谈一谈 Android Application 的理解

Application 的作用

• Application 是系统组件，生命周期很长，进程在他就在，所以可以在 Application 中维护一些全局变量（但是建议用单例来做）。
• 应用进程启动之后做一些初始化操作。因为 Application 生命周期长，生成对象早。
• 提供上下文：也不会有内存泄漏

Application 是根据进程走的，有几个进程就有几个 Application 所以多进程开发时需要根据进程来处理好初始化的内容。

Application 的继承类关系以及生命周期

public class Application extends ContextWrapper implements ComponentCallbacks2 {
    
    

}

public class ContextWrapper extends Context {
    
    
  Context mBase;

    public ContextWrapper(Context base) {
    
    
        mBase = base;
    }

    protected void attachBaseContext(Context base) {
    
    
        if (mBase != null) {
    
    
            throw new IllegalStateException("Base context already set");
        }
        mBase = base;
    }
    public Context getBaseContext() {
    
    
        return mBase;
    }
}

Application 继承自 Context 的包装类 ContextWrapper，ContextWrapper又继承自 Context，所以 Application 可以当作一个 Context 来用。Application 所有的调用最后都交给了 ContextWrapper 的 mBase 来处理，这就是一个静态代理

• Application 生命周期

构造函数 —> attachBaseContext(base: Context) —> onCreate() — > onTerminate()（onTerminate一般不生效，打断点也不走）。

深入理解 Application 的初始化原理

• 应用进程启动后的入口函数在 ActivityThread 的 main() 函数

public static void main(String[] args) {
    
    
	Looper.prepareMainLooper();
	
	ActivityThread thread = new ActivityThread();
    thread.attach(false, startSeq);

    if (sMainThreadHandler == null) {
    
    
       sMainThreadHandler = thread.getHandler();
    }
    Looper.loop();
}

入口函数一个是准备主线程 looper 一个是通过 ActivityThread 像 AMS 发消息。thread.attach方法如下：

private void attach(boolean system, long startSeq) {
    
    
 // 获取了 AMS 的 binder 对象
 final IActivityManager mgr = ActivityManager.getService();
            try {
    
    
                mgr.attachApplication(mAppThread, startSeq);
            } catch (RemoteException ex) {
    
    
                throw ex.rethrowFromSystemServer();
            }

}

调用了 AMS 的 attachApplication() 函数

   @Override
    public final void attachApplication(IApplicationThread thread, long startSeq) {
    
    
    // synchronized 是因为当前是跑在 binder 线程里面
        synchronized (this) {
    
    
            int callingPid = Binder.getCallingPid();
            final int callingUid = Binder.getCallingUid();
            final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
            attachApplicationLocked(thread, callingPid, callingUid, startSeq);
            Binder.restoreCallingIdentity(origId);
        }
    }

• attachApplicationLocked()

// 参数。IApplicationThread 是应用端发过来的 binder 对象
private final boolean attachApplicationLocked(IApplicationThread thread,
            int pid, int callingUid, long startSeq) {
    
    
	// 里面代码很多 主要代码如下
	// bindApplication 是一个 IPC 操作，会调用到应用进程 的 bindApplication()
	thread.bindApplication(...)
	
}

• ActivityThread 的 bindApplication()

// 把所有的参数都封装到 AppBindData 中
AppBindData data = new AppBindData();
// 。。。
// 封装成消息 发送到应用主线程中
sendMessage(H.BIND_APPLICATION, data);

 public void handleMessage(Message msg) {
    
    
            if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
            switch (msg.what) {
    
    
                case BIND_APPLICATION:
                    // 获取 data 后，创建了 handleBindApplication() 传入了 data 
                    AppBindData data = (AppBindData)msg.obj;
                    handleBindApplication(data);
                    Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                    break;

• 调用了 handleBindApplication(data); 方法

private void handleBindApplication(AppBindData data) {
    
    
	// 获取 data.info 描述应用安装包信息的对象 data.info 就是 LoadedApk
	data.info = getPackageInfoNoCheck(data.appInfo, data.compatInfo);
	//。。。
	Application app;
	// 通过 makeApplication 方法创建 Application 对象
    app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
    // 。。。
    // 调用 Application 的 onCreate() 函数
     mInstrumentation.callApplicationOnCreate(app); 
}

makeApplication() 是怎么创建 application 对象的

public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass,Instrumentation instrumentation) {
    
    
	if (mApplication != null) {
    
    
		return mApplication;
	}
	final java.lang.ClassLoader cl = getClassLoader();
	// 为 Application 创建一个 Context
	ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);
	// 为 Application 创建对象 传入了 appContext；所以 Application 的 Context 的实现类是 ContextImpl
	app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(cl, appClass, appContext);
	return app;
}

newApplication() 方法

    public Application newApplication(ClassLoader cl, String className, Context context)
            throws InstantiationException, IllegalAccessException, 
            ClassNotFoundException {
    
    
            // 通过工厂创建
        Application app = getFactory(context.getPackageName())
                .instantiateApplication(cl, className);
                // 调用 attch 里面会把 Context 赋值给 mBase ；attach 会调用 attachBaseContext() 
        app.attach(context);
        return app;
    }

applocation 的上下文对象是在 app.attach 之后才赋值的，所以在构造函数中无法获取到 applocation 的上下文对象，所以需要上下文对象获取的组件就都获取不到，比如 gerResource() 等。

• instantiateApplication()

    public @NonNull Application instantiateApplication(@NonNull ClassLoader cl,
            @NonNull String className)
            throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
    
    
            // 通过 ClassLoader 创建 Application 对象；所以 Application 的构造器中不能有参数
        return (Application) cl.loadClass(className).newInstance();
    }

总结和注意

• application 的流程：new Application() --> application.attachBaseContext() —> application.onCreate()

• 在 attachBaseContext() 之前是无法获取上下文对象的，比如如果你在构造器中获取 resource 等是获取不到的。

• 不要执行耗时操作：bindApplication() 是在主线程回调生命周期的，不仅影响项目启动速度，还有影响项目应用各种组件的启动速度。

• 在 Application 中使用静态变量的问题
  
  假设 Application 中有一个静态变量，name 是在 MainActivity 赋值的，赋值后跳转到 TestActivity，然后切换到后台，加入应用此时因为内粗问题被回收了，再次打开应用是会重建 Application 然后再恢复 TestActivity 此时 name 是null的。