Android应用程序进程管理
最后更新于：2022-04-02 05:02:00
### **概述**
Android系统里面的应用程序进程有一个特点，那就是它们是被系统托管的。也就是说，系统根据需要来创建进程以及回收进程。进程创建发生在组件启动时，它们是由Zygote进程负责创建。Zygote进程是由系统中的第一个进程init负责启动。此外，用来运行各种系统服务的System Server进程也是由Zygote进程创建的。进程回收发生在内存紧张时，由Low Memory Killer执行。此外，组件管理服务ActivityManagerService和窗口管理服务WindowManagerService也会在适当的时候主动进行进程回收。每一个应用程序进程根据运行情况被赋予优先级，当需要回收进程的时候，就按照优先级从低到高的顺序进行回收。
主要讲Android应用程序进程的启动和回收，主要涉及到Zygote进程、System Server进程，以及组件管理服务ActivityManagerService、窗口服务WindowManagerService，还有专用驱动Low Memory Killer。通过了解Android系统对应用程序进程的管理，我们就能更清楚应用程序的运行机制。
* Android系统启动概述
* Zygote进程启动过程分析
* System Server进程启动过程分析
* Android应用程序进程启动过程分析
* Android应用程序进程回收机制
#### **Android系统启动概述**
#### **Zygote进程启动过程分析**
**Zygote进程由Init进程启动**
* 加载文件：/system/app_process
* --start-system-server：启动System Server进程
* 创建名称为zygote的socket：用来和ActivityManagerService通信
**app_process**
**AndroidRuntime::start**
**启动Dalvik虚拟机**
* 创建一个Dalvik虚拟机实例
* 加载Java核心类及其JNI方法
* 初始化主线程的JNI环境
**加载部分Android核心类及其JNI方法**
* android.os.*
* android.graphics.*
* android.opengl.*
* android.hardware.*
* android.media.*
* ……
**ZygoteInit.main**
**Preload Classes**
* 参考frameworks/base/preloaded-classes文件
* android.accounts.*
* android.app.*
* android.view.*
* ……
**Preload Drawables**
* 参考frameworks/base/core/res/res/values$/arrays.xml文件
* @drawable/toast_frame_holo
* @drawable/btn_check_on_pressed_holo_light
* @drawable/btn_check_on_pressed_holo_dark
* ……
**Preload Color State List**
* 参考frameworks/base/core/res/res/values$/arrays.xml文件
* @color/primary_text_dark
* @color/primary_text_dark_disable_only
* @color/primary_text_dark_nodisable
* ……
**runSelectLoopMode**
**Zygote进程启动完成后的地址空间**
#### **System Server进程启动过程分析**
**Zygote在启动的过程中创建System Server进程**
**startSystemServer**
**备注**
用户组ID定义参考system/core/include/private/android_filesystem_config.h
Capability权限定义参考kernel/goldfish/include/linux/capability.h
**handleSystemServerProcess**
**RuntimeInit.zygoteInit**
**nativeZygoteInit--启动Binder线程池**
**applicationInit—调用SystemServer.main**
**SystemServer.main**
**Init1—启动C/C++ Rutime Framework Service**
**Init2—启动Java Runtime Framework Service**
**ServerThread.run**
**System Server进程启动完成后的地址空间**
#### **Android应用程序进程启动过程分析**
**ActivityManagerService.startProcessLocked**
**Process.start**
**Process.startViaZygote**
**Process.zygoteSendArgsAndGetResult**
**ZygoteConnection.runOnce**
**ZygoteConnection.handleChildProc**
**RuntimeInit.zygoteInit**
* nativeZygoteInit
* applicationInit
* Invoke main of ActivityThread
**ActivityThread.main**
#### **Android应用程序进程回收机制**
**Linux的内存回收机制--Out of Memory Killer**
* 每一个进程都有一个oom_adj值，取值范围[-17,15]，可以通过`/proc//oom_a`dj访问
* 每一个进程的oom_adj初始值都等于其父进程的oom_adj值
* oom_adj值越小，越不容易被杀死，其中，-17表示不会被杀死
* 内存紧张时，OOM Killer综合进程的内存消耗量、CPU时间、存活时间和oom_adj值来决定是否要杀死一个进程来回收内存
**备注**：
oom_adj值定义可以参考kernel/goldfish/include/linux/oom.h
**Android的内存回收机制—Low Memory Killer**
* 进程的oom_adj值由ActivityManagerService根据运行在进程里面的组件的状态来计算
* 进程的oom_adj值取值范围为[-16,15]， oom_adj值越小，就不容易被杀死
* 内存紧张时， LMK基于oom_adj值来决定是否要回收一个进程
* ActivityManagerService和WindowManagerService在特定情况下也会进行进程回收
**LMK的进程回收策略**
* 当系统内存小于i时，在oom_adj值大于等于j的进程中，选择一个oom_adj值最大并且消耗内存最多的进程来回收
* 应用程序进程的oom_adj值
* SYSTEM_ADJ(-16)：System Server进程
* PERSISTENT_PROC_ADJ(-12)：android:persistent属性为true的系统App进程，如PhoneApp
* FOREGROUND_APP_ADJ(0)：包含前台Activity的进程
* VISIBLE_APP_ADJ(1)：包含可见Activity的进程
* PERCEPTIBLE_APP_ADJ(2)：包含状态为Pausing、Paused、Stopping的Activity的进程，以及运行有Foreground Service的进程
* HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ(3)：重量级进程， android: cantSaveState属性为true的进程，目前还不开放
* BACKUP_APP_ADJ(4)：正在执行备份操作的进程
* SERVICE_ADJ(5)：最近有活动的Service进程
* HOME_APP_ADJ(6)：HomeApp进程
* PREVIOUS_APP_ADJ(7)：前一个App运行在的进程
* SERVICE_B_ADJ(8)：SERVICE_ADJ进程数量达到一定值时，最近最不活动的Service进程
* HIDDEN_APP_MIN_ADJ(9)和HIDDEN_APP_MAX_ADJ(15)：含有不可见Activity的进程，根据LRU原则赋予[9,15]中的一个值
* Init进程的oom_adj值被设置为-16，由Init进程所启动的daemon和service进程的oom_adj值也等于-16
* 如果运行在进程A中的Content Provider或者Service被绑定到进程B，并且进程B的oom_adj值比进程A的oom_adj小，那么进程A的oom_adj值就会被设置为进程B的oom_adj值，但是不能小于FOREGROUND_APP_ADJ
**注意**：
android: cantSaveState保存在ApplicationInfo中，ApplicationInfo由PackageManagerService维护，应用程序不能修改
**ActivityManagerService在以下四种情况下会更新应用程序进程的oom_adj值，以及杀掉那些已经被卸载了的App所运行在的应用程序进程**
* activityStopped：停止Activity
* setProcessLimit：设置进程数量限制
* unregisterReceiver：注销Broadcast Receiver
* finishReceiver：结束Broadcast Receiver
**WindowManagerService在处理窗口的过程中发生Out Of Memroy时，也会通知ActivityManagerService杀掉那些包含有窗口的应用程序进程**
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