前言

Zygote可以说是Android开发面试很高频的一道问题,但总有小伙伴在回答这道问题总不能让面试满意, 在这你就要搞清楚面试问你对Zygote的理解时,面试官最想听到的和其实想问的应该是哪些?下面我们通过以下几点来剖析这道问题!

  • 了解Zygote的作用
  • 熟悉Zygote的启动流程
  • 深刻理解Zygote的工作原理

下面来我们来深入剖析

一、 Zygote的作用

Zygote的作用分为两点:

  • 启动SystemServer
  • 孵化应用进程

关于这个问题答出了这两点那就是OK了。可能大部分小伙伴可能能答出第二点,第一点就不是很清楚。SystemServer也是Zygote启动的,因为SystemServer需要用到Zygote准备好的系统资源包括:

直接从Zygote继承过来就不需要重新加载过来,那么对性能将会有很大的提升。

二、Zygote的启动流程

2.1 启动三段式

在说Zygote启动流程之前,先明确一个概念:启动三段式,这个可以理解为Android中进程启动的常用套路,分为三步骤:

这里要了解LOOP循环是什么,其实LOOP作用是不停的接受消息处理消息,消息的来源可以是SoketMessageQueueBinder驱动发过来的消息,但无论消息从哪里来,它整个流程都是去接受消息,处理消息。这个启动三段式,它不光是Zygote进程是这样的,只要是有独立进程的,比如说系统服务进程,自己的应用进程都是如此。

2.2 Zygote进程是怎么启动的?

Zygote进程的启动取决于init进程,init进程是它是linux启动之后用户空间的第一个进程,下面看一下启动流程

  1. linux启动init进程
  2. init进程启动之后加载init.rc配置文件

  1. 启动配置文件中定义的系统服务,其中Zygote服务就是定义在配置中的

  1. 同时启动的服务除了Zygote之外还有一些别的系统服务也是会启动的,比如说ServiceManager进程,它是通过fork+execve系统调用启动的

2.2.1加载Zygote的启动配置

在init.rc 文件中会import /init.${ro.zygote}.rc,init.zygoteXX,XX指的是32或者64,对我们没差我们直接看init.zygote32.rc即可。配置文件比较长,这里做了截取保留了Zygot相关的部分。

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
class main
socket zygote stream 660 root system
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart audioserver
writepid /dev/cpuset/foreground/tasks
  • service zygote:是进程名称,
  • /system/bin/app_process:可执行程序的路径,用于init进程fork,execve调用
  • -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server 为它的参数

2.2.2启动进程

说完了启动配置呢,这里来聊一下启动进程,启动进程有两种方式:

第一种:fork+handle

pid_t pid = fork();
if (pid == 0){
// child process
} else {
// parent process
}

第二种:fork+execve

pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
// child process
execve(path, argv, env);
} else {
// parent process
}

两者看起来差不多,首先首先都会调用fork函数创建子进程,这个函数比较奇特会返回两次,子进程返回一次,父进程返回一次。区别在于:

  • 子进程一次,返回的pid是0 但是父进程返回的pid是子进程的pid,因此可以根据判断pid来区分目前是子进程还是父进程
  • 对于handle默认的情况,子进程会继承父进程的所有资源,但当通过execve去加载二进制程序时,那父进程的资源则会被清除

2.2.3信号处理-SIGCHLD

当父进程fork子进程后,父进程需要关注这个信号。当子进程挂了,父进程就会收到SIGCHLD,这时候父进程就可以做一些处理。例如Zygote进程如果挂了,那父进程init进程就会收到信号将Zygote进程重启。

三、Zygote进程启动原理

主要分为两部分Native层处理和Java层处理,Zygote进程启动之后,它执行了execve系统调用,它执行的是用C++写的二进制的可执行程序里的main函数作为入口,然后在Java层运行!

先来看一下Native层的处理流程

在app_main.cpp文件,AndroidRuntime.cpp文件。我们可以找到几个主要函数名

int main(int argc,char *argv[]){
JavaVM *jvm;
JNIEnv *env;
JNI_CreateJavaVM(&jvm,(void**)&env,&vm_args); //创建Java虚拟机
jclass clazz = env->FindClass("ZygoteInit"); //找到叫ZygoteInit的Java类
jmethodID method = env->GetStaticMethodID(clazz,"Main","[Ljava/lang/String;)V"); //找到ZygoteInit类中的Main的静态函数
env->CallStaticVoidMethod(clazz,method,args); //调用main函数
jvm->DestroyJavaVM();
}

根据上述代码,你会发现在我们的应用里直接就可以 JNI 调用了,并不需要创建虚拟机。因为应用进程是Zygote进程孵化出来的,继承了父进程的拥有虚拟机,只需要重置数据即可。

接着看一下Java层的处理,具体可参考ZygoteInit文件的main方法

  1. 预加载资源,比如常用类库、主题资源及一些共享库等

  1. 启动SystemServer进程

  1. 进入Socket 的Loop循环 会看到的ZygoteServer.runSelectLoop(…)调用
boolean runOnce() {
String[] args = readArgumentList(); //读取参数列表
int pid = Zygote.forkAndSpecialize(); //根据读取到的参数启动子进程
if(pid == 0) {
//in child
//执行ActivityThread的入口函数(main)
handleChildProc(args,...);
return true;
}
}

四、总结

Zygote启动流程中需要主要以下2点问题

  1. Zygote fork要保证是单线程
  2. Zygote的IPC是采用socket

看完三件事️



如果你觉得这篇内容对你还蛮有帮助,我想邀请你帮我三个小忙:

  1. 点赞,转发,有你们的 『点赞和评论』,才是我创造的动力。
  2. 关注公众号 『 阿风的架构笔记 』,不定期分享原创知识。
  3. 同时可以期待后续文章ing
  4. 关注后回复【666】扫码即可获取架构进阶学习资料包

大厂Android岗高频面试问题:说说你对Zygote的理解!的更多相关文章

  1. 2019大厂Java岗面试题全曝光,刷完这1020道,金三银四大厂等你

    2019大厂Java岗面试题全曝光,刷完这1020道,金三银四大厂等你 前言: 本文收集整理了各大厂常见面试题N道,你想要的这里都有 内容涵盖:Java.MyBatis.ZooKeeper.Dubbo ...

  2. Apache ZooKeeper原理剖析及分布式理论名企高频面试v3.7.0

    概述 **本人博客网站 **IT小神 www.itxiaoshen.com 定义 Apache ZooKeeper官网 https://zookeeper.apache.org/ 最新版本3.7.0 ...

  3. Android高薪之路-Android程序员面试宝典

    Android高薪之路-Android程序员面试宝典

  4. python模拟android屏幕高频点击工具

    一.环境 windows 10  + python3.6 二.需求 1.模拟android设备高频点击事件: 2.模拟规定次数的点击事件或模拟规定时间内的点击事件: 三.code 1.模拟规定时间内的 ...

  5. [转]Android专家级别的面试总结

    Android专家级别的面试总结 2017年02月15日 16:56:28 阅读数:1225 1.. 自定义View流程 onMeasure, onLayout, onDraw, 采用深度优先,因为必 ...

  6. 面试利器!字节跳动2021年Android程序员面试指导小册已开源

    整份手册分为两个部分,分别是:Java部分.Android部分.数据结构与算法篇.字节跳动2020年全年面试题总结篇! 每个知识点都有左侧导航书签页,看的时候十分方便,由于内容较多,这里就截取一部分图 ...

  7. Android菜鸟的成长笔记(4)——你真的理解了吗?

    原文:Android菜鸟的成长笔记(4)--你真的理解了吗? 在上一篇中我们查看了QQ的apk源文件中的布局结构,并仿照QQ完成了我们第一个应用的界面,详细请看<Android菜鸟的成长笔记&g ...

  8. 2020年最新阿里、字节、腾讯、京东等一线大厂高频面试(Android岗)真题合集,面试轻松无压力

    本文涵盖了阿里巴巴.腾讯.字节跳动.京东.华为等大厂的Android面试真题,不管你是要面试大厂还是普通的互联网公司,这些面试题对你肯定是有帮助的,毕竟大厂一定是行发展的标杆,很多公司的面试官同样会研 ...

  9. 2021大厂Android面试高频100题最新汇总(附答案详解)

    前言 现在越来越多的人应聘工作时都得先刷个几十百来道题,不刷题感觉都过不了面试. 无论是前后端.移动开发,好像都得刷题,这么多人通过刷题过了面试,说明刷题对于找工作还是有帮助的. 不过这其中有一个问题 ...

随机推荐

  1. CloudCanal

    CloudCanal 是一款数据迁移同步工具,帮助企业快速构建高质量数据流通通道,产品包含 SaaS 模式和私有输出专享模式.开发团队核心成员来自大厂,具备数据库内核.大规模分布式系统.云产品构建背景 ...

  2. ES6 学习笔记之对象的新增方法

    1. Object.is() ES5 比较两个值是否相等,只有两个运算符:相等运算符(==)和严格相等运算符(===).它们都有缺点,前者会自动转换数据类型,后者的 NaN 不等于自身,以及 +0 等 ...

  3. jenkins pipeline的声明式与脚本式

    自从Jenkins 2.0 版本升级之后,支持了通过代码(Groovy DSL)来描述一个构建流水线,灵活方便地实现持续交付,大大提升 Jenkins Job 维护的效率,实现从 CI 到 CD 到转 ...

  4. 入门Kubernetes - 滚动升级/回滚

    一.前言 上一篇文章中对yaml文件格式进行了解,并对k8s中各种主要资源通过yaml创建时的定义模板.接来下就进一步学习k8s的各种特点.并应用在示例中. 接下来先实现.Net Core Api程序 ...

  5. nginx负载均衡与反向代理

    1.集群的特点 (1)高性能 (2)价格有效性 (3)可伸缩性 (4)高可用性 (5)透明性 2.负载均衡概述 负载均衡,英文名称为Load Balance,其含义就是指将负载(工作任务)进行平衡.分 ...

  6. .NET Core授权失败如何自定义响应信息?

    前言 在.NET 5之前,当授权失败即403时无法很友好的自定义错误信息,以致于比如利用Vue获取到的是空响应,不能很好的处理实际业务,同时涉及到权限粒度控制到控制器.Action,也不能很好的获取对 ...

  7. ClouderaManager安装时mysql信息问题

    在安装ClouderaManager5.7时,需要输入mysql信息,如下所示: 记录在此,以防忘记: database host name:localhost database type:MySQL ...

  8. MySQL 卡死的问题

    1. 执行show full processlist观察state和info两列,查看有哪些线程在运行. 2.使用kill命令+对应线程前面id杀死卡死的线程. 其他的方式: -- 查询是否锁表 sh ...

  9. PID算法控制直流电机笔记

    1.将偏差的比例.积分和微分通过线性组合构成控制量,用这一控制量对被控对象进行控制,这样的控制器称为PID控制器.简单说就是根据系统的误差,利用比例.积分.微分计算出控制量进行控制. 2.为什么需要P ...

  10. spring中如何向一个单例bean中注入非单例bean

    看到这个题目相信很多小伙伴都是懵懵的,平时我们的做法大都是下面的操作 @Component public class People{ @Autowired private Man man; } 这里如 ...