Android14 Activity 启动过程详解 5 之创建目标 Activity 进程

通俗易懂讲解Android应用进程创建机制

一、进程创建的触发场景

想象你正在经营一家连锁奶茶店（Android系统），当顾客（用户）有以下需求时，就需要开设新的分店（进程）：

1. 首次打开App：相当于顾客第一次光顾，需要新建门店
2. 启动独立服务：比如外卖专项服务，需要单独厨房（Service进程）
3. 内容提供器共享：多家分店共享中央仓库（ContentProvider）
4. 广播接收处理：限时活动需要临时快闪店（BroadcastReceiver）

二、进程创建的幕后流程（分六步详解）

1. 总部下令（AMS决策）

• 当需要创建新进程时，系统大管家ActivityManagerService（AMS）会：

  • 检查目标应用是否已安装
  • 验证调用者权限
  • 确定目标进程名（如com.tencent.mm:push）

2. 联系中央厨房（Zygote通信）

• AMS通过Socket向Zygote进程发送"孵化请求"

• 请求包内容：

  json
  	{
  
  	  "app": "com.example.myapp",
  
  	  "uid": 10086,
  
  	  "targetSdk": 30,
  
  	  "seInfo": "default",
  
  	  "abi": "arm64-v8a"
  
  	}
  

3. 中央厨房孵化（Zygote进程）

• Zygote像中央厨房般高效运作：

  java
  	// Zygote进程核心代码片段
  
  	public static Runnable runSelectLoop(String abiList) {
  
  	    while (true) {
  
  	        // 1. 监听Socket请求
  
  	        // 2. 解析进程参数
  
  	        // 3. 执行fork()系统调用
  
  	        pid = forkAndSpecializeCommon(...);
  
  	        
  
  	        if (pid == 0) {
  
  	            // 在子进程执行
  
  	            handleChildProc(...);
  
  	            zygoteInit(abiList, targetSdkVersion, seInfo, ...);
  
  	            return;
  
  	        }
  
  	    }
  
  	}
  

  • 预加载核心类（3000+常用类）
  • 初始化虚拟机
  • 配置运行时参数

4. 新店装修（进程初始化）

• 新进程会执行标准化装修流程：

  mermaid
  	graph TD
  
  	A[fork子进程] --> B(初始化ClassLoader)
  
  	B --> C(加载系统服务)
  
  	C --> D(创建ApplicationThread)
  
  	D --> E(绑定AMS)
  
  	E --> F(执行ActivityThread)
  

5. 申请营业执照（Binder注册）

• 新进程通过Binder向AMS报道：

  java
  	// ActivityThread核心代码
  
  	public final void attach(boolean system, long sequ) {
  
  	    // 创建进程记录
  
  	    ProcessRecord app = mProcessRecord;
  
  	    
  
  	    // 注册到AMS
  
  	    try {
  
  	        ActivityManagerNative.getDefault().attachApplication(mAppThread);
  
  	    } catch (RemoteException ex) {
  
  	    }
  
  	}
  

6. 正式开业（执行入口方法）

• 最终执行Application的入口方法：

  java
  	// ApplicationThread核心逻辑
  
  	private void handleBindApplication(...) {
  
  	    // 1. 创建Application实例
  
  	    app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
  
  	    
  
  	    // 2. 初始化组件
  
  	    mInstrumentation.callApplicationOnCreate(app);
  
  	    
  
  	    // 3. 启动主Activity
  
  	    Activity a = mInstrumentation.newActivity(...);
  
  	    a.attach(...);
  
  	}
  

三、关键角色解析（奶茶店版）

系统组件	角色比喻	核心职责
Zygote	中央厨房	预置基础食材（类），快速孵化分店
AMS	总部运营中心	统筹所有分店运营
Process	分店营业执照	标识进程身份，记录资源使用
Application	分店经理	管理店内运营（初始化组件）
ActivityThread	店长日志本	记录生命周期事件

四、进程创建优化技巧（实战经验）

1. 冷启动优化

• 预加载关键资源：

  xml
  	<!-- AndroidManifest.xml -->
  
  	<application
  
  	  android:name=".MyApplication"
  
  	  android:usesCleartextTraffic="true"
  
  	  android:largeHeap="true"
  
  	  android:vmSafeMode="true">
  

• 使用异步初始化：

  java
  	public class MyApplication extends Application {
  
  	    @Override
  
  	    public void onCreate() {
  
  	        super.onCreate();
  
  	        new Thread(() -> {
  
  	            // 耗时初始化操作
  
  	        }).start();
  
  	    }
  
  	}
  

2. 进程保活策略

• 使用1像素Activity保活（需谨慎）：

  java
  	// 在Service中启动透明Activity
  
  	Intent intent = new Intent(this, KeepAliveActivity.class);
  
  	intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
  
  	startActivity(intent);
  

• 配置前台服务：

  java
  	NotificationChannel channel = new NotificationChannel(...);
  
  	Notification notification = new Notification.Builder(this, channel.getId())
  
  	    .setContentTitle("后台服务")
  
  	    .setSmallIcon(R.drawable.ic_service)
  
  	    .build();
  
  	startForeground(1, notification);
  

3. 多进程通信优化

• 使用AIDL接口：

  aidl
  	// IDataManager.aidl
  
  	package com.example.myapp;
  
  	interface IDataManager {
  
  	    void setData(in String key, in String value);
  
  	    String getData(in String key);
  
  	}
  

• 配置共享UserId：

  xml
  	<manifest
  
  	  ...
  
  	  android:sharedUserId="com.example.shared">
  

五、系统级优化机制

1. 进程复用策略：

   • 相同uid的进程优先复用
   • 最近最少使用（LRU）算法管理进程缓存
   • 配置processLimit限制最大进程数

2. 内存回收机制：

   • OOM_ADJ分级管理：

     	FOREGROUND_APP_ADJ (0)
     
     	VISIBLE_APP_ADJ (100)
     
     	PERCEPTIBLE_APP_ADJ (200)
     
     	SERVICE_ADJ (300)
     
     	HOME_APP_ADJ (400)
     
     	BACKUP_APP_ADJ (500)
     
     	HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ (600)
     
     	SERVICE_B_ADJ (700)
     
     	CACHED_APP_MIN_ADJ (900)
     
     	CACHED_APP_MAX_ADJ (1000)
     

   • 低于CACHED_APP_MIN_ADJ的进程可能被回收

3. 启动加速技术：

   • Zygote预加载优化
   • 进程快照（Snapshots）技术
   • 预分配虚拟机实例

六、设计哲学总结

1. 安全边界设计：

   • 每个进程拥有独立虚拟机实例
   • 通过Binder进行跨进程通信
   • 权限分级管理（签名/系统/普通）

2. 性能平衡艺术：

   • 冷启动（全新进程）vs 热启动（复用进程）
   • 内存占用与响应速度的权衡
   • 进程优先级与系统负载的动态调整

3. 可扩展架构：

   • 通过Intent Filter实现组件解耦
   • 支持多进程架构（android:process）
   • 提供丰富的进程间通信机制（AIDL/Messenger/Bundle）

通过这种精心设计的进程创建机制，Android系统实现了：

• 百万级应用的高效管理
• 跨应用组件的无缝协作
• 资源消耗与用户体验的完美平衡

理解这些底层机制，可以帮助开发者：

1. 优化应用启动速度（提升30%+）
2. 设计合理的多进程架构
3. 避免进程相关的稳定性问题
4. 实现更高效的后台服务

参考资料

• Android11系统源码分析：从binder trace视角看Activity冷启动(opens new window)
• pausetimeout问题流程分析及解决方案(opens new window)
• 基于 Android 13 的 Activity 启动流程分析(opens new window)
• Activity启动流程(五)请求并创建目标Activity进程(opens new window)
• Android13 Activity启动流程