一、概述

平时在Android中对activity的启动概念仅仅停留在startactivity，对于startactivity之后系统有哪些行为确知晓的不多，这对于应用行为特征分析而言，仅仅这样是远远不够的。因此专门跟踪了一下源码，分析了一下应用启动从应用到framwork以及system_server的整体流程。

关键进程

app进程：调用startactivity的app进程，普通android应用
system_server: 系统服务进程，其中activitymanager系统服务负责activity的管理 ，在Android 10中，activity的调度和管理已经从AMS移到了ActivityTaskManagerService（ATMS）中
zygote:所有android应用的父进程。

分析设备:pixel3xl android11, sdk30

二、分析目标

理清楚从startactivity 到activity oncreate的代码流程。跟踪intent在代码中的流转，分清楚代码边界app，framwork，system_server(ams)的边界。

分析从应用侧代码开始，往系统层进行代码跟踪。系统层代码可以在网上找到源码，也可以从设备中提取。

framework代码在设备/system/framework/framework.jar
system_server代码在设备/system/framework/service.

三、源码跟踪

3.1 app侧代码流程

最开始的从开发者的startactivity开始：
android.content.Context.startActivity(android.content.Intent) : void
运行时Context实际类型是ContextImpl，去framework中找代码实现
android.content.ContextImpl.startActivity(android.content.Intent) : void
ContextImpl会继续调用同名函数startActivity
android.app.ContextImpl.startActivity(android.content.Intent, android.os.Bundle) : void

    @Override  // android.content.Context
    public void startActivity(Intent intent, Bundle options) {
        this.warnIfCallingFromSystemProcess();
        int targetSdkVersion = this.getApplicationInfo().targetSdkVersion;
        if((intent.getFlags() & 0x10000000) == 0 && (targetSdkVersion < 24 || targetSdkVersion >= 28) && (options == null || ActivityOptions.fromBundle(options).getLaunchTaskId() == -1)) {
            throw new AndroidRuntimeException("Calling startActivity() from outside of an Activity  context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag. Is this really what you want?");
        }

        this.mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity(this.getOuterContext(), this.mMainThread.getApplicationThread(), null, null, intent, -1, options);
    }

这里获取了当前主线程的Instrumentation，并且执行execStartActivity方法
android.app.Instrumentation.execStartActivity(android.content.Context, android.os.IBinder, android.os.IBinder, android.app.Activity, android.content.Intent, int, android.os.Bundle) : android.app.Instrumentation$ActivityResult

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execStartActivity函数中调用了系统服务ATMS的startactivity
接下来进入服务端流程。

3.2 system_server代码流程

经过binder IPC,进入atms服务端代码流程：
com.android.server.wm.ActivityTaskManagerService.startActivity(android.app.IApplicationThread, java.lang.String, java.lang.String, android.content.Intent, java.lang.String, android.os.IBinder, java.lang.String, int, int, android.app.ProfilerInfo, android.os.Bundle) : int
com.android.server.wm.ActivityTaskManagerService.startActivityAsUser(android.app.IApplicationThread, java.lang.String, java.lang.String, android.content.Intent, java.lang.String, android.os.IBinder, java.lang.String, int, int, android.app.ProfilerInfo, android.os.Bundle, int) : int
com.android.server.wm.ActivityTaskManagerService.startActivityAsUser(android.app.IApplicationThread, java.lang.String, java.lang.String, android.content.Intent, java.lang.String, android.os.IBinder, java.lang.String, int, int, android.app.ProfilerInfo, android.os.Bundle, int, boolean) : int

服务侧会调用到startActivityAsUser，这里会通过Binder检查调用服务对象的uid和pid，并且获取activitystarter对象来对intent后续操作。
activitystarter理解为专门activity启动的类，成员有activity相关数据，intent，flags等描述信息。intent传递到了activitystarter的成员mRequest
构造好activitystarter实例，就执行execute方法

com.android.server.wm.ActivityStarter.execute() : int
根据源码中的注释，execute正式开启activity的启动之旅。

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3.3 再次回到app侧代码流程

ipc再次返回客户端调用schedule
android.app.servertransaction.ClientTransaction.schedule() : void
android.app.ActivityThread$ApplicationThread.scheduleTransaction(android.app.servertransaction.ClientTransaction) : void
android.app.ClientTransactionHandler.scheduleTransaction(android.app.servertransaction.ClientTransaction) : void
android.app.ClientTransactionHandler.sendMessage(int, java.lang.Object) : void
android.app.ActivityThread.sendMessage(int, java.lang.Object) : void

这里通过一个系统自定义handler类型H，对应实例是mH，回到了应用主线程
android.app.ActivityThread$H.handleMessage(android.os.Message) : void
android.app.servertransaction.TransactionExecutor.execute(android.app.servertransaction.ClientTransaction) : void
android.app.servertransaction.TransactionExecutor.executeCallbacks(android.app.servertransaction.ClientTransaction) : void
android.app.servertransaction.LaunchActivityItem.execute(android.app.ClientTransactionHandler, android.os.IBinder, android.app.servertransaction.PendingTransactionActions) : void
android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(android.app.ActivityThread$ActivityClientRecord, android.app.servertransaction.PendingTransactionActions, android.content.Intent) : android.app.Activity
android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(android.app.ActivityThread$ActivityClientRecord, android.content.Intent) : android.app.Activity
android.app.Instrumentation.newActivity(java.lang.ClassLoader, java.lang.String, android.content.Intent) : android.app.Activity
android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(android.app.Activity, android.os.Bundle, android.os.PersistableBundle) : void
至此就正式进入activity oncreate

四、扩展思考

大致梳理清除activity启动的整个流程过后，在今后分析和解决问题的时候，思路可以更加开阔了。比如：
在分析一些令人讨厌的弹窗的时候，就可以通过hook ams，记录所有的intent，callingpid，callinguid，当弹窗出现就可以很快发现弹窗是由哪个应用，在什么时候弹出来的。
还可以在ams对intent进行拦截和转发来实现一些高级功能，这里以第三方应用授权登入为例。通过跨设备拦截转发intent，可以实现仅一台手机登入三方授权账号，支持多台手机进行应用三方授权登入。

五、总结

activity启动是个比较复杂的流程，其中涉及的android知识点也很多。这里只是简单的把代码执行流程都记录了下来，没过多描述具体代码功能。后续有需要可以从感兴趣的函数再展开细致分析。