前言
此前在Android系统启动流程、应用进程以及深入四大组件这三个系列文章中，都提及到了AMS，但都没有系统的来讲解它，本文就以AMS为主来进行讲解，其中会有一些知识点与这些系列文章有所重合，这里会尽量做到详尽讲解。阅读此文章前，最好阅读相关文章中列出的系列文章，否则我不敢保证这篇文章你能看的懂。
1.概述
AMS是系统的引导服务，应用进程的启动、切换和调度、四大组件的启动和管理都需要AMS的支持。从这里可以看出AMS的功能会十分的繁多，当然它并不是一个类承担这个重责，它有一些关联类，这在文章后面会讲到。AMS的涉及的知识点非常多，这篇文章主要会讲解AMS的以下几个知识点：
- AMS的启动流程。
- AMS与进程启动。
- AMS家族。
2.AMS的启动流程
AMS的启动是在SyetemServer进程中启动的，在Android系统启动流程（三）解析SyetemServer进程启动过程这篇文章中提及过，这里从SyetemServer的main方法开始讲起：
frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
public static void main(String[] args) {
new SystemServer().run();
}
main方法中只调用了SystemServer的run方法，如下所示。
frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
private void run() {
...
System.loadLibrary("android_servers");//1
...
mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);//2
LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);
...
try {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER, "StartServices");
startBootstrapServices();//3
startCoreServices();//4
startOtherServices();//5
} catch (Throwable ex) {
Slog.e("System", "******************************************");
Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex);
throw ex;
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
}
...
}
在注释1处加载了动态库libandroid_servers.so。接下来在注释2处创建SystemServiceManager，它会对系统的服务进行创建、启动和生命周期管理。在注释3中的startBootstrapServices方法中用SystemServiceManager启动了ActivityManagerService、PowerManagerService、PackageManagerService等服务。在注释4处的startCoreServices方法中则启动了BatteryService、UsageStatsService和WebViewUpdateService。注释5处的startOtherServices方法中启动了CameraService、AlarmManagerService、VrManagerService等服务。这些服务的父类均为SystemService。从注释3、4、5的方法可以看出，官方把系统服务分为了三种类型，分别是引导服务、核心服务和其他服务，其中其他服务是一些非紧要和一些不需要立即启动的服务。系统服务总共大约有80多个，我们主要来查看引导服务AMS是如何启动的，注释3处的startBootstrapServices方法如下所示。
frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
private void startBootstrapServices() {
Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class);
// Activity manager runs the show.
mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(
ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();//1
mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);
mActivityManagerService.setInstaller(installer);
...
}
在注释1处调用了SystemServiceManager的startService方法，方法的参数是ActivityManagerService.Lifecycle.class：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/SystemServiceManager.java
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T extends SystemService> T startService(Class<T> serviceClass) {
try {
...
final T service;
try {
Constructor<T> constructor = serviceClass.getConstructor(Context.class);//1
service = constructor.newInstance(mContext);//2
} catch (InstantiationException ex) {
...
}
// Register it.
mServices.add(service);//3
// Start it.
try {
service.onStart();//4
} catch (RuntimeException ex) {
throw new RuntimeException("Failed to start service " + name
+ ": onStart threw an exception", ex);
}
return service;
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
}
}
startService方法传入的参数是Lifecycle.class，Lifecycle继承自SystemService。首先，通过反射来创建Lifecycle实例，注释1处得到传进来的Lifecycle的构造器constructor，在注释2处调用constructor的newInstance方法来创建Lifecycle类型的service对象。接着在注释3处将刚创建的service添加到ArrayList类型的mServices对象中来完成注册。最后在注释4处调用service的onStart方法来启动service，并返回该service。Lifecycle是AMS的内部类，代码如下所示。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
public static final class Lifecycle extends SystemService {
private final ActivityManagerService mService;
public Lifecycle(Context context) {
super(context);
mService = new ActivityManagerService(context);//1
}
@Override
public void onStart() {
mService.start();//2
}
public ActivityManagerService getService() {
return mService;//3
}
}
上面的代码结合SystemServiceManager的startService方法来分析，当通过反射来创建Lifecycle实例时，会调用注释1处的方法创建AMS实例，当调用Lifecycle类型的service的onStart方法时，实际上是调用了注释2处AMS的start方法。在SystemServer的startBootstrapServices方法的注释1处，调用了如下代码：
mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(
ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
我们知道SystemServiceManager的startService方法最终会返回Lifecycle类型的对象，紧接着又调用了Lifecycle的getService方法，这个方法会返回AMS类型的mService对象，见注释3处，这样AMS实例就会被创建并且返回。
3.AMS与进程启动
在Android系统启动流程（二）解析Zygote进程启动过程这篇文章中，我提到了Zygote的Java框架层中，会创建一个Server端的Socket，这个Socket用来等待AMS来请求Zygote来创建新的应用程序进程。要启动一个应用程序，首先要保证这个应用程序所需要的应用程序进程已经被启动。AMS在启动应用程序时会检查这个应用程序需要的应用程序进程是否存在，不存在就会请求Zygote进程将需要的应用程序进程启动。Service的启动过程中会调用ActiveServices的bringUpServiceLocked方法，如下所示。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActiveServices.java
private String bringUpServiceLocked(ServiceRecord r, int intentFlags, boolean execInFg,
boolean whileRestarting, boolean permissionsReviewRequired)
throws TransactionTooLargeException {
...
final String procName = r.processName;//1
ProcessRecord app;
if (!isolated) {
app = mAm.getProcessRecordLocked(procName, r.appInfo.uid, false);//2
if (DEBUG_MU) Slog.v(TAG_MU, "bringUpServiceLocked: appInfo.uid=" + r.appInfo.uid
+ " app=" + app);
if (app != null && app.thread != null) {//3
try {
app.addPackage(r.appInfo.packageName, r.appInfo.versionCode,
mAm.mProcessStats);
realStartServiceLocked(r, app, execInFg);//4
return null;
} catch (TransactionTooLargeExce