Android14 AMS 剖析之Activity 启动分析之 pause 前台 Activity

通俗易懂讲解Activity启动时暂停前台Activity的机制

一、为什么需要暂停前台Activity？

想象你正在用手机刷抖音，突然想打开微信回消息。这时系统需要完成两个关键操作：

1. 优雅退出当前界面：暂停抖音的播放，保存当前进度
2. 准备新界面登场：加载微信聊天界面

暂停前台Activity就像舞台换幕时的场景切换：

• 旧演员（前台Activity）需要暂时退场
• 新演员（新Activity）在后台准备登场
• 整个过程要保证观众（用户）看不到后台切换的混乱

二、暂停操作的触发时机

以下场景会触发暂停操作：

1. 启动新Activity：点击App图标/跳转新页面
2. 透明Activity覆盖：弹窗式界面（Dialog主题）出现
3. 锁屏操作：系统级界面覆盖当前应用
4. 横竖屏切换：配置变更导致的界面重建

三、系统如何执行暂停操作？（四步走战略）

1. 发起暂停指令（导演喊"卡"）

• 新Activity启动请求到达AMS（系统大管家）
• AMS通过Binder通知前台Activity所在进程："该暂停了"

2. 执行生命周期回调（演员谢幕流程）

java
	// 伪代码展示暂停流程

	public class ActivityThread {

	    void handlePauseActivity(IBinder token) {

	        // 1. 暂停界面绘制

	        ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);

	        r.activity.performPause();

	        

	        // 2. 通知WMS（窗口管理服务）

	        mWindowManager.startFreezingScreen(r.activity, r.config);

	    }

	}

	 

	// Activity的暂停实现

	public class Activity {

	    final void performPause() {

	        callActivityOnPause(); // 触发onPause()回调

	        mActivityTransitionState.setEnterActivityOptions(this, null);

	        mWindow.closeAllPanels(); // 关闭所有面板

	    }

	}

3. 冻结界面渲染（舞台灯光渐暗）

• WMS会执行以下操作：

  • 停止接收触摸事件
  • 冻结当前窗口Surface
  • 标记窗口状态为PAUSING

4. 返回执行结果（场记打板）

• 前台Activity通过ApplicationThread回复AMS："已暂停就绪"
• AMS收到确认后，继续新Activity的启动流程

四、暂停期间的特殊处理

1. 进程优先级调整

• 暂停的Activity所在进程会被降级：

  	前台进程 → 可见进程 → 服务进程 → 后台进程
  

• 防止进程被系统误杀，但允许在内存紧张时优先回收

2. 状态保存机制

• 自动保存非配置相关状态：

  java
  	// 系统自动保存/恢复的视图状态
  
  	onSaveInstanceState(Bundle outState) {
  
  	    outState.putInt("scroll_position", 100);
  
  	}
  

• 开发者需手动保存配置相关状态（如当前登录态）

3. 异常处理机制

• 设置暂停超时时间（默认10秒）

• 超时未完成会触发ANR：

  	Activity pause timeout for ActivityRecord
  

• 通过Trace文件定位卡顿原因

五、实际开发中的暂停优化技巧

1. 快速暂停策略

• 在onPause()中释放重型资源：

  java
  	@Override
  
  	protected void onPause() {
  
  	    super.onPause();
  
  	    if (isFinishing()) {
  
  	        releaseCamera(); // 释放相机资源
  
  	        stopBackgroundThread(); // 停止后台线程
  
  	    }
  
  	}
  

2. 状态保存优化

• 使用ViewModel保存业务数据：

  kotlin
  	class MyViewModel : ViewModel() {
  
  	    val data = MutableLiveData<String>()
  
  	}
  

• 避免在onSaveInstanceState()中保存大数据

3. 界面冻结处理

• 对复杂视图进行分层冻结：

  java
  	// 主线程执行
  
  	View rootView = getWindow().getDecorView().getRootView();
  
  	rootView.setDrawingCacheEnabled(true);
  
  	Bitmap cache = rootView.getDrawingCache();
  

六、暂停与恢复的完整生命周期

mermaid
	sequenceDiagram

	    participant User

	    participant AMS

	    participant OldActivity

	    participant NewActivity

	    

	    User->>AMS: 启动新Activity

	    AMS->>OldActivity: 发送暂停指令

	    OldActivity->>OldActivity: 执行onPause()

	    OldActivity-->>AMS: 暂停完成

	    AMS->>NewActivity: 启动新界面

	    NewActivity->>NewActivity: 执行onCreate/onResume

	    NewActivity-->>AMS: 就绪

	    AMS->>OldActivity: 发送停止指令（可选）

	    OldActivity->>OldActivity: 执行onStop()

七、设计哲学解析

1. 渐进式冻结：

   • 先暂停（PAUSED）再停止（STOPPED）
   • 类似电梯门关闭过程：先减速（暂停）再停止（完全关闭）

2. 安全边界设计：

   • 强制生命周期回调顺序：

     	onPause() → onStop() → onDestroy()
     

   • 防止出现"幽灵Activity"（已销毁但窗口残留）

3. 性能平衡艺术：

   • 暂停阶段完成80%的资源释放
   • 保留关键状态以便快速恢复
   • 类似汽车巡航控制：松开油门（暂停）但不熄火

通过这种精心设计的暂停机制，Android系统能够在界面切换时实现：

• 流畅的动画过渡（60fps要求）
• 合理的资源回收（内存节省30-50%）
• 可靠的状态恢复（数据丢失率<0.01%）

理解这些底层机制，可以帮助开发者：

1. 优化界面切换性能
2. 避免ANR等稳定性问题
3. 实现复杂的界面过渡效果
4. 开发响应更快的沉浸式应用