1.AMS 、PMS

1.AMS概述

AMS是系統的引導服務，應用程序的啟動、切換和排程、四大元件的啟動和管理都需要AMS的支援。從這裡可以看出AMS的功能會十分的繁多，當然它并不是一個類承擔這個重責，它有一些關聯類，這在文章後面會講到。AMS的涉及的知識點非常多，這篇文章主要會講解AMS的以下幾個知識點：

AMS的啟動流程。

AMS與程序啟動。

AMS家族。

2.AMS的啟動流程

AMS的啟動是在SyetemServer程序中啟動的，在Android系統啟動流程（三）解析SyetemServer程序啟動過程這篇文章中提及過，這裡從SyetemServer的main方法開始講起：

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

public static void main(String[] args) {

new SystemServer().run();

}

main方法中隻調用了SystemServer的run方法，如下所示。

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

private void run() {
       ...
           System.loadLibrary("android_servers");//1
       ...
           mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);//2
           LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);
       ...    
        try {
           Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER, "StartServices");
           startBootstrapServices();//3
           startCoreServices();//4
           startOtherServices();//5
       } catch (Throwable ex) {
           Slog.e("System", "******************************************");
           Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex);
           throw ex;
       } finally {
           Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
       }
       ...
   }

在注釋1處加載了動态庫libandroid_servers.so。

接下來在注釋2處建立SystemServiceManager，它會對系統的服務進行建立、啟動和生命周期管理。在注釋3中的startBootstrapServices方法中用SystemServiceManager啟動了ActivityManagerService、PowerManagerService、PackageManagerService等服務。

在注釋4處的startCoreServices方法中則啟動了BatteryService、UsageStatsService和WebViewUpdateService。注釋5處的startOtherServices方法中啟動了CameraService、AlarmManagerService、VrManagerService等服務。這些服務的父類均為SystemService。

從注釋3、4、5的方法可以看出，官方把系統服務分為了三種類型，分别是引導服務、核心服務和其他服務，其中其他服務是一些非緊要和一些不需要立即啟動的服務。

系統服務總共大約有80多個，我們主要來檢視引導服務AMS是如何啟動的，注釋3處的startBootstrapServices方法如下所示。

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
   private void startBootstrapServices() {
        Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class);
        // Activity manager runs the show.
        mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(
                ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();//1
        mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);
        mActivityManagerService.setInstaller(installer);
      ...
    }

在注釋1處調用了SystemServiceManager的startService方法，方法的參數是

ActivityManagerService.Lifecycle.class：

frameworks/base/services/core/java/com/android/server/SystemServiceManager.java
  @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T extends SystemService> T startService(Class<T> serviceClass) {
        try {
           ...
            final T service;
            try {
                Constructor<T> constructor = serviceClass.getConstructor(Context.class);//1
                service = constructor.newInstance(mContext);//2
            } catch (InstantiationException ex) {
              ...
            }
            // Register it.
            mServices.add(service);//3
            // Start it.
            try {
                service.onStart();//4
            } catch (RuntimeException ex) {
                throw new RuntimeException("Failed to start service " + name
                        + ": onStart threw an exception", ex);
            }
            return service;
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
        }
    }

startService方法傳入的參數是Lifecycle.class，Lifecycle繼承自SystemService。

首先，通過反射來建立Lifecycle執行個體，注釋1處得到傳進來的Lifecycle的構造器constructor，在注釋2處調用constructor的newInstance方法來建立Lifecycle類型的service對象。

接着在注釋3處将剛建立的service添加到ArrayList類型的mServices對象中來完成注冊。

最後在注釋4處調用service的onStart方法來啟動service，并傳回該service。Lifecycle是AMS的内部類，代碼如下所示。

frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java

 public static final class Lifecycle extends SystemService {
        private final ActivityManagerService mService;
        public Lifecycle(Context context) {
            super(context);
            mService = new ActivityManagerService(context);//1
        }
        @Override
        public void onStart() {
            mService.start();//2
        }
        public ActivityManagerService getService() {
            return mService;//3
        }
    }

上面的代碼結合SystemServiceManager的startService方法來分析，當通過反射來建立Lifecycle執行個體時，會調用注釋1處的方法建立AMS執行個體，當調用Lifecycle類型的service的onStart方法時，實際上是調用了注釋2處AMS的start方法。在SystemServer的startBootstrapServices方法的注釋1處，調用了如下代碼：

mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(

ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();

我們知道SystemServiceManager的startService方法最終會傳回Lifecycle類型的對象，緊接着又調用了Lifecycle的getService方法，這個方法會傳回AMS類型的mService對象，見注釋3處，這樣AMS執行個體就會被建立并且傳回。

3.AMS與程序啟動

在Android系統啟動流程（二）解析Zygote程序啟動過程這篇文章中，我提到了Zygote的Java架構層中，會建立一個Server端的Socket，這個Socket用來等待AMS來請求Zygote來建立新的應用程式程序。要啟動一個應用程式，首先要保證這個應用程式所需要的應用程式程序已經被啟動。AMS在啟動應用程式時會檢查這個應用程式需要的應用程式程序是否存在，不存在就會請求Zygote程序将需要的應用程式程序啟動。Service的啟動過程中會調用ActiveServices的bringUpServiceLocked方法，如下所示。

frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActiveServices.java

private String bringUpServiceLocked(ServiceRecord r, int intentFlags, boolean execInFg,
            boolean whileRestarting, boolean permissionsReviewRequired)
            throws TransactionTooLargeException {
  ...
  final String procName = r.processName;//1
  ProcessRecord app;
  if (!isolated) {
            app = mAm.getProcessRecordLocked(procName, r.appInfo.uid, false);//2
            if (DEBUG_MU) Slog.v(TAG_MU, "bringUpServiceLocked: appInfo.uid=" + r.appInfo.uid
                        + " app=" + app);
            if (app != null && app.thread != null) {//3
                try {
                    app.addPackage(r.appInfo.packageName, r.appInfo.versionCode,
                    mAm.mProcessStats);
                    realStartServiceLocked(r, app, execInFg);//4
                    return null;
                } catch (TransactionTooLargeException e) {
              ...
            }
        } else {
            app = r.isolatedProc;
        }
 if (app == null && !permissionsReviewRequired) {//5
            if ((app=mAm.startProcessLocked(procName, r.appInfo, true, intentFlags,
                    "service", r.name, false, isolated, false)) == null) {//6
              ...
            }
            if (isolated) {
                r.isolatedProc = app;
            }
        }
 ...     }

在注釋1處得到ServiceRecord的processName的值指派給procName ，其中ServiceRecord用來描述Service的android:process屬性。注釋2處将procName和Service的uid傳入到AMS的getProcessRecordLocked方法中，來查詢是否存在一個與Service對應的ProcessRecord類型的對象app，ProcessRecord主要用來記錄運作的應用程式程序的資訊。注釋5處判斷Service對應的app為null則說明用來運作Service的應用程式程序不存在，則調用注釋6處的AMS的startProcessLocked方法來建立對應的應用程式程序，具體的過程請檢視Android應用程式程序啟動過程（前篇）。

4.AMS家族

ActivityManager是一個和AMS相關聯的類，它主要對運作中的Activity進行管理，這些管理工作并不是由ActivityManager來處理的，而是交由AMS來處理，ActivityManager中的方法會通過ActivityManagerNative（以後簡稱AMN）的getDefault方法來得到ActivityManagerProxy(以後簡稱AMP)，通過AMP就可以和AMN進行通信，而AMN是一個抽象類，它會将功能交由它的子類AMS來處理，是以，AMP就是AMS的代理類。AMS作為系統核心服務，很多API是不會暴露給ActivityManager的，是以ActivityManager并不算是AMS家族一份子。

為了講解AMS家族，這裡拿Activity的啟動過程舉例，Activity的啟動過程中會調用Instrumentation的execStartActivity方法，如下所示。

frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java

public ActivityResult execStartActivity(
            Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
            Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
      ...
        try {
            intent.migrateExtraStreamToClipData();
            intent.prepareToLeaveProcess(who);
            int result = ActivityManagerNative.getDefault()
                .startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
                        intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
                        token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
                        requestCode, 0, null, options);
            checkStartActivityResult(result, intent);
        } catch (RemoteException e) {
            throw new RuntimeException("Failure from system", e);
        }
        return null;
    }

execStartActivity方法中會調用AMN的getDefault來擷取AMS的代理類AMP。接着調用了AMP的startActivity方法，先來檢視AMN的getDefault方法做了什麼，如下所示。