4.2.1 AppRuntime分析

AppRuntime类的声明和实现均在App_main.cpp中，它是从AndroidRuntime类派生出来的，图4-1显示了这两个类的关系和一些重要函数： :-:  图4-1 AppRuntime和AndroidRuntime的关系 由上图我们可知： - AppRuntime重载了onStarted、onZygoteInit和onExit函数。 前面的代码中调用了AndroidRuntime的start函数，由图4-1可知，这个start函数使用的是基类AndroidRuntime的start，我们来分析一下它，注意它的调用参数。 **AndroidRuntime.cpp** ~~~ void AndroidRuntime::start(const char*className, const bool startSystemServer) { //className的值是"com.android.internal.os.ZygoteInit" //startSystemServer的值是true char*slashClassName = NULL; char*cp; JNIEnv* env; blockSigpipe();//处理SIGPIPE信号 ...... constchar* rootDir = getenv("ANDROID_ROOT"); if (rootDir == NULL) { //如果环境变量中没有ANDROID_ROOT,则新增该变量，并设置值为“/system" rootDir = “/system"; ...... setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1); } //① 创建虚拟机 if(startVm(&mJavaVM, &env) != 0) goto bail; //②注册JNI函数 if(startReg(env) < 0) { goto bail; } jclassstringClass; jobjectArray strArray; jstring classNameStr; jstring startSystemServerStr; stringClass = env->FindClass("java/lang/String"); //创建一个有两个元素的String数组，即Java代码 String strArray[] = new String[2] strArray = env->NewObjectArray(2, stringClass, NULL); classNameStr = env->NewStringUTF(className); //设置第一个元素为"com.android.internal.os.ZygoteInit" env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr); startSystemServerStr = env->NewStringUTF(startSystemServer ? "true" : "false"); //设置第二个元素为"true"，注意这两个元素都是String类型，即字符串。 env->SetObjectArrayElement(strArray, 1, startSystemServerStr); jclassstartClass; jmethodID startMeth; slashClassName = strdup(className); /* 将字符串“com.android.internal.os.ZygoteInit”中的“. ”换成“/”， 这样就变成了“com/android/internal/os/ZygoteInit”,这个名字符合JNI规范， 我们可将其简称为ZygoteInit类。 */ for(cp = slashClassName; *cp != '\0'; cp++) if(*cp == '.') *cp = '/'; startClass = env->FindClass(slashClassName); ...... //找到ZygoteInit类的static main函数的jMethodId。 startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main", "([Ljava/lang/String;)V"); ...... /* ③通过JNI调用Java函数，注意调用的函数是main，所属的类是 com.android.internal.os.ZygoteInit，传递的参数是 “com.android.internal.os.ZygoteInit true”， 调用ZygoteInit的main函数后，Zygote便进入了Java世界！ 也就是说，Zygote是开创Android系统中Java世界的盘古。 */ env->CallStaticVoidMethod(startClass,startMeth, strArray); //Zygote退出，在正常情况下，Zygote不需要退出。 if(mJavaVM->DetachCurrentThread() != JNI_OK) LOGW("Warning: unable to detach main thread\n"); if(mJavaVM->DestroyJavaVM() != 0) LOGW("Warning: VM did not shut down cleanly\n"); bail: free(slashClassName); } ~~~ 通过上面的分析，我们找到了三个关键点，它们共同组成了开创Android系统中Java世界的三部曲。现在让我们来具体地观察它们。 1. 创建虚拟机——startVm 我们先看三部曲中的第一部：startVm，这个函数没有特别之处，就是调用JNI的虚拟机创建函数，但是虚拟机创建时的一些参数却是在startVm中被确定的，其代码如下所示： **AndroidRuntime.cpp** ~~~ int AndroidRuntime::startVm(JavaVM** pJavaVM,JNIEnv** pEnv) { //这个函数绝大部分代码都是设置虚拟机的参数，我们只分析其中的两个。 /* 下面的代码是用来设置JNI check选项的。JNIcheck 指的是Native层调用JNI函数时， 系统所做的一些检查工作。例如调用NewUTFString函数时，系统会检查传入的字符串是不是符合 UTF-8的要求。JNI check还能检查资源是否正确释放。但这个选项也有其副作用，比如： 1）因为检查工作比较耗时，所以会影响系统运行速度。 2）有些检查过于严格，例如上面的字符串检查，一旦出错，则调用进程就会abort。 所以，JNI check选项一般只在调试的eng版设置，而正式发布的user版则不设置该选项。 下面这几句代码就控制着是否启用JNI check，这是由系统属性决定的，eng版如经过特殊配置，也可以去掉JNI check。 */ property_get("dalvik.vm.checkjni",propBuf, ""); if(strcmp(propBuf, "true") == 0) { checkJni = true; } elseif (strcmp(propBuf, "false") != 0) { property_get("ro.kernel.android.checkjni",propBuf, ""); if(propBuf[0] == '1') { checkJni = true; } } ...... /* 设置虚拟机heapsize，默认为16MB。绝大多数厂商都会修改这个值，一般是32MB。 heapsize不能设置过小，否则在操作大尺寸的图片时无法分配所需内存。 这里有一个问题，即heapsize既然是系统级的属性，那么能否根据不同应用程序的需求来进行动 态调整？我开始也考虑过能否实现这一构想，不过希望很快就破灭了。对这一问题，我们将在拓展 部分深入讨论。 */ strcpy(heapsizeOptsBuf, "-Xmx"); property_get("dalvik.vm.heapsize", heapsizeOptsBuf+4, "16m"); opt.optionString = heapsizeOptsBuf; mOptions.add(opt); if(checkJni) { opt.optionString ="-Xcheck:jni"; mOptions.add(opt); //JNIcheck中的资源检查，系统中创建的Globalreference个数不能超过2000 opt.optionString = "-Xjnigreflimit:2000"; mOptions.add(opt); } // 调用JNI_CreateJavaVM创建虚拟机，pEnv返回当前线程的JNIEnv变量 if(JNI_CreateJavaVM(pJavaVM, pEnv, &initArgs) < 0) { LOGE("JNI_CreateJavaVM failed\n"); goto bail; } result= 0; bail: free(stackTraceFile); returnresult; } ~~~ 关于dalvik虚拟机的详细参数，读者可以参见Dalvik/Docs/Dexopt.html中的说明。这个Docs目录下的内容，或许可帮助我们更深入地了解dalvik虚拟机。 2. 注册JNI函数——startReg 前面已经介绍了如何创建虚拟机，下一步则需要给这个虚拟机注册一些JNI函数。正是因为后续Java世界用到的一些函数是采用native方式来实现的，所以才必须提前注册这些函数。 下面我们来看看这个startReg函数，代码如下所示： **AndroidRuntime.cpp** ~~~ int AndroidRuntime::startReg(JNIEnv* env) { //注意，设置Thread类的线程创建函数为javaCreateThreadEtc //它的作用，将在对Thread分析一部分（第5章）中做详细介绍。 androidSetCreateThreadFunc((android_create_thread_fn)javaCreateThreadEtc); env->PushLocalFrame(200); //注册jni函数，gRegJNI是一个全局数组。 if(register_jni_procs(gRegJNI, NELEM(gRegJNI), env) < 0) { env->PopLocalFrame(NULL); return -1; } env->PopLocalFrame(NULL); //下面这句话应当是“码农”休闲时的小把戏。在日新月异的IT世界中，它现已绝对是“文物”了。 //createJavaThread("fubar", quickTest, (void*)"hello"); return0; } ~~~ 我们来看看register_jni_procs，代码如下所示： **AndroidRuntime.cpp** ~~~ static int register_jni_procs(const RegJNIRecarray[], size_t count, JNIEnv* env) { for(size_t i = 0; i < count; i++) { if(array[i].mProc(env) < 0) {//仅仅是一个封装，调用数组元素的mProc函数 return -1; } } return 0; } ~~~ 上面的函数调用的不过是数组元素的mProc函数，再让我们直接看看这个全局数组的gRegJNI变量。 **AndroidRuntime.cpp::gRegJNI声明** ~~~ static const RegJNIRec gRegJNI[] = { REG_JNI(register_android_debug_JNITest), REG_JNI(register_com_android_internal_os_RuntimeInit), REG_JNI(register_android_os_SystemClock), REG_JNI(register_android_util_EventLog), REG_JNI(register_android_util_Log), ...//共有100项 }; ~~~ REG_JNI是一个宏，宏里边包括的就是那个mProc函数，这里，我们来分析一个例子。 **android_debug_JNITest.cpp** ~~~ int register_android_debug_JNITest(JNIEnv* env) { //为android.debug.JNITest类注册它所需要的JNI函数 returnjniRegisterNativeMethods(env, "android/debug/JNITest", gMethods,NELEM(gMethods)); } ~~~ 哦，原来mProc就是为Java类注册JNI函数！ 至此，虚拟机已创建好，JNI函数也已注册，下一步就要分析CallStaticVoidMethod了。通过这个函数，我们将进入Android所精心打造的Java世界，而且最佳情况是，永远也不回到Native世界。