Service启动过程分析-白红宇

Service启动过程分析

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发布时间：2019-06-13

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Service是一种计算型组件，用于在后台执行一系列的计算任务。由于工作在后台，因此用户是无法直接感知到它的存在。Service组件和Activity组件略有不同，Activity组件只有一种运行模式，即Activity处于启动状态，但是Service组件却有两种状态：启动状态和绑定状态。当Service组件处于启动状态时，这个时候Service内部可以做一些后台计算，并且不需要和外界有直接的交互。

Service分为两种工作状态，一种是启动状态，主要用于执行后台计算，另一张是绑定状态，主要用于其他组件和Service的交互，需要注意的是Service的这两种状态是可以共存的，即Service既可以处于启动状态也可以同时处于绑定状态。

Service的启动过程

Service的启动过程从ContextWrapper的startService开始。

@Override    public ComponentName startService(Intent service) {        return mBase.startService(service);    }

这里的mBase的类型是ContextImpl，其实说到这，就得说下Activity被创建时会通过attach方法将一个ContextImpl对象关联起来，这也就是mBase。从ContextWrapper的实现可以看出，其中大部分操作都是通过mBase来实现的，在设计模式中这是一种典型的桥接模式。

@Override    public ComponentName startService(Intent service) {        warnIfCallingFromSystemProcess();        return startServiceCommon(service, mUser);    }   private ComponentName startServiceCommon(Intent service, UserHandle user) {        try {            validateServiceIntent(service);            service.prepareToLeaveProcess(this);            ComponentName cn = ActivityManagerNative.getDefault().startService(                mMainThread.getApplicationThread(), service, service.resolveTypeIfNeeded(                            getContentResolver()), getOpPackageName(), user.getIdentifier());            if (cn != null) {                if (cn.getPackageName().equals("!")) {                    throw new SecurityException(                            "Not allowed to start service " + service                            + " without permission " + cn.getClassName());                } else if (cn.getPackageName().equals("!!")) {                    throw new SecurityException(                            "Unable to start service " + service                            + ": " + cn.getClassName());                }            }            return cn;        } catch (RemoteException e) {            throw e.rethrowFromSystemServer();

从startServiceCommon方法中可以看出，是ActivityManagerNative.getDefault()这个方法的类启动的，其实ActivityManagerNative.getDefault()就是AMS，是通过AMS来启动服务的行为是一个远程过程调用。

@Override    public ComponentName startService(IApplicationThread caller, Intent service,            String resolvedType, String callingPackage, int userId)            throws TransactionTooLargeException {        enforceNotIsolatedCaller("startService");        // Refuse possible leaked file descriptors        if (service != null && service.hasFileDescriptors() == true) {            throw new IllegalArgumentException("File descriptors passed in Intent");        }        if (callingPackage == null) {            throw new IllegalArgumentException("callingPackage cannot be null");        }        if (DEBUG_SERVICE) Slog.v(TAG_SERVICE,                "startService: " + service + " type=" + resolvedType);        synchronized(this) {            final int callingPid = Binder.getCallingPid();            final int callingUid = Binder.getCallingUid();            final long origId = Binder.clearCallingIdentity();            ComponentName res = mServices.startServiceLocked(caller, service,                    resolvedType, callingPid, callingUid, callingPackage, userId);            Binder.restoreCallingIdentity(origId);            return res;        }    }

在上面的代码中，AMS会通过mServices这个对象来完成Service后续的启动过程，mServices对象的类型是ActiveService，ActiveService是一个辅助AMS进行Service管理的类，包括Service的启动、绑定和停止等。

最终是通过app.thread的scheduleCreateService方法来创建Service对象并调用onCreate，接着再通过sendServiceArgsLocked方法来调用Service的其他方法，比如onStartCommand，这两个过程均是进程间通信，到最后是通过ApplicationThread的scheduleCreateService方法来

public final void scheduleCreateService(IBinder token, ServiceInfo info, CompatibilityInfo compatInfo, int processState) {            updateProcessState(processState, false);            CreateServiceData s = new CreateServiceData();            s.token = token;            s.info = info;            s.compatInfo = compatInfo;            sendMessage(H.CREATE_SERVICE, s);        }

是通过发消息给Handler H，H会接收这个CREATE_SERVICE消息并通过handleCreateService方法来完成Service的最终启动。

private void handleCreateService(CreateServiceData data) {        // If we are getting ready to gc after going to the background, well        // we are back active so skip it.        unscheduleGcIdler();        LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(                data.info.applicationInfo, data.compatInfo);        Service service = null;        try {            java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();            service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();        } catch (Exception e) {            if (!mInstrumentation.onException(service, e)) {                throw new RuntimeException(                    "Unable to instantiate service " + data.info.name                    + ": " + e.toString(), e);            }        }        try {            if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Creating service " + data.info.name);            ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo);            context.setOuterContext(service);            Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);            service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,                    ActivityManagerNative.getDefault());            service.onCreate();            mServices.put(data.token, service);            try {                ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(                        data.token, SERVICE_DONE_EXECUTING_ANON, 0, 0);            } catch (RemoteException e) {                throw e.rethrowFromSystemServer();            }        } catch (Exception e) {            if (!mInstrumentation.onException(service, e)) {                throw new RuntimeException(                    "Unable to create service " + data.info.name                    + ": " + e.toString(), e);            }        }    }

handleCreateService主要完成了如下几件事：

通过类加载器创建Service的实例

创建Application对象并调用其onCreate，当然Application的创建过程只会有一次。

接着创建ConTextImpl对象并通过Service的attach方法建立二者之间的关系。

最后调用onCreate方法，并将Service对象存储到ActivityThreadd的一个列表中。

Service的绑定过程

和Service的启动过程一样，Service绑定过程也是从ContextWrapper开始的。

@Override    public boolean bindService(Intent service, ServiceConnection conn,            int flags) {        return mBase.bindService(service, conn, flags);    }

然后会调用bindServiceCommon方法，这个方法主要完成如下两件事情：

首先将客户端的ServiceConnection对象转化为ServiceDispatcher.InnerConnection对象。

接着bindServiceCommon会通过AMS来完成Service的具体绑定过程，对应于AMS的bindService方法。

最终也是调用handleBindService来处理。

private void handleBindService(BindServiceData data) {        Service s = mServices.get(data.token);        if (DEBUG_SERVICE)            Slog.v(TAG, "handleBindService s=" + s + " rebind=" + data.rebind);        if (s != null) {            try {                data.intent.setExtrasClassLoader(s.getClassLoader());                data.intent.prepareToEnterProcess();                try {                    if (!data.rebind) {                        IBinder binder = s.onBind(data.intent);                        ActivityManagerNative.getDefault().publishService(                                data.token, data.intent, binder);                    } else {                        s.onRebind(data.intent);                        ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(                                data.token, SERVICE_DONE_EXECUTING_ANON, 0, 0);                    }                    ensureJitEnabled();                } catch (RemoteException ex) {                    throw ex.rethrowFromSystemServer();                }            } catch (Exception e) {                if (!mInstrumentation.onException(s, e)) {                    throw new RuntimeException(                            "Unable to bind to service " + s                            + " with " + data.intent + ": " + e.toString(), e);                }            }        }    }

最后，以借用一张流程图来说明：