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AMS概念以及面试相关整理

news 文章来源：https://blog.csdn.net/muxaioxie/article/details/137038504 2024/11/16 19:26:16

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

ActivityManagerService（AMS）是什么？

ActivityManagerService（简称AMS）是Android操作系统中的一个核心服务，主要负责管理和监控系统中所有Activity的生命周期，以及协调四大组件（Activity、Service、Broadcast Receiver和Content Provider）的启动、切换和调度。AMS还负责应用进程的管理和调度，确保系统资源的有效利用和分配。

何时初始化ActivityManagerService？

AMS的初始化发生在Android系统启动过程中，具体来说，是在SystemServer进程开启时进行的。在SystemServer进程中，会通过SystemServiceManager来启动AMS服务，这通常发生在SystemServer类的startBootstrapServices()方法中。AMS服务的启动是通过反射机制创建AMSEx对象，然后通过startService()方法启动服务.

ActivityManagerService的作用是什么？

AMS的主要作用包括：

管理Activity的生命周期，包括创建、启动、暂停、恢复和销毁Activity。

协调四大组件的启动和切换，确保它们按照预期的顺序和行为运行。

管理应用进程，包括进程的创建、调度和终止。

维护系统的全局状态，如当前正在前台运行的Activity、最近任务列表等。

提供API供其他系统服务和应用程序查询和控制Activity和进程的状态。

AMS作为系统的关键部分，对于保证Android系统的稳定性和性能至关重要。

2、ActivityThread是什么？ApplicationThread是什么？他们的区别是什么？

ActivityThread

ActivityThread是Android操作系统中的一个核心类，它代表了Android应用程序的主线程，也就是UI线程。ActivityThread是Android应用程序启动的入口点，它负责管理应用程序的生命周期，包括启动Activity、处理Intent、管理服务和广播接收器等。ActivityThread通过Handler机制来处理消息循环，从而响应各种系统事件和用户输入。

ApplicationThread

ApplicationThread是ActivityThread的内部类，它是一个Binder对象，主要用于ActivityThread与ActivityManagerService（AMS）之间的通信。ApplicationThread作为客户端Binder，允许AMS服务调用应用程序进程中的方法，比如启动Activity或者服务。

区别

ActivityThread和ApplicationThread的主要区别在于它们的角色和用途。ActivityThread是应用程序的主线程，负责处理应用程序的生命周期和UI更新，而ApplicationThread则是ActivityThread与AMS之间的通信桥梁，用于处理与系统服务相关的操作。简单来说，ActivityThread是面向应用程序的，而ApplicationThread是面向系统服务的。

在Android系统启动时，ActivityThread会被创建并启动，它会通过attach方法与AMS建立连接，这时会创建ApplicationThread实例，以便于后续与AMS的通信。因此，ApplicationThread是ActivityThread在与AMS交互时使用的工具，而ActivityThread本身则是处理应用程序逻辑的主体。

3、 Instrumentation是什么？和ActivityThread是什么关系？

Instrumentation

Instrumentation在Android中是一个特殊的类，它可以被认为是应用进程的管家。每个Android应用程序只有一个Instrumentation对象，这个对象在应用程序的生命周期中扮演着重要的角色。Instrumentation对象的主要职责是监听和介入应用程序的生命周期事件，例如Activity的创建、销毁和系统的启动等。它还提供了一系列的方法，允许开发者在特定的生命周期事件发生时执行自定义的代码，这对于测试和调试应用程序特别有用。

ActivityThread与Instrumentation的关系

ActivityThread是Android应用程序的主线程，负责管理应用程序的生命周期和UI更新。每个Activity都持有Instrumentation对象的一个引用，这样ActivityThread在执行创建或暂停某个Activity的操作时，都需要通过Instrumentation来进行具体的操作，即回调Activity的生命周期方法。Instrumentation对象的存在使得ActivityThread能够在执行生命周期方法之前或之后插入额外的逻辑，这对于扩展和定制Android应用程序的行为非常重要2.

总结来说，Instrumentation是一个用于介入和监听Android应用程序生命周期事件的工具，而ActivityThread是负责执行这些生命周期事件的主线程。两者紧密协作，共同确保Android应用程序能够正确地启动、运行和关闭。

4、ActivityManagerService和zygote进程通信是如何实现的？

应用启动时,Launcher进程请求AMS。 AMS发送创建应用进程请求，Zygote进程接受请求并fork应用进程客户端发送请求调用 Process.start() 方法新建进程连接调用的是 ZygoteState.connect() 方法， ZygoteState 是 ZygoteProcess 的内部类。ZygoteState里用的 LocalSocket

public static ZygoteState connect( LocalSocketAddress address) throws IOException {
DataInputStream zygoteInputStream = null ;
BufferedWriter zygoteWriter = null;
final LocalSocket zygoteSocket = new LocalSocket( ) ;
try { zygoteSocket . connect(address); zygoteInputStream = new DataInputStream( zygoteSocket .getInputStream()) ; zygoteWriter = new BufferedWriter( new OutputStreamWriter( zygoteSocket .getOutputStream()) , 256) ;
} catch (IOException ex) {
try { zygoteSocket .close() ;
} catch (IOException ignore) {
}throw ex ;
}return new ZygoteState(zygoteSocket , zygoteInputStream , zygoteWriter , Arrays .asList(abiListString .split(","))) ;
}

Zygote 处理客户端请求 Zygote 服务端接收到参数之后调用 ZygoteConnection.processOneCommand() 处理参数，并fork 进程最后通过 fifindStaticMain() 找到 ActivityThread 类的 main() 方法并执行，子进程就启动了

5、ActivityManager、ActivityManagerService、ActivityManagerNative、ActivityManagerproxy的关系

### ActivityManager、ActivityManagerService、ActivityManagerNative、ActivityManagerProxy的关系

在Android操作系统中，ActivityManager、ActivityManagerService、ActivityManagerNative和ActivityManagerProxy是与活动管理器相关的几个关键组件，它们协同工作以管理和监控应用程序的生命周期和系统资源。

1. **ActivityManager**：这是一个Android系统中的接口，定义了一系列方法，用于管理应用程序的活动（Activities）和其他相关的系统级功能。

2. **ActivityManagerService**：这是一个后台服务，负责实现ActivityManager接口中定义的方法。它是Android系统中管理活动和应用程序生命周期的核心服务。ActivityManagerService运行在系统的服务进程中，通常是system_server进程。

3. **ActivityManagerNative**：这是一个Binder接口，它是ActivityManagerService的客户端侧代理。ActivityManagerNative本身并不实现任何方法，而是作为一个Binder通信类存在，它的作用是将客户端的请求转发给ActivityManagerService。

4. **ActivityManagerProxy**：这是ActivityManagerNative的一个实现类，它实际上是一个Binder代理类，用于在客户端和ActivityManagerService之间进行Binder通信。当客户端调用ActivityManager的方法时，这些调用会被封装在ActivityManagerProxy中，并通过Binder机制传递给ActivityManagerService。

在客户端代码中，通常不会直接与ActivityManagerService交互，而是通过ActivityManagerNative和ActivityManagerProxy来间接调用ActivityManagerService提供的服务。这样的设计允许客户端代码透明地与ActivityManagerService通信，同时也支持跨进程通信，因为ActivityManagerService可能运行在不同的进程中。

总结来说，ActivityManager是一个接口，ActivityManagerService是实现该接口的服务，ActivityManagerNative是客户端与服务端通信的Binder接口，而ActivityManagerProxy是ActivityManagerNative的具体实现，它作为Binder代理在客户端和ActivityManagerService之间进行通信.

6、如何使用Instrumentation来优化Android应用的性能

Instrumentation在Android中不仅用于测试，还可以用来优化应用性能。以下是一些使用Instrumentation来优化Android应用性能的方法：

生命周期耗时监测：通过Hook Instrumentation实现生命周期耗时监测。这涉及到反射获取ActivityThread的实例，然后替换其内部的Instrumentation对象为自定义的Instrumentation，这样就可以在Activity的生命周期方法前后插入自定义的日志或分析代码，从而监测生命周期的耗时情况[1]。

性能分析工具：Instrumentation提供了性能分析工具，可以帮助开发人员记录应用程序的响应时间、CPU和内存使用情况等指标。这些工具可以帮助开发人员识别应用程序中的性能瓶颈，以便进行针对性的优化[2]。

应用启动时间优化：通过Instrumentation可以监控应用的启动时间，包括冷启动、温启动和热启动的时间。根据监控数据，开发人员可以采取措施减少启动时间，例如优化资源加载、减少初始化代码量等[3]。

测试驱动开发：利用Instrumentation编写自动化测试，确保应用程序的各个组件在各种情况下都能正确运行。这种测试驱动的方式有助于提前发现潜在的性能问题，并确保在后续的开发中不会引入新的性能问题[2]。

内存泄漏检测：Instrumentation可以配合内存分析工具（如LeakCanary）来检测应用中的内存泄漏。通过Instrumentation触发GC（垃圾回收）并检查是否有未释放的对象，可以帮助开发人员及时发现和解决内存泄漏问题。

CPU使用率监控：使用Instrumentation监控CPU的使用情况，分析哪些操作或函数导致CPU负载过高，进而进行优化。

网络请求分析：Instrumentation可以帮助监控网络请求的次数、大小和延迟，从而优化网络使用效率，减少不必要的请求或优化请求的内容。

通过上述方法，Instrumentation成为了Android应用性能优化的有力工具。开发人员可以结合具体的应用场景和性能瓶颈，灵活运用Instrumentation提供的功能，来提升应用的性能和用户体验。

7、如果我想做一个全面的Android应用性能优化，应该怎样开始？

开始全面的Android应用性能优化

要进行全面的Android应用性能优化，您可以按照以下步骤进行：

性能分析：首先，使用性能分析工具（如LeakCanary、MAT、StrictMode等）来识别内存泄漏、CPU使用率高的代码段、网络请求的瓶颈以及其他可能的性能问题。

内存优化：优化内存使用，包括减少内存泄漏、优化Bitmap的使用、避免内存抖动，以及优化数据结构和算法以减少内存消耗。

布局优化：减少布局层级，优化布局结构，使用ConstraintLayout替代嵌套的LinearLayout和RelativeLayout，使用merge标签和ViewStub来延迟加载布局[2]。

异步处理：避免在UI线程进行耗时操作，使用AsyncTask、HandlerThread或其他并发机制将耗时操作移至后台线程执行，以避免界面卡顿。

网络优化：减少网络请求的次数和大小，使用缓存策略（如OkHttp的缓存机制）来减少不必要的网络流量，优化网络请求的优先级和顺序。

启动优化：优化应用启动时间，包括减少启动时的工作量、优化冷启动流程、预加载必要的资源和服务。

电量优化：优化应用的电量使用，例如限制后台活动、优化网络策略、合理使用GPS和传感器等。

测试和验证：在不同的设备和操作系统版本上测试优化后的应用，确保性能提升同时保持兼容性和稳定性。

持续监控：即使在发布后，也应持续监控应用的性能，使用实时分析工具（如Firebase Performance Monitoring）来跟踪关键性能指标，并快速响应任何新出现的问题。

反馈循环：收集用户反馈，特别是关于性能的反馈，并将其纳入未来的优化工作中。

以上步骤结合了最新的性能优化技术和最佳实践，可以帮助您全面提升Android应用的性能

Android应用启动流程概述

Android应用的启动流程是一个相对复杂的过程，它涉及到多个系统组件和进程的协作。以下是Android应用启动的基本步骤：

用户交互：用户在设备的主屏幕点击应用图标，触发启动请求。

启动器（Launcher）：启动器接收到用户的点击事件后，向系统的ActivityManagerService（AMS）发送一个Intent，请求启动指定的应用。

AMS处理：AMS是Android系统中负责管理Activity的服务，它接收到来自启动器的启动请求后，会检查目标Activity是否已经存在于正在运行的进程中。如果不存在，AMS会向Zygote进程发送一个请求，要求它fork出一个新的进程来承载这个Activity。

Zygote进程：Zygote是Android系统中的一个特殊进程，它被设计为一个共享进程，用于快速启动新的应用进程。当Zygote进程接收到来自AMS的fork请求时，它会复制自己的内存空间和文件描述符，创建一个全新的进程，这个新进程称为应用进程。

ActivityThread：在新创建的应用进程中，Zygote进程会启动ActivityThread，这是一个Java进程的入口点，它负责管理应用的生命周期和消息循环。ActivityThread会加载应用的Dex字节码，并准备好应用环境。

Activity的创建：ActivityThread会调用Looper.loop()来启动消息循环，并在消息循环中处理各种事件，包括创建Activity。ActivityThread会调用Activity的onCreate()、onStart()和onResume()方法，最终使得Activity显示在屏幕上。

启动流程的优化

为了优化Android应用的启动性能，可以考虑以下几个方面：

减少启动时的工作量：避免在启动时进行不必要的计算和资源加载，比如延迟加载非关键资源和功能。

优化布局：简化布局层次结构，使用ConstraintLayout等高效布局，减少布局的重绘和测量开销。

预热资源：在应用启动前预先加载一些资源，比如在后台线程中预加载图像和字体，以减少启动时的等待时间。

使用启动屏：在应用启动时显示一个简单的启动屏，让用户知道应用正在加载，同时也可以隐藏启动过程中的闪烁和延迟。

避免立即执行耗时操作：在Activity的onCreate()方法中避免立即执行耗时的操作，可以将这些操作放到后台线程中去执行。

使用ProGuard或R8进行代码混淆和压缩：这可以减少APK的体积，加快安装和启动速度。

使用动态特性模块：通过动态特性模块（Dynamic Feature Module）来按需加载应用的某些部分，从而减少初次启动时的加载时间。

以上步骤和建议结合了最新的性能优化技术和最佳实践，可以帮助您全面提升Android应用的性能。