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摘要 在Android系统中，有一种永久性应用。它们对应的AndroidManifest.xml文件里，会将persistent属性设为true。
说说Android应用的persistent属性
侯 亮
1 启动persistent应用
在Android系统中，有一种永久性应用。它们对应的AndroidManifest.xml文件里，会将persistent属性设为true，比如：
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<application android:name="PhoneApp"android:persistent="true"android:label="@string/dialerIconLabel"android:icon="@drawable/ic_launcher_phone"> |
在系统启动之时，AMS的systemReady()会加载所有persistent为true的应用。
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public void systemReady(final Runnable goingCallback) { . . . . . . . . . . . . try { List apps = AppGlobals.getPackageManager(). getPersistentApplications(STOCK_PM_FLAGS); if (apps != null) { int N = apps.size(); int i; for (i=0; i<N; i++) { ApplicationInfo info = (ApplicationInfo)apps.get(i); if (info != null && !info.packageName.equals("android")) { addAppLocked(info, false); } } } } catch (RemoteException ex) { // pm is in same process, this will never happen. } |
其中的STOCK_PM_FLAGS的定义如下：
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// The flags that are set for all calls we make to the package manager.static final int STOCK_PM_FLAGS = PackageManager.GET_SHARED_LIBRARY_FILES; |
上面代码中的getPersistentApplications()函数的定义如下：
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public List<ApplicationInfo> getPersistentApplications(int flags) { final ArrayList<ApplicationInfo> finalList = new ArrayList<ApplicationInfo>(); // reader synchronized (mPackages) { final Iterator<PackageParser.Package> i = mPackages.values().iterator(); final int userId = UserId.getCallingUserId(); while (i.hasNext()) { final PackageParser.Package p = i.next(); if (p.applicationInfo != null && (p.applicationInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_PERSISTENT) != 0 && (!mSafeMode || isSystemApp(p))) { PackageSetting ps = mSettings.mPackages.get(p.packageName); finalList.add(PackageParser.generateApplicationInfo(p, flags, ps != null ? ps.getStopped(userId) : false, ps != null ? ps.getEnabled(userId) : COMPONENT_ENABLED_STATE_DEFAULT, userId)); } } } return finalList;} |
从代码里可以看出，带persistent标志的系统应用（即flags中设置了FLAG_SYSTEM）是一定会被选上的，但如果不是系统应用的话，则要进一步判断当前是否处于“安全模式”，一旦处于安全模式，那么就算应用设置了persistent属性，也不会被选中。
随后systemReady()开始遍历选中的ApplicationInfo，并对包名不为“android”的结点执行addAppLocked()。addAppLocked()的代码如下：
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final ProcessRecord addAppLocked(ApplicationInfo info, boolean isolated) { ProcessRecord app; if (!isolated) { app = getProcessRecordLocked(info.processName, info.uid); } else { app = null; } if (app == null) { app = newProcessRecordLocked(null, info, null, isolated); mProcessNames.put(info.processName, app.uid, app); if (isolated) { mIsolatedProcesses.put(app.uid, app); } updateLruProcessLocked(app, true, true); } // This package really, really can not be stopped. try { AppGlobals.getPackageManager().setPackageStoppedState( info.packageName, false, UserId.getUserId(app.uid)); } catch (RemoteException e) { } catch (IllegalArgumentException e) { Slog.w(TAG, "Failed trying to unstop package " + info.packageName + ": " + e); } if ((info.flags&(ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM|ApplicationInfo.FLAG_PERSISTENT)) == (ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM|ApplicationInfo.FLAG_PERSISTENT)) { app.persistent = true; app.maxAdj = ProcessList.PERSISTENT_PROC_ADJ; } if (app.thread == null && mPersistentStartingProcesses.indexOf(app) < 0) { mPersistentStartingProcesses.add(app); startProcessLocked(app, "added application", app.processName); } return app;} |
现在，我们就清楚了，那些persistent属性为true的应用，基本上都是在系统启动伊始就启动起来的。
因为启动进程的过程是异步的，所以我们需要一个缓冲列表（即上面代码中的mPersistentStartingProcesses列表）来记录那些“正处于启动状态，而又没有启动完毕的”ProcessRecord结点。一旦目标进程启动完毕后，目标进程会attach系统，于是走到AMS的attachApplicationLocked()，在这个函数里，会把目标进程对应的ProcessRecord结点从mPersistentStartingProcesses缓冲列表里删除。
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private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread, int pid) { // Find the application record that is being attached... either via // the pid if we are running in multiple processes, or just pull the // next app record if we are emulating process with anonymous threads. ProcessRecord app; . . . . . . thread.asBinder().linkToDeath(adr, 0); . . . . . . thread.bindApplication(processName, appInfo, providers, app.instrumentationClass, profileFile, profileFd, profileAutoStop, app.instrumentationArguments, app.instrumentationWatcher, testMode, enableOpenGlTrace, isRestrictedBackupMode || !normalMode, app.persistent, new Configuration(mConfiguration), app.compat, getCommonServicesLocked(), mCoreSettingsObserver.getCoreSettingsLocked()); . . . . . . . . . . . . // Remove this record from the list of starting applications. mPersistentStartingProcesses.remove(app); . . . . . . |
2 如何保证应用的持久性（persistent）
我们知道，persistent一词的意思是“持久”，那么persistent应用的意思又是什么呢？简单地说，这种应用会顽固地运行于系统之中，从系统一启动，一直到系统关机。
为了保证这种持久性，persistent应用必须能够在异常出现时，自动重新启动。在Android里是这样实现的。每个ActivityThread中会有一个专门和AMS通信的binder实体——final ApplicationThread mAppThread。这个实体在AMS中对应的代理接口为IApplicationThread。
当AMS执行到attachApplicationLocked()时，会针对目标用户进程的IApplicationThread接口，注册一个binder讣告监听器，一旦日后用户进程意外挂掉，AMS就能在第一时间感知到，并采取相应的措施。如果AMS发现意外挂掉的应用是persistent的，它会尝试重新启动这个应用。
注册讣告监听器的代码如下：
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AppDeathRecipient adr = new AppDeathRecipient(app, pid, thread);thread.asBinder().linkToDeath(adr, 0);app.deathRecipient = adr; |
其中的thread就是IApplicationThread代理。
AppDeathRecipient的定义如下：
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private final class AppDeathRecipient implements IBinder.DeathRecipient { final ProcessRecord mApp; final int mPid; final IApplicationThread mAppThread; AppDeathRecipient(ProcessRecord app, int pid, IApplicationThread thread) { if (localLOGV) Slog.v(TAG, "New death recipient " + this + " for thread " + thread.asBinder()); mApp = app; mPid = pid; mAppThread = thread; } public void binderDied() { if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Death received in " + this + " for thread " + mAppThread.asBinder()); synchronized(ActivityManagerService.this) { appDiedLocked(mApp, mPid, mAppThread); } }} |
当其监听的binder实体死亡时，系统会回调AppDeathRecipient的binderDied()。这个回调函数会辗转重启persistent应用，调用关系如下：
一般情况下，当一个应用进程挂掉后，AMS当然会清理掉其对应的ProcessRecord，这就是cleanUpApplicationRecordLocked()的主要工作。然而，对于persistent应用，cleanUpApplicationRecordLocked()会尝试再次启动对应的应用进程。代码截选如下：
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private final void cleanUpApplicationRecordLocked(ProcessRecord app, boolean restarting, boolean allowRestart, int index) { . . . . . . . . . . . . if (!app.persistent || app.isolated) { . . . . . . mProcessNames.remove(app.processName, app.uid); mIsolatedProcesses.remove(app.uid); . . . . . . } else if (!app.removed) { if (mPersistentStartingProcesses.indexOf(app) < 0) { mPersistentStartingProcesses.add(app); restart = true; } } . . . . . . . . . . . . if (restart && !app.isolated) { mProcessNames.put(app.processName, app.uid, app); startProcessLocked(app, "restart", app.processName); } else if (app.pid > 0 && app.pid != MY_PID) { . . . . . . } . . . . . .} |
现在我们可以画一张关于“启动persistent应用”的示意图：
3 补充知识点
3.1 persistent应用可以在系统未准备好时启动
在AMS中，有一个isAllowedWhileBooting()函数，其代码如下：
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boolean isAllowedWhileBooting(ApplicationInfo ai) { return (ai.flags & ApplicationInfo.FLAG_PERSISTENT) != 0;} |
从这个函数可以看到，将persistent属性设为true的应用，是允许在boot的过程中启动的。我们可以查看前文提到的startProcessLocked()函数：
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final ProcessRecord startProcessLocked(String processName, ApplicationInfo info, boolean knownToBeDead, int intentFlags, String hostingType, ComponentName hostingName, boolean allowWhileBooting, boolean isolated) { ProcessRecord app; if (!isolated) { app = getProcessRecordLocked(processName, info.uid); } else { // If this is an isolated process, it can't re-use an existing process. app = null; } . . . . . . . . . . . . if (!mProcessesReady && !isAllowedWhileBooting(info) && !allowWhileBooting) { if (!mProcessesOnHold.contains(app)) { mProcessesOnHold.add(app); } if (DEBUG_PROCESSES) Slog.v(TAG, "System not ready, putting on hold: " + app); return app; } startProcessLocked(app, hostingType, hostingNameStr); return (app.pid != 0) ? app : null;} |
其中的最后几句可以改写为以下更易理解的形式：
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if (mProcessesReady || isAllowedWhileBooting(info) || allowWhileBooting) { startProcessLocked(app, hostingType, hostingNameStr); return (app.pid != 0) ? app : null;}else{ . . . . . . return app;} |
也就是说，当系统已经处于以下几种情况时，多参数的startProcessLocked()会进一步调用另一个只有三个参数的startProcessLocked()：
1）系统已经处于ready状态；
2）想要启动persistent应用；
3）参数中明确指定可以在boot过程中启动应用。
补充说一下，一般情况下，当AMS调用startProcessLocked()时，传入的allowWhileBooting参数都为false。比如说，当系统需要启动“某个content provider或者某个service或者某个特定activity”时，此时传给startProcessLocked()的allowWhileBooting参数是写死为false的。只有一种特殊情况下会在该参数中传入true，那就是当系统发出的广播intent中携带有Intent.FLAG_RECEIVER_BOOT_UPGRADE标记时，此时允许在系统未ready时，启动接受广播的目标进程。
4 结束
有关Android应用的persistent属性，我们就先说这么多。希望对大家有点儿帮助。