概述

什么是进程？

在 Android 中，进程是指正在运行的应用程序的实例。每个应用程序在 Android 系统中运行时都会被分配一个独立的进程，进程之间相互隔离，互不干扰。每个进程都有自己的内存空间和资源分配，包括堆、栈、文件描述符、虚拟机等。

Android进程管理架构

Android 进程管理架构涉及多个组件和系统服务，用于管理应用程序的进程和资源分配，下面是 Android 进程管理的架构概述。

(1) Linux 内核层

Android 是基于 Linux 内核的操作系统，进程管理的基础是由 Linux 内核提供的进程管理机制，包括进程创建、调度、终止等功能。Android 使用 Linux 内核的进程管理特性来管理应用程序的进程。

(2) Android系统服务

ActivityManagerService(AMS)：AMS 负责管理应用程序的生命周期和任务栈，它负责启动、调度和销毁应用程序的 Activity，并管理应用程序的进程。
PackageManagerService(PMS)：PMS 负责管理应用程序的安装、卸载和包信息，包括应用程序的进程信息。
WindowManagerService(WMS)：WMS 负责管理应用程序的窗口和界面显示，它处理窗口的创建、切换、隐藏等操作。
ContentProviderService：提供了跨进程共享数据的机制，它管理数据的访问和共享，涉及进程间的通信。

(3) 应用程序进程

应用程序进程：每个应用程序在 Android 系统中运行时都会被分配一个独立的进程。应用程序进程包含应用程序的代码、资源、堆、栈等，并通过 AMS 和其他系统服务进行管理。

进程优先级：Android 系统根据进程的优先级来管理资源分配和进程终止。不同优先级的进程在系统资源的分配和终止机制上有所不同。

(4) 进程间通信 (IPC)

Android 系统提供了多种进程间通信（IPC）机制，例如使用 Intent、Binder、共享文件、Socket、ContentProvider 等方式进行跨进程通信。

以上是 Android 进程管理的主要组件和机制，通过这些组件和机制，Android 系统能够有效管理应用程序的进程、分配资源、处理界面显示以及实现进程间的通信。这样可以确保系统资源的高效利用、应用程序的稳定运行和良好的用户体验。

Android进程状态和级别

Android系统中的进程可以处于不同的状态，进程状态在ProcessStateEnum.aidl中定义，数字越小则优先级越高。

enum ProcessStateEnum {
    /** @hide Not a real process state. */
    UNKNOWN = -1,

    /** @hide Process is a persistent system process. */
    PERSISTENT = 0,

    /** @hide Process is a persistent system process and is doing UI. */
    PERSISTENT_UI = 1,

    /** @hide Process is hosting the current top activities.  Note that this covers
     * all activities that are visible to the user. */
    TOP = 2,

    /** @hide Process is bound to a TOP app. */
    BOUND_TOP = 3,

    /** @hide Process is hosting a foreground service. */
    FOREGROUND_SERVICE = 4,

    /** @hide Process is hosting a foreground service due to a system binding. */
    BOUND_FOREGROUND_SERVICE = 5,

    /** @hide Process is important to the user, and something they are aware of. */
    IMPORTANT_FOREGROUND = 6,

    /** @hide Process is important to the user, but not something they are aware of. */
    IMPORTANT_BACKGROUND = 7,

    /** @hide Process is in the background transient so we will try to keep running. */
    TRANSIENT_BACKGROUND = 8,

    /** @hide Process is in the background running a backup/restore operation. */
    BACKUP = 9,

    /** @hide Process is in the background running a service.  Unlike oom_adj, this level
     * is used for both the normal running in background state and the executing
     * operations state. */
    SERVICE = 10,

    /** @hide Process is in the background running a receiver.   Note that from the
     * perspective of oom_adj, receivers run at a higher foreground level, but for our
     * prioritization here that is not necessary and putting them below services means
     * many fewer changes in some process states as they receive broadcasts. */
    RECEIVER = 11,

    /** @hide Same as {@link #PROCESS_STATE_TOP} but while device is sleeping. */
    TOP_SLEEPING = 12,

    /** @hide Process is in the background, but it can't restore its state so we want
     * to try to avoid killing it. */
    HEAVY_WEIGHT = 13,

    /** @hide Process is in the background but hosts the home activity. */
    HOME = 14,

    /** @hide Process is in the background but hosts the last shown activity. */
    LAST_ACTIVITY = 15,

    /** @hide Process is being cached for later use and contains activities. */
    CACHED_ACTIVITY = 16,

    /** @hide Process is being cached for later use and is a client of another cached
     * process that contains activities. */
    CACHED_ACTIVITY_CLIENT = 17,

    /** @hide Process is being cached for later use and has an activity that corresponds
     * to an existing recent task. */
    CACHED_RECENT = 18,

    /** @hide Process is being cached for later use and is empty. */
    CACHED_EMPTY = 19,

    /** @hide Process does not exist. */
    NONEXISTENT = 20,

}

以上这些值并不会直接使用，而是在ActivityManager中引用并赋值给PROCESS_STATE_XXX。

public static final int PROCESS_STATE_UNKNOWN = ProcessStateEnum.UNKNOWN;
public static final int PROCESS_STATE_PERSISTENT = ProcessStateEnum.PERSISTENT;
public static final int PROCESS_STATE_PERSISTENT_UI = ProcessStateEnum.PERSISTENT_UI;

按用户角度进程可以粗略划分为以下几种。

(1) 前台进程(Foreground process)

拥有用户正在交互的 Activity（已调用onResume()）
拥有某个 Service，后者绑定到用户正在交互的 Activity
拥有正在“前台”运行的 Service（服务已调用 startForeground()）
拥有正执行一个生命周期回调的 Service（onCreate()、onStart() 或 onDestroy()）
拥有正执行其 onReceive() 方法的 BroadcastReceiver

(2) 可见进程(Visible process)

拥有不在前台、但仍对用户可见的 Activity（已调用onPause()）。
拥有绑定到可见（或前台）Activity 的 Service

(3) 服务进程(Service process)

正在运行startService()方法启动的服务，且不属于上述两个更高类别进程的进程。

(4) 后台进程(Background process)

对用户不可见的Activity的进程（已调用Activity的onStop()方法）

(5) 空进程(Empty process)

不含任何活动应用组件的进程

Adj算法

Android进程管理篇（三）-进程adj算法——简书

而进程具体的优先级数值则是通过Adj算法确定的。通过进程Adj的取值，可以在资源紧张是选择终止或保活进程。

进程管理相关类

类	说明
AMS	负责管理应用程序的生命周期和任务栈，它负责启动、调度和销毁应用程序的 Activity，并管理应用程序的进程

ApplicationInfo	ApplicationInfo 类包含有关应用程序的信息，包括进程名、包名、UID 等。通过 ApplicationInfo 可以获取应用程序的进程信息
Process	一个工具类，提供了一些静态方法，用于执行与进程相关的操作。例如，可以使用 Process.myPid() 获取当前进程的进程 ID，Process.killProcess() 杀死指定进程等。
ProcessList	管理和跟踪进程的一个辅助类，提供了一些方法和变量，用于获取进程列表、查询进程信息和进行进程管理
RunningAppProcessInfo	RunningAppProcessInfo 是一个包含运行中进程信息的类。它提供了进程的一些属性，如进程名、进程 ID、进程状态等

ActivityThread类

ActivityThread不是线程，只不过它是在主线程的main()方法中创建的对象，自然它也是运行在主线程中。只能说ActivityThread是主线程的一部分，但不并能代表主线程。

ApplicationThread类

ApplicationThread是ActivityThread的内部类，是一个Binder对象。它是作为Activitythread和AMS通信的桥梁。

private class ApplicationThread extends IApplicationThread.Stub {...}

ApplicationThread中的所有schedule方法内部都会调用一个sendMessage()将消息发送到ActivityThread中的内部Handler对象ActivityThread.H中,而H中定义了很多消息类型。

class H extends Handler {...}

APP（ActivityThread）和AMS就是通过这种方式来进行交互的，AMS通过Binder调用，实际调用到ActivityThread中的方法。即：

ActivityThread <---> ApplicationThread(IApplicationThread对象) <---> ActivityManagerService

在AMS代码中通常能看到以下方式获取到APP进程：

final IApplicationThread procThread = proc.getThread();

ProcessList

在 Android 源代码中，ProcessList是一个辅助类，用于管理和跟踪系统中正在运行的进程。它包含了一些静态方法和变量，用于获取进程列表、查询进程信息和进行进程管理。

(1) 获取进程列表

ProcessList提供了静态方法 getProcessList()，用于获取系统中当前运行的进程列表。该方法返回一个 List，其中每个 ProcessRecord对象表示一个进程的信息。

(2) 查询进程信息

ProcessList提供了一些静态方法，例如 getProcessName(int pid)、getProcessUid(int pid)等，用于查询指定进程的名称、UID 等信息。

(3) 进程管理

ProcessList中包含了一些静态变量，用于定义进程状态、优先级等属性。它还提供了一些静态方法，如 isInterestingProcess()、killProcess()等，用于判断进程是否为关键进程、终止指定进程等操作。

(4) 进程优先级

ProcessList定义了一些静态常量，用于表示进程的优先级，如 PROCESS_STATE_NONEXISTENT、PROCESS_STATE_TOP等。这些常量用于在进程管理过程中进行优先级调度和资源分配。

Android进程概述

概述

什么是进程？

Android进程管理架构

Android进程状态和级别

Adj算法

进程管理相关类

相关类简介

ActivityThread类

ApplicationThread类

ProcessList

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