前言
不知道大家有没有想过这样一个问题，日常开发中最常用到的通过 startActivity() 唤起一个新的 Activity，所创建的 Activity 对象到底被谁持有引用了?新启动的 Activity 对象在其生命周期中理应是一直被持有引用，不然系统 gc 的时候就会被回收掉，那么其中的引用关系是怎样的呢?
为了搞清楚整个问题，笔者便开始了翻找源码之旅(Android Q)，首先得弄清楚 Activity 实例是如何被创建的。
Activity 对象的创建
Activity 的启动是一个跨进程通信的过程，对客户端而言，Activity 的创建会回调到ActivityThread 中的 handleLaunchActivity() 方法：
- @Override
- public Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r,
- PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent){
- ···
- final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
- ···
- return a;
- }
接着在 performLaunchActivity() 方法里找到了 Acitivity 实例的创建：
- private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
- ···
- ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
- Activity activity = null;
- try {
- // 注解1：通过 ClassLoader 以及目标 Activity 的类名来创建新的 Activity 实例
- java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
- activity = mInstrumentation.newActivity(
- cl, component.getClassName(), r.intent);
- ···
- } ···
- }
Activity 相关的创建工作交由给了 Instrumentation 类处理：
- public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className,
- Intent intent)
- throws InstantiationException, IllegalAccessException,
- ClassNotFoundException {
- String pkg = intent != null && intent.getComponent() != null
- ? intent.getComponent().getPackageName() : null;
- return getFactory(pkg).instantiateActivity(cl, className, intent);
- }
最终的创建工作由进一步交由工厂类 AppComponentFactory 实现：
- public @NonNull Activity instantiateActivity(@NonNull ClassLoader cl, @NonNull String className,
- @Nullable Intent intent)
- throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
- return (Activity) cl.loadClass(className).newInstance();
- }
到这里，Activity 对象的创建过程已经很清晰了：通过 ClassLoader 对象以及类名获取到目标 Activity 的 Class 对象， 再调用 Class 对象的 newInstance() 方法创建了实例。
用图形关系表示如下：
Activity 对象的引用关系
在清楚了 Activity 对象的创建过程后，让我们回到一开始的 ActivityThread 的performLaunchActivity() 方法中，接着往下看：
- private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
- ···
- ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
- Activity activity = null;
- ···
- try {
- Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
- ···
- if (activity != null) {
- ···
- activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
- r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
- r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
- r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback,
- r.assistToken);
- ···
- // 注解2：ActivityClientRecord 对象持有 Activity 实例的引用
- r.activity = activity;
- }
- r.setState(ON_CREATE);
- // 注解3：将 ActivityClientRecord 对象添加到 mActivities 集合中
- synchronized (mResourcesManager) {
- mActivities.put(r.token, r);
- }
- } ···
- return activity;
- }
在这里，我们似乎找到了想要的答案：
新建的 Activity 对象会被传进来的 ActivityClientRecord 对象所持有，接着该ActivityClientRecord 对象会被添加到一个名为 mActivities 的集合当中所持有。
ActivityClientRecord 是 ActivityThread 的一个静态内部类，用于记录 Activity 相关的信息。其对象的创建过程可以在 LaunchActivityItem 类(Api 28 之后)中找到：
frameworks/base/core/java/android/app/servertransaction/LaunchActivityItem.java:
- @Override
- public void execute(ClientTransactionHandler client, IBinder token,
- PendingTransactionActions pendingActions){
- Trace.traceBegin(TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
- ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord(token, mIntent, mIdent, mInfo,
- mOverrideConfig, mCompatInfo, mReferrer, mVoiceInteractor, mState, mPersistentState,
- mPendingResults, mPendingNewIntents, mIsForward,
- mProfilerInfo, client, mAssistToken);
- client.handleLaunchActivity(r, pendingActions, null /* customIntent */);
- Trace.traceEnd(TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
- }
再来看一下这个 mActivities 集合：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java:
- ···
- final ArrayMap<IBinder, ActivityClientRecord> mActivities = new ArrayMap<>();
- ···
mActivities 是一个 map 集合，为 ActivityThread 对象的一个成员变量。既然是一个集合，自然也可以在 Activity 销毁方法回调中找到移除集合内元素的操作：
- /** Core implementation of activity destroy call. */
- ActivityClientRecord performDestroyActivity(IBinder token, boolean finishing,
- int configChanges, boolean getNonConfigInstance, String reason){
- ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
- ···
- synchronized (mResourcesManager) {
- mActivities.remove(token);
- }
- StrictMode.decrementExpectedActivityCount(activityClass);
- return r;
- }
图形关系表示如下：
既然 Activity 的对象是间接被 ActivityThread 对象所持有引用，那么该 ActivityThread 对象理应是单例的形式存在，那么该单例 ActivityThread 对象又是如何被创建以及持有的呢?
ActivityThread 对象的创建
一个新的应用进程创建时，会调用 ActivityThread 的静态主方法 main()，在这里，我们找到了答案：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java:
- ···
- // 注解 4：静态的 ActivityThread 成员变量，用于实现单例
- private static volatile ActivityThread sCurrentActivityThread;
- ···
- // 注解 5: ActivityThread 的主方法入口，由 RuntimeInit 调用
- public static void main(String[] args) {
- ···
- Looper.prepareMainLooper();
- ···
- // 注解 6: 新建一个 ActivityThread 对象
- ActivityThread thread = new ActivityThread();
- thread.attach(false, startSeq);
- ···
- Looper.loop();
- throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
- }
- ···
- private void attach(boolean system, long startSeq) {
- // 注解 7: ActivityThread 对象由静态成员变量所引用
- sCurrentActivityThread = this;
- mSystemThread = system;
- if (!system) {
- android.ddm.DdmHandleAppName.setAppName("<pre-initialized>",
- UserHandle.myUserId());
- RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder());
- final IActivityManager mgr = ActivityManager.getService();
- try {
- mgr.attachApplication(mAppThread, startSeq);
- } catch (RemoteException ex) {
- throw ex.rethrowFromSystemServer();
- }
- ···
- } ···
- }
由上面的代码可知，一个新的应用进程创建时，main() 方法里新建一个 ActivityThread 对象赋予给 ActivityThread 类的一个静态成员变量 sCurrentActivityThread，从而形成一个应用进程对应一个 ActivityThread 对象(单例) 的关系。
总结
每一个新启动的 Activity，其对象实例通过 Class 类的 newInstance 方法创建后，被包裹在一个 ActivityClientRecord 对象中然后添加到进程唯一的 ActivityThread 对象的成员变量 mActivitys 里。换言之，Activity 对象的持有和释放都是由 ActivityThread 来管理的。
最后，笔者想额外重申两点：
源码中，Activity 对象会在多个方法都有传递关系，比较复杂，笔者才疏学浅，可能会漏掉一些别的重要的引用关系没有分析，欢迎大家指正。
上文的 framework 源码用的是截稿前最新的 Android Q 版本，不同的 Android 系统版本这部分相关的源码都会有所改动，不能详细一一对比分析，望大家见谅。
