0. 前言 ?

從Android手機(jī)打開開關(guān)，到我們可以使用其中的app時(shí)，這個(gè)啟動(dòng)過(guò)程到底是怎么樣的？

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1.? 系統(tǒng)上電

當(dāng)給Android系統(tǒng)上電，在電源接通的瞬間，CPU內(nèi)的寄存器和各引腳均會(huì)被置為初始狀態(tài)，CPU復(fù)位之后，程序指針會(huì)指向啟動(dòng)地址，從該地址讀取并直接運(yùn)行啟動(dòng)程序的可執(zhí)行代碼，或者將可執(zhí)行代碼與數(shù)據(jù)載入CPU內(nèi)置的RAM中再運(yùn)行。這一段代碼，放在PC中，叫做BIOS，而在Android等嵌入式系統(tǒng)中就叫做Bootloader。

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2.? Bootloader引導(dǎo)程序

通過(guò)Bootloader引導(dǎo)程序，可以初始化硬件設(shè)備，建立內(nèi)存空間映射圖，為操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好環(huán)境，完成整個(gè)系統(tǒng)的加載啟動(dòng)任務(wù)。

?Bootloader是支持交互式操作的，一般刷機(jī)中會(huì)用到的Fastboot模式，就是在Bootloader啟動(dòng)之后，根據(jù)用戶輸入的指令（在手機(jī)上用音量鍵，Home健等操作），停留在當(dāng)前狀態(tài)。

而正常情況下，Bootloader程序執(zhí)行完成之后，就會(huì)開始加載Android操作系統(tǒng)。

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3.? 加載內(nèi)核

我們知道Android操作系統(tǒng)的內(nèi)核其實(shí)就是Linux內(nèi)核。當(dāng)Bootlader引導(dǎo)程序啟動(dòng)之后，就會(huì)進(jìn)入Linux的內(nèi)核引導(dǎo)階段。該階段會(huì)初始化內(nèi)核和設(shè)備驅(qū)動(dòng)，接著啟動(dòng)內(nèi)核，掛載文件系統(tǒng)，最后啟動(dòng)用戶空間進(jìn)程。

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4.? Init程序

Init程序是用戶空間的第一個(gè)進(jìn)程。它負(fù)責(zé)解析一個(gè)叫做init.rc的配置文件，啟動(dòng)Android系統(tǒng)底層運(yùn)行的一些服務(wù)進(jìn)程。

?init.rc文件定義了不同的Action和Service，其格式如下：

//Action是以關(guān)鍵字on來(lái)定義的，緊接著的boot是一個(gè)觸發(fā)條件 //如下面的action表明當(dāng)Android啟動(dòng)（boot）的時(shí)候，要做些什么事情 // Action boot之后的class_start core等，是Init程序在開機(jī)時(shí)會(huì)啟動(dòng)的服務(wù) //這些服務(wù)包括ueventd, servicemanager, void, zygote,installd, ril-daemon等，我們一般稱它們?yōu)槭刈o(hù)進(jìn)程 on boot ... class_start core class_start main //Service是以關(guān)鍵字servie來(lái)定義的，緊跟著的是其名字和其啟動(dòng)的文件 //如下會(huì)執(zhí)行/system/bin/serviemanager文件，并將其命名為servicemanager service servicemanager/system/bin/servicemanager #聲明一個(gè)service,而servicemanager則是其名字 class core #optioin, 該service屬于core類 usersystem $option,該service屬于System用戶 group System

Init程序同時(shí)也會(huì)開啟屬性服務(wù)，存放一些關(guān)于Android系統(tǒng)的全局系統(tǒng)設(shè)置信息。

最后，當(dāng)所有的Action和Service都啟動(dòng)完成之后，Init程序就會(huì)進(jìn)入一個(gè)無(wú)限的循環(huán)，監(jiān)聽系統(tǒng)中發(fā)生的事件，對(duì)一些事件進(jìn)行處理，比如重啟某些服務(wù)等。

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5.? ServiceManager

ServiceManager是Init程序啟動(dòng)的守護(hù)進(jìn)程之一，它是Android中Binder通信機(jī)制的基礎(chǔ)。

?ServiceManager提供了注冊(cè)，檢索服務(wù)的功能。在Zygote子進(jìn)程system_server啟動(dòng)的每一項(xiàng)服務(wù)都會(huì)將其注冊(cè)到ServiceManager中，由ServiceManager來(lái)統(tǒng)一進(jìn)行管理。值得注意的是，ServiceManager本身也是一個(gè)Service，所以它也會(huì)將自己注冊(cè)到自身上面。

?而ServiceManager啟動(dòng)的過(guò)程做了三件事：

（1）打開Binder設(shè)備，把Binder設(shè)備映射到內(nèi)核空間中，由于內(nèi)核空間是所有進(jìn)程共享的區(qū)域，所以借助這塊區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)程間資源的共享，從而達(dá)到進(jìn)程間通信。

（2）ServiceManager本身會(huì)變成一個(gè)ContextManager，即上面所說(shuō)的注冊(cè)到自己身上，負(fù)責(zé)各種Service的上下文管理。

（3）最終ServiceManager也是會(huì)進(jìn)入一個(gè)無(wú)限循環(huán)。

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6.? Zygote

Zygote也是由Init程序啟動(dòng)的其中一個(gè)服務(wù)，是Android中的第一個(gè)Dalvik虛擬機(jī)。在之后，所有的Dalvik虛擬機(jī)都是由Zygote孵化出來(lái)的，這是因?yàn)?/span>Android中每一個(gè)應(yīng)用都有著自己的進(jìn)程，而每一個(gè)進(jìn)程中都著一個(gè)Dalvik虛擬機(jī)，如果每起一個(gè)應(yīng)用就創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)，效率太低，而通過(guò)復(fù)制Zygote，不僅可以提高創(chuàng)建的速度，還能夠共享系統(tǒng)和框架的資源，可以大幅度提高應(yīng)用程序啟動(dòng)的效率。

?Zygote啟動(dòng)之后：

（1）首先會(huì)創(chuàng)建一個(gè)socket，等待某個(gè)客戶端的請(qǐng)求。

（2）接著創(chuàng)建其第一個(gè)子進(jìn)程system_server。system_server會(huì)開啟Android系統(tǒng)的Native Service和Java Service。

其中Native Service就是那些利用JNI實(shí)現(xiàn)的共享庫(kù)，而Java Service則是通過(guò)Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的ActivityManagerService等，都是在這個(gè)階段由system_server啟動(dòng)并注冊(cè)到一個(gè)叫ServiceManager的服務(wù)進(jìn)程中。

ActivityManagerService啟動(dòng)之后，會(huì)進(jìn)入到一個(gè)叫System Ready的狀態(tài)，而在其達(dá)到System Ready的狀態(tài)之前呢，就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)叫做Launcher的應(yīng)用，而這個(gè)Launcher就是Android系統(tǒng)啟動(dòng)成功之后見(jiàn)到的Home桌面了。

而在SystemReady的狀態(tài)，其會(huì)跟Zygote啟動(dòng)之初的Socket進(jìn)行通信，告訴Zygote一切已經(jīng)就緒。

（3）Zygote知道已經(jīng)啟動(dòng)成功，就開始進(jìn)入一個(gè)無(wú)限的循環(huán)，在Socket上等待請(qǐng)求的到來(lái)。

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至此，從Android手機(jī)上電的那一刻起，到加載內(nèi)核，到最后顯示Home桌面的整個(gè)過(guò)程就結(jié)束了。

7.? APK的安裝過(guò)程

Android系統(tǒng)啟動(dòng)的過(guò)程中會(huì)啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序管理服務(wù)PackageManagerService（系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候由SystemServer組件啟動(dòng)），這個(gè)服務(wù)負(fù)責(zé)掃描/system/framework、/system/app、/vendor/app、/data/app、/data/app-private五個(gè)目錄下的APK文件，然后解析該APK中的AndroidManifest.xml以獲得應(yīng)用程序相關(guān)信息，其中最重要的就是依據(jù)sharedUserId這個(gè)配置來(lái)讓系統(tǒng)確定每個(gè)APK運(yùn)行在哪個(gè)進(jìn)程。
繼而為這個(gè)APK分配Linux用戶ID、用戶組ID以便APK在系統(tǒng)中可以獲取到合適的運(yùn)行權(quán)限、資源訪問(wèn)權(quán)限。
最后將之前獲得的權(quán)限和APK安裝信息保存到本地的一個(gè)配置文件中，以便下次在安裝這些APK時(shí)可以將需要的APK信息很快速的恢復(fù)回來(lái)。

8.? 應(yīng)用啟動(dòng)流程

8.1? 應(yīng)用的冷熱啟動(dòng)

Android中的冷啟動(dòng)指當(dāng)啟動(dòng)應(yīng)用時(shí)，后臺(tái)沒(méi)有該應(yīng)用的進(jìn)程，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)重新創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程分配給該應(yīng)用所以會(huì)先創(chuàng)建和初始化Application類，再創(chuàng)建和初始化MainActivity類（包括一系列的測(cè)量、布局、繪制），最后顯示在界面上。

Android中的熱啟動(dòng)指當(dāng)啟動(dòng)應(yīng)用時(shí)，后臺(tái)已有該應(yīng)用的進(jìn)程（如按back鍵、home鍵，應(yīng)用雖然會(huì)退出，但是該應(yīng)用的進(jìn)程是依然會(huì)保留在后臺(tái)，可進(jìn)入任務(wù)列表查看），熱啟動(dòng)就不會(huì)走Application這步了。

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8.2? 應(yīng)用的啟動(dòng)流程

當(dāng)點(diǎn)擊app圖標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)從Zygote進(jìn)程中fork創(chuàng)建出一個(gè)新的進(jìn)程分配給該應(yīng)用，之后會(huì)依次創(chuàng)建和初始化Application類、創(chuàng)建MainActivity類、加載主題樣式Theme給MainActivity以及配置Activity層級(jí)上的一些屬性、再inflate布局、當(dāng)onCreate/onStart/onResume方法都走完了后最后才進(jìn)行contentView的measure/layout/draw顯示在界面上，所以直到這里，應(yīng)用的第一次啟動(dòng)才算完成，這時(shí)候我們看到的界面也就是所說(shuō)的第一幀。

總結(jié)一下，應(yīng)用的啟動(dòng)流程如下：

Application的構(gòu)造器方法——>attachBaseContext()——>onCreate()——>Activity的構(gòu)造方法——>onCreate()——>配置主題中背景等屬性——>onStart()——>onResume()——>測(cè)量布局繪制顯示在界面上

8.3? 啟動(dòng)時(shí)間優(yōu)化

可以通過(guò)adb shell命令的方式進(jìn)行測(cè)量應(yīng)用的啟動(dòng)時(shí)間：

adb shell am start -W [packageName]/[packageName.MainActivity]應(yīng)用初始化的時(shí)候采取以下策略可減少啟動(dòng)時(shí)間：

（1）在Application的構(gòu)造器方法、attachBaseContext()、onCreate()方法中不要進(jìn)行耗時(shí)操作的初始化。

（2）對(duì)于MainActivity，由于在獲取到第一幀前，需要對(duì)contentView進(jìn)行測(cè)量布局繪制操作，盡量減少布局的層次，考慮StubView的延遲加載策略，當(dāng)然在onCreate、onStart、onResume方法中也要避免做耗時(shí)操作。

感謝：

http://blog.csdn.net/linmiansheng/article/details/37728903

http://blog.csdn.net/u010687392/article/details/50518343

http://www.2cto.com/kf/201607/528367.html

http://www.jianshu.com/p/0b0d6f684580

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/qitian1/p/6461494.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android开发——Android系统启动以及APK安装、启动过程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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