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Android四大组件之Activity--管理方式 1. 概览 2. Activity管理的基础

分类: IT文章 • 2024-06-17 08:57:01

Activity的管理有静态和动态两层涵义：

  • 静态是指Activity的代码组织结构，即Application中声明的Activity的集合，这些Activity被组织在一个APK中，有特定的包名。 在编写应用程序时，Activity对应到用户界面，它定义了用户界面的布局、交互行为、启动方式等，最重要的，是Activity的生命周期函数。 在应用进程看来，只需要按照Android定义的规范，实现生命周期函数的具体逻辑即可，所有的用户界面都遵循同一个规范。 编写完一个应用程序的所有用户界面，就算是完成了Activity的静态管理。

  • 动态是指Activity的运行调度方式，即Activity生命周期的执行过程中，内部数据结构的变化，Android对所有Activity进行统一管理。 在一个应用程序安装时，系统会解析出APK中所有Activity的信息，当显示APK中的用户界面时，就需要调度Activity的生命周期函数了。 系统进程(system_process)中维护了所有Activity的状态，管理中枢就是ActivityManagerService，Android为此做了精密的设计，采用 栈 作为基本的数据结构。

本文分析的Activity管理方式属于动态这个层面，也就是系统进程中针对Activity的调度机制。

2. Activity管理的基础

Activity的管理离不开基础的数据结构以及它们之间的相互关联， 所以，笔者会从基础的数据结构出发，分析类的属性和行为，并结合一些场景进行源码分析; 进一步，会分析各个类之间关联关系的构建过程。 这样一来，整个Activity管理运转的模型就清楚了，这个模型承载的很多业务，本文不会具体展开， 在Android四大组件之Activity–启动过程一文中，笔者会再详细介绍一种典型的业务。

2.1 数据结构

Activity管理相关的数据结构包括：

这些数据结构都是Java类，它们都属于系统进程的范畴，即对象的构建和销毁都在系统进程中完成，笔者将从类的属性和行为这两个角度来分析类的职能。 Android有一些约定俗成的函数命名方式，与Activity管理相关很多函数都会带有Locked后缀，表示这些函数需要进行多线程同步操作(synchronized)，它们会读/写一些多线程共享的数据，读者在分析代码的时候可以适当关注。

先上一张数据结构的概览图：

Android四大组件之Activity--管理方式 1. 概览 2. Activity管理的基础

图中的方框可以理解为一个中包含关系：譬如一个TaskRecord中包含多个ActivityRecord; 图中的连接线可以理解为等价关系，譬如同一个ActivityRecord会被TaskRecord和ProcessRecord引用，两者是从不同维度来管理ActivityRecord。

  • ActivityRecord是Activity管理的最小单位，它对应着一个用户界面;
  • TaskRecord也是一个栈式管理结构，每一个TaskRecord都可能存在一个或多个ActivityRecord，栈顶的ActivityRecord表示当前可见的界面;
  • ActivityStack是一个栈式管理结构，每一个ActivityStack都可能存在一个或多个TaskRecord，栈顶的TaskRecord表示当前可见的任务;
  • ActivityStackSupervisor管理着多个ActivityStack，但当前只会有一个获取焦点(Focused)的ActivityStack;
  • ProcessRecord记录着属于一个进程的所有ActivityRecord，运行在不同TaskRecord中的ActivityRecord可能是属于同一个 ProcessRecord。

ActivityRecord

ActivityRecord是AMS调度Activity的基本单位，它需要记录AndroidManifest.xml中所定义Activity的静态特征，同时， 也需要记录Activity在被调度时的状态变化，因此ActivityRecord这个类的属性比较多。

属性 描述
ActivityInfo 从<activity>标签中解析出来的信息，包含launchMode，permission，taskAffinity等
mActivityType Activity的类型有三种：APPLICATION_ACTIVITY_TYPE(应用)、HOME_ACTIVITY_TYPE(桌面)、RECENTS_ACTIVITY_TYPE(最近使用)
appToken 当前ActivityRecord的标识
packageName 当前所属的包名，这是由<activity>静态定义的
processName 当前所属的进程名，大部分情况都是由<activity>静态定义的，但也有例外
taskAffinity 相同taskAffinity的Activity会被分配到同一个任务栈中
intent 启动当前Activity的Intent
launchedFromUid 启动当前Activity的UID，即发起者的UID
launchedFromPackage 启动当前Activity的包名，即发起者的包名
resultTo 在当前ActivityRecord看来，resultTo表示上一个启动它的ActivityRecord，当需要启动另一个ActivityRecord，会把自己作为resultTo，传递给下一个ActivityRecord
state ActivityRecord所处的状态，初始值是ActivityState.INITIALIZING
app ActivityRecord的宿主进程
task ActivityRecord的宿主任务
inHistory 标识当前的ActivityRecord是否已经置入任务栈中
frontOfTask 标识当前的ActivityRecord是否处于任务栈的根部，即是否为进入任务栈的第一个ActivityRecord
newIntents Intent数组，用于暂存还没有调度到应用进程Activity的Intent

由于ActivityRecord是一个最基本的数据结构，所以其行为相对较少，大都是一些用于判定和更新当前ActivityRecord状态的函数：

行为 描述
putInHistory(), takeFromHistory(), isInHistory() 基于inHistory属性，来判定和更新ActivityRecord是否在任务栈的状态值
isHomeActivity(), isRecentsActivity(), isApplicationActivity() 基于mActivityType属性，判定Activity的类型
setTask() 设置ActivityRecord的宿主任务
deliverNewIntentLocked() 向当前ActivityRecord继续派发Intent。在一些场景下，位于任务栈顶的ActivityRecord会继续接受新的Intent(譬如以singleTop方式启动的同一个Activity)，这时候，会触发调度Activity.onNewIntent()函数
addNewIntentLocked() 如果Intent没有派发到应用进程，则通过该函数往newIntents数组中添加一个元素。

要理解ActivityRecord这个数据结构，可以从其构造函数出发，理解其属性在什么场景下会发生变化。 每次需要启动一个新的Activity时，都会构建一个ActivityRecord对象，这在ActivityStackSupervisor.startActivityLocked()函数中完成，构造一个ActivityRecord要传入的参数是相当多的：

ActivityRecord(ActivityManagerService _service, ProcessRecord _caller,
      int _launchedFromUid, String _launchedFromPackage, Intent _intent, String _resolvedType,
      ActivityInfo aInfo, Configuration _configuration,
      ActivityRecord _resultTo, String _resultWho, int _reqCode,
      boolean _componentSpecified, ActivityStackSupervisor supervisor,
      ActivityContainer container, Bundle options) {
    service = _service; // AMS对象
    appToken = new Token(this); //appToken可以进行跨进程传递，标识一个AR对象
    info = aInfo; //从AndroidManifest.xml中解析得到的Activity信息
    launchedFromUid = _launchedFromUid; //譬如从浏览器启动当前AR，那么该属性记录的就是浏览器的UID
    launchedFromPackage = _launchedFromPackage;
    userId = UserHandle.getUserId(aInfo.applicationInfo.uid);
    intent = _intent; //启动当前AR的Intent
    shortComponentName = _intent.getComponent().flattenToShortString();
    resolvedType = _resolvedType;
    componentSpecified = _componentSpecified;
    configuration = _configuration;
    resultTo = _resultTo; //记录上一个AR对象
    resultWho = _resultWho; //reslutTo的字符串标识
    requestCode = _reqCode; //上一个AR对象设定的Request Code
    state = ActivityState.INITIALIZING; //AR的状态，Activity调度时发生改变
    frontOfTask = false; //是否处于Task的根部，调整任务栈中AR顺序时，可能发生改变
    launchFailed = false;
    stopped = false; //pause操作完成状态位
    delayedResume = false;
    finishing = false; //stoped到finished之间的过渡状态位
    configDestroy = false;
    keysPaused = false; //如果置为true，则当前AR不再接受用户输入
    inHistory = false; //将AR压入任务栈后，该状态位被置为true
    visible = true;
    waitingVisible = false;
    nowVisible = false;
    idle = false;
    hasBeenLaunched = false;
    mStackSupervisor = supervisor;
    mInitialActivityContainer = container;
    if (options != null) {
        pendingOptions = new ActivityOptions(options);
        mLaunchTaskBehind = pendingOptions.getLaunchTaskBehind();
    }
    haveState = true;
    if (aInfo != null) {
        //根据aInfo给realActivity, taskAffinity, processName等属性赋值
        ...
    } else {
        //没有aInfo的情况下，赋予默认值
        realActivity = null;
        taskAffinity = null;
        stateNotNeeded

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