本文是 Systrace 系列文章的第四篇，主要是對 SystemServer 進行簡單介紹，介紹了 SystemServer 中幾個比較重要的線程，由於 Input 和 Binder 比較重要，所以單獨拿出來講，在這裏就沒有再涉及到。
本系列的目的是通過 Systrace 這個工具，從另外一個角度來看待 Android 系統整體的運行，同時也從另外一個角度來對 Framework 進行學習。也許你看了很多講 Framework 的文章，但是總是記不住代碼，或者不清楚其運行的流程，也許從 Systrace 這個圖形化的角度，你可以理解的更深入一些。
系列文章目錄
Systrace 簡介 Systrace 基礎知識 - Systrace 預備知識 Systrace 基礎知識 - Why 60 fps ？ Systrace 基礎知識 - SystemServer 解讀 Systrace 基礎知識 - SurfaceFlinger 解讀 Systrace 基礎知識 - Input 解讀 Systrace 基礎知識 - Vsync 解讀 Systrace 基礎知識 - Vsync-App ：基於 Choreographer 的渲染機制詳解 Systrace 基礎知識 - MainThread 和 RenderThread 解讀 Systrace 基礎知識 - Binder 和鎖競爭解讀 Systrace 基礎知識 - Triple Buffer 解讀 Systrace 基礎知識 - CPU Info 解讀
正文
窗口動畫
Systrace 中的 SystemServer 一個比較重要的地方就是窗口動畫，由於窗口歸 SystemServer 來管，那麼窗口動畫也就是由 SystemServer 來進行統一的處理，其中涉及到兩個比較重要的線程，Android.Anim 和 Android.Anim.if 這兩個線程，這兩個線程的基本知識在下面有講。
這裏我們以「應用啓動」爲例，查看窗口時如何在兩個線程之間進行切換(Android P 裏面，應用的啓動動畫由 Launcher 和應用自己的第一幀組成，之前是在 SystemServer 裏面的，現在多任務的動畫爲了性能部分移到了 Launcher 去實現)
首先我們點擊圖標啓動應用的時候，由於 App 還在啓動，Launcher 首先啓動一個 StartingWindow，等 App 的第一幀繪製好了之後，再切換到 App 的窗口動畫
Launcher 動畫
此時對應的，App 正在啓動
從上圖可以看到，應用第一幀已經準備好了，接下來看對應的 SystemServer ，可以看到應用啓動第一幀繪製完成後，動畫切換到 App 的 Window 動畫
ActivityManagerService
AMS 和 WMS 算是 SystemServer 中最繁忙的兩個 Service 了，與 AMS 相關的 Trace 一般會用 TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER 這個 TAG，在 Systrace 中的名字是 ActivityManager
下面是啓動一個新的進程的時候，AMS 的輸出
在進程和四大組件的各種場景一般都會有對應的 Trace 點來記錄，比如大家熟悉的 ActivityStart、ActivityResume、activityStop 等，這些 Trace 點有一些在應用進程，有一些在 SystemServer 進程，所以大家在看 Activity 相關的代碼邏輯的時候，需要不斷在這兩個進程之間進行切換，這樣才能從一個整體的角度來看應用的狀態變化和 SystemServer 在其中起到的作用。
WindowManagerService
與 AMS 相關的 Trace 一般會用 TRACE_TAG_WINDOW_MANAGER 這個 TAG，在 Systrace 中 WindowManagerService 在 SystemServer 中多在 對應的 Binder 中出現，比如下面應用啓動的時候，relayoutWindow 的 Trace 輸出
在 Window 的各種場景一般都會有對應的 Trace 點來記錄，比如大家熟悉的 relayoutWIndow、performLayout、prepareToDisplay 等
Input
Input 是 SystemServer 線程裏面非常重要的一部分，主要是由 InputReader 和 InputDispatcher 這兩個 Native 線程組成，關於這一部分在 Systrace 基礎知識 - Input 解讀 裏面已經詳細講過，這裏就不再詳細講了
Binder
SystemServer 由於提供大量的基礎服務，所以進程間的通信非常繁忙，且大部分通信都是通過 Binder ，所以 Binder 在 SystemServer 中的作用非常關鍵，很多時候當後臺有大量的 App 存在的時候，SystemServer 就會由於 Binder 通信和鎖競爭，導致系統或者 App 卡頓。關於這一部分在 Binder 和鎖競爭解讀 裏面已經詳細講過，這裏就不再詳細講了
HandlerThread
BackgroundThread
com/android/internal/os/BackgroundThread.java
private BackgroundThread() {
super("android.bg", android.os.Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
}
Systrace 中的 BackgroundThread
BackgroundThread 在系統中使用比較多，許多對性能沒有要求的任務，一般都會放到 BackgroundThread 中去執行
ServiceThread
ServiceThread 繼承自 HandlerThread ，下面介紹的幾個工作線程都是繼承自 ServiceThread ，分別實現不同的功能，根據線程功能不同，其線程優先級也不同：UIThread、IoThread、DisplayThread、AnimationThread、FgThread、SurfaceAnimationThread
每個 Thread 都有自己的 Looper 、Thread 和 MessageQueue，互相不會影響。Android 系統根據功能，會使用不同的 Thread 來完成。
UiThread
com/android/server/UiThread.java
private UiThread() {
super("android.ui", Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND, false /*allowIo*/);
}
Systrace 中的 UiThread
UiThread 被使用的地方如下，具體的功能可以自己去源碼裏面查看，關鍵字是 UiThread.get()
IoThread
com/android/server/IoThread.java
private IoThread() {
super("android.io", android.os.Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT, true /*allowIo*/);
}
IoThread 被使用的地方如下，具體的功能可以自己去源碼裏面查看，關鍵字是 IoThread.get()
DisplayThread
com/android/server/DisplayThread.java
private DisplayThread() {
// DisplayThread runs important stuff, but these are not as important as things running in
// AnimationThread. Thus, set the priority to one lower.
super("android.display", Process.THREAD_PRIORITY_DISPLAY + 1, false /*allowIo*/);
}
Systrace 中的 DisplayThread
AnimationThread
com/android/server/AnimationThread.java
private AnimationThread() {
super("android.anim", THREAD_PRIORITY_DISPLAY, false /*allowIo*/);
}
Systrace 中的 AnimationThread
file:///Users/gaojack/blog/source/images/15808255124784.jpg
AnimationThread 在源碼中的使用，可以看到 WindowAnimator 的動畫執行也是在 AnimationThread 線程中的，Android P 增加了一個 SurfaceAnimationThread 來分擔 AnimationThread 的部分工作，來提高 WindowAnimation 的動畫性能
FgThread
com/android/server/FgThread.java
private FgThread() {
super("android.fg", android.os.Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT, true /*allowIo*/);
}
Systrace 中的 FgThread
FgThread 在源碼中的使用，可以自己搜一下，下面是具體的使用的一個例子
FgThread.getHandler().post(() -> {
synchronized (mLock) {
if (mStartedUsers.get(userIdToLockF) != null) {
Slog.w(TAG, "User was restarted, skipping key eviction");
return;
}
}
try {
mInjector.getStorageManager().lockUserKey(userIdToLockF);
} catch (RemoteException re) {
throw re.rethrowAsRuntimeException();
}
if (userIdToLockF == userId) {
for (final KeyEvictedCallback callback : keyEvictedCallbacks) {
callback.keyEvicted(userId);
}
}
});
SurfaceAnimationThread
com/android/server/wm/SurfaceAnimationThread.java
private SurfaceAnimationThread() {
super("android.anim.lf", THREAD_PRIORITY_DISPLAY, false /*allowIo*/);
}
Systrace 中的 SurfaceAnimationThread
SurfaceAnimationThread 的名字叫 android.anim.lf ， 與 android.anim 有區別，
這個 Thread 主要是執行窗口動畫，用於分擔 android.anim 線程的一部分動畫工作，減少由於鎖導致的窗口動畫卡頓問題，具體的內容可以看這篇文章：Android P——LockFreeAnimation
SurfaceAnimationRunner(@Nullable AnimationFrameCallbackProvider callbackProvider,
AnimatorFactory animatorFactory, Transaction frameTransaction,
PowerManagerInternal powerManagerInternal) {
SurfaceAnimationThread.getHandler().runWithScissors(() -> mChoreographer = getSfInstance(),
0 /* timeout */);
mFrameTransaction = frameTransaction;
mAnimationHandler = new AnimationHandler();
mAnimationHandler.setProvider(callbackProvider != null
? callbackProvider
: new SfVsyncFrameCallbackProvider(mChoreographer));
mAnimatorFactory = animatorFactory != null
? animatorFactory
: SfValueAnimator::new;
mPowerManagerInternal = powerManagerInternal;
}
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