誰(shuí)動(dòng)了我的Activity？
前言
不知道大家有沒有想過這樣一個(gè)問題，日常開發(fā)中最常用到的通過 startActivity() 喚起一個(gè)新的 Activity，所創(chuàng)建的 Activity 對(duì)象到底被誰(shuí)持有引用了?新啟動(dòng)的 Activity 對(duì)象在其生命周期中理應(yīng)是一直被持有引用，不然系統(tǒng) gc 的時(shí)候就會(huì)被回收掉，那么其中的引用關(guān)系是怎樣的呢?
為了搞清楚整個(gè)問題，筆者便開始了翻找源碼之旅(Android Q)，首先得弄清楚 Activity 實(shí)例是如何被創(chuàng)建的。
Activity 對(duì)象的創(chuàng)建
Activity 的啟動(dòng)是一個(gè)跨進(jìn)程通信的過程，對(duì)客戶端而言，Activity 的創(chuàng)建會(huì)回調(diào)到ActivityThread 中的 handleLaunchActivity() 方法：
- @Override
- public Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r,
- PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent){
- ···
- final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
- ···
- return a;
- }
接著在 performLaunchActivity() 方法里找到了 Acitivity 實(shí)例的創(chuàng)建：
- private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
- ···
- ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
- Activity activity = null;
- try {
- // 注解1：通過 ClassLoader 以及目標(biāo) Activity 的類名來創(chuàng)建新的 Activity 實(shí)例
- java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
- activity = mInstrumentation.newActivity(
- cl, component.getClassName(), r.intent);
- ···
- } ···
- }
Activity 相關(guān)的創(chuàng)建工作交由給了 Instrumentation 類處理：
- public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className,
- Intent intent)
- throws InstantiationException, IllegalAccessException,
- ClassNotFoundException {
- String pkg = intent != null && intent.getComponent() != null
- ? intent.getComponent().getPackageName() : null;
- return getFactory(pkg).instantiateActivity(cl, className, intent);
- }
最終的創(chuàng)建工作由進(jìn)一步交由工廠類 AppComponentFactory 實(shí)現(xiàn)：
- public @NonNull Activity instantiateActivity(@NonNull ClassLoader cl, @NonNull String className,
- @Nullable Intent intent)
- throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
- return (Activity) cl.loadClass(className).newInstance();
- }
到這里，Activity 對(duì)象的創(chuàng)建過程已經(jīng)很清晰了：通過 ClassLoader 對(duì)象以及類名獲取到目標(biāo) Activity 的 Class 對(duì)象， 再調(diào)用 Class 對(duì)象的 newInstance() 方法創(chuàng)建了實(shí)例。
用圖形關(guān)系表示如下：
Activity 對(duì)象的引用關(guān)系
在清楚了 Activity 對(duì)象的創(chuàng)建過程后，讓我們回到一開始的 ActivityThread 的performLaunchActivity() 方法中，接著往下看：
- private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
- ···
- ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
- Activity activity = null;
- ···
- try {
- Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
- ···
- if (activity != null) {
- ···
- activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
- r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
- r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
- r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback,
- r.assistToken);
- ···
- // 注解2：ActivityClientRecord 對(duì)象持有 Activity 實(shí)例的引用
- r.activity = activity;
- }
- r.setState(ON_CREATE);
- // 注解3：將 ActivityClientRecord 對(duì)象添加到 mActivities 集合中
- synchronized (mResourcesManager) {
- mActivities.put(r.token, r);
- }
- } ···
- return activity;
- }
在這里，我們似乎找到了想要的答案：
新建的 Activity 對(duì)象會(huì)被傳進(jìn)來的 ActivityClientRecord 對(duì)象所持有，接著該ActivityClientRecord 對(duì)象會(huì)被添加到一個(gè)名為 mActivities 的集合當(dāng)中所持有。
ActivityClientRecord 是 ActivityThread 的一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類，用于記錄 Activity 相關(guān)的信息。其對(duì)象的創(chuàng)建過程可以在 LaunchActivityItem 類(Api 28 之后)中找到：
frameworks/base/core/java/android/app/servertransaction/LaunchActivityItem.java:
- @Override
- public void execute(ClientTransactionHandler client, IBinder token,
- PendingTransactionActions pendingActions){
- Trace.traceBegin(TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
- ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord(token, mIntent, mIdent, mInfo,
- mOverrideConfig, mCompatInfo, mReferrer, mVoiceInteractor, mState, mPersistentState,
- mPendingResults, mPendingNewIntents, mIsForward,
- mProfilerInfo, client, mAssistToken);
- client.handleLaunchActivity(r, pendingActions, null /* customIntent */);
- Trace.traceEnd(TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
- }
再來看一下這個(gè) mActivities 集合：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java:
- ···
- final ArrayMap<IBinder, ActivityClientRecord> mActivities = new ArrayMap<>();
- ···
mActivities 是一個(gè) map 集合，為 ActivityThread 對(duì)象的一個(gè)成員變量。既然是一個(gè)集合，自然也可以在 Activity 銷毀方法回調(diào)中找到移除集合內(nèi)元素的操作：
- /** Core implementation of activity destroy call. */
- ActivityClientRecord performDestroyActivity(IBinder token, boolean finishing,
- int configChanges, boolean getNonConfigInstance, String reason){
- ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
- ···
- synchronized (mResourcesManager) {
- mActivities.remove(token);
- }
- StrictMode.decrementExpectedActivityCount(activityClass);
- return r;
- }
圖形關(guān)系表示如下：
既然 Activity 的對(duì)象是間接被 ActivityThread 對(duì)象所持有引用，那么該 ActivityThread 對(duì)象理應(yīng)是單例的形式存在，那么該單例 ActivityThread 對(duì)象又是如何被創(chuàng)建以及持有的呢?
ActivityThread 對(duì)象的創(chuàng)建
一個(gè)新的應(yīng)用進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)，會(huì)調(diào)用 ActivityThread 的靜態(tài)主方法 main()，在這里，我們找到了答案：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java:
- ···
- // 注解 4：靜態(tài)的 ActivityThread 成員變量，用于實(shí)現(xiàn)單例
- private static volatile ActivityThread sCurrentActivityThread;
- ···
- // 注解 5: ActivityThread 的主方法入口，由 RuntimeInit 調(diào)用
- public static void main(String[] args) {
- ···
- Looper.prepareMainLooper();
- ···
- // 注解 6: 新建一個(gè) ActivityThread 對(duì)象
- ActivityThread thread = new ActivityThread();
- thread.attach(false, startSeq);
- ···
- Looper.loop();
- throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
- }
- ···
- private void attach(boolean system, long startSeq) {
- // 注解 7: ActivityThread 對(duì)象由靜態(tài)成員變量所引用
- sCurrentActivityThread = this;
- mSystemThread = system;
- if (!system) {
- android.ddm.DdmHandleAppName.setAppName("<pre-initialized>",
- UserHandle.myUserId());
- RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder());
- final IActivityManager mgr = ActivityManager.getService();
- try {
- mgr.attachApplication(mAppThread, startSeq);
- } catch (RemoteException ex) {
- throw ex.rethrowFromSystemServer();
- }
- ···
- } ···
- }
由上面的代碼可知，一個(gè)新的應(yīng)用進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)，main() 方法里新建一個(gè) ActivityThread 對(duì)象賦予給 ActivityThread 類的一個(gè)靜態(tài)成員變量 sCurrentActivityThread，從而形成一個(gè)應(yīng)用進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè) ActivityThread 對(duì)象(單例) 的關(guān)系。
總結(jié)
每一個(gè)新啟動(dòng)的 Activity，其對(duì)象實(shí)例通過 Class 類的 newInstance 方法創(chuàng)建后，被包裹在一個(gè) ActivityClientRecord 對(duì)象中然后添加到進(jìn)程唯一的 ActivityThread 對(duì)象的成員變量 mActivitys 里。換言之，Activity 對(duì)象的持有和釋放都是由 ActivityThread 來管理的。
最后，筆者想額外重申兩點(diǎn)：
源碼中，Activity 對(duì)象會(huì)在多個(gè)方法都有傳遞關(guān)系，比較復(fù)雜，筆者才疏學(xué)淺，可能會(huì)漏掉一些別的重要的引用關(guān)系沒有分析，歡迎大家指正。
上文的 framework 源碼用的是截稿前最新的 Android Q 版本，不同的 Android 系統(tǒng)版本這部分相關(guān)的源碼都會(huì)有所改動(dòng)，不能詳細(xì)一一對(duì)比分析，望大家見諒。
