Zygote可以說是Android開發(fā)面試很高頻的一道問題，但總有小伙伴在回答這道問題總不能讓面試滿意， 在這你就要搞清楚面試問你對(duì)Zygote的理解時(shí)，他最想聽到的和其實(shí)想問的應(yīng)該是哪些？下面我們通過以下幾點(diǎn)來剖析這道問題！

了解Zygote的作用
熟悉Zygote的啟動(dòng)流程
深刻理解Zygote的工作原理

下面來我們來深入剖析

一、 Zygote的作用

Zygote的作用分為兩點(diǎn)：

啟動(dòng)SystemServer
孵化應(yīng)用進(jìn)程

關(guān)于這個(gè)問題答出了這兩點(diǎn)那就是OK了。可能大部分小伙伴可能能答出第二點(diǎn)，第一點(diǎn)就不是很清楚。SystemServer也是Zygote啟動(dòng)的，因?yàn)镾ystemServer需要用到Zygote準(zhǔn)備好的系統(tǒng)資源包括：

大廠Android開發(fā)高頻面試問題：說說你對(duì)Zygote的理解

直接從Zygote繼承過來就不需要重新加載過來，那么對(duì)性能將會(huì)有很大的提升。

二、Zygote的啟動(dòng)流程

2.1 啟動(dòng)三段式

在說Zygote啟動(dòng)流程之前，先明確一個(gè)概念：啟動(dòng)三段式，這個(gè)可以理解為Android中進(jìn)程啟動(dòng)的常用套路，分為三步驟：

這里要了解LOOP循環(huán)是什么，其實(shí)LOOP作用是不停地接受消息，處理消息，消息的來源可以是Soket、MessageQueue、Binder驅(qū)動(dòng)發(fā)過來的消息，但無論消息從哪里來，它整個(gè)流程都是去接受消息，處理消息。這個(gè)啟動(dòng)三段式，它不光是Zygote進(jìn)程是這樣的，只要是有獨(dú)立進(jìn)程的，比如說系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)程，自己的應(yīng)用進(jìn)程都是如此。

2.2 Zygote進(jìn)程是怎么啟動(dòng)的？

Zygote進(jìn)程的啟動(dòng)取決于init進(jìn)程，init進(jìn)程是它是linux啟動(dòng)之后用戶空間的第一個(gè)進(jìn)程，下面看一下啟動(dòng)流程：

linux啟動(dòng)init進(jìn)程
init進(jìn)程啟動(dòng)之后加載init.rc配置文件

3.啟動(dòng)配置文件中定義的系統(tǒng)服務(wù)，其中Zygote服務(wù)就是定義在配置中的

4.同時(shí)啟動(dòng)的服務(wù)除了Zygote之外還有一些別的系統(tǒng)服務(wù)也是會(huì)啟動(dòng)的，比如說ServiceManager進(jìn)程，它是通過fork+execve系統(tǒng)調(diào)用啟動(dòng)的

2.2.1加載Zygote的啟動(dòng)配置

在init.rc 文件中會(huì)import /init.${ro.zygote}.rc，init.zygoteXX,XX指的是32或者64，對(duì)我們沒差我們直接看init.zygote32.rc即可。配置文件比較長，這里做了截取保留了Zygot相關(guān)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：是進(jìn)程名稱，
/system/bin/app_process：可執(zhí)行程序的路徑，用于init進(jìn)程fork，execve調(diào)用
-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server 為它的參數(shù)

2.2.2啟動(dòng)進(jìn)程

說完了啟動(dòng)配置呢，這里來聊一下啟動(dòng)進(jìn)程，啟動(dòng)進(jìn)程有兩種方式：

第一種：fork+handle

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

第二種：fork+execve

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

兩者看起來差不多，首先首先都會(huì)調(diào)用fork函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程，這個(gè)函數(shù)比較奇特會(huì)返回兩次，子進(jìn)程返回一次，父進(jìn)程返回一次。區(qū)別在于：

子進(jìn)程一次，返回的pid是0 但是父進(jìn)程返回的pid是子進(jìn)程的pid，因此可以根據(jù)判斷pid來區(qū)分目前是子進(jìn)程還是父進(jìn)程
對(duì)于handle默認(rèn)的情況，子進(jìn)程會(huì)繼承父進(jìn)程的所有資源，但當(dāng)通過execve去加載二進(jìn)制程序時(shí)，那父進(jìn)程的資源則會(huì)被清除

2.2.3信號(hào)處理-SIGCHLD

當(dāng)父進(jìn)程fork子進(jìn)程后，父進(jìn)程需要關(guān)注這個(gè)信號(hào)。當(dāng)子進(jìn)程掛了，父進(jìn)程就會(huì)收到SIGCHLD，這時(shí)候父進(jìn)程就可以做一些處理。例如Zygote進(jìn)程如果掛了，那父進(jìn)程init進(jìn)程就會(huì)收到信號(hào)將Zygote進(jìn)程重啟。

三、Zygote進(jìn)程啟動(dòng)原理

主要分為兩部分Native層處理和JAVA層處理，Zygote進(jìn)程啟動(dòng)之后，它執(zhí)行了execve系統(tǒng)調(diào)用，它執(zhí)行的是用C++寫的二進(jìn)制的可執(zhí)行程序里的main函數(shù)作為入口，然后在Java層運(yùn)行！

先來看一下Native層的處理流程

在app_main.cpp文件，AndroidRuntime.cpp文件。我們可以找到幾個(gè)主要函數(shù)名

int main(int argc,char *argv[]){
   JavaVM *jvm;
   JNIEnv *env;
   JNI_CreateJavaVM(&jvm,(void**)&env,&vm_args); //創(chuàng)建Java虛擬機(jī)
   jclass clazz = env->FindClass("ZygoteInit"); //找到叫ZygoteInit的Java類
   jmethodID method = env->GetStaticMethodID(clazz,"Main","[Ljava/lang/String;)V"); //找到ZygoteInit類中的Main的靜態(tài)函數(shù)
   env->CallStaticVoidMethod(clazz,method,args); //調(diào)用main函數(shù)
   jvm->DestroyJavaVM();
}

根據(jù)上述代碼，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在我們的應(yīng)用里直接就可以 JNI 調(diào)用了，并不需要?jiǎng)?chuàng)建虛擬機(jī)。因?yàn)閼?yīng)用進(jìn)程是Zygote進(jìn)程孵化出來的，繼承了父進(jìn)程的擁有虛擬機(jī)，只需要重置數(shù)據(jù)即可。

接著看一下Java層的處理，具體可參考ZygoteInit文件的main方法

1.預(yù)加載資源，比如常用類庫、主題資源及一些共享庫等

2.啟動(dòng)SystemServer進(jìn)程

3.進(jìn)入Socket 的Loop循環(huán) 會(huì)看到的
ZygoteServer.runSelectLoop(…)調(diào)用

boolean runOnce() {
    String[] args = readArgumentList(); //讀取參數(shù)列表
    int pid = Zygote.forkAndSpecialize(); //根據(jù)讀取到的參數(shù)啟動(dòng)子進(jìn)程
    if(pid == 0) {
        //in child
        //執(zhí)行ActivityThread的入口函數(shù)（main）
        handleChildProc(args,...);
        return true;
    }
}