深入浅出讲解安卓Zygote

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深入浅出讲解安卓Zygote(受精卵进程)

一、Zygote是什么?

Zygote(受精卵)是Android系统的核心进程,它的作用就像它的名字一样——"孵化"出所有App进程
你可以把它想象成一个**"App制造工厂"**,所有Android应用的进程都是由它创建的。


二、Zygote的作用

  1. 预加载公共资源(避免每个App重复加载,节省内存)
    • 类(Class)
    • 资源(Resources)
    • JIT编译优化(ART/Dalvik)
  2. 孵化(fork)新App进程
    • 当你要启动一个App时,Zygote会"生"出一个子进程来运行它
  3. 管理进程生命周期
    • 如果App崩溃了,Zygote可能会重新孵化一个新进程

三、Zygote的启动流程

Android系统启动时,Zygote是这样工作的:

  1. init进程(Linux第一个进程)启动
  2. init.rc 脚本启动 zygote
  3. Zygote进程 开始运行,并做两件事:
    • 预加载Java类和资源(提高App启动速度)
    • 启动Socket服务(等待AMS请求创建新进程)

四、Zygote如何创建App进程?

当你点击一个App图标时:

  1. AMS(Activity Manager Service) 决定要启动哪个App
  2. AMS向Zygote发送请求(通过Socket)
  3. Zygote fork出一个子进程(新App进程)
  4. 子进程初始化App运行环境(加载目标APK的代码)
  5. App进程启动完成,开始运行Activity

为什么用fork而不是直接启动?

  • fork比直接启动进程快(因为Zygote已经预加载了大部分资源)
  • 节省内存(多个App共享Zygote预加载的类)

五、Zygote的优化机制

1. 预加载(Preload)

Zygote在启动时会加载:

  • 核心Java类android.*, java.*
  • 系统资源framework-res.apk
  • 共享库libandroid.so, libicu.so

这样每个App启动时就不用重复加载,节省时间和内存。

2. Copy-on-Write(写时复制)

  • Zygote fork出的子进程共享内存
  • 只有当子进程修改内存时,才会复制一份新的(减少内存占用)

3. JIT/AOT优化

  • Zygote会预编译部分代码,让App运行更快

六、Zygote与Dalvik/ART的关系

Dalvik(Android 4.4及之前)ART(Android 5.0+)
Zygote的作用预加载DEX字节码预编译AOT机器码
启动速度较慢(JIT即时编译)更快(AOT预先编译)
内存占用较高优化更好

七、Zygote的变种

Android系统里可能有多个Zygote进程:

  1. 主Zygotezygote
    • 孵化普通App
  2. WebView Zygotewebview_zygote
    • 专门孵化WebView相关的进程(节省内存)
  3. 厂商定制Zygote
    • 某些ROM(如MIUI)可能有自己的优化版本

八、开发者需要关注的问题

1. App启动优化

  • 减少Application的初始化代码(因为Zygote fork后,App进程会执行Application.onCreate()
  • 避免加载太多类(Zygote预加载的类越多,内存占用越大)

2. 多进程优化

  • 如果你在AndroidManifest里声明了android:process(如:remote),Zygote会fork一个新进程
  • 多进程会增加内存开销,谨慎使用

3. Zygote崩溃的影响

  • 如果Zygote崩溃,所有App都会被杀死,系统可能重启
  • 常见原因:Native库加载失败、内存耗尽

九、Zygote的常见问题

1. 为什么App启动会变慢?

  • Zygote预加载的类太多(尤其是厂商定制ROM)
  • 系统内存不足,Zygote fork变慢

2. 为什么有些ROM(如MIUI)Zygote不一样?

  • 厂商可能修改了Zygote的预加载策略,优化启动速度

3. Zygote和System Server有什么关系?

  • System Serversystem_server)是Zygote fork的第一个进程
  • 它负责运行AMS、PMS、WMS等核心服务

总结

  • Zygote是Android的"App工厂",负责孵化所有App进程。
  • 预加载机制让App启动更快,内存占用更少。
  • Copy-on-Write 技术让多个App共享内存。
  • 开发者可以优化Application初始化,减少Zygote负担。

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