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[移动开发]Android筑基——Service的绑定过程之跨进程绑定（基于api21）

目录

1.前言

本文主要介绍在跨进程 Service 的绑定过程。

实际工作中，和其他 App 进行交互，多是通过跨进程绑定 Service 这种方式完成通信。笔者对这样的过程比较感兴趣，因此本篇文章的主题不是同进程绑定 Service，而是跨进程绑定 Servcie。

因为涉及到跨进程，会涉及进程的创建步骤，所以本篇文章会比较长，希望同学们能够耐心看完。

2.正文

现在展示一下构成分析的代码，这里构建的分析场景是应用内在 Activity 页面里跨进程绑定一个 Service。

定义 ICompute.aidl 文件：

// ICompute.aidl
package com.wzc.chapter_9;

interface ICompute {
    int add(int a, int b);
}

创建 RemoteBindService：

public class RemoteBindService extends Service {

    private static final String TAG = "RemoteBindService";

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.d(TAG, "onBind: processName=" + MyUtils.getProcessName(this, Process.myPid()));
        return stub.asBinder();
    }

    @Override
    public void onRebind(Intent intent) {
        super.onRebind(intent);
        Log.d(TAG, "onRebind: processName=" + MyUtils.getProcessName(this, Process.myPid()));
    }

    @Override
    public boolean onUnbind(Intent intent) {
        Log.d(TAG, "onUnbind: processName=" + MyUtils.getProcessName(this, Process.myPid()));
        return super.onUnbind(intent);
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.d(TAG, "onCreate: processName=" + MyUtils.getProcessName(this, Process.myPid()));
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.d(TAG, "onStartCommand: processName=" + MyUtils.getProcessName(this, Process.myPid()));
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        Log.d(TAG, "onDestroy: processName=" + MyUtils.getProcessName(this, Process.myPid()));
    }

    private final ICompute stub = new ICompute.Stub() {
        @Override
        public int add(int a, int b) throws RemoteException {
            return a + b;
        }
    };
}

在 AndroidManifest.xml 中注册 RemoteBindService：

<application>
    <service
        android:name=".RemoteBindService"
        android:process="com.wzc.chapter_9.remote" />
</application>

需要注意的是，我们这里设置了 android:process 属性，这样 RemoteBindService 是运行在单独的进程里面了，进程名字为：com.wzc.chapter_9.remote。

在 MainActivity 里面进行绑定服务的操作，并调用 add 方法执行远程调用：

private final ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() 
    @Override
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
        ICompute iCompute = ICompute.Stub.asInterface(service);
        try {
            int result = iCompute.add(1, 1);
            Log.d(TAG, "onServiceConnected: result=" + result + ", processName=" + MyUtils.getProcessName(MainActivity.this, Process.myPid()));
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    @Override
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
    }
};
public void bindService(View view) {
    Intent intent = new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class);
    bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
}

点击绑定服务按钮后，打印日志如下：

D/RemoteBindService: onCreate: processName=com.wzc.chapter_9.remote
D/RemoteBindService: onBind: processName=com.wzc.chapter_9.remote
D/MainActivity: onServiceConnected: 
D/MainActivity: onServiceConnected: result=2, processName=com.wzc.chapter_9

可以看到，RemoteBindService 确实运行在 com.wzc.chapter_9.remote 进程里面了。

现在，我们一起开始学习 Service 的绑定过程吧。

2.1 ContextWrapper.bindService() 方法

我们在 MainActivity 里面调用了 bindService() 方法，而 Activity 继承了 ContextWrapper，实际调用的是 ContextWrapper 的 bindService() 方法。

  • Intent service, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • ServiceConnection conn, ServiceConnection 对象
  • int flags, Context.BIND_AUTO_CREATE = 0x0001
@Override
public boolean bindService(Intent service, ServiceConnection conn,
        int flags) {
    return mBase.bindService(service, conn, flags);
}

那么，mBase 是谁呢？它是一个 ContextImpl 对象。详细可以查看Android筑基——Service的启动过程之同进程启动（基于api21）的 2.1 部分。

调用包装类 ContextWrapper 的 bindService() 方法，内部真正调用的是 ContextImpl 的 bindService() 方法。

2.2 ContextImpl.bindService() 方法

  • Intent service, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • ServiceConnection conn, ServiceConnection 对象
  • int flags, Context.BIND_AUTO_CREATE = 0x0001
@Override
public boolean bindService(Intent service, ServiceConnection conn,
        int flags) {
    // 见[2.3]
    return bindServiceCommon(service, conn, flags, Process.myUserHandle());
}

2.3 ContextImpl.bindServiceCommon() 方法

  • Intent service, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • ServiceConnection conn, ServiceConnection 对象
  • int flags, Context.BIND_AUTO_CREATE = 0x0001
  • UserHandle user, Process.myUserHandle() 返回的 UserHandle 对象
private boolean bindServiceCommon(Intent service, ServiceConnection conn, int flags,
        UserHandle user) {
    IServiceConnection sd;
    ...
    if (mPackageInfo != null) {
		// 获取 InnerConnection 对象，见[2.3.1]
        sd = mPackageInfo.getServiceDispatcher(conn, getOuterContext(),
                mMainThread.getHandler(), flags);
    } else {
        ...
    }
    validateServiceIntent(service);
    try {
        IBinder token = getActivityToken();
        ...
        service.prepareToLeaveProcess();
		// 调用到这里，去绑定服务，见[2.4]
        int res = ActivityManagerNative.getDefault().bindService(
            mMainThread.getApplicationThread(), getActivityToken(),
            service, service.resolveTypeIfNeeded(getContentResolver()),
            sd, flags, user.getIdentifier());
        ...
        return res != 0;
    } catch (RemoteException e) {
        return false;
    }
}

ActivityManagerNative.getDefault() 实际上获取的是一个 ActivityManagerProxy 对象，也就是客户端进程获取到的 Binder 代理对象。详细可以查看Android筑基——Service的启动过程之同进程启动（基于api21）的 2.3.1 部分。

该方法主要作用：getServiceDispatcher 方法把 ServiceConnection 对象包装成 InnerConnection 对象，再向 AMS 发起绑定服务的请求。

2.3.1 LoadedApk.getServiceDispatcher() 方法

  • ServiceConnection c, ServiceConnection 对象
  • Context context, MainActivity.this 对象
  • Handler handler, ActivityThread 里的 mH 对象
  • int flags, Context.BIND_AUTO_CREATE = 0x0001
public final class LoadedApk {
	// mServices 是一个 ArrayMap 对象，key 为 Context 对象，value 为 ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher> 对象
	// 其 value 也是一个 ArrayMap 对象，key 为 ServiceConnection 对象，value 为 LoadedApk.ServiceDispatcher 对象。
	private final ArrayMap<Context, ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher>> mServices
        = new ArrayMap<Context, ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher>>();
		
	public final IServiceConnection getServiceDispatcher(ServiceConnection c,
			Context context, Handler handler, int flags) {
		synchronized (mServices) {
			LoadedApk.ServiceDispatcher sd = null;
			// 根据 context，从 mServices 取出 map 对象
			ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher> map = mServices.get(context);
			if (map != null) {
				// map 对象不为空，根据 ServiceConnection 对象，获取 LoadedApk.ServiceDispatcher 对象
				sd = map.get(c);
			}
			if (sd == null) { // 获取的 LoadedApk.ServiceDispatcher 对象为空
				// 创建一个 ServiceDispatcher 对象，见[2.3.2]
				sd = new ServiceDispatcher(c, context, handler, flags);
				// 并把创建好的 ServiceDispatcher 对象存储到数据结构中。
				if (map == null) {
					map = new ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher>();
					mServices.put(context, map);
				}
				map.put(c, sd);
			} else {
				sd.validate(context, handler);
			}
			// 从 ServiceDispatcher 对象获取 IServiceConnection 对象。
			return sd.getIServiceConnection();
		}
	}
	// ServiceDispatcher 是 LoadedApk 的静态内部类
	static final class ServiceDispatcher {...}
}

getServiceDispatcher() 方法，会接收 ServiceConnection 对象，但是它的返回并非如其名字所写的那样会返回一个 ServiceDispatcher 对象，实际上它返回的是一个 InnerConnection 对象（这个对象通过弱引用持有一个 ServiceDispatcher 对象）。

我们知道，ServiceConnection 是用于获取服务是否连接，是否断开的接口，在调用绑定服务的方法 bindService() 时，会传入一个 ServiceConnection 对象，这样在服务绑定或者断开时，就会回调此接口的方法。

那么，为什么我们传递给 AMS 的却是 InnterConnection 对象，而不是 ServiceConnection 对象呢？

这是因为 ServiceConnection 仅仅是一个普通的 java 接口：

public interface ServiceConnection {
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service);
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name);
}

而服务的绑定有可能是跨进程的，ServiceConnection 肯定不具有跨进程传输的能力，所以 Android 封装了具有跨进程传输能力的 InnerConnection 来完成 ServiceConnection 不能完成的工作。
IServiceConnection.aidl 如下：

package android.app;
import android.content.ComponentName;
oneway interface IServiceConnection {
    @UnsupportedAppUsage
    void connected(in ComponentName name, IBinder service);
}

2.3.2 LoadedApk.ServiceDispatcher 类

public final class LoadedApk {
	static final class ServiceDispatcher {
        private final ServiceDispatcher.InnerConnection mIServiceConnection;
        private final ServiceConnection mConnection;
        private final Context mContext;
        private final Handler mActivityThread;
        private final int mFlags;
		// InnerConnection 是 ServiceDispatcher 的私有静态内部类
        private static class InnerConnection extends IServiceConnection.Stub {
            final WeakReference<LoadedApk.ServiceDispatcher> mDispatcher;

            InnerConnection(LoadedApk.ServiceDispatcher sd) {
                mDispatcher = new WeakReference<LoadedApk.ServiceDispatcher>(sd);
            }

            public void connected(ComponentName name, IBinder service) throws RemoteException {
                LoadedApk.ServiceDispatcher sd = mDispatcher.get();
                if (sd != null) {
                    sd.connected(name, service);
                }
            }
        }

        ServiceDispatcher(ServiceConnection conn,
                Context context, Handler activityThread, int flags) {
			// 创建 InnerConnection 对象
            mIServiceConnection = new InnerConnection(this);
			// 使用成员变量 mConnection 持有 ServiceConnection 对象
            mConnection = conn;
            mContext = context;
            mActivityThread = activityThread;
            mFlags = flags;
        }

        IServiceConnection getIServiceConnection() {
            return mIServiceConnection;
        }
    }
}

ServiceDispatcher 是 LoadedApk 的静态内部类，而 InnerConnection 又是 ServiceDispatcher 的私有静态内部类。

需要注意的是，InnerConnection 是继承于 IServiceConnection.Stub 类，因此它是一个 binder 服务端类。

通过 getIServiceConnection() 返回的就是一个 InnerConnection binder 服务端对象。

2.4 ActivityManagerProxy.bindService() 方法

  • IApplicationThread caller, ActivityThread 里的 ApplicationThread 对象，是 binder 服务端。
  • IBinder token, getActivityToken() 返回的 token 值
  • Intent service, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • String resolvedType, resolveTypeIfNeeded 返回的值
  • IServiceConnection connection, LoadedApk.ServiceDispatcher.InnerConnection 对象，是 binder 服务端
  • int flags, Context.BIND_AUTO_CREATE = 0x0001
  • int userId
public int bindService(IApplicationThread caller, IBinder token,
        Intent service, String resolvedType, IServiceConnection connection,
        int flags, int userId) throws RemoteException {
   	...
    mRemote.transact(BIND_SERVICE_TRANSACTION, data, reply, 0);
    ...
    return res;
}

mRemote.transact() 是客户端进程发起 binder 通信的方法，经过 binder 驱动，最后会到 binder 服务端 ActivityManagerNative的 onTransact() 方法。

2.5 ActivityManagerNative.onTransact() 方法

@Override
public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)
        throws RemoteException {
	switch (code) {
		...
		case BIND_SERVICE_TRANSACTION: {
			data.enforceInterface(IActivityManager.descriptor);
			IBinder b = data.readStrongBinder();
			// 获取的是 ApplictionThreadProxy 对象，是客户端对象
			IApplicationThread app = ApplicationThreadNative.asInterface(b);
			IBinder token = data.readStrongBinder();
			Intent service = Intent.CREATOR.createFromParcel(data);
			String resolvedType = data.readString();
			b = data.readStrongBinder();
			int fl = data.readInt();
			int userId = data.readInt();
			// 获取 IServiceConnection 接口的客户端对象
			IServiceConnection conn = IServiceConnection.Stub.asInterface(b);
			// 见[2.6]
			int res = bindService(app, token, service, resolvedType, conn, fl, userId);
			reply.writeNoException();
			reply.writeInt(res);
			return true;
		}
		}
	}
}

现在，已经进入到 system_server 进程了，onTransact() 方法是运行在服务端进程的 binder 线程池里面。

客户端进程（即 App 进程）通过 Binder 接口（即 IActivityManager 接口）向服务端进程（即 ActivityManagerService 进程）发起请求服务；
服务端进程（即 ActivityManagerService 进程）通过 Binder 接口（即 IApplicationThread 接口）向客户端进程（即 App 进程）发起请求服务。

这样，就构成了客户端进程和服务端进程的双向通信结构了。

ActivityManagerNative 是抽象类，bindService() 是它的一个抽象方法。

ActivityManagerService 继承了 ActivityManagerNative，实现了 bindService() 这个抽象方法。

2.6 ActivityManagerService.bindService() 方法

  • IApplicationThread caller, ActivityThreadProxy 对象，是 binder 客户端。
  • IBinder token, getActivityToken() 返回的 token 值
  • Intent service, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • String resolvedType, resolveTypeIfNeeded 返回的值
  • IServiceConnection connection, IServiceConnection.Stub.Proxy 对象，是 binder 客户端
  • int flags, Context.BIND_AUTO_CREATE = 0x0001
  • int userId
public final class ActivityManagerService extends ActivityManagerNative
{
	final ActiveServices mServices;
	public ActivityManagerService(Context systemContext) {
		mServices = new ActiveServices(this);
	}
	public int bindService(IApplicationThread caller, IBinder token,
			Intent service, String resolvedType,
			IServiceConnection connection, int flags, int userId) {
		synchronized(this) {
		    // 见[2.7]
			return mServices.bindServiceLocked(caller, token, service, resolvedType,
					connection, flags, userId);
		}
	}
}

2.7 ActiveServices.bindServiceLocked() 方法

  • IApplicationThread caller, ActivityThreadProxy 对象，是 binder 客户端。
  • IBinder token, getActivityToken() 返回的 token 值
  • Intent service, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • String resolvedType, resolveTypeIfNeeded 返回的值
  • IServiceConnection connection, IServiceConnection.Stub.Proxy 对象，是 binder 客户端
  • int flags, Context.BIND_AUTO_CREATE = 0x0001
  • int userId
int bindServiceLocked(IApplicationThread caller, IBinder token,
        Intent service, String resolvedType,
        IServiceConnection connection, int flags, int userId) {
	// 获取发起方进程记录对象
    final ProcessRecord callerApp = mAm.getRecordForAppLocked(caller);
    ActivityRecord activity = null;
	// token 不为空，代表发起方有 activity 上下文，
	// 本次我们是在 MainActivity 里发起绑定的，所以 token 不等于 null。
    if (token != null) {
        activity = ActivityRecord.isInStackLocked(token);
        if (activity == null) { // activity 是 MainActivity，不为 null。
            return 0;
        }
    }
    int clientLabel = 0;
    PendingIntent clientIntent = null;
    final boolean callerFg = callerApp.setSchedGroup != Process.THREAD_GROUP_BG_NONINTERACTIVE;
	// 检索服务信息，见[2.7.1]
    ServiceLookupResult res =
        retrieveServiceLocked(service, resolvedType,
                Binder.getCallingPid(), Binder.getCallingUid(), userId, true, callerFg);
    if (res == null) {
        return 0;
    }
    if (res.record == null) {
        return -1;
    }
    ServiceRecord s = res.record;
    final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
    try {
		// 取消服务的重启调度
        if (unscheduleServiceRestartLocked(s, callerApp.info.uid, false)) {
        }
        if ((flags&Context.BIND_AUTO_CREATE) != 0) {
			// 更新当前的 service 的活动时间
            s.lastActivity = SystemClock.uptimeMillis();
            ...
        }
		// 通过 ServiceRecord 对象检索 AppBindRecord，见[2.7.2]
        AppBindRecord b = s.retrieveAppBindingLocked(service, callerApp);
		// 创建 ConnectionRecord 对象
        ConnectionRecord c = new ConnectionRecord(b, activity,
                connection, flags, clientLabel, clientIntent);
		// 把新创建的 ConnectionRecord 对象保存到各种列表的数据结构中。
        IBinder binder = connection.asBinder();
        ArrayList<ConnectionRecord> clist = s.connections.get(binder);
        if (clist == null) {
            clist = new ArrayList<ConnectionRecord>();
            s.connections.put(binder, clist);
        }
        clist.add(c);
        b.connections.add(c);
        if (activity != null) {
            if (activity.connections == null) {
                activity.connections = new HashSet<ConnectionRecord>();
            }
            activity.connections.add(c);
        }
        b.client.connections.add(c);
        if ((c.flags&Context.BIND_ABOVE_CLIENT) != 0) {
            b.client.hasAboveClient = true;
        }
        if (s.app != null) { // s.app 目前是 null
            updateServiceClientActivitiesLocked(s.app, c, true);
        }
        clist = mServiceConnections.get(binder);
        if (clist == null) {
            clist = new ArrayList<ConnectionRecord>();
            mServiceConnections.put(binder, clist);
        }
        clist.add(c);
        if ((flags&Context.BIND_AUTO_CREATE) != 0) { // 进入此分支
            s.lastActivity = SystemClock.uptimeMillis();
			// 调用到这里，去拉起服务，见[2.8]
			// 因为本次是跨进程绑定服务，目标进程不存在，本次目标进程会创建成功，该方法返回 null，不会进入此分支。
            if (bringUpServiceLocked(s, service.getFlags(), callerFg, false) != null) {
                return 0;
            }
        }
        ...
		// 这时 service 的进程已经创建成功了，所以 s.app 不为 null 了
		// b.intent.received 在 publishServiceLocked 方法才被置为 true，此处为 false。 
		if (s.app != null && b.intent.received) { // 本次不会进入此分支
			...
		} else if (!b.intent.requested) { // 进入此分支，但是由于目标进程不存在，所以会直接返回。
			requestServiceBindingLocked(s, b.intent, callerFg, false);
		}
		getServiceMap(s.userId).ensureNotStartingBackground(s);
    } finally {
    }
    return 1;
}

本方法的作用是：获取了 ServiceRecord 对象，发起拉起服务的请求，服务绑定后，向客户端进程回调连接成功。

2.7.1 ActiveServices.retrieveServiceLocked() 方法

  • Intent service, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • String resolvedType, 通过 resolveTypeIfNeeded() 方法获得
  • int callingPid, 调用者的 pid
  • int callingUid, 调用者的 uid
  • int userId, 通过 UserHandle.getIdentifier() 方法获得
  • boolean createIfNeeded, true
  • boolean callingFromFg 应该是 true
private ServiceLookupResult retrieveServiceLocked(Intent service,
        String resolvedType, int callingPid, int callingUid, int userId,
        boolean createIfNeeded, boolean callingFromFg) {
    ServiceRecord r = null;
	// 获取 userId
    userId = mAm.handleIncomingUser(callingPid, callingUid, userId,
            false, ActivityManagerService.ALLOW_NON_FULL_IN_PROFILE, "service", null);
	// 根据 userId，获取 ServiceMap 对象
    ServiceMap smap = getServiceMap(userId);
	// 尝试从 ServiceMap 对象里获取 ServiceRecord 对象
    final ComponentName comp = service.getComponent();
    if (comp != null) {
        r = smap.mServicesByName.get(comp);
    }
    if (r == null) {
        Intent.FilterComparison filter = new Intent.FilterComparison(service);
        r = smap.mServicesByIntent.get(filter);
    }
	// 没有获取到 ServiceRecord 对象，会进入 if 分支
    if (r == null) {
        try {
			// 从清单文件里解析出 ServiceInfo 对象
            ResolveInfo rInfo =
                AppGlobals.getPackageManager().resolveService(
                            service, resolvedType,
                            ActivityManagerService.STOCK_PM_FLAGS, userId);
            ServiceInfo sInfo =
                rInfo != null ? rInfo.serviceInfo : null;
            if (sInfo == null) {
                return null;
            }
            ComponentName name = new ComponentName(
                    sInfo.applicationInfo.packageName, sInfo.name);
            if (userId > 0) {
                if (mAm.isSingleton(sInfo.processName, sInfo.applicationInfo,
                        sInfo.name, sInfo.flags)
                        && mAm.isValidSingletonCall(callingUid, sInfo.applicationInfo.uid)) {
                    userId = 0;
                    smap = getServiceMap(0);
                }
                sInfo = new ServiceInfo(sInfo);
                sInfo.applicationInfo = mAm.getAppInfoForUser(sInfo.applicationInfo, userId);
            }
            r = smap.mServicesByName.get(name);
            if (r == null && createIfNeeded) {
                Intent.FilterComparison filter
                        = new Intent.FilterComparison(service.cloneFilter());
                ServiceRestarter res = new ServiceRestarter();
          
				// 创建 ServiceRecord 对象。
                r = new ServiceRecord(mAm, ss, name, filter, sInfo, callingFromFg, res);
                res.setService(r);
                smap.mServicesByName.put(name, r);
                smap.mServicesByIntent.put(filter, r);
                for (int i=mPendingServices.size()-1; i>=0; i--) {
                    ServiceRecord pr = mPendingServices.get(i);
                    if (pr.serviceInfo.applicationInfo.uid == sInfo.applicationInfo.uid
                            && pr.name.equals(name)) {
                        mPendingServices.remove(i);
                    }
                }
            }
        } catch (RemoteException ex) {
        }
    }
    if (r != null) {
		// 作权限检查
        if (mAm.checkComponentPermission(r.permission,
                callingPid, callingUid, r.appInfo.uid, r.exported)
                != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
           ...
        }
		// 作 intent firewall 检查
        if (!mAm.mIntentFirewall.checkService(r.name, service, callingUid, callingPid,
                resolvedType, r.appInfo)) {
            return null;
        }
		// 把 ServiceRecord 封装在 ServiceLookupResult 对象里面返回。
        return new ServiceLookupResult(r, null);
    }
    return null;
}

该方法的主要作用：查询 ServiceRecord 对象，如果不存在，就创建一个 ServiceRecord。最后封装在 ServiceLookupResult 里面返回。

2.7.2 ServiceRecord.retrieveAppBindingLocked() 方法

  • Intent intent, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • ProcessRecord app 发起方进程记录对象
final class ServiceRecord extends Binder {
	final ArrayMap<Intent.FilterComparison, IntentBindRecord> bindings
			= new ArrayMap<Intent.FilterComparison, IntentBindRecord>();
			
	public AppBindRecord retrieveAppBindingLocked(Intent intent,
			ProcessRecord app) {
		Intent.FilterComparison filter = new Intent.FilterComparison(intent);
		// 根据 filter，从 bindings 里获取 IntentBindRecord 对象。
		IntentBindRecord i = bindings.get(filter);
		if (i == null) {
			// 创建一个新的 IntentBindRecord 对象
			i = new IntentBindRecord(this, filter);
			bindings.put(filter, i);
		}
		AppBindRecord a = i.apps.get(app);
		if (a != null) {
			return a;
		}
		// 创建 AppBindRecord 对象，封装了 ServiceRecord 对象，intent 以及调用方进程记录对象。
		a = new AppBindRecord(this, i, app);
		i.apps.put(app, a);
		return a;
	}
}

IntentBindRecord.java 如下：

final class IntentBindRecord {
    final ServiceRecord service;
    final Intent.FilterComparison intent; // 
    final ArrayMap<ProcessRecord, AppBindRecord> apps
            = new ArrayMap<ProcessRecord, AppBindRecord>();
        
    IntentBindRecord(ServiceRecord _service, Intent.FilterComparison _intent) {
        service = _service;
        intent = _intent;
    }
}

AppBindRecord.java 如下：

final class AppBindRecord {
    final ServiceRecord service;    
    final IntentBindRecord intent;  
    final ProcessRecord client;     

    final ArraySet<ConnectionRecord> connections = new ArraySet<>();

    AppBindRecord(ServiceRecord _service, IntentBindRecord _intent,
            ProcessRecord _client) {
        service = _service;
        intent = _intent;
        client = _client;
    }
}

2.8 ActiveServices.bringUpServiceLocked() 方法

  • ServiceRecord r, 当前 Service 的记录对象
  • int intentFlags, 为 0，没有设置过
  • boolean execInFg, true
  • boolean whileRestarting, false
private final String bringUpServiceLocked(ServiceRecord r,
        int intentFlags, boolean execInFg, boolean whileRestarting) {
    // r.app 为 null，不会进入此分支
    if (r.app != null && r.app.thread != null) {
        sendServiceArgsLocked(r, execInFg, false);
        return null;
    }
    ...
	// 我们正在拉起这个 service，所以 service 不应再处于正在重启状态。
    if (mRestartingServices.remove(r)) {
        clearRestartingIfNeededLocked(r);
    }
	// 确保这个 service 不再被认为是延迟的，我们现在正在启动它。
    if (r.delayed) {
        getServiceMap(r.userId).mDelayedStartList.remove(r);
        r.delayed = false;
    }
    // 确保服务的拥有者已经启动了，否则就停止启动服务.
    if (mAm.mStartedUsers.get(r.userId) == null) {
        ...
        return msg;
    }
    // 服务在被启动，设置 package 停止状态为 false.
    try {
        AppGlobals.getPackageManager().setPackageStoppedState(
                r.packageName, false, r.userId);
    } catch (RemoteException e) {
    } catch (IllegalArgumentException e) {
    }
    final boolean isolated = (r.serviceInfo.flags&ServiceInfo.FLAG_ISOLATED_PROCESS) != 0;
    final String procName = r.processName; // 这里获取的就是 android:process 属性的值: com.wzc.chapter_9.remote
    ProcessRecord app;
    if (!isolated) { // 进入此分支
		// 获取目标进程，返回为 null。
        app = mAm.getProcessRecordLocked(procName, r.appInfo.uid, false);
        if (app != null && app.thread != null) { // app 为 null，所以不会进入此分支。
            try {
                app.addPackage(r.appInfo.packageName, r.appInfo.versionCode, mAm.mProcessStats);
                realStartServiceLocked(r, app, execInFg);
                return null;
            } catch (RemoteException e) {
            }
        }
    } else {
        ...
    }
	// 目标进程没有运行，就开启目标进程，并且当进程起来时排队执行这个 service.
    if (app == null) {
		// 调用到这里，通过 AMS 来开启新的进程，见[2.9]
		// 本次进程会开启成功，所以 app 不会为 null，所以不会进入此分支
        if ((app=mAm.startProcessLocked(procName, r.appInfo, true, intentFlags,
                "service", r.name, false, isolated, false)) == null) {
            String msg = ""; // 省略 msg 的内容
            bringDownServiceLocked(r);
            return msg;
        }
    }
   	// 把 ServiceRecord 对象添加到 mPendingServices 队列里面
    if (!mPendingServices.contains(r)) {
        mPendingServices.add(r);
    }
    if (r.delayedStop) {
        // Oh and hey we've already been asked to stop!
        r.delayedStop = false;
        if (r.startRequested) {
            stopServiceLocked(r);
        }
    }
    return null;
}

该方法的主要作用是：

  1. 判断ServiceRecord对象的目标进程成员变量是否存在，存在则直接发送相应的参数即可；
  2. 不存在，则查询目标进程是否存在，存在则走 realStartServiceLocked，否则就通过 AMS 去开启新的进程。

2.9 ActivityManagerService.startProcessLocked() 方法

  • String processName, “com.wzc.chapter_9.remote”
  • ApplicationInfo info, 清单文件中的 application 节点信息
  • boolean knownToBeDead, true
  • int intentFlags, 为 0，没有设置过
  • String hostingType, “service”
  • ComponentName hostingName, Service 的组件名对象，即包名 + 类名的组合
  • boolean allowWhileBooting, false
  • boolean isolated, false
  • boolean keepIfLarge false
final ProcessRecord startProcessLocked(String processName,
        ApplicationInfo info, boolean knownToBeDead, int intentFlags,
        String hostingType, ComponentName hostingName, boolean allowWhileBooting,
        boolean isolated, boolean keepIfLarge) {
    return startProcessLocked(processName, info, knownToBeDead, intentFlags, hostingType,
            hostingName, allowWhileBooting, isolated, 0 /* isolatedUid */, keepIfLarge,
            null /* ABI override */, null /* entryPoint */, null /* entryPointArgs */,
            null /* crashHandler */);

调用 startProcessLocked 的重载方法：

  • String processName, “com.wzc.chapter_9.remote”
  • ApplicationInfo info, 清单文件中的 application 节点信息
  • boolean knownToBeDead, true
  • int intentFlags, 为 0，没有设置过
  • String hostingType, “service”
  • ComponentName hostingName, Service 的组件名对象，即包名 + 类名的组合
  • boolean allowWhileBooting, false
  • boolean isolated, false
  • int isolatedUid, 0
  • boolean keepIfLarge false
  • String abiOverride, null
  • String entryPoint, null
  • String[] entryPointArgs, null
  • Runnable crashHandler, null
final ProcessRecord startProcessLocked(String processName, ApplicationInfo info,
        boolean knownToBeDead, int intentFlags, String hostingType, ComponentName hostingName,
        boolean allowWhileBooting, boolean isolated, int isolatedUid, boolean keepIfLarge,
        String abiOverride, String entryPoint, String[] entryPointArgs, Runnable crashHandler) {
    long startTime = SystemClock.elapsedRealtime();
    ProcessRecord app;
    if (!isolated) { // isolated 为 false，进入此分支
		// 获取进程名为 "com.wzc.chapter_9.remote" 的进程记录对象，这里还没有，所以返回 null。
        app = getProcessRecordLocked(processName, info.uid, keepIfLarge);
    } else {
        ...
    }
	
    if (app != null && app.pid > 0) { // app 为 null，不会进入此分支
        ...
    }
    String hostingNameStr = hostingName != null
            ? hostingName.flattenToShortString() : null;
    if (!isolated) { // 进入此分支
        if ((intentFlags&Intent.FLAG_FROM_BACKGROUND) != 0) { // intentFlags 为 0，不会进入此分支
            ...
        } else { // 进入此分支
            mProcessCrashTimes.remove(info.processName, info.uid);
            if (mBadProcesses.get(info.processName, info.uid) != null) {
                mBadProcesses.remove(info.processName, info.uid);
                if (app != null) {
                    app.bad = false;
                }
            }
        }
    }
    if (app == null) { // 进入此分支
		// 创建新的 ProcessRecord 对象，见[2.9.1]。
        app = newProcessRecordLocked(info, processName, isolated, isolatedUid);
        app.crashHandler = crashHandler;
        if (app == null) {
            return null;
        }
        mProcessNames.put(processName, app.uid, app);
        ...
    } else {
        ...
    }
	// 如果系统还没有就绪，那么就推迟启动进程直到系统就绪。
    if (!mProcessesReady
            && !isAllowedWhileBooting(info)
            && !allowWhileBooting) {
        if (!mProcessesOnHold.contains(app)) {
            mProcessesOnHold.add(app);
        }
        return app;
    }
	// 启动新进程，见[2.10]
    startProcessLocked(
            app, hostingType, hostingNameStr, abiOverride, entryPoint, entryPointArgs);
    return (app.pid != 0) ? app : null;
}

该方法的主要作用是：创建一个 ProcessRecord 对象，再调用 startProcessLocked 的重载方法来开启新的进程。

2.9.1 ActivityManagerService.newProcessRecordLocked() 方法

  • ApplicationInfo info, 清单文件中的 application 节点信息
  • String customProcess, “com.wzc.chapter_9.remote”
  • boolean isolated, false
  • int isolatedUid, 0
final ProcessRecord newProcessRecordLocked(ApplicationInfo info, String customProcess,
        boolean isolated, int isolatedUid) {
    String proc = customProcess != null ? customProcess : info.processName;
    BatteryStatsImpl.Uid.Proc ps = null;
    BatteryStatsImpl stats = mBatteryStatsService.getActiveStatistics();
    int uid = info.uid;
    if (isolated) { // false，不会进入此分支
        ...
    }
	// 创建一个 ProcessRecord 对象而已。
    return new ProcessRecord(stats, info, proc, uid);
}

2.10 ActivityManagerService.startProcessLocked() 方法

  • ProcessRecord app, 新创建的 ProcessRecord 对象
  • String hostingType, “service”
  • String hostingNameStr, Service 的组件名对象转换成的字符串，即"com.wzc.chapter_9/.RemoteBindService"
  • String abiOverride, null
  • String entryPoint, null
  • String[] entryPointArgs, null
private final void startProcessLocked(ProcessRecord app, String hostingType,
        String hostingNameStr, String abiOverride, String entryPoint, String[] entryPointArgs) {
    long startTime = SystemClock.elapsedRealtime();
    if (app.pid > 0 && app.pid != MY_PID) { // app.pid 为 0，不会进入此分支
        ...
    }
    mProcessesOnHold.remove(app);
    updateCpuStats();
    try {
        int uid = app.uid;
        int[] gids = null;
        int mountExternal = Zygote.MOUNT_EXTERNAL_NONE;
        if (!app.isolated) { // isolated 为 false，会进入此分支
            ...
        }
        ...
        boolean isActivityProcess = (entryPoint == null); // true
		// entryPoint 是 null，所以 entryPoint 会被赋值为 "android.app.ActivityThread"
        if (entryPoint == null) entryPoint = "android.app.ActivityThread";
		// 开启进程：请求 zygote 去开启进程，见[2.11]
        Process.ProcessStartResult startResult = Process.start(entryPoint,
                app.processName, uid, uid, gids, debugFlags, mountExternal,
                app.info.targetSdkVersion, app.info.seinfo, requiredAbi, instructionSet,
                app.info.dataDir, entryPointArgs);
        ...
		// 设置 ProcessRecord app 的成员变量
        app.setPid(startResult.pid);
        app.usingWrapper = startResult.usingWrapper;
        app.removed = false;
        app.killed = false;
        app.killedByAm = false;
        synchronized (mPidsSelfLocked) {
            this.mPidsSelfLocked.put(startResult.pid, app);
            if (isActivityProcess) {
                Message msg = mHandler.obtainMessage(PROC_START_TIMEOUT_MSG);
                msg.obj = app;
                mHandler.sendMessageDelayed(msg, startResult.usingWrapper
                        ? PROC_START_TIMEOUT_WITH_WRAPPER : PROC_START_TIMEOUT);
            }
        }
    } catch (RuntimeException e) {
		...
    }
}

2.11 Process.start() 方法

  • final String processClass, “android.app.ActivityThread”
  • final String niceName, “com.wzc.chapter_9.remote”
  • int uid,
  • int gid,
  • int[] gids,
  • int debugFlags,
  • int mountExternal,
  • int targetSdkVersion, 目标 sdk 版本
  • String seInfo,
  • String abi, 架构
  • String instructionSet, 指令集
  • String appDataDir,
  • String[] zygoteArgs, null
public static final ProcessStartResult start(final String processClass,
                              final String niceName,
                              int uid, int gid, int[] gids,
                              int debugFlags, int mountExternal,
                              int targetSdkVersion,
                              String seInfo,
                              String abi,
                              String instructionSet,
                              String appDataDir,
                              String[] zygoteArgs) {
    try {
		// 通过 zygote 开启进程
        return startViaZygote(processClass, niceName, uid, gid, gids,
                debugFlags, mountExternal, targetSdkVersion, seInfo,
                abi, instructionSet, appDataDir, zygoteArgs);
    } catch (ZygoteStartFailedEx ex) {
        throw new RuntimeException(
                "Starting VM process through Zygote failed", ex);
    }
}

system_server 进程里，调用 Process.start() 方法，通过 socket 向 zygote 进程发送创建新进程的请求；

在 zygote 进程里面，在执行ZygoteInit.main()后便进入runSelectLoop()循环体内，当有客户端连接时便会执行ZygoteConnection.runOnce()方法，再经过层层调用后fork出新的应用进程；

新的进程创建后，执行handleChildProc方法，最后调用ActivityThread.main()方法。

这部分详细请参考理解Android进程创建流程。

本文会直接跳到 ActivityThread.main()方法继续分析。

2.12 ActivityThread.main() 方法

public static void main(String[] args) {
    ...
    // 准备主线程的 Looper 对象
    Looper.prepareMainLooper();
	// 创建 ActivityThread 对象
    ActivityThread thread = new ActivityThread();
	// 调用 ActivityThread 对象的 attach 方法
    thread.attach(false);
    if (sMainThreadHandler == null) {
        sMainThreadHandler = thread.getHandler();
    }
    AsyncTask.init();
    // 运行消息队列
    Looper.loop();
    throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}

2.13 ActivityThread.attach() 方法

  • boolean system, false，表示不是系统进程，而是普通应用进程
private void attach(boolean system) {
    sCurrentActivityThread = this;
    mSystemThread = system;
    if (!system) { // system 为 false，进入此分支
        ...
        RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder());
        // mgr 实际上是 ActivityManagerProxy 对象
        final IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();
        try {
            mgr.attachApplication(mAppThread);
        } catch (RemoteException ex) {
            // Ignore
        }
        ...
    } else {
        ...
    }
    ...
}

2.14 ActivityManagerService.attachApplication() 方法

  • IApplicationThread thread, ApplicationThreadProxy 对象
@Override
public final void attachApplication(IApplicationThread thread) {
    synchronized (this) {
        int callingPid = Binder.getCallingPid();
        final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
        attachApplicationLocked(thread, callingPid);
        Binder.restoreCallingIdentity(origId);
    }
}

2.15 ActivityManagerService.attachApplicationLocked() 方法

  • IApplicationThread thread, ApplicationThreadProxy 对象
  • int pid, 新的 service 进程的 pid
private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,
        int pid) {
    ProcessRecord app;
    if (pid != MY_PID && pid >= 0) {
        synchronized (mPidsSelfLocked) {
			// 获取到之前存储的 ProcessRecord 对象，不为 null。
            app = mPidsSelfLocked.get(pid);
        }
    } else {
        app = null;
    }
    if (app == null) { // 不会进入此分支
        ...
    }
    // 给 IApplicationThread 设置死亡代理   
    final String processName = app.processName;
    try {
        AppDeathRecipient adr = new AppDeathRecipient(
                app, pid, thread);
        thread.asBinder().linkToDeath(adr, 0);
        app.deathRecipient = adr;
    } catch (RemoteException e) {
        app.resetPackageList(mProcessStats);
        startProcessLocked(app, "link fail", processName);
        return false;
    }
    app.makeActive(thread, mProcessStats);
    app.curAdj = app.setAdj = -100;
    app.curSchedGroup = app.setSchedGroup = Process.THREAD_GROUP_DEFAULT;
    app.forcingToForeground = null;
    updateProcessForegroundLocked(app, false, false);
    app.hasShownUi = false;
    app.debugging = false;
    app.cached = false;
	// 移除开启超时的消息
    mHandler.removeMessages(PROC_START_TIMEOUT_MSG, app);
    boolean normalMode = mProcessesReady || isAllowedWhileBooting(app.info);
    List<ProviderInfo> providers = normalMode ? generateApplicationProvidersLocked(app) : null;
    
    try {
        ...
        ApplicationInfo appInfo = app.instrumentationInfo != null
                ? app.instrumentationInfo : app.info;
        app.compat = compatibilityInfoForPackageLocked(appInfo);
        ...
		// 创建新进程的 Application 对象
        thread.bindApplication(processName, appInfo, providers, app.instrumentationClass,
                profilerInfo, app.instrumentationArguments, app.instrumentationWatcher,
                app.instrumentationUiAutomationConnection, testMode, enableOpenGlTrace,
                isRestrictedBackupMode || !normalMode, app.persistent,
                new Configuration(mConfiguration), app.compat, getCommonServicesLocked(),
                mCoreSettingsObserver.getCoreSettingsLocked());
        updateLruProcessLocked(app, false, null);
        app.lastRequestedGc = app.lastLowMemory = SystemClock.uptimeMillis();
    } catch (Exception e) {
       ...
    }
    // Remove this record from the list of starting applications.
    mPersistentStartingProcesses.remove(app);
    mProcessesOnHold.remove(app);
    boolean badApp = false;
    boolean didSomething = false;
    // See if the top visible activity is waiting to run in this process...
    // 查看是否有顶可见的 activity 正在等待运行在该进程里面。
    if (normalMode) {
        try {
            if (mStackSupervisor.attachApplicationLocked(app)) {
                didSomething = true;
            }
        } catch (Exception e) {
            badApp = true;
        }
    }
    // Find any services that should be running in this process...
    // 找到应该允许在该进程里面的任何 service。
    if (!badApp) {
        try {
			// 调用到这里，见[2.16]
            didSomething |= mServices.attachApplicationLocked(app, processName);
        } catch (Exception e) {
            badApp = true;
        }
    }
    // Check if a next-broadcast receiver is in this process...
    // 检查是否下一个广播接收者在这个进程里面
    if (!badApp && isPendingBroadcastProcessLocked(pid)) {
        try {
            didSomething |= sendPendingBroadcastsLocked(app);
        } catch (Exception e) {
            badApp = true;
        }
    }
    // Check whether the next backup agent is in this process...
    if (!badApp && mBackupTarget != null && mBackupTarget.appInfo.uid == app.uid) {
        try {
            thread.scheduleCreateBackupAgent(mBackupTarget.appInfo,
                    compatibilityInfoForPackageLocked(mBackupTarget.appInfo),
                    mBackupTarget.backupMode);
        } catch (Exception e) {
            badApp = true;
        }
    }
    if (badApp) {
        app.kill("error during init", true);
        handleAppDiedLocked(app, false, true);
        return false;
    }
    if (!didSomething) {
        updateOomAdjLocked();
    }
    return true;
}

该方法的作用是：

  1. 创建新进程的 Application 对象；
  2. 依次查看是否有要待运行的 activity,service,receiver 等。

2.16 ActiveServices.attachApplicationLocked() 方法

  • ProcessRecord proc, 新进程的进程记录对象
  • String processName, “com.wzc.chapter_9.remote”
boolean attachApplicationLocked(ProcessRecord proc, String processName)
        throws RemoteException {
    boolean didSomething = false;
	// mPendingServices 里有一个 ServiceRecord 对象，在 bringUpServiceLocked 方法里添加的。
    if (mPendingServices.size() > 0) {
        ServiceRecord sr = null;
        try {
            for (int i=0; i<mPendingServices.size(); i++) {
                sr = mPendingServices.get(i);
                if (proc != sr.isolatedProc && (proc.uid != sr.appInfo.uid
                        || !processName.equals(sr.processName))) {
                    continue;
                }
                mPendingServices.remove(i);
                i--;
                proc.addPackage(sr.appInfo.packageName, sr.appInfo.versionCode,
                        mAm.mProcessStats);
				// 调用到这里，真正打开 service，见[2.17]
                realStartServiceLocked(sr, proc, sr.createdFromFg);
                didSomething = true;
            }
        } catch (RemoteException e) {
            throw e;
        }
    }
	...
    return didSomething;
}

2.17 ActiveServices.realStartServiceLocked() 方法

  • ServiceRecord r, RemoteBindService 对应的 service 记录对象
  • ProcessRecord app, 新进程对应的进程记录对象
  • boolean execInFg, true
private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r,
        ProcessRecord app, boolean execInFg) throws RemoteException {
	// 把新的进程记录对象赋值给 service 记录对象的 app 成员变量
    r.app = app;
    r.restartTime = r.lastActivity = SystemClock.uptimeMillis();
    app.services.add(r);
    bumpServiceExecutingLocked(r, execInFg, "create");
    boolean created = false;
    try {
        ...
		// 创建 service，最终会回调 Service 的 onCreate 方法，见[2.18]
        // app 是一个 ProcessRecord 对象
        // app.thread 是一个 ApplicationThreadProxy 对象，属于 binder 客户端。
        app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo,
                mAm.compatibilityInfoForPackageLocked(r.serviceInfo.applicationInfo),
                app.repProcState);
        r.postNotification();
        created = true;
    } catch (DeadObjectException e) {
        mAm.appDiedLocked(app);
    } finally {
        ...
    }
	// 请求绑定 service，见[2.23]
    requestServiceBindingsLocked(r, execInFg);
    updateServiceClientActivitiesLocked(app, null, true);
    ...
    sendServiceArgsLocked(r, execInFg, true);
    ...
}

2.18 ApplicationThreadProxy.scheduleCreateService() 方法

  • IBinder token, ServiceRecord 对象，它继承了 Binder，而 Binder 实现了 IBinder 接口。
  • ServiceInfo info, 清单文件中的 service 节点信息
  • CompatibilityInfo compatInfo,
  • int processState
class ApplicationThreadProxy implements IApplicationThread {
	public final void scheduleCreateService(IBinder token, ServiceInfo info,
        CompatibilityInfo compatInfo, int processState) throws RemoteException {
		Parcel data = Parcel.obtain();
		data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor);
		data.writeStrongBinder(token);
		info.writeToParcel(data, 0);
		compatInfo.writeToParcel(data, 0);
		data.writeInt(processState);
		// 调用到这里，远程调用 ApplicationThreadNative 的 onTransact() 方法，见[2.19]
		mRemote.transact(SCHEDULE_CREATE_SERVICE_TRANSACTION, data, null,
				IBinder.FLAG_ONEWAY);
		data.recycle();
	}
}

mRemote.transact() 是服务端进程发起 binder 通信的方法，经过 binder 驱动，最后会到 binder 客户端 ApplicationThreadNative的 onTransact() 方法。

2.19 ApplicationThreadNative.onTransact() 方法

public abstract class ApplicationThreadNative extends Binder
        implements IApplicationThread {
	@Override
	public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)
			throws RemoteException {
		case SCHEDULE_CREATE_SERVICE_TRANSACTION: {
			data.enforceInterface(IApplicationThread.descriptor);
			IBinder token = data.readStrongBinder();
			ServiceInfo info = ServiceInfo.CREATOR.createFromParcel(data);
			CompatibilityInfo compatInfo = CompatibilityInfo.CREATOR.createFromParcel(data);
			int processState = data.readInt();
			// 见[2.20]
			scheduleCreateService(token, info, compatInfo, processState);
			return true;
		}
	}
}

ApplicationThreadNative 是一个抽象类，scheduleCreateService() 方法是一个抽象方法；ApplicationThread 继承了 ApplicationThreadNative 类，实现了 scheduleCreateService() 这个抽象方法。

因此，scheduleCreateService() 方法的实现是在 ApplicationThread 中。

2.20 ApplicationThread.scheduleCreateService() 方法

  • IBinder token, ServiceRecord 对象，它继承了 Binder，而 Binder 实现了 IBinder 接口。
  • ServiceInfo info, 清单文件中的 service 节点信息
  • CompatibilityInfo compatInfo,
  • int processState
private class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
	public final void scheduleCreateService(IBinder token,
        ServiceInfo info, CompatibilityInfo compatInfo, int processState) {
		updateProcessState(processState, false);
		// 把 token，info 等封装在 CreateServiceData 对象中。
		CreateServiceData s = new CreateServiceData();
		s.token = token;
		s.info = info;
		s.compatInfo = compatInfo;
		sendMessage(H.CREATE_SERVICE, s);
	}
}

2.21 H.handleMessage() 方法

public final class ActivityThread {
	final H mH = new H();
	private class H extends Handler {
		public void handleMessage(Message msg) {
			case CREATE_SERVICE:
				Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "serviceCreate");
				// 调用到这里，见[2.22]
				handleCreateService((CreateServiceData)msg.obj);
				break;
		}
	}
}

这里就从客户端进程的 Binder 线程切到了主线程。

2.22 ActivityThread.handleCreateService() 方法

  • CreateServiceData data 封装了token，info 等信息的对象
private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
    unscheduleGcIdler();
    LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
            data.info.applicationInfo, data.compatInfo);
    Service service = null;
    try {
        java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
		// 通过反射创建目标 Service 对象
        service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();
    } catch (Exception e) {
    }
    try {
		// 创建 ContextImpl 对象
        ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo);
        context.setOuterContext(service);
		// 创建 Application 对象或者直接返回已有的 Application 对象
        Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
		// 调用 Service 对象的 attach 方法，把 Context 对象，AMS，ProcessRecord 等和 Service 对象关联起来。
        service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,
                ActivityManagerNative.getDefault());
		// 回调 Service 对象的 onCreate 方法
        service.onCreate();
		// 将 service 的 token 和 对象存在 ActivityThread 的 map 中。
        mServices.put(data.token, service);
        try {
            ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(
                    data.token, 0, 0, 0);
        } catch (RemoteException e) {
            // nothing to do.
        }
    } catch (Exception e) {
    }
}

该方法的主要作用是：回调了 Service 的 onCreate() 方法。

2.23 ActiveServices.requestServiceBindingsLocked() 方法

从[2.17] 调用而来的。

final ArrayMap<Intent.FilterComparison, IntentBindRecord> bindings
        = new ArrayMap<Intent.FilterComparison, IntentBindRecord>();

private final void requestServiceBindingsLocked(ServiceRecord r, boolean execInFg) {
    for (int i=r.bindings.size()-1; i>=0; i--) {
        IntentBindRecord ibr = r.bindings.valueAt(i);
        if (!requestServiceBindingLocked(r, ibr, execInFg, false)) {
            break;
        }
    }
}

在 retrieveAppBindingLocked() 方法中给 bindings 集合添加了一个元素，所以这里对 bindings 遍历，可以走进去。

内部调用的是：

private final boolean requestServiceBindingLocked(ServiceRecord r,
        IntentBindRecord i, boolean execInFg, boolean rebind) {
    if (r.app == null || r.app.thread == null) {
        return false;
    }
    // i.requested 在 publishServiceLocked 方法才会赋值为 true
    if ((!i.requested || rebind) && i.apps.size() > 0) { // 会进入此分支
        try {
            bumpServiceExecutingLocked(r, execInFg, "bind");
            r.app.forceProcessStateUpTo(ActivityManager.PROCESS_STATE_SERVICE);
            // r 是 ServiceRecord 对象
            // r.app 是 ProcessRecord 对象
            // r.app.thread 是 ApplicationThreadProxy 对象。
            // 调用到这里，见[2.24]
            r.app.thread.scheduleBindService(r, i.intent.getIntent(), rebind,
                    r.app.repProcState);
            if (!rebind) {
                i.requested = true;
            }
            i.hasBound = true;
            i.doRebind = false;
        } catch (RemoteException e) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

2.24 ApplicationThreadProxy.scheduleBindService() 方法

  • IBinder token, ServiceRecord 对象
  • Intent intent, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • boolean rebind, false
  • int processState,
public final void scheduleBindService(IBinder token, Intent intent, boolean rebind,
        int processState) throws RemoteException {
    Parcel data = Parcel.obtain();
    data.writeInterfaceToken(IApplicationThread.descriptor);
    data.writeStrongBinder(token);
    intent.writeToParcel(data, 0);
    data.writeInt(rebind ? 1 : 0);
    data.writeInt(processState);
    mRemote.transact(SCHEDULE_BIND_SERVICE_TRANSACTION, data, null,
            IBinder.FLAG_ONEWAY);
    data.recycle();
}

mRemote.transact() 是客户端进程发起 binder 通信的方法，经过 binder 驱动，最后会到 binder 服务端 ApplicationThreadNative的 onTransact() 方法。

2.25 ApplicationThreadNative.onTransact() 方法

public abstract class ApplicationThreadNative extends Binder
        implements IApplicationThread {
	@Override
	public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)
			throws RemoteException {
        case SCHEDULE_BIND_SERVICE_TRANSACTION: {
            data.enforceInterface(IApplicationThread.descriptor);
            IBinder token = data.readStrongBinder();
            Intent intent = Intent.CREATOR.createFromParcel(data);
            boolean rebind = data.readInt() != 0;
            int processState = data.readInt();
            scheduleBindService(token, intent, rebind, processState);
            return true;
        }
	}
}

ApplicationThreadNative 是一个抽象类，scheduleBindService() 方法是一个抽象方法；ApplicationThread 继承了 ApplicationThreadNative 类，实现了 scheduleBindService() 这个抽象方法。

因此，scheduleBindService() 方法的实现是在 ApplicationThread 中。

2.26 ApplicationThread.scheduleBindService() 方法

  • IBinder token, ServiceRecord 对象
  • Intent intent, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • boolean rebind, false
  • int processState,
public final void scheduleBindService(IBinder token, Intent intent,
        boolean rebind, int processState) {
    updateProcessState(processState, false);
    BindServiceData s = new BindServiceData();
    s.token = token;
    s.intent = intent;
    s.rebind = rebind;
    sendMessage(H.BIND_SERVICE, s);
}

把 token，intent，rebind 封装在 BindServiceData 里面，通过 Handler 发送到主线程。

2.27 H.handleMessage() 方法

public final class ActivityThread {
	final H mH = new H();
	private class H extends Handler {
		public void handleMessage(Message msg) {
			case BIND_SERVICE:
                handleBindService((BindServiceData)msg.obj);
                break;		
		}
	}
}

这里就从客户端进程的 Binder 线程切到了主线程。

2.28 ActivityThread.handleBindService() 方法

private void handleBindService(BindServiceData data) {
    Service s = mServices.get(data.token);
    if (s != null) {
        try {
            data.intent.setExtrasClassLoader(s.getClassLoader());
            data.intent.prepareToEnterProcess();
            try {
                if (!data.rebind) { // rebind 为 false，进入此分支
                    // 回调 Service 的 onBind() 方法
                    IBinder binder = s.onBind(data.intent);
                    // ActivityManagerNative.getDefault() 是 ActivityManagerProxy 对象
                    ActivityManagerNative.getDefault().publishService(
                            data.token, data.intent, binder);
                } else {
                    s.onRebind(data.intent);
                    ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(
                            data.token, 0, 0, 0);
                }
            } catch (RemoteException ex) {
            }
        } catch (Exception e) {
            
        }
    }
}

2.29 ActivityManagerProxy.publishService() 方法

  • IBinder token, ServiceRecord 对象
  • Intent intent, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • IBinder service, new ICompute.Stub(){} 匿名内部类
public void publishService(IBinder token,
        Intent intent, IBinder service) throws RemoteException {
    Parcel data = Parcel.obtain();
    Parcel reply = Parcel.obtain();
    data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);
    data.writeStrongBinder(token);
    intent.writeToParcel(data, 0);
    data.writeStrongBinder(service);
    mRemote.transact(PUBLISH_SERVICE_TRANSACTION, data, reply, 0);
    reply.readException();
    data.recycle();
    reply.recycle();
}

mRemote.transact() 是客户端进程发起 binder 通信的方法，经过 binder 驱动，最后会到 binder 服务端 ActivityManagerNative的 onTransact() 方法。

2.30 ActivityManagerNative.onTransact() 方法

@Override
public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)
        throws RemoteException {
	switch (code) {
		...
		case PUBLISH_SERVICE_TRANSACTION: {
            data.enforceInterface(IActivityManager.descriptor);
            IBinder token = data.readStrongBinder();
            Intent intent = Intent.CREATOR.createFromParcel(data);
            IBinder service = data.readStrongBinder();
            // 通过 AMS 发布服务，见[2.31]
            publishService(token, intent, service);
            reply.writeNoException();
            return true;
        }
		}
	}
}

2.31 ActivityManagerService.publishService() 方法

  • IBinder token, ServiceRecord 对象
  • Intent intent, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • IBinder service, new ICompute.Stub(){} 匿名内部类
public void publishService(IBinder token, Intent intent, IBinder service) {
    ...
    synchronized(this) {
        ...
        mServices.publishServiceLocked((ServiceRecord)token, intent, service);
    }
}

mServices 是一个 ActiveServices 对象。

2.32 ActiveServices.publishServiceLocked() 方法

  • IBinder token, ServiceRecord 对象
  • Intent intent, new Intent(MainActivity.this, RemoteBindService.class) 对象
  • IBinder service, new ICompute.Stub(){} 匿名内部类
void publishServiceLocked(ServiceRecord r, Intent intent, IBinder service) {
    final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
    try {
        if (r != null) {
            Intent.FilterComparison filter
                    = new Intent.FilterComparison(intent);
            IntentBindRecord b = r.bindings.get(filter);
            if (b != null && !b.received) {
                b.binder = service;
                b.requested = true;
                b.received = true;
                for (int conni=r.connections.size()-1; conni>=0; conni--) {
                    ArrayList<ConnectionRecord> clist = r.connections.valueAt(conni);
                    for (int i=0; i<clist.size(); i++) {
                        ConnectionRecord c = clist.get(i);
                        if (!filter.equals(c.binding.intent.intent)) {
                            continue;
                        }
                        try {
                            // 调用到这里，见[2.33]
                            // c 是 ConnectionRecord 对象
                            // c.conn 是 IServiceConnection 对象，实际上是 IServiceConnection.Stub.Proxy 对象，是 binder 客户端。
                            c.conn.connected(r.name, service);
                        } catch (Exception e) {
                        }
                    }
                }
            }
            serviceDoneExecutingLocked(r, mDestroyingServices.contains(r), false);
        }
    } finally {
        Binder.restoreCallingIdentity(origId);
    }
}

c.conn 是 IServiceConnection 对象，实际上是 IServiceConnection.Stub.Proxy 对象，是 binder 客户端；经过 binder 驱动，会调用到发起方进程的服务端 IServiceConnection.Stub 对象，即 InnerConnection 对象。

2.33 InnerConnection.connected() 方法

  • ComponentName name, Service 的组件名对象，即包名 + 类名的组合
  • IBinder service, ICompute 对应的 BinderProxy 对象
private static class InnerConnection extends IServiceConnection.Stub {
    final WeakReference<LoadedApk.ServiceDispatcher> mDispatcher;
    InnerConnection(LoadedApk.ServiceDispatcher sd) {
        mDispatcher = new WeakReference<LoadedApk.ServiceDispatcher>(sd);
    }
    public void connected(ComponentName name, IBinder service) throws RemoteException {
        LoadedApk.ServiceDispatcher sd = mDispatcher.get();
        if (sd != null) {
            sd.connected(name, service);
        }
    }
}

2.34 ServiceDispatcher.connected() 方法

  • ComponentName name, Service 的组件名对象，即包名 + 类名的组合
  • IBinder service, ICompute 对应的 BinderProxy 对象
public void connected(ComponentName name, IBinder service) {
    if (mActivityThread != null) { // 进入此分支
        mActivityThread.post(new RunConnection(name, service, 0));
    } else {
        doConnected(name, service);
    }
}

2.35 RunConnection.run() 方法

  • ComponentName name, Service 的组件名对象，即包名 + 类名的组合
  • IBinder service, ICompute 对应的 BinderProxy 对象
  • int command, 0
private final class RunConnection implements Runnable {
    RunConnection(ComponentName name, IBinder service, int command) {
        mName = name;
        mService = service;
        mCommand = command;
    }
    public void run() {
        if (mCommand == 0) {
            doConnected(mName, mService);
        } else if (mCommand == 1) {
            doDeath(mName, mService);
        }
    }
    final ComponentName mName;
    final IBinder mService;
    final int mCommand;
}

2.36 ServiceDispatcher.doConnected() 方法

  • ComponentName name, Service 的组件名对象，即包名 + 类名的组合
  • IBinder service, ICompute 对应的 BinderProxy 对象
public void doConnected(ComponentName name, IBinder service) {
    ServiceDispatcher.ConnectionInfo old;
    ServiceDispatcher.ConnectionInfo info;
    synchronized (this) {
        if (mForgotten) {
            // We unbound before receiving the connection; ignore
            // any connection received.
            return;
        }
        old = mActiveConnections.get(name);
        if (old != null && old.binder == service) {
            // Huh, already have this one.  Oh well!
            return;
        }
        if (service != null) {
            // A new service is being connected... set it all up.
            mDied = false;
            info = new ConnectionInfo();
            info.binder = service;
            info.deathMonitor = new DeathMonitor(name, service);
            try {
                service.linkToDeath(info.deathMonitor, 0);
                mActiveConnections.put(name, info);
            } catch (RemoteException e) {
                // This service was dead before we got it...  just
                // don't do anything with it.
                mActiveConnections.remove(name);
                return;
            }
        } else {
            // The named service is being disconnected... clean up.
            mActiveConnections.remove(name);
        }
        if (old != null) {
            old.binder.unlinkToDeath(old.deathMonitor, 0);
        }
    }
    // If there was an old service, it is not disconnected.
    if (old != null) {
        mConnection.onServiceDisconnected(name);
    }
    // If there is a new service, it is now connected.
    if (service != null) {
        // 回调 ServiceConnection 的 onServiceConnected 方法
        mConnection.onServiceConnected(name, service);
    }
}

3.最后

本文到这里就结束了，希望能够帮助到同学们。

4.参考

  1. 图解 | 一图摸清Android应用进程的启动
  2. bindService启动过程分析-袁辉辉
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【Android Jetpack】DataStore
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加:2021-12-16 17:47:32  更:2021-12-16 17:48:17 
 
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