Android中Service在新进程中的启动流程3

       

目录

1、AMS调用客户端onCreate前的准备工作

2、AMS调用客户端onCreate方法

3、AMS调用客户端的onBind方法

4、AMS调用客户端onStart前的准备

5、AMS调用客户端onStart方法

        还是先放上Service启动流程概览图，如下：

        上一篇文章， 我们分析到了第五步scheduleCreateService，该方法位于AMS的realStartServiceLocked方法调用中，我们说过当新进程启动之后，会通过AMS调用attachApplication，该方法通过最后调用了realStartServiceLocked，所以我们继续从该方法开始分析，代码如下：

    private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r,ProcessRecord app) throws RemoteException {//...//1、保存相关变量r.app = app;r.restartTime = r.lastActivity = SystemClock.uptimeMillis();app.services.add(r);//2、仔细看看？bumpServiceExecutingLocked(r, "create");updateLruProcessLocked(app, true, true);boolean created = false;try {//3、调用客户端的scheduleCreateService方法ensurePackageDexOpt(r.serviceInfo.packageName);app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo);r.postNotification();created = true;} finally {//...}//4调用绑定方法requestServiceBindingsLocked(r);//5、设置相关变量if (r.startRequested && r.callStart && r.pendingStarts.size() == 0) {r.lastStartId++;if (r.lastStartId < 1) {r.lastStartId = 1;}r.pendingStarts.add(new ServiceRecord.StartItem(r, r.lastStartId, null, -1));}//6、调用onStartsendServiceArgsLocked(r, true);}

        这里再深入分析下该方法，主要涉及以下几点：

  1. r.app = app：把ProcessRecord保存到ServiceRecord中，表示服务ServiceRecord服务r运行于ProcessRecord对象app中。app.services.add(r)：把服务ServiceRecord服务对象r保存到ProcessRecord对象的services集合中，表示ProcessRecord进程中运行了哪些服务。
  2. bumpServiceExecutingLocked(r, "create")：这里待会分析，主要是调用服务onCreate前，AMS需要做些工作。
  3. scheduleCreateService：该方法最后会调用客户端服务的onCreate方法。
  4. requestServiceBindingsLocked(r)：该方法最后会调用客户端服务的onBind方法。
  5. 调用客户端onStart之前的一些准备工作。
  6. 调用客户端的onStart

        下面我们一步步分析以上几点（第一点以及比较明确，不再说明）

1、AMS调用客户端onCreate前的准备工作

        我们知道在服务的onCreate方法中执行太久会导致系统弹窗ANR，这是如何实现的呢？玄机就在这里，我们分析下调用bumpServiceExecutingLocked(r, "create")，代码如下：

    private final void bumpServiceExecutingLocked(ServiceRecord r, String why) {//...long now = SystemClock.uptimeMillis();if (r.executeNesting == 0 && r.app != null) {if (r.app.executingServices.size() == 0) {Message msg = mHandler.obtainMessage(SERVICE_TIMEOUT_MSG);msg.obj = r.app;mHandler.sendMessageAtTime(msg, now+SERVICE_TIMEOUT);}r.app.executingServices.add(r);}r.executeNesting++;//主要用于计时，看服务是否允许超时，超时则会ANRr.executingStart = now;}

        发送了消息SERVICE_TIMEOUT_MSG，延时SERVICE_TIMEOUT，时间是20s；所以onCreate执行的时间最多及时20s，我们看看超时的处理，也是位于AMS中，跟踪到逻辑如下：

    void serviceTimeout(ProcessRecord proc) {String anrMessage = null;synchronized(this) {if (proc.executingServices.size() == 0 || proc.thread == null) {return;}long maxTime = SystemClock.uptimeMillis() - SERVICE_TIMEOUT;Iterator<ServiceRecord> it = proc.executingServices.iterator();ServiceRecord timeout = null;long nextTime = 0;while (it.hasNext()) {ServiceRecord sr = it.next();if (sr.executingStart < maxTime) {timeout = sr;break;}if (sr.executingStart > nextTime) {nextTime = sr.executingStart;}}if (timeout != null && mLruProcesses.contains(proc)) {Slog.w(TAG, "Timeout executing service: " + timeout);anrMessage = "Executing service " + timeout.shortName;} else {Message msg = mHandler.obtainMessage(SERVICE_TIMEOUT_MSG);msg.obj = proc;mHandler.sendMessageAtTime(msg, nextTime+SERVICE_TIMEOUT);}}if (anrMessage != null) {appNotResponding(proc, null, null, anrMessage);}}

         遍历ProcessRecord对象中的集合executingServices，看是否有超时的服务，如果有最后会调用appNotResponding，也就弹出了ANR弹窗。

2、AMS调用客户端onCreate方法

        现在来看看app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo)如何调用到客户端的onCreate方法呢。

        我们知道该方法会进入到ActivityThread的scheduleCreateService方法（严格来说是ApplicationThread）中，代码如下：

        public final void scheduleCreateService(IBinder token,ServiceInfo info) {CreateServiceData s = new CreateServiceData();s.token = token;s.info = info;queueOrSendMessage(H.CREATE_SERVICE, s);}

        发送了个CREATE_SERVICE消息，该消息的处理如下：

    private final void handleCreateService(CreateServiceData data) {//...LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(data.info.applicationInfo);Service service = null;try {//1 加载服务类java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();} catch (Exception e) {//...}try {//2 创建ContextImpl对象ContextImpl context = new ContextImpl();context.init(packageInfo, null, this);Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);context.setOuterContext(service);service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,ActivityManagerNative.getDefault());//3 调用服务的onCreate方法service.onCreate();mServices.put(data.token, service);try {//4 服务执行完通知AMSActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(data.token, 0, 0, 0);} catch (RemoteException e) {// nothing to do.}} catch (Exception e) {//....}}

         主要有以下几个关键点：

  1. 通过loadClass加载我们实现的服务类，比如MyService。
  2. 创建ContextImpl对象，所以我们在服务Service里面调用的相关Context方法最终都是由这里创建的ContextImpl对象实现的。
  3. 调用服务的onCreate方法，这是我们需要实现的服务生命周期方法。
  4. 服务执行完onCreate方法后调用serviceDoneExecuting(
                            data.token, 0, 0, 0)通知AMS。

        主要看看第四点做了啥，serviceDoneExecuting的实现位于AMS中，代码如下：

    public void serviceDoneExecuting(IBinder token, int type, int startId, int res) {synchronized(this) {//...ServiceRecord r = (ServiceRecord)token;boolean inStopping = mStoppingServices.contains(token);if (r != null) {if (r != token) {//...return;}//1、不会走这里if (type == 1) {//...}final long origId = Binder.clearCallingIdentity();//2serviceDoneExecutingLocked(r, inStopping);Binder.restoreCallingIdentity(origId);} else {//...}}}

        参数type为0，所第一处不会进入；继续调用serviceDoneExecutingLocked，代码如下：

 

    public void serviceDoneExecutingLocked(ServiceRecord r, boolean inStopping) {//...r.executeNesting--;if (r.executeNesting <= 0 && r.app != null) {//移除正在执行的服务r.app.executingServices.remove(r);if (r.app.executingServices.size() == 0) {//1mHandler.removeMessages(SERVICE_TIMEOUT_MSG, r.app);}if (inStopping) {//移除已经停止的服务mStoppingServices.remove(r);r.bindings.clear();}updateOomAdjLocked(r.app);}}

        标记1处移除了延时消息SERVICE_TIMEOUT_MSG ，而该消息正是执行方法bumpServiceExecutingLocked时post的，这里移除掉就不会有ANR产生了。

        所以我们是不是已经清楚了为啥Service的onCreate方法耗时太久会产生ANR呢？其实正是因为在调用客户端Service的onCreate之前，AMS悄悄的post了一个延时消息SERVICE_TIMEOUT_MSG，时间是20s，要是客户端的onCreate在20s内执行完了，就会把延时消息移除掉，这样就不会产生ANR了，反之则AMS会弹窗ANR。

3、AMS调用客户端的onBind方法

        我们继续分析，接下来是requestServiceBindingsLocked方法调用，代码如下：

    private final void requestServiceBindingsLocked(ServiceRecord r) {Iterator<IntentBindRecord> bindings = r.bindings.values().iterator();while (bindings.hasNext()) {IntentBindRecord i = bindings.next();if (!requestServiceBindingLocked(r, i, false)) {break;}}}

         IntentBindRecord代表了绑定到该服务的客户端，这里遍历绑定了的对象，然后调用方法requestServiceBindingLocked，代码如下：

    private final boolean requestServiceBindingLocked(ServiceRecord r,IntentBindRecord i, boolean rebind) {//假如服务还没起来，不能调用onBind，直接返回了if (r.app == null || r.app.thread == null) {// If service is not currently running, can't yet bind.return false;}if ((!i.requested || rebind) && i.apps.size() > 0) {try {bumpServiceExecutingLocked(r, "bind");r.app.thread.scheduleBindService(r, i.intent.getIntent(), rebind);if (!rebind) {i.requested = true;}i.hasBound = true;i.doRebind = false;} catch (RemoteException e) {return false;}}return true;}

        套路与调用客户端的onCreate方法是一致的，先调用bumpServiceExecutingLocked方法post一个延时消息，然后调用scheduleBindService，该方法最终会走到ActivityThread的 handleBindService中，代码如下：

    private final void handleBindService(BindServiceData data) {Service s = mServices.get(data.token);if (s != null) {try {data.intent.setExtrasClassLoader(s.getClassLoader());try {if (!data.rebind) {//绑定服务IBinder binder = s.onBind(data.intent);ActivityManagerNative.getDefault().publishService(data.token, data.intent, binder);} else {//重新绑定s.onRebind(data.intent);ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(data.token, 0, 0, 0);}ensureJitEnabled();} catch (RemoteException ex) {}} catch (Exception e) {//...}}}

         根据标识data.rebind判断是重新绑定还是首次绑定，首次绑定会调用onBind（然后调用AMS的publishServie发布服务，读者可以自己分析发布服务做了些啥）；重新绑定调用onRebind，然后调用AMS的serviceDoneExecuting方法，从AMS调用onCreate的分析中我们知道方法serviceDoneExecuting的作用就是移除延时消息，避免ANR产生（publishService最后也会调用方法serviceDoneExecuting，所以也不会出现ANR）。

4、AMS调用客户端onStart前的准备

        这比较简单，代码注释清楚了，不再重复说明，代码如下：

    private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r,ProcessRecord app) throws RemoteException {//....//在调用onStart前创建了个StartItem并放入集合pendingStarts中if (r.startRequested && r.callStart && r.pendingStarts.size() == 0) {r.lastStartId++;if (r.lastStartId < 1) {r.lastStartId = 1;}r.pendingStarts.add(new ServiceRecord.StartItem(r, r.lastStartId, null, -1));}sendServiceArgsLocked(r, true);}

5、AMS调用客户端onStart方法

        最后是AMS对onStart方法的调用，sendServiceArgsLocked代码如下：

    private final void sendServiceArgsLocked(ServiceRecord r,boolean oomAdjusted) {final int N = r.pendingStarts.size();if (N == 0) {return;}while (r.pendingStarts.size() > 0) {try {//1 ServiceRecord.StartItem si = r.pendingStarts.remove(0);if (si.intent == null) {continue;}si.deliveredTime = SystemClock.uptimeMillis();r.deliveredStarts.add(si);si.deliveryCount++;//...//2bumpServiceExecutingLocked(r, "start");if (!oomAdjusted) {oomAdjusted = true;updateOomAdjLocked(r.app);}int flags = 0;if (si.deliveryCount > 0) {flags |= Service.START_FLAG_RETRY;}if (si.doneExecutingCount > 0) {flags |= Service.START_FLAG_REDELIVERY;}//3r.app.thread.scheduleServiceArgs(r, si.id, flags, si.intent);} catch (RemoteException e) {//....break;} catch (Exception e) {Slog.w(TAG, "Unexpected exception", e);break;}}}

        还是对几个关键点说明如下：

  1. 取出上一步放入pendingStarts中的StartItem对象，并记录了deliveredTime和deliveredCount。
  2. 调用bumpServiceExecutingLocked(r, "start")，套路与上面分析的一致。
  3. 调用客户端的scheduleServiceArgs。

        我们重点看看scheduleServiceArgs在客户端侧的实现，一路跟踪下去，最后调用了方法handleServiceArgs方法，代码如下：

    private final void handleServiceArgs(ServiceArgsData data) {Service s = mServices.get(data.token);if (s != null) {try {if (data.args != null) {data.args.setExtrasClassLoader(s.getClassLoader());}//1 调用onStartCommandint res = s.onStartCommand(data.args, data.flags, data.startId);QueuedWork.waitToFinish();try {//2 调用serviceDoneExecutingActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(data.token, 1, data.startId, res);} catch (RemoteException e) {// nothing to do.}ensureJitEnabled();} catch (Exception e) {//...}}}

        首先是调用onStartCommand方法，然后其返回值作为参数调用AMS侧的方法serviceDoneExecuting(data.token, 1, data.startId, res)，注意第二个参数为1，返回值为最后一个参数，我们再次看看serviceDoneExecuting的相关实现，代码如下：

    public void serviceDoneExecuting(IBinder token, int type, int startId, int res) {synchronized(this) {//...ServiceRecord r = (ServiceRecord)token;boolean inStopping = mStoppingServices.contains(token);if (r != null) {if (r != token) {//...return;}//1 这次会进入这个分支了if (type == 1) {// This is a call from a service start...  take care of// book-keeping.r.callStart = true;switch (res) {case Service.START_STICKY_COMPATIBILITY:case Service.START_STICKY: {// We are done with the associated start arguments.r.findDeliveredStart(startId, true);// Don't stop if killed.r.stopIfKilled = false;break;}case Service.START_NOT_STICKY: {// We are done with the associated start arguments.r.findDeliveredStart(startId, true);if (r.lastStartId == startId) {// There is no more work, and this service// doesn't want to hang around if killed.r.stopIfKilled = true;}break;}case Service.START_REDELIVER_INTENT: {// We'll keep this item until they explicitly// call stop for it, but keep track of the fact// that it was delivered.ServiceRecord.StartItem si = r.findDeliveredStart(startId, false);if (si != null) {si.deliveryCount = 0;si.doneExecutingCount++;// Don't stop if killed.r.stopIfKilled = true;}break;}default:throw new IllegalArgumentException("Unknown service start result: " + res);}if (res == Service.START_STICKY_COMPATIBILITY) {r.callStart = false;}}final long origId = Binder.clearCallingIdentity();serviceDoneExecutingLocked(r, inStopping);Binder.restoreCallingIdentity(origId);} else {//...}}}

        这次type参数为1，所以会用到onStartCommond的返回值res了，我们知道onStartCommond的返回值有START_STICKY_COMPATIBILITY、START_STICKY、START_NOT_STICKY、START_REDELIVER_INTENT。对这些参数的处理就在AMS侧的这个方法中。

  1. START_STICKY：粘性的”。服务被异常kill掉，保留service的状态为开始状态，但不保留递送的intent对象。随后系统会尝试重新创建service，由于服务状态为开始状态，所以创建服务后一定会调用onStartCommand(Intent,int,int)方法。如果在此期间没有任何启动命令被传递到service，那么参数Intent将为null。
  2. START_NOT_STICKY：“非粘性的”。使用这个返回值时，如果在执行完onStartCommand后，服务被异常kill掉，系统不会自动重启该服务。
  3. START_REDELIVER_INTENT：重传Intent。使用这个返回值时，如果在执行完onStartCommand后，服务被异常kill掉，系统会自动重启该服务，并将Intent的值传入。
  4. START_STICKY_COMPATIBILITY：START_STICKY的兼容版本，但不保证服务被kill后一定能重启。

         所以我们可以根据业务需求，在重写onStartCommond方法的时候返回不同的值。

        startService的启动流程终于说完了；当然还有很多地方没有提到，但是我们可以这个流程为线索，一步步探索AMS中相关的实现，不至于密室在代码的海洋中，让自己对AMS有更深入的理解。

        最后恭喜你已学习完了startService的启动流程，还有疑问或者需要从新再次学习该启动流程，可以从这里进入：

  1. Android中Service在新进程中的启动流程-CSDN博客
  2. Android中Service在新进程中的启动流程2-CSDN博客

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