上一章:Android 双开沙箱 VirtualApp 源码分析（三）App 启动

原生 Service 创建过程

首先有必要了解一下原生 framework 对 Service 的创建，因为在 VA 中启动 Service 和 Activity 有很大的区别。

首先入口 ContextWrapper.startService():

@Override
    public ComponentName startService(Intent service) {
        return mBase.startService(service);
    }

mBase 是 ContextImpl，所以调用到 ContextImpl.startService():

 @Override
    public ComponentName startService(Intent service) {
        warnIfCallingFromSystemProcess();
        return startServiceCommon(service, mUser);
    }
    private ComponentName startServiceCommon(Intent service, UserHandle user) {
        try {
            validateServiceIntent(service);
            service.prepareToLeaveProcess(this);
            ComponentName cn = ActivityManagerNative.getDefault().startService(
                mMainThread.getApplicationThread(), service, service.resolveTypeIfNeeded(
                            getContentResolver()), getOpPackageName(), user.getIdentifier());
            if (cn != null) {
                if (cn.getPackageName().equals("!")) {
                    throw new SecurityException(
                            "Not allowed to start service " + service
                            + " without permission " + cn.getClassName());
                } else if (cn.getPackageName().equals("!!")) {
                    throw new SecurityException(
                            "Unable to start service " + service
                            + ": " + cn.getClassName());
                }
            }
            return cn;
        } catch (RemoteException e) {
            throw e.rethrowFromSystemServer();
        }
    }

Client 的流程最后到 ActivityManagerNative.startService():

public int startActivity(IApplicationThread caller, String callingPackage, Intent intent,
            String resolvedType, IBinder resultTo, String resultWho, int requestCode,
            int startFlags, ProfilerInfo profilerInfo, Bundle options) throws RemoteException {
        Parcel data = Parcel.obtain();
        Parcel reply = Parcel.obtain();
        data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);
        data.writeStrongBinder(caller != null ? caller.asBinder() : null);
        data.writeString(callingPackage);
        intent.writeToParcel(data, 0);
        data.writeString(resolvedType);
        data.writeStrongBinder(resultTo);
        data.writeString(resultWho);
        data.writeInt(requestCode);
        data.writeInt(startFlags);
        if (profilerInfo != null) {
            data.writeInt(1);
            profilerInfo.writeToParcel(data, Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
        } else {
            data.writeInt(0);
        }
        if (options != null) {
            data.writeInt(1);
            options.writeToParcel(data, 0);
        } else {
            data.writeInt(0);
        }
        // 远程调用 AMS
        mRemote.transact(START_ACTIVITY_TRANSACTION, data, reply, 0);
        reply.readException();
        int result = reply.readInt();
        reply.recycle();
        data.recycle();
        return result;
    }

不出所料，逻辑再一次转移到远程的 AMS 中，然后我们先忽略 AMS 中的一堆逻辑，最后 AMS 调用到这:

    private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r,
            ProcessRecord app, boolean execInFg) throws RemoteException {
            app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo,
                    mAm.compatibilityInfoForPackageLocked(r.serviceInfo.applicationInfo),
                    app.repProcState);
            sendServiceArgsLocked(r, execInFg, true);
    }

这里的 ProcessRecoder.thread 是 AMS 持有的 Client App 的 IBinder 句柄，通过他可以远程调用到 Client App 的 ApplicationThread 中的 scheduleCreateService 方法：

public final void scheduleCreateService(IBinder token,
                ServiceInfo info, CompatibilityInfo compatInfo, int processState) {
            updateProcessState(processState, false);
            CreateServiceData s = new CreateServiceData();
            s.token = token;
            s.info = info;
            s.compatInfo = compatInfo;

            sendMessage(H.CREATE_SERVICE, s);
        }

这里大家可能发现了，Intent 在 AMS 绕了一圈又回来了，事实上 AMS 在其中好像没有发挥什么作用，其实在外部环境 AMS 还是很重要的，但是在 VA 中，AMS 在 Service 调度中其实没有发挥什么作用。原因有以下几点：

1. 首先 VA 内部的插件 Service 没有比较暴露给外部 App 调用，所以让 AMS 知晓 Service 的意义不大。

2. 其次和 Activity 必须有个 StubActivity 让 AMS 持有不一样，Service 生命周期和功能都极其简单，并且没有界面，没有交互，换句话说 Service 和其他 Framework Service(例如 WMS) 没有任何关系，所以其实并不需要 AMS 这一步存在。

   那么综上所诉，为了启动插件 Service 我们其实可以绕过 AMS，直接调用 ApplicationThread 中的 scheduleCreateService 方法，Service 的会话储存交给 VAMS 就行。

startService 的实现

和 startActivity 一样，首先是 Hook：

static class StartService extends MethodProxy {

        @Override
        public String getMethodName() {
            return "startService";
        }

        @Override
        public Object call(Object who, Method method, Object... args) throws Throwable {
            IInterface appThread = (IInterface) args[0];
            Intent service = (Intent) args[1];
            String resolvedType = (String) args[2];
            if (service.getComponent() != null
                    && getHostPkg().equals(service.getComponent().getPackageName())) {
                // for server process
                return method.invoke(who, args);
            }
            int userId = VUserHandle.myUserId();
            // 如果是内部请求,获取原来的 Service
            if (service.getBooleanExtra("_VA_|_from_inner_", false)) {
                userId = service.getIntExtra("_VA_|_user_id_", userId);
                service = service.getParcelableExtra("_VA_|_intent_");
            } else {
                if (isServerProcess()) {
                    userId = service.getIntExtra("_VA_|_user_id_", VUserHandle.USER_NULL);
                }
            }
            service.setDataAndType(service.getData(), resolvedType);
            ServiceInfo serviceInfo = VirtualCore.get().resolveServiceInfo(service, VUserHandle.myUserId());

            if (serviceInfo != null) {
                // 远程调用 VAMS.startService()
                return VActivityManager.get().startService(appThread, service, resolvedType, userId);
            }
            return method.invoke(who, args);
        }

        @Override
        public boolean isEnable() {
            return isAppProcess() || isServerProcess();
        }
    }

和 startActivity 一样将真正业务交给 VAMS.startService():

 private ComponentName startServiceCommon(Intent service,
                                             boolean scheduleServiceArgs, int userId) {
        ServiceInfo serviceInfo = resolveServiceInfo(service, userId);
        if (serviceInfo == null) {
            return null;
        }
        ProcessRecord targetApp = startProcessIfNeedLocked(ComponentUtils.getProcessName(serviceInfo),
                userId,
                serviceInfo.packageName);

        if (targetApp == null) {
            VLog.e(TAG, "Unable to start new Process for : " + ComponentUtils.toComponentName(serviceInfo));
            return null;
        }
        IInterface appThread = targetApp.appThread;
        ServiceRecord r = findRecordLocked(userId, serviceInfo);
        boolean needCreateService = false;
        if (r == null) {
            r = new ServiceRecord();
            r.name = new ComponentName(serviceInfo.packageName, serviceInfo.name);
            r.startId = 0;
            r.activeSince = SystemClock.elapsedRealtime();
            r.process = targetApp;
            r.serviceInfo = serviceInfo;
            needCreateService = true;
        } else {
            if (r.process == null) {
                r.process = targetApp;
                needCreateService = true;
            }
        }

        // 如果 service 尚未创建
        if (needCreateService) {
            try {
                // 调用 ApplicationThread.scheduleCreateService 直接创建 Service
                IApplicationThreadCompat.scheduleCreateService(appThread, r, r.serviceInfo, 0);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // Note: If the service has been called for not AUTO_CREATE binding, the corresponding
            // ServiceRecord is already in mHistory, so we use Set to replace List to avoid add
            // ServiceRecord twice
            // 将 ServiceRecorder 推入 history
            addRecord(r);

            // 等待 bindService，如果是通过 bindService 自动创建的 Service，在创建 Service 完成后会进入 bindService 流程
            requestServiceBindingsLocked(r);
        }

        r.lastActivityTime = SystemClock.uptimeMillis();
        if (scheduleServiceArgs) {
            r.startId++;
            boolean taskRemoved = serviceInfo.applicationInfo != null
                    && serviceInfo.applicationInfo.targetSdkVersion < Build.VERSION_CODES.ECLAIR;
            try {
                IApplicationThreadCompat.scheduleServiceArgs(appThread, r, taskRemoved, r.startId, 0, service);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return ComponentUtils.toComponentName(serviceInfo);
    }

这里主要做了以下几个工作：

1. 和 Activity 创建的时候一样，调用 startProcessIfNeedLocked 检查 Application 是否初始化，没有则开始初始化 Application 流程。
2. 准备 ServiceRecord 和 ServiceInfo。
3. 如果 service 还没有创建，则直接调用 ApplicationThread.scheduleCreateService 创建 Service，可以看出这里直接跳过了 AMS。
4. 将 ServiceRecord 记录到 Service 列表，等待 bindService，如果是通过 bindService 自动创建的 Service，在创建 Service 完成后会进入 bindService 流程。

同样的 bindService 也是直接调用系统的 ApplicationThread.scheduleBindService

好了，由于 Service 的特点，startService 看上去比 startActivity 简单多了。接下来要分析的是 BroacastReceiver。