Android系统默认Home应用程序(Launcher)的启动过程源代码分析

    xiaoxiao2025-10-21  6

    转自 :http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6767736

       在前面一篇文章中,我们分析了Android系统在启动时安装应用程序的过程,这些应用程序安装好之后,还需要有一个Home应用程序来负责把它们在桌面上展示出来,在Android系统中,这个默认的Home应用程序就是Launcher了,本文将详细分析Launcher应用程序的启动过程。

            Android系统的Home应用程序Launcher是由ActivityManagerService启动的,而ActivityManagerService和PackageManagerService一样,都是在开机时由SystemServer组件启动的,SystemServer组件首先是启动ePackageManagerServic,由它来负责安装系统的应用程序,具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析,系统中的应用程序安装好了以后,SystemServer组件接下来就要通过ActivityManagerService来启动Home应用程序Launcher了,Launcher在启动的时候便会通过PackageManagerServic把系统中已经安装好的应用程序以快捷图标的形式展示在桌面上,这样用户就可以使用这些应用程序了,整个过程如下图所示:

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            下面详细分析每一个步骤。

            Step 1. SystemServer.main

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中,具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 1。

            Step 2. SystemServer.init1

            这个函数是一个JNI方法,实现在 frameworks/base/services/jni/com_android_server_SystemServer.cpp文件中,具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 2。

            Step 3. libsystem_server.system_init

            函数system_init实现在libsystem_server库中,源代码位于frameworks/base/cmds/system_server/library/system_init.cpp文件中,具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 3。

            Step 4. AndroidRuntime.callStatic

            这个函数定义在frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp文件中,具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 4。

            Step 5. SystemServer.init2

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中,具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 5。

            Step 6. ServerThread.run

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中,具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 6。

            Step 7. ActivityManagerService.main

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中:

    [java]  view plain copy public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative           implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {       ......          public static final Context main(int factoryTest) {           AThread thr = new AThread();           thr.start();              synchronized (thr) {               while (thr.mService == null) {                   try {                       thr.wait();                   } catch (InterruptedException e) {                   }               }           }              ActivityManagerService m = thr.mService;           mSelf = m;           ActivityThread at = ActivityThread.systemMain();           mSystemThread = at;           Context context = at.getSystemContext();           m.mContext = context;           m.mFactoryTest = factoryTest;           m.mMainStack = new ActivityStack(m, context, true);              m.mBatteryStatsService.publish(context);           m.mUsageStatsService.publish(context);              synchronized (thr) {               thr.mReady = true;               thr.notifyAll();           }              m.startRunning(nullnullnullnull);              return context;       }          ......   }           这个函数首先通过AThread线程对象来内部创建了一个ActivityManagerService实例,然后将这个实例保存其成员变量mService中,接着又把这个ActivityManagerService实例保存在ActivityManagerService类的静态成员变量mSelf中,最后初始化其它成员变量,就结束了。

            Step 8. PackageManagerService.main

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/PackageManagerService.java文件中,具体可以参考前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析的Step 7。执行完这一步之后,系统中的应用程序的所有信息都保存在PackageManagerService中了,后面Home应用程序Launcher启动起来后,就会把PackageManagerService中的应用程序信息取出来,然后以快捷图标的形式展示在桌面上,后面我们将会看到这个过程。

            Step 9. ActivityManagerService.setSystemProcess

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中:

    [java]  view plain copy public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative           implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {       ......          public static void setSystemProcess() {           try {               ActivityManagerService m = mSelf;                  ServiceManager.addService("activity", m);               ServiceManager.addService("meminfo"new MemBinder(m));               if (MONITOR_CPU_USAGE) {                   ServiceManager.addService("cpuinfo"new CpuBinder(m));               }               ServiceManager.addService("permission"new PermissionController(m));                  ApplicationInfo info =                   mSelf.mContext.getPackageManager().getApplicationInfo(                   "android", STOCK_PM_FLAGS);               mSystemThread.installSystemApplicationInfo(info);                  synchronized (mSelf) {                   ProcessRecord app = mSelf.newProcessRecordLocked(                       mSystemThread.getApplicationThread(), info,                       info.processName);                   app.persistent = true;                   app.pid = MY_PID;                   app.maxAdj = SYSTEM_ADJ;                   mSelf.mProcessNames.put(app.processName, app.info.uid, app);                   synchronized (mSelf.mPidsSelfLocked) {                       mSelf.mPidsSelfLocked.put(app.pid, app);                   }                   mSelf.updateLruProcessLocked(app, truetrue);               }           } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {               throw new RuntimeException(                   "Unable to find android system package", e);           }       }       ......   }           这个函数首先是将这个ActivityManagerService实例添加到ServiceManager中去托管,这样其它地方就可以通过ServiceManager.getService接口来访问这个全局唯一的ActivityManagerService实例了,接着又通过调用mSystemThread.installSystemApplicationInfo函数来把应用程序框架层下面的android包加载进来 ,这里的mSystemThread是一个ActivityThread类型的实例变量,它是在上面的Step 7中创建的,后面就是一些其它的初始化工作了。

            Step 10.  ActivityManagerService.systemReady

            这个函数是在上面的Step 6中的ServerThread.run函数在将系统中的一系列服务都初始化完毕之后才调用的,它定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中:

    [java]  view plain copy public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative           implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {       ......          public void systemReady(final Runnable goingCallback) {           ......              synchronized (this) {               ......                  mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);           }       }          ......   }           这个函数的内容比较多,这里省去无关的部分,主要关心启动Home应用程序的逻辑,这里就是通过mMainStack.resumeTopActivityLocked函数来启动Home应用程序的了,这里的mMainStack是一个ActivityStack类型的实例变量。

            Step 11. ActivityStack.resumeTopActivityLocked

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中:

    [java]  view plain copy public class ActivityStack {       ......          final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {           // Find the first activity that is not finishing.           ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);              ......              if (next == null) {               // There are no more activities!  Let's just start up the               // Launcher...               if (mMainStack) {                   return mService.startHomeActivityLocked();               }           }              ......       }          ......   }           这里调用函数topRunningActivityLocked返回的是当前系统Activity堆栈最顶端的Activity,由于此时还没有Activity被启动过,因此,返回值为null,即next变量的值为null,于是就调用mService.startHomeActivityLocked语句,这里的mService就是前面在Step 7中创建的ActivityManagerService实例了。

            Step 12. ActivityManagerService.startHomeActivityLocked

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerServcie.java文件中:

    [java]  view plain copy public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative           implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {       ......          boolean startHomeActivityLocked() {           ......              Intent intent = new Intent(               mTopAction,               mTopData != null ? Uri.parse(mTopData) : null);           intent.setComponent(mTopComponent);           if (mFactoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) {               intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME);           }           ActivityInfo aInfo =               intent.resolveActivityInfo(mContext.getPackageManager(),               STOCK_PM_FLAGS);           if (aInfo != null) {               intent.setComponent(new ComponentName(                   aInfo.applicationInfo.packageName, aInfo.name));               // Don't do this if the home app is currently being               // instrumented.               ProcessRecord app = getProcessRecordLocked(aInfo.processName,                   aInfo.applicationInfo.uid);               if (app == null || app.instrumentationClass == null) {                   intent.setFlags(intent.getFlags() | Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);                   mMainStack.startActivityLocked(null, intent, nullnull0, aInfo,                       nullnull000falsefalse);               }           }              return true;       }          ......   }           函数首先创建一个CATEGORY_HOME类型的Intent,然后通过Intent.resolveActivityInfo函数向PackageManagerService查询Category类型为HOME的Activity,这里我们假设只有系统自带的Launcher应用程序注册了HOME类型的Activity(见packages/apps/Launcher2/AndroidManifest.xml文件):

    [html]  view plain copy <manifest       xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"       package="com.android.launcher"       android:sharedUserId="@string/sharedUserId"       >          ......          <application           android:name="com.android.launcher2.LauncherApplication"           android:process="@string/process"           android:label="@string/application_name"           android:icon="@drawable/ic_launcher_home">              <activity               android:name="com.android.launcher2.Launcher"               android:launchMode="singleTask"               android:clearTaskOnLaunch="true"               android:stateNotNeeded="true"               android:theme="@style/Theme"               android:screenOrientation="nosensor"               android:windowSoftInputMode="stateUnspecified|adjustPan">               <intent-filter>                   <action android:name="android.intent.action.MAIN" />                   <category android:name="android.intent.category.HOME" />                   <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />                   <category android:name="android.intent.category.MONKEY"/>                   </intent-filter>           </activity>              ......       </application>   </manifest>  

            因此,这里就返回com.android.launcher2.Launcher这个Activity了。由于是第一次启动这个Activity,接下来调用函数getProcessRecordLocked返回来的ProcessRecord值为null,于是,就调用mMainStack.startActivityLocked函数启动com.android.launcher2.Launcher这个Activity了,这里的mMainStack是一个ActivityStack类型的成员变量。

            Step 13.  ActivityStack.startActivityLocked

            这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStack.java文件中,具体可以参考Android应用程序启动过程源代码分析一文,这里就不详述了,在我们这个场景中,调用这个函数的最后结果就是把com.android.launcher2.Launcher启动起来,接着调用它的onCreate函数。

            Step 14. Launcher.onCreate

            这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/Launcher.java文件中:

    [java]  view plain copy public final class Launcher extends Activity           implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {       ......          @Override       protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {           ......              if (!mRestoring) {               mModel.startLoader(thistrue);           }              ......       }          ......   }           这里的mModel是一个LauncherModel类型的成员变量,这里通过调用它的startLoader成员函数来执行加应用程序的操作。

            Step 15. LauncherModel.startLoader

            这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中:

    [java]  view plain copy public class LauncherModel extends BroadcastReceiver {       ......          public void startLoader(Context context, boolean isLaunching) {           ......                      synchronized (mLock) {                        ......                           // Don't bother to start the thread if we know it's not going to do anything                        if (mCallbacks != null && mCallbacks.get() != null) {                            // If there is already one running, tell it to stop.                            LoaderTask oldTask = mLoaderTask;                            if (oldTask != null) {                                if (oldTask.isLaunching()) {                                    // don't downgrade isLaunching if we're already running                                    isLaunching = true;                                }                                oldTask.stopLocked();                    }                    mLoaderTask = new LoaderTask(context, isLaunching);                    sWorker.post(mLoaderTask);                   }              }       }          ......   }           这里不是直接加载应用程序,而是把加载应用程序的操作作为一个消息来处理。这里的sWorker是一个Handler,通过它的post方式把一个消息放在消息队列中去,然后系统就会调用传进去的参数mLoaderTask的run函数来处理这个消息,这个mLoaderTask是LoaderTask类型的实例,于是,下面就会执行LoaderTask类的run函数了。

            Step 16. LoaderTask.run

            这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中:

    [java]  view plain copy public class LauncherModel extends BroadcastReceiver {       ......          private class LoaderTask implements Runnable {           ......              public void run() {               ......                  keep_running: {                   ......                      // second step                   if (loadWorkspaceFirst) {                       ......                       loadAndBindAllApps();                   } else {                       ......                   }                      ......               }                  ......           }              ......       }          ......   }           这里调用loadAndBindAllApps成员函数来进一步操作。

            Step 17. LoaderTask.loadAndBindAllApps         这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中:

    [java]  view plain copy public class LauncherModel extends BroadcastReceiver {       ......          private class LoaderTask implements Runnable {           ......              private void loadAndBindAllApps() {               ......                  if (!mAllAppsLoaded) {                   loadAllAppsByBatch();                   if (mStopped) {                       return;                   }                   mAllAppsLoaded = true;               } else {                   onlyBindAllApps();               }           }                 ......       }          ......   }           由于还没有加载过应用程序,这里的mAllAppsLoaded为false,于是就继续调用loadAllAppsByBatch函数来进一步操作了。

            Step 18. LoaderTask.loadAllAppsByBatch         这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/LauncherModel.java文件中:

    [java]  view plain copy public class LauncherModel extends BroadcastReceiver {       ......          private class LoaderTask implements Runnable {           ......              private void loadAllAppsByBatch() {                ......                  final Intent mainIntent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN, null);               mainIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER);                  final PackageManager packageManager = mContext.getPackageManager();               List<ResolveInfo> apps = null;                  int N = Integer.MAX_VALUE;                  int startIndex;               int i=0;               int batchSize = -1;               while (i < N && !mStopped) {                   if (i == 0) {                       mAllAppsList.clear();                       ......                       apps = packageManager.queryIntentActivities(mainIntent, 0);                                              ......                          N = apps.size();                                              ......                          if (mBatchSize == 0) {                           batchSize = N;                       } else {                           batchSize = mBatchSize;                       }                          ......                          Collections.sort(apps,                           new ResolveInfo.DisplayNameComparator(packageManager));                   }                      startIndex = i;                   for (int j=0; i<N && j<batchSize; j++) {                       // This builds the icon bitmaps.                       mAllAppsList.add(new ApplicationInfo(apps.get(i), mIconCache));                       i++;                   }                      final boolean first = i <= batchSize;                   final Callbacks callbacks = tryGetCallbacks(oldCallbacks);                   final ArrayList<ApplicationInfo> added = mAllAppsList.added;                   mAllAppsList.added = new ArrayList<ApplicationInfo>();                                  mHandler.post(new Runnable() {                       public void run() {                           final long t = SystemClock.uptimeMillis();                           if (callbacks != null) {                               if (first) {                                   callbacks.bindAllApplications(added);                               } else {                                   callbacks.bindAppsAdded(added);                               }                               ......                           } else {                               ......                           }                       }                   });                      ......               }                  ......           }              ......       }          ......   }           函数首先构造一个CATEGORY_LAUNCHER类型的Intent:

    [java]  view plain copy final Intent mainIntent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN, null);   mainIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER);           接着从mContext变量中获得PackageManagerService的接口:

    [java]  view plain copy final PackageManager packageManager = mContext.getPackageManager();  

           下一步就是通过这个PackageManagerService.queryIntentActivities接口来取回所有Action类型为Intent.ACTION_MAIN,并且Category类型为Intent.CATEGORY_LAUNCHER的Activity了。

           我们先进入到PackageManagerService.queryIntentActivities函数中看看是如何获得这些Activity的,然后再回到这个函数中来看其余操作。

           Step 19. PackageManagerService.queryIntentActivities

           这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/PackageManagerService.java文件中:

    [java]  view plain copy class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub {       ......          public List<ResolveInfo> queryIntentActivities(Intent intent,               String resolvedType, int flags) {           ......              synchronized (mPackages) {               String pkgName = intent.getPackage();               if (pkgName == null) {                   return (List<ResolveInfo>)mActivities.queryIntent(intent,                           resolvedType, flags);               }                  ......           }              ......       }          ......   }  

            回忆前面一篇文章Android应用程序安装过程源代码分析,系统在前面的Step 8中启动PackageManagerService时,会把系统中的应用程序都解析一遍,然后把解析得到的Activity都保存在mActivities变量中,这里通过这个mActivities变量的queryIntent函数返回符合条件intent的Activity,这里要返回的便是Action类型为Intent.ACTION_MAIN,并且Category类型为Intent.CATEGORY_LAUNCHER的Activity了。

            回到Step 18中的 LoaderTask.loadAllAppsByBatch函数中,从queryIntentActivities函数调用处返回所要求的Activity后,便调用函数tryGetCallbacks(oldCallbacks)得到一个返CallBack接口,这个接口是由Launcher类实现的,接着调用这个接口的.bindAllApplications函数来进一步操作。注意,这里又是通过消息来处理加载应用程序的操作的。

            Step 20. Launcher.bindAllApplications

            这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/Launcher.java文件中:

    [java]  view plain copy public final class Launcher extends Activity           implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {       ......          private AllAppsView mAllAppsGrid;          ......          public void bindAllApplications(ArrayList<ApplicationInfo> apps) {           mAllAppsGrid.setApps(apps);       }          ......   }           这里的mAllAppsGrid是一个AllAppsView类型的变量,它的实际类型一般就是AllApps2D了。

            Step 21. AllApps2D.setApps

            这个函数定义在packages/apps/Launcher2/src/com/android/launcher2/AllApps2D.java文件中:

    [java]  view plain copy public class AllApps2D       extends RelativeLayout       implements AllAppsView,           AdapterView.OnItemClickListener,           AdapterView.OnItemLongClickListener,           View.OnKeyListener,           DragSource {          ......          public void setApps(ArrayList<ApplicationInfo> list) {           mAllAppsList.clear();           addApps(list);       }          public void addApps(ArrayList<ApplicationInfo> list) {           final int N = list.size();              for (int i=0; i<N; i++) {               final ApplicationInfo item = list.get(i);               int index = Collections.binarySearch(mAllAppsList, item,                   LauncherModel.APP_NAME_COMPARATOR);               if (index < 0) {                   index = -(index+1);               }               mAllAppsList.add(index, item);           }           mAppsAdapter.notifyDataSetChanged();       }          ......   }           函数setApps首先清空mAllAppsList列表,然后调用addApps函数来为上一步得到的每一个应用程序创建一个ApplicationInfo实例了,有了这些ApplicationInfo实例之后,就可以在桌面上展示系统中所有的应用程序了。

            到了这里,系统默认的Home应用程序Launcher就把PackageManagerService中的应用程序加载进来了,当我们在屏幕上点击下面这个图标时,就会把刚才加载好的应用程序以图标的形式展示出来了:

            点击这个按钮时,便会响应Launcher.onClick函数:

    [java]  view plain copy public final class Launcher extends Activity           implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {       ......          public void onClick(View v) {           Object tag = v.getTag();           if (tag instanceof ShortcutInfo) {               ......           } else if (tag instanceof FolderInfo) {               ......           } else if (v == mHandleView) {               if (isAllAppsVisible()) {                   ......               } else {                   showAllApps(true);               }           }       }          ......   }           接着就会调用showAllApps函数显示应用程序图标:

    [java]  view plain copy public final class Launcher extends Activity           implements View.OnClickListener, OnLongClickListener, LauncherModel.Callbacks, AllAppsView.Watcher {       ......          void showAllApps(boolean animated) {           mAllAppsGrid.zoom(1.0f, animated);              ((View) mAllAppsGrid).setFocusable(true);           ((View) mAllAppsGrid).requestFocus();              // TODO: fade these two too           mDeleteZone.setVisibility(View.GONE);       }          ......   }           这样我们就可以看到系统中的应用程序了:

            当点击上面的这些应用程序图标时,便会响应AllApps2D.onItemClick函数:

    [java]  view plain copy public class AllApps2D       extends RelativeLayout       implements AllAppsView,           AdapterView.OnItemClickListener,           AdapterView.OnItemLongClickListener,           View.OnKeyListener,           DragSource {          ......          public void onItemClick(AdapterView parent, View v, int position, long id) {           ApplicationInfo app = (ApplicationInfo) parent.getItemAtPosition(position);           mLauncher.startActivitySafely(app.intent, app);       }             ......   }<span style="font-family:Arial, Verdana, sans-serif;"><span style="white-space: normal;">   </span></span>  

            这里的成员变量mLauncher的类型为Launcher,于是就调用Launcher.startActivitySafely函数来启动应用程序了,这个过程具体可以参考Android应用程序启动过程源代码分析一文。

    相关资源:python入门教程(PDF版)
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