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Android Framework 开发揭秘

前言

本书通过对Android系统源代码的分析，主要介绍Android框架的初始化过程及

主要组件的工作原理。作者直接分析和整理了Android框架的主要源代码，并详细讲

解了理解框架工作原理所需的各种基础知识和构成实际Android平台骨干的服务框架。

其中的主要内容包括:通过启动程序了解Android框架的概要，移植Android以及如何

开发适合各种机器的应用程序，分析Android框架所需的基础知识，JNI (Java Native

Interface)与Binder基础知识，Zygote. Service Manager. Service Server等Android

核心组件，Android服务框架的结构与理解，通过经典Binder、Handler、AMS等面试题

解析加深你对Android Framework框架层的理解，为你的大厂面试保驾护航。

本书不仅可以供具备一定开发经验的Android开发人员参考阅读，也可作为Android

开发初学者的Android框架入门教材使用。

前言

............................................................................................................................................................

第一章系统启动流程分析

....................................................................................................................

第一节 Android启动概览

................................................................................................................

1.1 Linux 内核

......................................................................................................................

1.2 init进程分析

....................................................................................................................

第二节 init.rc解析

.....................................................................................................................

2.1 Action

.............................................................................................................................

2.2 Service

...........................................................................................................................

2.3 Command

...........................................................................................................................

2.4 Options

...........................................................................................................................

2.5 service解析流程

...........................................................................................................

第三节 Zygote

...............................................................................................................................

3.1 Zygote概叙

....................................................................................................................

3.2 Zygote触发过程

...........................................................................................................

3.3 Zygote启动过程

.............................................................................................................

3.4 System Server 启动流程

...........................................................................................

3.5 什么情况下Zygote进程会重启呢？

..........................................................................

3.6 fork函数

........................................................................................................................

3.7 子进程与父进程的区别

.................................................................................................

3.8 写时拷贝 (copy- on-write)

..................................................................................

3.9 孤儿进程、僵尸进程

.....................................................................................................

3.10 多线程进程的Fork调用

.............................................................................................

第四节面试题

...............................................................................................................................

4.1 你了解 Android 系统启动流程吗？

...........................................................................

4.2 system_server 为什么要在 Zygote 中启动，而不是由 init 直接启动呢？

.....

4.3 为什么要专门使用 Zygote 进程去孵化应用进程，而不是让 system_server 去孵

化呢？

.....................................................................................................................................

4.4 能说说具体是怎么导致死锁的吗？

.............................................................................

4.5 Zygote 为什么不采用 Binder 机制进行 IPC 通信？

.............................................

享学课堂

第二章 Binder解析

...............................................................................................................................

第一节宏观认识Binder

...............................................................................................................

1.1 binder框架

.....................................................................................................................

1.2 binder涉及到的类

.........................................................................................................

1.3 binder驱动

.....................................................................................................................

第二节binder的jni方法注册

.......................................................................................................

2.1 zygote启动

.....................................................................................................................

2.2 register

android

os_Binder

.........................................................................................

第三节binder驱动

.........................................................................................................................

3.1 binder_init

...................................................................................................................

3.2 binder_open

...................................................................................................................

3.3 binder_mmap

...................................................................................................................

3.4 binder_ioctl

.................................................................................................................

第四节数据结构

...........................................................................................................................

4.1 file_operations

...........................................................................................................

4.2 binder_proc

...................................................................................................................

4.3 binder_node

...................................................................................................................

第五节启动service_manager

.....................................................................................................

5.1启动servicemanager进程

...............................................................................................

5.2 main

.................................................................................................................................

第六节获取service_manager

.......................................................................................................

6.1 defaultServiceManager

...............................................................................................

第七节 addService流程

...............................................................................................................

7.1 SytemServer

...................................................................................................................

7.2 getIServiceManager

.....................................................................................................

7.3 SMP.addService--1

.......................................................................................................

7.3 SMP.addService--2

.......................................................................................................

第八节 Binder面试题全解析

.......................................................................................................

8.1 Binder有什么优势

.........................................................................................................

8.2 Binder是如何做到一次拷贝的

.....................................................................................

8.3 MMAP的内存映射原理了解吗

.........................................................................................

8.4 Binder机制是如何跨进程的

.........................................................................................

8.5 说说四大组件的通信机制

.............................................................................................

8.6 为什么Intent不能传递大数据

.....................................................................................

第三章 Handler解析

.............................................................................................................................

第一节源码分析

...........................................................................................................................

1.1 Handler机制的相关类

...................................................................................................

1.2 创建Looper

.....................................................................................................................

1.3 Looper.loop()

...............................................................................................................

1.4 创建Handler

...................................................................................................................

1.5 创建Message

...................................................................................................................

1.6 Message和Handler的绑定

.............................................................................................

1.7 Handler发送消息

...........................................................................................................

1.8 Handler处理消息

...........................................................................................................

1.9小结

...................................................................................................................................

第二节难点问题

...........................................................................................................................

2.1线程同步问题

...................................................................................................................

2.2消息机制之同步屏障

.......................................................................................................

2.3小结

.................................................................................................................................

101

第三节Handler常问面试题

.........................................................................................................

101

3.1 HandlerThread是什么？为什么它会存在？

.............................................................

101

3.2简述下 Handler 机制的总体原理？

...........................................................................

103

3.3 Looper 存在哪？如何可以保证线程独有？

.............................................................

103

3.4如何理解 ThreadLocal 的作用？

...............................................................................

103

享学课堂

3.5主线程 Main Looper 和一般 Looper 的异同？

.......................................................

103

3.6 Handler 或者说 Looper 如何切换线程？

...............................................................

104

3.7 Looper 的 loop() 死循环为什么不卡死？

.............................................................

104

3.8 Looper 的等待是如何能够准确唤醒的？

.................................................................

104

3.9 Message 如何获取？为什么这么设计？

...................................................................

104

3.10 MessageQueue 如何管理 Message？

.......................................................................

104

3.11理解 Message 和 MessageQueue 的异同？

.............................................................

105

3.12 Message 的执行时刻如何管理？

.............................................................................

105

3.13 Handler、Mesage 和 Runnable 的关系如何理解？

.............................................

105

3.14 IdleHandler 空闲 Message 了解过吗？有什么用？

...........................................

105

3.15 异步 Message 或同步屏障了解过吗？怎么用？什么原理？

...............................

105

3.16 Looper 和 MessageQueue、Message 及 Handler 的关系？

...............................

106

3.17 Native 侧的 NativeMessageQueue 和 Looper 的作用是？

...............................

106

3.18 Native 侧如何使用 Looper？

.................................................................................

106

3.19 Handler 为什么可能导致内存泄露？如何避免？

.................................................

107

3.20 Handler 在系统当中的应用

.....................................................................................

107

3.21 Android 为什么不允许并发访问 UI？

...................................................................

107

第四章 AMS 解析

.................................................................................................................................

107

第一节引言

.................................................................................................................................

107

第二节 Android架构

...................................................................................................................

108

第三节通信方式

.........................................................................................................................

110

第四节系统启动系列

.................................................................................................................

112

第五节 AMS

...................................................................................................................................

113

第六节 AMS 面试题解析

.............................................................................................................

121

6.1 ActivityManagerService是什么？什么时候初始化的？有什么作用？

...............

121

6.2 ActivityThread是什么?ApplicationThread是什么?他们的区别

.........................

121

6.3 Instrumentation是什么？和ActivityThread是什么关系？

.................................

121

6.4 ActivityManagerService和zygote进程通信是如何实现的。

...............................

121

6.5 ActivityRecord、TaskRecord、ActivityStack，

.................................................

122

ActivityStackSupervisor，ProcessRecord

...................................................................

122

6.6 ActivityManager、ActivityManagerService、

.....................................................

126

ActivityManagerNative、ActivityManagerProxy的关系

.............................................

126

第五章 WMS解析

...................................................................................................................................

128

第一节Activity与Window相关概念

...........................................................................................

128

1.1 Window

...........................................................................................................................

128

1.2WindowManager

...............................................................................................................

129

1.3WindowManagerService

.................................................................................................

129

1.4Token

...............................................................................................................................

129

1.5Window的type

.................................................................................................................

129

第二节 Android窗口管理服务WindowManagerService计算Activity窗口大小的过程分析132

第三节Android窗口管理服务WindowManagerService对窗口的组织方式分析

.....................

154

第四节 Android窗口管理服务WindowManagerService对输入法窗口（Input Method

Window）的管理分析

...................................................................................................................

176

第五节 Android窗口管理服务WindowManagerService对壁纸窗口（Wallpaper Window）的

管理分析

.......................................................................................................................................

191

第六节Android窗口管理服务WindowManagerService计算窗口Z轴位置的过程分析

...........

217

第七节Android窗口管理服务WindowManagerService显示Activity组件的启动窗口

（Starting Window）的过程分析

.............................................................................................

233

第八节Android窗口管理服务WindowManagerService切换Activity窗口（App Transition）

的过程分析

...................................................................................................................................

256

第九节 Android窗口管理服务WindowManagerService显示窗口动画的原理分析

...............

277

第六章PKMS Android10.0 源码解读

.................................................................................................

295

第一节前言 PKMS 是什么东西？

.............................................................................................

295

第二节 PKMS 概述信息

...............................................................................................................

295

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