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上一节我们讲完了Launcher的启动流程，这一节来看看应用进程的创建过程以及Zygote的fork流程。
系列文章：
1.概述
上一节我们学习了Launcher的启动流程。这一节来介绍下应用进程的创建过程以及Zygote Fork的过程。
点击桌面图标启动应用概述：
在上一节Launcher的启动中我们知道了，手机的桌面其实就是Launcher进程，里面的应用图标都是Launcher通过ListView进行展示。
那么我们点击一个桌面图标，比如微信，这个应用是如何启动的呢，这一节我们从系统级的源码来一步步的进行分析。
在分析之前，我们简单区分一下进程和线程的概念。
在Android中通过Logcat抓取log时，存在PID和TID两个概念。
PID：Process ID，进程ID
TID: Thread ID，线程ID
每个Android都是一个进程，每个进程有一个或多个线程
进程：
是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是一个动态概念，竞争计算机系统资源的基本单位。
当我们点击某个应用的图标时，必须创建一个进程，该进程是由Zygote fork出来的，进程具有独立的资源空间，用于承载App上运行的各种Activity/Service等组件。
线程：
是进程的一个执行单元，是进程内科调度实体。比进程更小的独立运行的基本单位。线程也被称为轻量级进程。
每个应用有多个线程，例如UI展示属于UI主线程，一些通信过程属于独立线程，通常JAVA中使用new Thread().start()来创建一个新的线程。
该线程并没有自己独立的地址空间，而是与其所在进程之间资源共享。
进程线程的区别
- 地址空间：同一进程的线程共享本进程的地址空间，而进程之间则是独立的地址空间。
- 资源拥有：同一进程内的线程共享本进程的资源，但是进程之间的资源是独立的。
- 一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。
- 进程切换时，消耗的资源大，效率高。所以涉及到频繁的切换时，使用线程要好于进程。同样如果要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程不能用进程。
- 执行过程：每个独立的进程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序入口。但是线程不能独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。
- 线程是处理器调度的基本单位，但是进程不是。
- 两者均可并发执行。
2.核心源码
3.架构
App发起进程：点击一个桌面应用(例如微信)，Launcher 加载应用， LauncherActivity收到触发事件，组装Intent，通过binder发送消息给SystemServer进程，调用Activity的startActivity()来启动进程，启动Activity时，受ActivityManagerService-AMS的服务控制，AMS属于SystemServer进程，因此SystemServer进行会通过Process 来向Zygote发送一个Socket。
Zygote有一个无限循环，一直在等待Socket请求，收到SystemServer发来新的Socket请求后，Zygote调用系统的fork函数来孵化一个新的进程，比如这里的微信。
再把启动的入口交给ActivityThread，进入微信的进程中，进行详细的UI展示。
3.1 进程创建图
从点击Launcher中的图标，到启动Activity，再到Zygote Fork操作，最终进入新的进行进行UI绘制。
3.2 Zygote Fork图
Zygote调用系统的fork()函数，孵化出一个新的进程，fork()采用copy-on-write机制，有些类如果不做改变，甚至都不用复制，子进程可以和父进程共享这部分数据，从而省去不少内存的占用。
图片来源Gityuan
4.源码分析
应用的启动共分以下四个步骤完成：
- 点击桌面的图标，Launcher调用系统的startActivity进行启动Activity，此时的动作在Launcher进程中
- ATM\\AMS 进行Activity的处理，组装message，通过socket发送给Socket
- Zygote收到SystemServer发来的消息，进行消息拆分，再调用系统的fork()函数，进行进行孵化操作。
- 进入ActivityThread的main()，完成最终应用进程的的onCreate操作
接下来我们根据这四个步骤来进行详细的源码分析.
4.1 第一阶段，点击桌面图标，触发点击事件
触发Launcher listview的点击事件 onListItemClick()
说明：桌面图标按照5*5或者6*6的方式进行排列，这其实是Launcher进程展示的ListView，每个应用图标填入其中，点击图标进入Launcher的点击事件处理
源码：
4.1.1 [Activity.java]
startActivity()
说明：这里比较简单，调用
startActivityForResult()
源码：
4.1.2 [Activity.java]
startActivityForResult()
说明：不难发现，不论有没有父Activity，最终都交给了 Instrumentation 来开启
源码：
4.1.3 [Instrumentation.java]
execStartActivity()
说明：Binder 调用 ActivityTaskManagerService-ATM 来启动 Activity
源码：
从下面代码可以看到，IActivityTaskManager其实获得的是activity_task对应服务的Binder对象，
即是ActivityTaskManagerService-ATM
4.2 第二阶段：ATM\\AMS 进行Activity的处理
调用栈如下：
4.2.1 [ActivityTaskManagerService.java]
startActivity()
说明： 这里很简单，直接调用startActivityAsUser()
源码：
4.2.2 [ActivityTaskManagerService.java]
startActivityAsUser()
说明：获取 ActivityStarter 对象,最终调用ActivityStarter的execute()
源码：
4.2.3 [ActivityStarter.java] execute()
说明：根据[4.2.2]中调用了setMayWait，因此这里的mRequest.mayWait为true
源码：
4.2.4 [ActivityStarter.java]
startActivityMayWait()
说明：调用startActivity()来启动Activity
源码：
4.2.5 [ActivityStarter.java]
startActivity()
说明：延时布局，然后通过startActivityUnchecked()来处理启动标记 flag ，要启动的
4.2.6 [RootActivityContainer.java]
resumeFocusedStacksTopActivities()
说明：获取栈顶的Activity，恢复它
源码：
4.2.7 [ActivityStackSupervisor.java]
startSpecificActivityLocked()
说明： 发布消息以启动进程，以避免在ATM锁保持的情况下调用AMS时可能出现死锁,最终调用到ATM的startProcess()
源码：
4.2.8 [ActivityManagerService.java]
startProcess()
说明： 一路调用Process start()，最终到ZygoteProcess的
attemptUsapSendArgsAndGetResult()，用来fork一个新的Launcher的进程
源码：
调用栈如下:
4.2.9 [ZygoteProcess.java]
attemptZygoteSendArgsAndGetResult()
说明：通过Socket连接Zygote进程，把之前组装的msg发给Zygote，其中processClass ="android.app.ActivityThread"，通过Zygote进程来Fork出一个新的进程，
并执行 "android.app.ActivityThread"的main方法
源码：
4.3 第三阶段 Zygote Fork 应用进程
说明：Zygote的启动过程我们前面有详细讲到过。
SystemServer的AMS服务向启动Home Activity发起一个fork请求，Zygote进程通过Linux的fork函数，孵化出一个新的进程。
由于Zygote进程在启动时会创建Java虚拟机，因此通过fork而创建的Launcher程序进程可以在内部获取一个Java虚拟机的实例拷贝。
fork采用copy-on-write机制，有些类如果不做改变，甚至都不用复制，子进程可以和父进程共享这部分数据，从而省去不少内存的占用。
调用栈如下：
4.3.1 [ZygoteInit.java] main()
说明：Zygote先fork出SystemServer进程，接着进入循环等待，用来接收Socket发来的消息，用来fork出其他应用进程，比如Launcher
源码：
4.3.2 [ZygoteConnection.java]
processOneCommand()
说明：通过 forkAndSpecialize()来fork出Launcher的子进程，并执行handleChildProc，进入子进程的处理
源码：
4.3.3 [Zygote.java] forkAndSpecialize
说明：主要是调用dalvik中ZygoteHooks的preFrok进行预处理，再调用postForkCommon进行完成的进程fork
源码：
4.3.3.1 [ZygoteHooks.java] preFork()
说明：Zygote进程有4个Daemon子线程分别是
HeapTaskDaemon、
ReferenceQueueDaemon、
FinalizerDaemon、
FinalizerWatchdogDaemon
preFork()预处理主要是先停止4个子线程，等待所有的子线程结束，最后完成gc堆的初始化工作
Zygote子线程如下图所示：
源码：
4.3.3.2 [Daemons.java] stop()
说明：此处守护线程Stop方式是先调用目标线程interrrupt()方法，然后再调用目标线程join()方法，等待线程执行完成
停止4个子线程，分别是：Java堆整理线程；引用队列线程；析构线程；析构监控线程
源码：
4.3.3.3 [ZygoteHooks.java]
waitUntilAllThreadsStopped()
说明：等待所有子线程结束
源码：
4.3.4 [ZygoteHooks.java]
nativePreFork()
通过JNI最终调用的是以下方法：
[dalvik_system_ZygoteHooks.cc] ZygoteHooks_nativePreFork()
说明：进行堆的一些预处理
源码：
4.3.4.1 [runtime.cpp] PreZygoteFork()
说明：堆的初始化工作，属于虚拟机的范畴，想理解的可以深挖一下
源码：
4.3.5 [Zygote.java]
nativeForkAndSpecialize()
通过JNI最终调用的是以下方法：
[com_android_internal_os_Zygote.cpp] com_android_internal_os_Zygote_nativeForkAndSpecialize
说明： fork 子进程
源码：
4.3.5.1 [com_android_internal_os_Zygote.cpp]
ForkCommon()
说明：调用系统的fork()进行 应用进程的孵化操作，采用copy-on-write的机制，使得应用进程与Zygote共享部分数据，减少内存的占用
源码：
4.3.5.2 [com_android_internal_os_Zygote.cpp]
SpecializeCommon()
说明：进行进程的一些资源处理，selinux权限处理，并调用Zygote的callPostForkChildHooks()
源码：
4.3.5.3 [Zygote.java]
callPostForkChildHooks()
说明：JAVA堆线程的一些处理
源码：
创建JAVA的线程池，设置信号处理，启动JDWP线程
4.3.6 [ZygoteHooks.java] postForkCommon()
说明：在fork新进程后，启动Zygote的4个Daemon线程，java堆整理，引用队列，以及析构线程。
源码：
启动Zygote的4个新的子线程
4.3.7 [ZygoteConnection.java]
handleChildProc()
说明：进行子进程的操作，最终获得需要执行的ActivityThread的main()
源码：
zygoteInit 进行一些环境的初始化、启动Binder进程等操作
把之前传来的"android.app.ActivityThread" 传递给findStaticMain
通过反射，拿到ActivityThread的main()方法
把反射得来的ActivityThread main()入口返回给ZygoteInit的main，通过caller.run()进行调用
至此，Zygote fork进程的操作全部完成，下一步进入JAVA世界，进行真正的Activity的启动流程。
4.4 第四阶段 进入应用进程，启动Activity的onCreate()
调用栈如下：
4.4.1 [ActivityThread.java] main()
说明： 主线程处理， 创建ActivityThread对象，调用attach进行处理，最终进入Looper循环
源码：
调用ActivityThread的attach进行处理
4.4.2 [ActivityManagerService.java]
attachApplication()
说明：清除一些无用的记录，最终调用ActivityStackSupervisor.java的 realStartActivityLocked()，进行Activity的启动
源码：
4.4.3 [ActivityStackSupervisor.java]
realStartActivityLocked()
说明：真正准备去启动Activity，通过clientTransaction.addCallback把LaunchActivityItem的obtain作为回调参数加进去，再调用
ClientLifecycleManager.scheduleTransaction()得到LaunchActivityItem的execute()方法进行最终的执行
参考上面的第四阶段的调用栈流程：
源码：
4.4.4 [TransactionExecutor.java] execute()
说明：执行之前realStartActivityLocked()中的
clientTransaction.addCallback
调用栈：
源码：
4.4.5 [ActivityThread.java]
handleLaunchActivity()
说明：主要干了两件事，第一件：初始化WindowManagerGlobal；第二件：调用performLaunchActivity方法
源码：
4.4.6 [ActivityThread.java]
performLaunchActivity()
说明：获取ComponentName、Context，反射创建Activity，设置Activity的一些内容，比如主题等；
最终调用callActivityOnCreate()来执行Activity的onCreate()方法
源码：
callActivityOnCreate先执行activity onCreate的预处理，再去调用Activity的onCreate，最终完成Create创建后的内容处理
performCreate()主要调用Activity的onCreate()
至此，看到了我们最熟悉的Activity的onCreate()，应用启动的启动完成，应用程序被真正的调用起来。
5.总结
通过上面一系列的流程，我们理解了应用进程的创建流程，以及Zygote fork这些应用进程的流程。
主要分为4步完成：
- 点击桌面的图标，Launcher调用系统的startActivity进行启动Activity，此时的动作在Launcher进程中
- 通过Binder向SystemServer进行发送消息，让ATM\\AMS 进行Activity的处理，组装message，通过socket发送给Socket，此时动作在SystemServer进程中
- Zygote收到SystemServer发来的消息，进行消息拆分，再调用系统的fork()函数，进行进行孵化操作，此时动作在Zygote进程中
- 进入ActivityThread的main()，完成最终应用进程的的onCreate操作，该步动作处于新创建的应用进程中
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