Glide ,該功能非常強大 Android 圖片加載開源框架 相信大家并不陌生
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閱讀本文前,請務必先閱讀Glide的圖片加載功能源碼分析: Carson帶你學Android:圖片加載庫Glide源碼分析
該方法在圖片加載庫Glide加載圖片的源碼分析中曾進行詳細說明,具體請看: Carson帶你學Android:圖片加載庫Glide源碼分析
至此,關于圖片加載庫的Gilde生命周期管理講解完畢。下面我將繼續(xù)對 Glide 的其他功能進行源碼分析 ,有興趣可以繼續(xù)關注Carson帶你學Android開源庫系列文章:
不定期分享關于 安卓開發(fā) 的干貨,追求 短、平、快 ,但 卻不缺深度 。
當按下Android設備電源鍵時究竟發(fā)生了什么?
Android的啟動過程是怎么樣的?
什么是Linux內核?
桌面系統(tǒng)linux內核與Android系統(tǒng)linux內核有什么區(qū)別?
什么是引導裝載程序?
什么是Zygote?
什么是X86以及ARM linux?
什么是init.rc?
什么是系統(tǒng)服務?
當我們想到Android啟動過程時,腦海中總是冒出很多疑問。本文將介紹Android的啟動過程,希望能幫助你找到上面這些問題的答案。
Android是一個基于Linux的開源操作系統(tǒng)。x86(x86是一系列的基于intel 8086 CPU的計算機微處理器指令集架構)是linux內核部署最常見的系統(tǒng)。然而,所有的Android設備都是運行在ARM處理器(ARM 源自進階精簡指令集機器,源自ARM架構)上,除了英特爾的Xolo設備()。Xolo來源自凌動1.6GHz x86處理器。Android設備或者嵌入設備或者基于linux的ARM設備的啟動過程與桌面版本相比稍微有些差別。這篇文章中,我將解釋Android設備的啟動過程。深入linux啟動過程是一篇講桌面linux啟動過程的好文。
當你按下電源開關后Android設備執(zhí)行了以下步驟。
此處圖片中step2中的一個單詞拼寫錯了,Boot Loaeder應該為Boot Loader(多謝@jameslast 提醒)
第一步:啟動電源以及系統(tǒng)啟動
當電源按下,引導芯片代碼開始從預定義的地方(固化在ROM)開始執(zhí)行。加載引導程序到RAM,然后執(zhí)行。
第二步:引導程序
引導程序是在Android操作系統(tǒng)開始運行前的一個小程序。引導程序是運行的第一個程序,因此它是針對特定的主板與芯片的。設備制造商要么使用很受歡迎的引導程序比如redboot、uboot、qi bootloader或者開發(fā)自己的引導程序,它不是Android操作系統(tǒng)的一部分。引導程序是OEM廠商或者運營商加鎖和限制的地方。
引導程序分兩個階段執(zhí)行。第一個階段,檢測外部的RAM以及加載對第二階段有用的程序;第二階段,引導程序設置網(wǎng)絡、內存等等。這些對于運行內核是必要的,為了達到特殊的目標,引導程序可以根據(jù)配置參數(shù)或者輸入數(shù)據(jù)設置內核。
Android引導程序可以在bootablebootloaderlegacyusbloader找到。
傳統(tǒng)的加載器包含的個文件,需要在這里說明:
init.s初始化堆棧,清零BBS段,調用main.c的_main()函數(shù);
main.c初始化硬件(鬧鐘、主板、鍵盤、控制臺),創(chuàng)建linux標簽。
更多關于Android引導程序的可以在這里了解。
第三步:內核
Android內核與桌面linux內核啟動的方式差不多。內核啟動時,設置緩存、被保護存儲器、計劃列表,加載驅動。當內核完成系統(tǒng)設置,它首先在系統(tǒng)文件中尋找”init”文件,然后啟動root進程或者系統(tǒng)的第一個進程。
第四步:init進程
init是第一個進程,我們可以說它是root進程或者說有進程的父進程。init進程有兩個責任,一是掛載目錄,比如/sys、/dev、/proc,二是運行init.rc腳本。
init進程可以在/system/core/init找到。
init.rc文件可以在/system/core/rootdir/init.rc找到。
readme.txt可以在/system/core/init/readme.txt找到。
對于init.rc文件,Android中有特定的格式以及規(guī)則。在Android中,我們叫做Android初始化語言。
Action(動作):動作是以命令流程命名的,有一個觸發(fā)器決定動作是否發(fā)生。
語法
1
2
3
4
5
; html-script: false ]
on trigger
command
command
command
Service(服務):服務是init進程啟動的程序、當服務退出時init進程會視情況重啟服務。
語法
1
2
3
4
5
; html-script: false ]
service name pathname [argument]*
option
option
...
Options(選項)
選項是對服務的描述。它們影響init進程如何以及何時啟動服務。
咱們來看看默認的init.rc文件。這里我只列出了主要的事件以及服務。
Table
Action/Service
描述
on early-init
設置init進程以及它創(chuàng)建的子進程的優(yōu)先級,設置init進程的安全環(huán)境
on init
設置全局環(huán)境,為cpu accounting創(chuàng)建cgroup(資源控制)掛載點
on fs
掛載mtd分區(qū)
on post-fs
改變系統(tǒng)目錄的訪問權限
on post-fs-data
改變/data目錄以及它的子目錄的訪問權限
on boot
基本網(wǎng)絡的初始化,內存管理等等
service servicemanager
啟動系統(tǒng)管理器管理所有的本地服務,比如位置、音頻、Shared preference等等…
service zygote
啟動zygote作為應用進程
在這個階段你可以在設備的屏幕上看到“Android”logo了。
第五步
在Java中,我們知道不同的虛擬機實例會為不同的應用分配不同的內存。假如Android應用應該盡可能快地啟動,但如果Android系統(tǒng)為每一個應用啟動不同的Dalvik虛擬機實例,就會消耗大量的內存以及時間。因此,為了克服這個問題,Android系統(tǒng)創(chuàng)造了”Zygote”。Zygote讓Dalvik虛擬機共享代碼、低內存占用以及最小的啟動時間成為可能。Zygote是一個虛擬器進程,正如我們在前一個步驟所說的在系統(tǒng)引導的時候啟動。Zygote預加載以及初始化核心庫類。通常,這些核心類一般是只讀的,也是Android SDK或者核心框架的一部分。在Java虛擬機中,每一個實例都有它自己的核心庫類文件和堆對象的拷貝。
Zygote加載進程
加載ZygoteInit類,源代碼:/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
registerZygoteSocket()為zygote命令連接注冊一個服務器套接字。
preloadClassed “preloaded-classes”是一個簡單的包含一系列需要預加載類的文本文件,你可以在/frameworks/base找到“preloaded-classes”文件。
preloadResources() preloadResources也意味著本地主題、布局以及android.R文件中包含的所有東西都會用這個方法加載。
在這個階段,你可以看到啟動動畫。
第六步:系統(tǒng)服務或服務
完成了上面幾步之后,運行環(huán)境請求Zygote運行系統(tǒng)服務。系統(tǒng)服務同時使用native以及java編寫,系統(tǒng)服務可以認為是一個進程。同一個系統(tǒng)服務在Android SDK可以以System Services形式獲得。系統(tǒng)服務包含了所有的System Services。
Zygote創(chuàng)建新的進程去啟動系統(tǒng)服務。你可以在ZygoteInit類的”startSystemServer”方法中找到源代碼。
核心服務:
啟動電源管理器;
創(chuàng)建Activity管理器;
啟動電話注冊;
啟動包管理器;
設置Activity管理服務為系統(tǒng)進程;
啟動上下文管理器;
啟動系統(tǒng)Context Providers;
啟動電池服務;
啟動定時管理器;
啟動傳感服務;
啟動窗口管理器;
啟動藍牙服務;
啟動掛載服務。
其他服務:
啟動狀態(tài)欄服務;
啟動硬件服務;
啟動網(wǎng)絡狀態(tài)服務;
啟動網(wǎng)絡連接服務;
啟動通知管理器;
啟動設備存儲監(jiān)視服務;
啟動定位管理器;
啟動搜索服務;
啟動剪切板服務;
啟動登記服務;
啟動壁紙服務;
啟動音頻服務;
啟動耳機監(jiān)聽;
啟動AdbSettingsObserver(處理adb命令)。
第七步:引導完成
一旦系統(tǒng)服務在內存中跑起來了,Android就完成了引導過程。在這個時候“ACTION_BOOT_COMPLETED”開機啟動廣播就會發(fā)出去。
Android開發(fā),需要掌握以下知識:
android以java為基礎的,所以前提要學好Java基礎知識,比如基本類型、集合等。
android api,學習基本的Activity、service、intent等基本的知識,可以開發(fā)一些界面。
計算機網(wǎng)絡基本知識。
Linux命令、C編程基礎、Android Java編程、Google Android Linux操作系統(tǒng)具體操作等
安卓系統(tǒng)開發(fā)的方法,簡單來說分成四層:
第一層,以Inventor為代表的繪圖工具,是Google推出的簡單開發(fā)工具,主要是針對初級玩家的玩意兒,操作起來確實容易,一個不懂程序開發(fā)的用戶就可以通過拖拽搞出一個能在安卓平臺上跑的應用來,有點像做PPT,但任何事情都有兩面性,這種容易上手的繪圖工具,無法實現(xiàn)業(yè)務邏輯,運行效率也比較低。
第二層,以Rexsee為代表的無線中間件,這種方法就不是玩家用的了,必須是工程師來用,但對技術門檻的要求很低,會用HTML和JS的技術員就可以方便的使用,在技術要求大幅度降低的同時,基礎功能的封裝也是一大亮點,這些中間件已經把所有應用需要的基礎功能封裝好,程序員直接使用JS去調用就可以了,不再需要吭哧吭哧從零開始寫代碼,比如你想調用個GPS,本來要編幾千行的代碼,用中間件只需一行JS代碼即可搞定,難怪說做中間件的廠商都說:“用了我的東西,你的程序已經做了一大半啦!”此言不虛。
第三層,基于JAVA的JDK JDK(Java Development Kit),目前絕大部分應用都是用這種方式來開發(fā),對程序員的要求比較高,首先要有比較好的JAVA底子,然后要對Android平臺本身有很深的研究,門檻不算低。
第四層,基于C++的NDK( Native Development Kit),很多大型游戲是用這種方法開發(fā)的,相對于JDK,這種方法的門檻就更高了,目前使用的比較少,畢竟現(xiàn)在是智能手機的時代,硬件和網(wǎng)速都大幅提升,沒必要動不動就Touch底層。
本文主要記錄使用單例模式的幾種形式,并分析各自的優(yōu)缺點。使用單例模式可以避免重復創(chuàng)建對象,以此來節(jié)省開銷,首先了解一下單例模式的四大原則:
常用的單例模式有:餓漢模式、懶漢模式、雙重鎖懶漢模式、靜態(tài)內部類模式、枚舉模式,我們來逐個解釋這些模式的區(qū)別。
關于 volatile 修飾符,又是一個內容,需要理解:
參考(有例子,比較好理解): ,
靜態(tài)內部類單例模式的優(yōu)點:
那么有人會問了,如果有多個線程同時訪問 getInstance() 方法,會多次初始化類,然后創(chuàng)建多個對象嗎?答案是不會的,這我們需要了解一下類的加載機制:
虛擬機會保證一個類的clinit()方法在多線程環(huán)境中被正確地加鎖、同步,如果多個線程同時去初始化一個類,那么只會有一個線程去執(zhí)行這個類的clinit()方法,其他線程都需要阻塞等待,直到活動線程執(zhí)行clinit()方法完畢。
所以如果一個類的clinit()方法中有耗時很長的操作,就可能造成多個進程阻塞(需要注意的是,其他線程雖然會被阻塞,但線程喚醒之后不會再次進入clinit()方法。因為在同一個加載器下,一個類只會初始化一次。)
所以靜態(tài)內部類單例模式不僅能保證線程的安全性、實例的唯一性、還延遲了單例的實例化。
但是靜態(tài)內部類單例模式也有一個 缺點 ,就是無法傳遞參數(shù)。因為它是通過靜態(tài)內部類的形式去創(chuàng)建單例的,所以外部就無法傳遞參數(shù)進去。
枚舉單例模式占用的內存是靜態(tài)變量的兩倍,所以一般都不使用enum來實現(xiàn)單例。
單例有餓漢模式、懶漢模式、雙重鎖懶漢模式、靜態(tài)內部類模式、枚舉模式這幾種形式。
餓漢模式在初始化類時就創(chuàng)建了對象,容易造成資源浪費;懶漢模式在多線程環(huán)境下有風險;枚舉模式占用內存過高。這三種模式都有明顯的弊端,所以一般不去采用。
雙重鎖懶漢模式使用了 volatile 修飾符,在性能上會差一點點;靜態(tài)內部類模式無法傳遞參數(shù)。但是這兩種方式都能保證實例的唯一性,線程的安全性,也不會造成資源的浪費。所以我們在使用單例模式時,可以在這兩種方式中酌情選擇。
參考文章:
看了一段時間關于SystemServer進程的博客,有點小理解,寫一篇關于SystemServer的小筆記,然后走一遍過程。
ZygoteInit通過startSystemServer方法fork了一個SS進程。這個進程有啥作用呢。
handlerSystemServerProcess()方法只要是以下三個方法:
其中 applicationInit() 很有意思很重要。該方法中有一個,invokeStaticMain方法通過反射調用main方法:
run方法最終通過反射調用SystemServer的main方法,作用是:
通過以上分析其實main方法的主要作用是:
1、調整系統(tǒng)時間
2、設置屬性persist.sys.dalvik.vm.lib.2的值為當前虛擬機的運行庫路徑
3、裝載libandroid_servers.so庫,初始化native層service
4、初始化系統(tǒng)Context
5、創(chuàng)建SystemServiceManager對象
6、調用startBootstrapServices(),startCoreServices(),startOtherServices()啟動所有的Java服務
另外也可以看到為什么說handler默認是主線程,以及android 應用本身就是基于handler/Looper/Message的
startBootstrapServices():啟動java層的各種服務。framwork層的服務。例如AMS
startCoreServices:啟動核心服務:
startOtherServices也與上面一樣啟動各種服務。
總結下:SystemServer進程最終會執(zhí)行到SystemServer類中的main方法中,初始化各種服務器,其中第一個初始化的就是ActivityManagerService。當我們點擊啟動app的時候。Zygote會對這個消息進行處理,最終執(zhí)行到applicationInit。那么是在哪里調用方法啟動應用的呢?