Android之framework开发的初理解

本文参考自zheng_weichao的文章

概述

最近在学习framework所以近期会把学到的东西总结出来写成文章，我们知道任何控制类程序都有一个入口，Android肯定也是有，查阅资料知道了Android framework包含三个小伙伴：服务端、客户端、linux驱动。
其实我们写的App并不是一个完整的程序。我们写的只是一个套件组，就是一堆Activity，Service等等的组件。这个套件组给Framework框架组合在一起才是一个完整的程序。在这里先说一个概念，也就是EIT模型。E是Engine发动机，I是Interface接口，T是tire轮胎。也就是发动机通过接口接上轮胎，然后车子才能跑。然后框架提供的就是E&I，一般框架都是提供发动机和接口，让我们来做轮胎，然后装上就可以跑起来了。（这里的I也可以理解为抽象函数，因为抽象函数就相当于接口嘛）抽象类也就是把发动机和接口，放在一个类里。像Activity，提供了一个接口函数（卡隼函数）onCreate（），我们写myActivity，就要重写onCreate（），Activity这个抽象类就是发动机，onCreate（）就是接口，myActivity就是轮胎。当框架要Activity运行的时候调onCreate（）方法，就带动了myActivity的运行。我们写在onCreate（）中的代码就得到了执行。

Android框架这样做的好处就是牢牢掌握控制权，要求开发者必须在我给你的接口中装填代码，我框架内容千变万化你都不用管，你老老实实在我给你的接口填代码就行了，整个生命周期都由我框架来掌控。试想，如果不通过这种模式，不是给App开发者提供接口，而是直接的函数调用，那框架就要受制于App开发者，这个函数用的人越多，函数改动的成本就越高。框架就被迫不能改变，慢慢也就死了。而通过EIT模型，提供给开发者的只是一个接口，框架对App开发者就是透明的，你只需要在接口中做事就行了，这样就更规范和灵活。关于什么时候new Activity的对象是由Framework框架来控制的。Manifest文件里把Activity注册上，是因为Framework框架要new Activity的时候知道去哪找这个子类。而且这个对象有什么初始值，比如响应什么样的intent。这样App的启动也就好理解了，点击桌面图标，由FrameWork框架捕获这个事件，去找这个图标对应的App的Manifest里面找到要启动的第一个Activity，就是那个在Manifest里注明是main和luncher的。然后由Framework框架new出这个myActivity对象。自然也就new出了基类Activity对象，然后Framework框架调用Activity的onCreate（），实际对象是myActivity，执行的也就是myActivity的onCreate（）。这时候App就启动了。

由此可见，任何控制类程序都有一个入口，安卓应用程序同样也是。
Android framework包含三个小伙伴：服务端、客户端、linux驱动。

服务端

服务端主要包含两个很重要的类：WindowManagerService（WMS）和ActivityManagerService（AMS）。

客户端

客户端包含以下类：

• ActivityThread：是安卓应用程序的主线程类，也就是UI线程或者称为主线程，所有的处理用户消息，以及绘制页面的工作都在该线程中完成。

• Activity： ActivityThread会根据用户的操作选择让哪个Activity对象上它的船。

• PhoneWindow：富二代，继承于牛气的Window类，自己屋里住着一个DecorView对象，像它老爸喜欢制定规则提供了一些通用窗口操作API。

• Window：富一代，长得比较抽象，喜欢制定规则提供了一些通用的窗口操作API。它不喜欢被人管。所以呢，注意：WindowManagerService管理的窗口不是Window类，其实是View和ViewGroup。

• DecorView：很能干的家伙，家产来自FrameLayout，比较注重外在喜欢打扮，DecorView是对FrameLayout进行了一些修饰，从名字就可以看出来。

• ViewRoot：小管家。继承于Handler，主要作用是把WMS的IPC调用转换为本地的一个异步调用。

• W类：ViewRoot小助手，继承于binder，是ViewRoot内部类。主要帮助ViewRoot实现把WMS的IPC调用转换为本地的一个异步调用。

• WindowManager：客户端如果想创建一个窗口得先告诉WindowManager一声，然后它再和WindowManagerService交流一下看看能不能创建，客户端不能直接和WMS交互。

Linux驱动

Linux驱动和Framework相关的主要是两个部分：画家SurfaceFlingger和快递员Binder。

每一个窗口都对应一个画Surface，SF主要是把各个Surface显示到同一屏幕上。Binder是提供跨进程的消息传递。

从apk程序的运行过程去看看上面各个组件在啥时候干啥活的

ActivityThread从main()函数中就开始动起来，然后调用prepareMainLooper()为UI线程创建一个消息快递通道即MessageQueue。

接着创建ActivityThread对象，创建过程会创建一个消息装卸工Handler对象和一个快递员Binder对象，其中Binder负责接收远程Ams的IPC调用，接收到调用后让Handler把消息装到消息快递队列，UI线程很忙的都是异步的从消息快递队列中取出消息并执行相应操作，比如 start、stop、pause。

然后UI线程让队列调用Looper.loop()方法进入消息循环体，进入后就会不断地从消息队列中读取并处理消息。

当ActivityThread接收到Ams发送start某个Activity的快递后就会创建指定的Activity对象。Activity会先按窗户再去按玻璃和贴窗花，所以先创建PhoneWindow->DecorView->创建相应的View或ViewGroup。创建完成后就可以让大家欣赏了，调用WindowManager把界面显示到屏幕上，然后创建ViewRoot，然后调用Wms提供的远程接口添加一个窗口并显示到屏幕上。

接下来就是用户的操作，事件线程不断的把消息快递发到事件队列中去，然后事件分发线程秘书逐个取出消息，然后调用Wms中的相应函数处理该消息。

自定义的线程和UI线程有什么区别？

UI线程是从ActivityThread运行的，在该类的main()方法中已经使用了Looper.prepareMainLooper()为该线程添加了Looper对象，已经为该线程创建了消息队列，是自带秘书光环的。因此，我们才可以在Activity中去定义Handler对象，因为创建Handler对象时其线程必须已经创建了消息队列，装卸工得配运输带要不然没法干活。而普通的Thread则没有默认创建消息队列，所以不能直接在Thread中直接定义Handler，这个就是我们不懂程序运行原理导致的困惑

Android的线程

1. 安卓程序中都有哪些线程？

   客户端小伙伴至少包含三个线程小弟，Activity启动后会创建一个ViewRoot.W对象，同时ActivityThread会创建一个ApplicationThread对象，这两个对象继承消息总管Binder，每个Binder对应一个线程，负责接收Linux Binder驱动发送的IPC调用。还有一个是UI线程呗。

2. UI线程是什么？

   一直在倾听用户的心声，所有的处理用户消息，以及绘制页面的工作都在该线程中完成。

3. 自定义的线程和UI线程有什么区别？

   UI线程是从ActivityThread运行的，在该类的main()方法中已经使用了Looper.prepareMainLooper()为该线程添加了Looper对象，已经为该线程创建了消息队列，是自带秘书光环的。因此，我们才可以在Activity中去定义Handler对象，因为创建Handler对象时其线程必须已经创建了消息队列，装卸工得配运输带要不然没法干活。而普通的Thread则没有默认创建消息队列，所以不能直接在Thread中直接定义Handler，这个就是我们不懂程序运行原理导致的困惑。

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