Android重要线程进程一览

前言

你是否对于Android系统的各大进程例如Zygote、init、SystemServer进程，以及Android的关键服务AMS，ServiceManager服务的关系感到混乱？总是记了又忘，难以在大脑中形成一个完整的结构？本文通过几个简单的shell命令让你看到系统的运行情况，使你对系统中的进程线程有一个直观的感受，方便你后续再进一步的分析各大服务的源码。

Android重要进程一览

首先在terminal执行adb devices命令确保你已经连接到一个虚拟机或者真机并在线了，然后再执行adb shell ps 命令即可看到当前设备的所有运行中的进程。下面表格仅列出了我们熟悉的一些进程。

USER	PID	PPID	NAME
root	1	0	init
root	151	1	init
root	312	1	Zygote64
system	179	1	servicemanager
system	180	1	hwservicemanager
system	511	312	system_server
shell	4149	1745	ps

USER代表进程的当前用户。root是Linux内置的超级用户，而system则是Android系统用户。
PID代表进程的ID。
PPID代表父进程ID，即创建该进程的进程ID。这里可以很明显的看到，Linux创建了init进程，init进程又创建了Zygote64、servicemanager等进程，Zygote进程又创建了system_server进程。

执行adb shell 进入shell之后再执行ps命令可能和看到的结果并不相同，那是因为使用的shell终端不同，此时使用ps -A命令即可看到完整的。直接执行adb shell ps 命令使用的是电脑中的shell终端，而执行adb shell 进入的shell则是设备中的shell终端。

init进程下线程一览

执行adb shell ps -T 1 命令即可查看PID为1的进程下的所有线程。

USER	PID	TID	PPID	CMD
root	1	1	0	init
root	1	150	0	init

执行adb shell ps -T 151 命令即可查看PID为151的进程下的所有线程。

USER	PID	TID	PPID	CMD
root	151	151	1	init

PID代表进程的ID。
TID代表线程ID。
PPID代表父进程ID，即创建该进程的进程ID。

并不了解为何系统会有两个init进程、三个init线程，如果后续了解到会再补充。

Zygote64进程下线程一览

执行adb shell ps -T 312 命令即可查看PID为312的进程下的所有线程。所有的应用进程都是通过Zygote进程fork出来的子进程，所以他所有的线程都会在应用线程创建的时候就存在。

USER	PID	TID	PPID	CMD
root	312	312	1	main
root	312	7390	1	Jit thread pool
root	312	7391	1	HeapTaskDaemon
root	312	7392	1	ReferenceQueueD
root	312	7393	1	FinalizerDaemon
root	312	7394	1	FinalizerWatchd

main即通常所说的主线程。
Jit thread pool ~~不认识，暂时没在源码里查到~~
HeapTaskDaemon用于释放堆内存即通常说的GC
ReferenceQueueDaemon负责软、弱、虚引用的对象的回收
FinalizerDaemon用来回调【即将被回收的对象】的finalize方法；
FinalizerWatchdogDaemon 监视FinalizerDaemon线程，如果在回调【即将被回收的对象】的finalize方法时超过了100_0000_0000纳秒（即10秒），那么进程会被强行kill掉

ServiceManager进程下线程一览

执行adb shell ps -T 179 命令即可查看PID为179的进程下的所有线程。可以看到ServiceManager进程下仅有一个同名线程，说明ServiceManager线程专门用于Binder服务的管理。

USER	PID	TID	PPID	CMD
system	179	179	1	servicemanager

SystemServer进程下线程一览

执行adb shell ps -T 511 命令即可查看PID为511的进程下的所有线程。SystemServer进程下有多达150个线程，这里仅列举出部分我们熟悉的线程。这里可以看到有：

1个ActivityManagerService线程，这是ActivityManagerService所使用的线程。
4个ActivityManager线程，暂时不知道干嘛的。
android.anim主要工作：Choreographer运行在这个线程中，负责协调动画相关内容。
android.anim.lf主要工作：负责协调SurfaceAnimation动画相关内容。
android.bg所有线程共享的一个后台线程，本身并不包含处理任务的代码，具体的工作由Runnable或者Handler完成。~~TODO 具体工作内容还需进一步分析。~~
android.display线程，主要用于：
1. DisplayManagerService（display adapter,viewport ,event…）
2. InputManagerService (keyboard , input device …)
3. WindowManagerService 实例的创建
android.fg一个共享前台线程，源代码为FgThread.java，主要用于：
1. AccountManagerService
2. BatteryStatsService
3. DreamManagerService
4. MountService
5. NetworkManagementService
6. PackageManagerService
7. usb相关（debug, device, portmanager）
8. WindowManagerService(screenshotApplicationsInner)
android.io线程，主要有用于：
1. BluetoothManagerService 相关操作
2. MountService里的obb操作
3. Tethering 网络共享（usb ／wifi／mobile？）
4. TvInputManagerService tv里channel session相关
android.ui主要处理：
1. AMS UiHandler里show各种msg
2. DisplayManagerService里的overlay相关msg
3. PointerEventDispatcher inputevent相关
4. VoiceInteractionManagerService Voice交互
5. WindowManagerPolicy init操作
AsyncTask #1是我们的AsyncTask所使用的线程。查看AsyncTask源码可知AsyncTask最多可同时启动20个线程，但空闲时只保留1个线程。当然不一定是保留编号为1的线程，所以#后面跟的编号并不一定是1。
WARNING：新版本谷歌已经将AsyncTask废弃并建议用户使用Concurrent并发包。
Binder:511_1~Binder:511_20 SystemServer所使用的Binder线程池，9.0源码里SystemServer的Binder线程数量最多为31个。但小米手机里的有32个，暂时不清楚为什么……
queued-work-looper 异步任务所使用的线程，最著名的使用方法是SharedPreference的Apply方法。

USER	PID	TID	PPID	CMD
system	511	612	312	AccountManagerS
system	511	556	312	ActivityManager
system	511	557	312	ActivityManager
system	511	558	312	ActivityManager
system	511	559	312	ActivityManager
system	511	1766	312	AdbDebuggingMan
system	511	615	312	AlarmManager
system	511	535	312	android.anim
system	511	536	312	android.anim.lf
system	511	543	312	android.bg
system	511	534	312	android.display
system	511	531	312	android.fg
system	511	533	312	android.io
system	511	532	312	android.ui
system	511	583	312	AsyncTask #1
system	511	666	312	AudioService
system	511	529	312	Binder:511_1
……	……	……	……	……
system	511	2266	312	Binder:511_20
system	511	616	312	CameraService_p
system	511	564	312	FileObserver
system	511	520	312	HeapTaskDaemon
system	511	541	312	HwBinder:511_1
……	……	……	……	……
system	511	815	312	HwBinder:511_5
system	511	519	312	Jit thread pool
system	511	585	312	PackageInstalle
system	511	575	312	PackageManager
system	511	577	312	PackageManager
system	511	574	312	PackageManagerB
system	511	3726	312	queued-work-loo
system	511	696	312	SyncManager
system	511	560	312	Thread-2
system	511	567	312	Thread-3
system	511	568	312	Thread-4
system	511	570	312	Thread-5
system	511	569	312	Thread-6
system	511	669	312	Thread-10
system	511	685	312	Thread-11
system	511	846	312	Thread-13

部分资料来源：System server里创建常见的几个thread

附加题 Hello World应用进程创建后有多少个线程

可以看到除了从Zygote继承过来的6个线程之外，系统还为进程创建了Signal Catcher、Profile Saver、 RenderThread以及3个Binder构成的线程池。

Signal Catcher 源代码在signal_catcher.cc,具体的启动方式是在runtime.cc的InitNonZygoteOrPostFork方法中启动的，参见SignalCatcher的线程启动。此进程主要功能：一是打印当前进程的堆栈（Java、Native、Kernel），同时把当前虚拟机的一些状态信息也打印出来，并保存在traces.txt文件中；二是进行进程的强制GC并保存GC的profile信息。
Profile Saver Profile收集线程，源代码在profile_saver.cc，用于更新app的profile文件，指导dex2oat如何将dex编译成oat文件。Android profile-guided dex2oat
RenderThread 渲染线程，Android 5.0之后，Android应用程序的Open GL线程从主线程中独立出来，称为Render Thread。源代码在RenderThread.cpp，具体主线程和渲染线程的分工可以看Android Systrace 基础知识 - MainThread 和 RenderThread 解读。如果你在应用的Application标签下配置android:hardwareAccelerated="false"关闭默认开启的硬件加速则不会有此线程。

USER	PID	TID	PPID	CMD
u0_a169	6401	6401	291	pty_application
u0_a169	6401	6411	291	Signal Catcher
u0_a169	6401	6414	291	Jit thread pool
u0_a169	6401	6415	291	HeapTaskDaemon
u0_a169	6401	6416	291	ReferenceQueueD
u0_a169	6401	6417	291	FinalizerDaemon
u0_a169	6401	6418	291	FinalizerWatchd
u0_a169	6401	6419	291	Binder:6401_1
u0_a169	6401	6420	291	Binder:6401_2
u0_a169	6401	6421	291	Binder:6401_3
u0_a169	6401	6423	291	Profile Saver
u0_a169	6401	6424	291	RenderThread

总结

此次研究仅是对Android系统内部的进程和线程有了一个初步的了解。相对于其他文章的源代码分析、调用链分析，直接的查看系统当前进程、线程运行情况能让初学者对线程和进程的关系、Android启动过程中进程的创建流程有一个更直观的了解。本文适合作为Android各大服务源代码分析的前置文章，仅供各位参考，文章中有任何讹误欢迎在评论区指出，感谢！