Android程序是如何运行起来的？

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Android程序是如何运行起来的？
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概述

要知道Android系统简单描述可以认为是Linux内核加上Java虚拟机。大部分Android程序，都是Java或者Kotlin这些JVM语言所写的。Android程序的启动过程，实际上就是Android系统启动Java虚拟机执行Java/Kotlin代码的过程。那么Android系统是怎么启动虚拟机的呢？这个问题得从Android系统启动说起。第一步当然是内核启动，Linux内核启动就是另一个非常复杂的问题了，这里先不说。Linux启动完成后呢，首先会启动第一个用户态的进程，叫做init进程，init进程是系统用户态中几乎所有进程的祖先。init进程会启动许多系统运行所需要的关键进程，这里面就包括zygote，zygote是系统里面的第一个Java进程。在zygote进程启动的过程中，会启动Java虚拟机，注册好虚拟机运行以及应用运行需要的一些JNI方法，load好一堆Java class，总之是一个很复杂的过程。然后呢，zygote进程跑起来之后，就会fork自身启动一个叫system_process的系统进程来运行framework的Java代码，然后system_process会启动一些必要的系统应用例如桌面等等。这个过程其实和启动应用程序很接近了。与此同时，zygote也开始监听其他进程发送来的启动新进程的请求。比如说我从桌面点了一个应用图标，那么桌面会请求系统启动这个图标对应的应用。这时这个应用还没有运行，那么我们需要启动一个Java虚拟机来运行这个应用的代码。这时候系统就会告诉zygote，我需要一个新Java虚拟机，zygote收到请求后，就会从自己本身，fork一个新进程出去。粗浅一点理解，fork就相当于从它自身复制了一个一模一样的进程出去，然后在新进程里面开始执行app的代码。可能有小伙伴会问，这里为什么要让zygote去复制自己而系统不直接新起一个呢？答案前面有提到，JVM的启动是一个很复杂的过程，需要注册很多JNI方法，load很多class等等，如果系统重新启动一个新的，那么这里就会很耗时。所以让zygote去复制它自身，以加快应用启动过程。这里也是zygote（受精卵）这个命名的意义所在。那么说到了新进程将会加载应用的代码去执行，这个加载执行又是另一个复杂的过程。一般来讲应用执行是有个入口函数的，通常叫main函数。我们写Android应用其实是没有自己写main函数的，那么Android应用的main函数在哪里呢？结合前面zygote启动新进程的过程，新进程应该也是加载的某一个有main函数的类，去看zygote的源码，就可以发现，zygote启动应用的时候是加载的一个叫android.app.ActivityThread的类。这个类我们平常在Android的崩溃日志，或者直接IDE里面搜索也能看得到。在ActivityThread的main方法里面，开启了应用的MainLooper，可以理解为我们平常说的应用主线程，开始无限循环处理应用的消息队列里面的消息。然后ActivityThread会与system_process交互，告诉系统自己已经准备好了，可以干活了，然后这时候系统会把之前桌面启动该应用的请求交还给它，这时候应用就会去加载请求所对应的类比如某一个activity等，去执行里面的代码。

参考文章：https://www.zhihu.com/question/355709456/answer/893934223

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