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1. 前言

忽然有一天，我想要做一件事：去代码中去验证那些曾经被“灌输”的理论。
                  
                  
                                           – 服装学院的IT男

从事多年App开发现转Framework,由于对WMS感兴趣，所以决定以"桌面点击应用图标，到应用的Activity显示到屏幕上"这一简单操作为基础，分析整个过程。

整个流程看起来似乎并不复杂，整个操作过程在手机上大概2秒就完成了，但是从零开始研究完整个流程，可能需要1年以上的时间。因为实际上涉及到了很多模块比如AMS，WMS，View系统，甚至还有SurfaceFlinger。

本着要把“Activity短暂的一生” 吃透的原则，决定投入自己一年的闲暇时间来把这2秒钟发生的事情搞个明白。

有些同学是应用开发或者是framework其他模块的开发，没有时间和精力来跟这些流程，所以我将研究的过程以博客笔记的形式分享出来，感兴趣的同学可以一起进步。

最近在看机会，上海有机会的欢迎私信
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2. 文章归纳

整个操作的流程就是这样，目前判断整个流程涉及到以下几个模块（持续更新）。

• 1. 主流程：应用冷启动的主要流程，比如Activity启动流程，窗口的添加显示
• 2. 其他流程：基于整个主流程，还有很多核心的细节流程，比如窗口动画，生命周期等，这一块的数量会持续增加
• 3. 知识拓展：比如在整个主流程，肯定会涉及到应用的绘制，还有SurfaceFlinger相关的处理
• 4. 灵活一问：无论是面试，还是开发中，总会遇到一些问题，这部分将结合上面的流程针对问题做更详细的解释

2.1 主线任务（主流程）

google 为了方便窗口管理，新增窗口层级的概念，所以第一步需要了解这个是什么东西。

窗口层级相关：

WindowContainer窗口层级-1-初识窗口层级树

WindowContainer窗口层级-2-构建流程

WindowContainer窗口层级-3-实例分析

WindowContainer窗口层级-4-Layer树

既然整个主流程是以桌面点击图标启动应用分析的，所以Activity启动流程是基础，后续的分析都是基于这个启动流程的。

Activity启动流程：

Activity启动流程-1

Activity启动流程-2

Activity启动流程-3

Activity启动后并不代表屏幕上就有UI了，真正的图像显示需要在SystemService端添加窗口并绘制显示。

窗口显示三部曲：

首先需要创建窗口并将其挂载到将窗口树上

窗口显示-流程概览与应用端流程分析

窗口显示-第一步：addWindow

所以第二步计算出窗口的尺寸信息，传递给应用端，另外绘制View需要一个Surface，也是在这一步进行创建的

窗口显示-第二步：relayoutWindow -1

窗口显示-第二步：relayoutWindow -2

第二步执行完后，应用就开始绘制了，应用绘制完毕，需要把绘制内容显示到屏幕上，就需要触发finishDrawing流程

窗口显示-第三步：finishDrawingWindow

执行完上面的这些流程后，屏幕上就有内容了，主流程就算完毕了。

窗口移除：
removeWindow

2.2 支线任务（其他核心流程）

基于整个主流程，还有很多核心的细节流程，比如窗口动画，生命周期等，这一块的数量会持续增加

Activity生命周期：

工作中分析问题，还是应用开发，都需要了解 Activity 的生命周期

• Activity生命周期之onPause

• onCreate,onStart,onResume-1

• onCreate,onStart,onResume-2

• Activity生命周期之onStop-1

• Activity生命周期之onStop-2

• Activity生命周期之onDestory

屏幕旋转：

• [屏幕旋转-1]

• [屏幕旋转-2]

• [屏幕旋转-3]

窗口相关：

• [桌面启动应用的视觉总结]

• [应用启动动画-app_transition-1]

• [应用启动动画-app_transition-2]

• [应用启动动画-app_transition-3]

• [应用启动动画-app_transition-4]

• [StartWindow-SplashScreen-1-添加](

• [StartWindow-SplashScreen-2-移除]

• [应用窗口显示动画-starting_reveal]

ShellTransitions相关：

• [ShellTransitions总体流程介绍]6

• [ShellTransitions-1-同步组初始化]

• [ShellTransitions-2-requestStartTransition处理]

• [ShellTransitions-3-动画前准备]

• [ShellTransitions-4-播放动画与结束处理]

2.3 知识拓展

2.3.1 SurfaceFlinger系统

毕竟显示端的控制还是在SurfaceFlinger中，虽然主要目的还是了解WMS，但是难免会接触到SurfaceFlinger，所以拓展部分主要就是SurfaceFlinger相关的知识。

• 屏幕显示基本原理
• Surface系统

应用端想要与 SurfaceFlinger 通信肯定是一个跨进程操作，源码的设计是通过 SurfaceSession

[Surface系统-1-应用与SurfaceFlinger建立链接]

应用端在 relayoutWindow 流程会创建 SurfaceControl 和 Surface，先介绍 java 层的创建逻辑

[Surface系统-2-SurfaceControl的创建（java层）

native 创建 SurfaceControl 和 Layer

[Surface系统-3-SurfaceControl的创建（native层）]

BLASTBufferQueue 的生产者消费者模型介绍

[Surface系统-4-BLASTBufferQueue和Surface的创建]

简单介绍 BLASTBufferQueue 的生产者消费者模型的工作流程，主要是对4个 buff 的处理方法分析

[Surface系统-5-BLASTBufferQueue工作流程概览]

• VSync 相关
• SurfaceFlinger的合成

2.3.2 View系统

• 测量
• 布局
• 绘制（软绘，硬绘）
• 事件分发

2.4 通用方法（模块）设计

记录一些高频率出现的方法或者模块设计，google 设计了一些方法在各个场景都会被调用，如果放在主流程分析则会增加阅读理解难度。所以提取出来抛开某个业务来分析会更加容易理解。

[BLASTSyncEngine设计剖析]

2.5 灵活一问

无论是面试，还是开发中，总会遇到一些问题，这部分将结合上面的流程针对问题做更详细的解释，这部分的问题，可能来自于高频率的面试题，也有我自己脑子里忽然冒出来的疑问，当然如果读者有感兴趣的问题也可以留言。

3. 学习过程中的心得与踩坑

• 1. Google团队一直在更新代码，有的模块甚至会被重构，所以看代码的时候不要想着记住每一行源码。
• 2. 代码只是一些设计和思想的实现，对于分析源码，最重要的是理解设计思想，最好是能根据代码逻辑画出对应的流程图或者框架图。

tips:我以前在公司写App的时候，写代码之前是需要写《软件设计文档》的，文档评审过了才能根据文档进行代码的编写。现在是反过来看google的代码，那就是要做 “代码–>设计文档” 。 分析出整个google对于流程的设计文档倒是也不至于，但是设计思想，和模块框图，逻辑流程图还是需要尽量分析出来。这样也能加深印象，毕竟代码是枯燥的。

• 3. 有条件的最好是下载AOSP编译，这样可以debug执行逻辑，另外还可以通过加log， 加堆栈的方式看执行逻辑，能极大的提高分析效率。
• 4. 条件不允许的可以通过AS看到常见类的源码（能debug部分逻辑），或者去 google 源码的网站 https://cs.android.com/ 看（需梯子）。
• 5. 看博客看书或者看视频学到的东西只是简单的了解，当然也是学习的第一步，第二步是需要总结记录相关的知识点，第三步如果能以自己的方式来把知识点讲出来，并且别人也能听得懂才是真正的掌握了这个知识点。
• 6. 对于一个陌生的领域，学习是枯燥的，所以最重要的是对这块有兴趣，另外就是耐心。不要心急，踏踏实实学好一个知识再去学下一个，知识是互通的，前期会很慢，当自己的知识网构建好了，后面的学习的进度就会很快。
• 7. 学习的时候放下其他的东西，特别是不要一边看书（视频）一边刷抖音，或者时不时打开下微信，然后还自己骗自己在学习，以为一个章节（视频）看完了就是学会了。个人的经历就是喜欢开着30分钟视频学习，然后动不动就分心打开下微信，然后心里着赶紧看完就是学完了，以为自己在30分钟做了几件事，是赚到了，是合理利用时间，其实最后会发现自己浪费了这30分钟，然后还要再花30分钟来重新看视频，本来半个小时学完就可以去玩游戏了，实际上花了1个多小时。
• 8. 笔记很重要，但是也不能以为笔记记好了就等于会了。我记笔记是在学校读书养成的习惯，我刚入行的时候看《Android开发艺术探索》这本书的，因为对内容不理解但是又想记笔记，结果就是看完一遍其实没学会多少东西，但是记了很多漂亮的笔记，笔记的内容也基本上和书上的内容一模一样。这样最后我的学习变成了 ：把书上的东西打字到我的笔记上，然后我告诉我自己，我学会了。但是实际上呢？ 我啥也不会。
• 9. 多问自己一些问题，过程中如果发现某个点自己不明白的，需要花时间去搞懂，不能“放过它”，相信我在研究的过程中会有意外的收获，而且能加深自己的理解。（当然一些不重要，或者难度极大的就没必要抓着不放了）
• 10. 要有自信， 工作这么多年发现其实大部分人的智商都差不多，只要能静下心花时间去钻研就能领先于大部分人，身边的大佬们也是一步一个脚印走过来的。

4. 共勉

上山的路总是坎坷的，若有不对的地方或者什么宝贵的建议请及时指出。
学习最快的方式是相互探讨，若有志同道合的朋友愿意一起进步可以联系我。 （只要是Android方面的知识我都很感兴趣，无论是App开发还是WMS相关）
若有刚入行或者准备入行的小伙伴感到迷茫的，也可以一起沟通，一起壮大Android开发的队伍。