
//2、关注这里，调用了ActivityThread的handleResumeActivity方法，会最终回调Activity的onResume方法
handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed, r.lastProcessedSeq, reason);
//...
}else {
//如果出错了，这里会告诉AMS停止启动Activity
try {
ActivityManager.getService()
.finishActivity(r.token, Activity.RESULT_CANCELED, null,
Activity.DONT_FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY);
} catch (RemoteException ex) {
throw ex.rethrowFromSystemServer();
}
}
}
本文的重点是Activity的生命周期如何被回调，所以上面我们只需要关注注释1、2。注释1中调用了ActivityThread的performLaunchActivity方法，该方法最终完成了Activity对象的创建和启动过程，如果启动出错就会通知AMS停止启动Activity，并且在注释2中ActivityThread通过handleResumeActivity将被启动的Activity置为Resume状态。
我们首先看注释1的performLaunchActivity方法。
1、ActivityThread::performLaunchActivity()
该方法相关源码如下：
//ActivityThread.java
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
//从ActivityClientRecord中获取ActivityInfo。
ActivityInfo aInfo = r.activityInfo;
//获取packageInfo，packageInfo是前面讲到的LoadedApk类型
if (r.packageInfo == null) {
r.packageInfo = getPackageInfo(aInfo.applicationInfo, r.compatInfo,
Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
}
//获取ComponentName
ComponentName component = r.intent.getComponent();
if (component == null) {
component = r.intent.resolveActivity(
mInitialApplication.getPackageManager());
r.intent.setComponent(component);
}
if (r.activityInfo.targetActivity != null) {
component = new ComponentName(r.activityInfo.packageName,
r.activityInfo.targetActivity);
}
//创建要启动Activity的上下文环境
ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
//构造Activity对象，并设置参数
Activity activity = null;
try {
//获取类加载器
java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
//通过Instrumentation，用类加载创建该Activity实例
activity = mInstrumentation.newActivity(
cl, component.getClassName(), r.intent);
StrictMode.incrementExpectedActivityCount(activity.getClass());
//设置相关参数准备初始化Activity
r.intent.setExtrasClassLoader(cl);
r.intent.prepareToEnterProcess();
if (r.state != null) {
r.state.setClassLoader(cl);
}
} catch (Exception e) {
//初始化Activity失败
//....
}
try {
//创建Application
Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
//...
if (activity != null) {
//构造Configuration对象
Configuration config = new Configuration(mCompatConfiguration);
//...
//把该Activity和ContextImpl关联
appContext.setOuterContext(activity);
//通过attach方法将上述创建的信息保持到Activity内部，用来完成对Activity的初始化，如ContextImpl，Application，Configuration
activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback);
//...
//获取Activity的主题并设置
int theme = r.activityInfo.getThemeResource();
if (theme != 0) {
activity.setTheme(theme);
}
activity.mCalled = false;
//1、根据是否需要持久化，调用Instrumentation的callActivityOnCreate方法通知Activity已经被创建，里面最终会调用Activity的onCreate方法
if (r.isPersistable()) {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
} else {
//关注这里，走这个分支
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
}
if (!activity.mCalled) {
//...
//无法调用Activity的onCreate方法，抛出异常
}
r.activity = activity;
r.stopped = true;
if (!r.activity.mFinished) {
//2、里面最终会调用Activity的onStart方法
activity.performStart();
r.stopped = false;
}
if (!r.activity.mFinished) {
//根据是否需要持久化，调用Instrumentation的callActivityOnRestoreInstanceState方法通知Activity已经被创建，里面最终会调用Activity的onRestoreInstanceState方法
if (r.isPersistable()) {
if (r.state != null || r.persistentState != null) {
mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state,
r.persistentState);
}
} else if (r.state != null) {
mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state);
}
}
//...
}
r.paused = true;
//把ActivityClientRecord缓存起来，以便在以后使用。mActivities的定义：ArrayMap<IBinder, ActivityClientRecord> mActivities = new ArrayMap<>();
mActivities.put(r.token, r);
} catch (SuperNotCalledException e) {
//...
} catch (Exception e) {
//...
//抛异常，无法启动Activity
}
return activity;
}
该方法的主要代码都贴出来了，并做了注释，它主要做了以下事情：
- 1、从ActivityClientRecord中获取待启动的Activity的组件信息，如ActivityInfo，ComponentName。
ActivityInfo类用于存储代码中AndroidManifes设置的activity节点信息，ComponentName类中保存了该Activity的包名和类名
- 2、通过createBaseContextForActivity方法创建要启动Activity的上下文环境ContextImp，并在下面作为参数传进attach方法中。
ContextImp是Context的具体实现，Context中的大部分逻辑都是交给ContextImpl来完成，Context中定义了许多与四大组件启动、系统级服务获取、类加载、资源获取等有密切关系的方法，而Activity继承自ContextThemeWrapper，ContextThemeWrapper继承自ContextWrapper，ContextWrapper继承自Context，ContextWrapper内部有一个Context类型的mBase引用，而在Activity的attach方法中会调用attachBaseContext方法把该ContextImp赋值给mBase，所以Activity是ContextImpl的包装类，Activity扩展了Context中的方法。（这里就是一个装饰者模式）
- 3、通过LoadedApk的makeApplication方法创建Application。
makeApplication方法里面最终是通过Instrumentation的newApplication方法用类加载器创建Application，如果Application已经被创建过了，那么就不会重复创建，如果创建成功，会紧接着通过Instrumentation的callApplicationOnCreate来调用Application的onCreate方法。
- 4、通过Instrumentation的newActivity方法用类加载器创建Activity对象。
Instrumentation是一个用来监控应用程序与系统交互的类，通过它可以创建Activity、Applicationd实例，还与Activity生命周期的回调有关，所以在下文看到mInstrumentation.callActivityOnXX, 一般都是要回调某个Activity的生命周期方法。
- 5、通过Activity的attach方法来完成一些重要数据的初始化，如ContextImpl，Application，Configuration等。
在attach方法中会创建Window对象（PhoneWindow）并与Activity自身进行关联，这样当Window接收到外部的输入事件后就可以将事件传递给Activity。第2点讲过，还会把ContextImpl与Activity关联。
- 6、调用Instrumentation的callActivityOnCreate方法，里面最终会调用Activity的onCreate方法。
这里就是重点关注的注释1，注释还写到这里会根据是否需要持久化来调用不同参数的mInstrumentation的callActivityOnCreate方法，这个持久化是什么？其实这是在API 21后，Activity新增的一个”persistableMode“属性，在AndroidManifest.xml的activity节点将他它设为android:persistableMode=”persistAcrossReboots，Activity就有了持久化的能力，这时候我们可以数据保存在outPersistentState（Bundle类型），那么即使是关机，仍然可以恢复这些数据。关于PersistableMode更多信息可以看这篇文章PersistableMode使Activity数据持久化保存，这不是本文的重点。
所以一般情况下我们没有使用这个属性，就会走到else分支，调用 mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state)方法。
1.1、Instrumentation::callActivityOnCreate()
该方法源码如下：
//Instrumentation.java
public void callActivityOnCreate(Activity activity, Bundle icicle) {
prePerformCreate(activity);
//1、关注这里，调用了Activity的performCreate方法
activity.performCreate(icicle);
postPerformCreate(activity);
}
我们看注释1，调用了activity的performCreate方法，见名知意。
1.1.1、Activity::performCreate()
该方法源码如下：
//Activity.java
final void performCreate(Bundle icicle, PersistableBundle persistentState) {
restoreHasCurrentPermissionRequest(icicle);
//1、看到我们的主角吧！onCreate方法
onCreate(icicle, persistentState);
mActivityTransitionState.readState(icicle);
performCreateCommon();
}
看注释1，调用了我们熟悉的onCreate方法，我们平时一般在这里面进行Activity的控件、资源等初始化操作。
下面继续回到ActivityThread的performLaunchActivity方法，接着上面的第6点。
- 7、调用Activity的performStart方法，里面最终会调用Activity的onStart方法。
这里也就是重点关注的注释2，下面看一下performStart方法。
1.2、Activity::performStart()
我们继续点进去看一下：
//Activity.java
final void performStart() {
//...
mCalled = false;
//1、关注这里，调用了Instrumentation的callActivityOnStart方法
mInstrumentation.callActivityOnStart(this);
if (!mCalled) {
//...
//无法调用Activity的onStart方法，抛出异常
}
//...
}
看注释1，该方法还是一样的套路，调用 mInstrumentation.callActivityOnStart方法，我们看一下 Instrumentation的callActivityOnStart方法：
1.2.1、Instrumentation::callActivityOnStart()
该方法如下：
//Instrumentation.java
public void callActivityOnStart(Activity activity) {
//看到我们的主角吧！onStart方法
activity.onStart();
}
很简单的一句代码，调用了我们熟悉的onStart方法。
继续回到我们的ActivityThread的performLaunchActivity方法，还有一点没分析完，接下来到了根据需要调用Instrumentation的callActivityOnRestoreInstanceState方法，里面最终会调用Activity的onRestoreInstanceState方法，关于这个方法的作用已经不是本文的重点，但我们可以得出一个结论，onRestoreInstanceState方法的调用时机是在onStart方法之后。最后ActivityThread把ActivityClientRecord缓存起来。
分析完这个长长的方法，其实跟本文有关也就第6、7点。我们跳出ActivityThread::performLaunchActivity方法，回到ActivityThread的handleLaunchActivity方法。现在我们的Activity已经回调了onCreate和onStart方法，接下来应该是onResume方法。
下面我们我们接着来看handleLaunchActivity方法中注释2的handleResumeActivity方法。
2、ActivityThread::handleResumeActivity()
该方法源码如下：
//ActivityThread.java
final void handleResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {
//从缓存中拿出ActivityClientRecord
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
//...
//1、主要关注这里，调用了performResumeActivity方法，这里最终会调用Activity的onResume方法
r = performResumeActivity(token, clearHide, reason);
//2、下面if（r ！= null）{}分支里面的逻辑都是把Activity显示出来
if (r != null) {
//拿到Activity
final Activity a = r.activity;
//...
boolean willBeVisible = !a.mStartedActivity;
if (!willBeVisible) {
try {
willBeVisible = ActivityManager.getService().willActivityBeVisible(
a.getActivityToken());
} catch (RemoteException e) {
throw e.rethrowFromSystemServer();
}
}
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
//得到Activity关联的Window
r.window = r.activity.getWindow();
//得到Activity的DecorView，即Activity的顶级View
View decor = r.window.getDecorView();
//先把DecorView设为不可见
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
//得到ViewManager，用于添加DecorView
ViewManager wm = a.getWindowManager();
//得到布局参加
WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
a.mDecor = decor;
//下面设置布局参数
l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
l.softInputMode |= forwardBit;
//...
if (a.mVisibleFromClient) {
if (!a.mWindowAdded) {
a.mWindowAdded = true;
//用ViewManager添加DecorView
wm.addView(decor, l);
}
//...
}
}
//...
//此时用于承载DecorView的Window已经被WM添加了，但是还处于INVISIBLE状态,所以下面就把它值为VISIBLE
if (!r.activity.mFinished && willBeVisible && r.activity.mDecor != null && !r.hideForNow) {
//...
if (r.activity.mVisibleFromClient) {
//把Activity显示出来
r.activity.makeVisible();
}
}
}else {
//...
//Activity不能够Resume，通知AMS结束掉该Activity
}
}
handleResumeActivity方法里面的代码也有点长，这个方法主要是把Activity置为Resume状态，并把Activity显示出来，所以我们只关注注释1，注释2是把Activity值为VISIBLE状态，大家要明白的是Activity其实也可以说是一个View，它的顶级View叫做DecorView，但系统回调完Activity的onResume函数时，只是说明Activity1已经完成所有的资源准备工作，Activity已经做好显示给用户的准备，所以还要通过类似于setVisible的方式把它显示出来，这个过程涉及到WindowManage的相关知识，为什么要这样做？大家可以看这篇文章Window,WindowManager和WindowManagerService之间的关系了解一下，所以注释2不是本文重点就不讲了。
下面我们来看注释1的performResumeActivity方法。
2.1 ActivityThread::performResumeActivity()
该方法主要源码如下：
//ActivityThread.java
public final ActivityClientRecord performResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide, String reason) {
//从缓存中拿到ActivityClientRecord
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
if (r != null && !r.activity.mFinished) {
if (clearHide) {
r.hideForNow = false;
r.activity.mStartedActivity = false;
}
//...
try {
//...
//1、主要关注这里，调用了Activity的performResume方法
r.activity.performResume();
//...
r.paused = false;
r.stopped = false;
r.state = null;
r.persistentState = null;
}catch(Exception e) {
//...
//抛异常，无法resume Activity
}
}
return r;
}
主要关注注释1，调用了Activity的performResume，和上面的performCreate，performStart很相似。
下面我们来看Activity的performResume方法。
2.1.1 Activity::performResume()
该方法主要源码如下：
//Activity.java
final void performResume() {
//这里处理Activity生命周期中的Restart流程
performRestart();
//...
mCalled = false;
//1、关注这里，调用Instrumentation的callActivityOnResume方法
mInstrumentation.callActivityOnResume(this);
if (!mCalled) {
//...
//抛异常，无法调用Activity的onResume方法
}
}
在这个方法中我们看到了 performRestart()方法，这个是根据情况处理Restart流程，里面会执行onReStart() -> onStart() ，到这里就执行onResume()， 所以我们看到注释1会Instrumentation的callActivityOnResume方法，这个和上面的callActivityOnCreate()、callActivityOnStart（）类似。
本着执着的态度，我们还是看一下Instrumentation的callActivityOnResume方法。
2.1.2、Instrumentation::callActivityOnResume()
//Instrumentation.java
public void callActivityOnResume(Activity activity) {
activity.mResumed = true;
//又看到了我们的主角之一，onResume方法
activity.onResume();
//...
}
该方法先把Activity的mResumed 赋值为true，然后回调了我们熟悉的onResume方法。
我们跳出ActivityThread的handleResumeActivity方法，回到handleLaunchActivity方法，至此handleLaunchActivity方法分析完，Activity已经显示到用户面前。
总结
到目前为止我们已经回调了Activity的三个生命周期方法：onCreate -> onStart -> onResume，onRestart也介绍了一下，可以说开头那个问题已经解解决了一半，我先来看一下本文的时序图：
所以现在我们知道了在应用进程中ApplicationThread启动Activity的过程。
那么还有三个方法：onPause -> onStop -> onDestory 什么时候被回调呢？大家都知道Activity有7个生命周期方法，除去onRestart，其他3个都是一 一对应的，结合前面那篇文章Activity的启动流程（1）我们知道：
-
1、在AMS中含有ApplicatiThread的本地代理，所以AMS所在进程可以通过这个代理与ActivityThread的主线程通信，也就能调用ApplicatiThread的一些方法。
-
2、在应用进程中也含有系统服务AMS的本地代理对象，所以应用进程可以通过这个代理与AMS通信，可以请求AMS启动一个Activity。
-
3、双方都含有双方的代理，通过Binder，也就建立起双方的通信通道。
每个应用都有自己专属Activity任务栈，Activity任务栈的管理是在AMS那边，在本文的情况下，一个Activity已经被启动了，该Activity被加入到栈顶中去，如果此时我按back键返回上一个Activity，那么该Activity就会调用相应的回调onPause -> onStop -> onDestory方法，这个过程在AMS那边对应一个出栈动作，此时AMS也就像启动Activity调用scheduleLaunchActivity方法那样调用ApplicationThread中schedulePauseActivity、scheduleStopActivity、scheduleDestroyActivity方法来结束掉这个Activity，这个调用过程是IPC，所以大家通过本文举一反三也就明白了Activity的其他生命周期是如何被回调的，这个过程离不开与AMS的交互。
至此我们已经走完startActivity后发生的流程。在这整个过程中也发现了自己平常很多遗落的知识点，让我更进一步的认识了Activity。希望大家也有所收获。
参考资料：
《Android源码分析与实战》
