目次
本書について
第1章 AndroidとActivityの基礎知識 ──最重要は「Activity」
1.1 Activityが実現する世界 ……モバイルプラットフォームAndroidが選んだ道
- 1.1.1 スマホにおける画面遷移の標準を提供
- 1.1.2 たくさんのアプリが共同でタスクをこなす
- 半手動のスワップアウトのような機構
- アプリ間の連携の基盤
- Column スマホがPCと違うのはどこだろうか？ ……スマホの今と近い未来について
1.2 ［入門］Activityプログラミング ……Activityの連携，インテント，Activityの再生成
- 1.2.1 まずはHelloActivityから
- 1.2.2 あるAというActivityからHelloActivityを起動してみる ……明示的インテント
- 1.2.3 テキストファイルを別のアプリで開いてみる ……ACTION_VIEWインテント
- 1.2.4 ギャラリーアプリなどで画像を選ぶ ……ACTION_PICKインテントとonActivityResult()
- Toastで選択した画像のUriを表示する
- 1.2.5 Activityが再生成された時の対応 ……onSaveInstanceState()とonRestoreInstanceState()
- 1.2.6 Activityのライフサイクルとは何か？
1.3 Activityはどう実現されているのか？ ……本書全体の見取り図
- 1.3.1 アプリのインストールとActivityの情報の管理 ……［第2章］PackageManagerServiceとinstalld
- 1.3.2 メモリ不足時のプロセスkill ……［第3章］lowmemorykillerとlmkd
- 1.3.3 Activityのスタック管理とライフサイクル ……［第4章］ActivityManagerService
- 1.3.4 アプリのプロセスの生成とアプリから見たライフサイクル ……［第5章］ZygoteとActivityThread
- 1.3.5 システムの始まり ……［第6章］ブートローダーとinit
- Column fork()システムコールとプロセスの生成
1.4 ［速習］本書で登場するAndroidの構成要素のうち，本書の主役ではない部分 ……UIスレッド/Looper，Handler，Binder，システムサービス
- 1.4.1 LooperとUIスレッド
- Looperの2つの重要なstaticメソッド ……prepareMainLooper()とloop()メソッド
- Column TLS
- 1.4.2 HandlerとhandleMessage()
- sendMessage()とhandleMessage()によるメッセージ処理
- Handlerはnewしたスレッドが重要
- Handlerの関連ドキュメント
- 1.4.3 Binderとシステムサービス
- システムサービスとSystemServer
- Column UIスレッド以外でのLooperとHandlerの使用
1.5 Activityの仕組みを支えるデーモンとシステムサービス達 ……起点はinit.rcファイル
- 1.5.1 init.rcファイルの今と昔 ……mount_all
- 1.5.2 serviceセクション
- Column Androidの「サービス」 ……4つの「サービス」
- 1.5.3 本書で登場する，initから起動されるサービスとデーモン達
- Zygoteサービス
- installdサービス
- lmkdサービス
1.6 まとめ
- Column ITRONなどのリアルタイムOS ……モバイルプラットフォームの覇権争い❶［iPhone以前］
第2章 ［詳説］アプリのインストールとその情報 ──PackageManagerServiceとpackages.xml
2.1 Google Playの衝撃 ……ユーザーも！ 開発者も！ 世界がつながるマーケット
- Column スマホ以前のアプリ事情
- 2.1.1 Google Playを実現するために必要な2つの前提
- 2.1.2 かつての携帯電話のOSには，プロセスがなかった
- 2.1.3 アプリの権限を制限する仕組み
- 2.1.4 Androidは，Linuxのセキュリティ機構を応用したセキュリティモデル
- Column LinuxのユーザーとAndroidのユーザー
- Column SELinuxとAndroid
2.2 アプリのインストール ……アプリをユーザーに見立てuidを割り振る
- 2.2.1 アプリのインストールの概要
- 2.2.2 uidの割り振り
- Column gidとsharedUserId
2.3 installdによるdataディレクトリの作成 ……各アプリ専用のディレクトリを作るための特権
- 2.3.1 dataディレクトリ
- Column サーバーソケットのlisten()とaccept()によるコネクションの生成
- 2.3.2 installdプロセスの起動
- 2.3.3 installdの権限
- Column Linuxのケーパビリティ
- 2.3.4 dataディレクトリの作成と権限設定
- 2.3.5 dataディレクトリに置かれるファイル達 ……SQLiteやSharedPreferencesなど
- 2.3.6 dexoptコマンドによるバイトコードのインストール時処理
- Column いろいろな「ユーザーID」とsetuid()ファミリー
2.4 packages.xmlによるアプリの管理 ……アプリと，uid一覧＆付加情報の関係を管理
- 2.4.1 packages.xmlの役割 ……Android版の/etc/passwd
- 2.4.2 実際のpackages.xmlの中身 ……package要素
- Column package要素以外のpackages.xmlの要素
- fatバイナリとNDK
- 2.4.3 起動時のpackages.xml読み込み
- 2.4.4 packages.xmlの権限と重要性
2.5 インテントとインテントの解決 ……ユーザーのために。Androidらしさの根幹にインテントあり
- 2.5.1 インテントを送る側 ……インテントを使ったActivityの呼び出し
- 2.5.2 インテントを受け取る側 ……AndroidManifest.xmlとintent-filter
- Column 暗黙的インテントと明示的インテント
- 2.5.3 インテントの解決 ……PackageManagerServiceのresolveIntent()とintent-filter
- 2.5.4 intent-filterを持つその他の要素達
- <service>要素とSDKのService
- <receiver>要素とBroadCastReceiver
2.6 まとめ
- Column Activity選択画面とqueryIntentActivities()
第3章 カーネル側から見たメモリ不足 ──lmkdとLow Memory Killerという存在
3.1 ［基礎知識］メモリ不足時のカーネル側の振る舞い ……プロセスをkillする方針と仕組みの違い
- 3.1.1 メモリ不足時のカーネル側の振る舞い，全体像
- 3.1.2 Linuxカーネルのメモリ回収とoom_score_adj
- 3.1.3 lmkdデーモンとスコア更新
- 3.1.4 lowmemorykillerドライバ
- Column Symbian OS ……モバイルプラットフォームの覇権争い❷［iPhone以前］
3.2 Linuxカーネルのメモリ回収 ……わりと勝手な回収になる理由，豪傑のOOM Killer
- 3.2.1 Linuxのページフレーム回収の難しさ
- ゾーンアロケータとslabアロケータ
- 3.2.2 Linuxのページフレーム回収の概要
- slabアロケータ由来のメモリ解放とshrink_slab()呼び出し
- 3.2.3 OOM Killerとoom_score
- 3.2.4 oom_score_adjとOOM Killerの挙動のカスタマイズ
3.3 AndroidのLow Memory Killer ……段階的に振る舞いを変える，エレガントな機構
- 3.3.1 フラッシュメモリの仕組みとAndroidのスワップ事情
- Column Androidでスワップが行われるのは，どのような時？
- 3.3.2 Low Memory Killerの基礎知識 ……限定した用途のシステムならではの対応策
- 3.3.3 lowmemorykillerモジュールとshrinker
- Column Low Memory Killerの変遷
- Linuxカーネルのshrink_slab()によるキャッシュの解放
- lowmemorykillerモジュールが提供するshrinkerの振る舞い
- OOM Killerとshrink_slab()の比較
- lowmemorykillerモジュールの段階的なプロセスkill ……minfreeとadjパラメータ
- Column oom_score_adjとoom_adj
- 3.3.4 lmkdデーモンとoom_score_adj更新
3.4 まとめ
第4章 ［徹底攻略Ⅰ］スタックから見た！Activityのライフサイクル ──ActivityStackとActivityManagerServiceが形づくるAndroidらしさ
4.1 ActivityStackとタスク ……遷移をデザインする技術
- 4.1.1 なぜActivityをスタック構造で管理するのか？
- Column より大きな画面への挑戦
- 4.1.2 タスク
- 4.1.3 タスク作成を意識する難しさ
- 4.1.4 Activityを管理するスタック ……ActivityStack概要
- 4.1.5 ActivityStackとタスクの戻り先フラグ
- 4.1.6 launchModeとインテントフラグ
- 4.1.7 タスクとActivityStackの具体例❶ ……通常のActivity起動のケース
- 4.1.8 タスクとActivityStackの具体例❷ ……launchModeがsingleTaskのケース
- 4.1.9 タスクとActivityStackの具体例❸ ……インテントフラグのFLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOPを用いたActivityStackの操作
- Column ホーム画面からのアプリの起動の不思議
- 4.1.10 タスクとActivityStackについての考え方
4.2 アプリ側から見たメモリ不足 ……重要度の低いActivityを積極的にkillしていく
- 4.2.1 Androidにおける重要なプロセス
- 4.2.2 ActivityStackとoom_score_adj ……ActivityManagerServiceの役割
4.3 Activityの生成 ……ActivityRecordとBundle
- 4.3.1 ActivityStackとActivityRecord
- 4.3.2 Bundleはどこにあるのか？ ……ActivityRecordとBundle
- 4.3.3 Bundleはどのくらいkillされないか？ ……oom_score_adjに見る，SystemServerプロセスとActivityのプロセスのkillされにくさ
- 4.3.4 ActivityRecordからのActivity生成 ……ActivityManagerService側の処理
- プロセスが存在している場合 ……scheduleLaunchActivity()呼び出し
- プロセスが存在しない場合 ……Process.start()呼び出し
- Column Bundleはファイルに書き出されないのか？
- Column 組み込みLinux勢［1］ ……モバイルプラットフォームの覇権争い❸［iPhone以前］
4.4 Activityのライフサイクル ……Androidの「コア」に迫る
- 4.4.1 Activityのライフサイクル概要
- 4.4.2 Activityのライフサイクルで実現したいこと ……まずはユーザーの視点から
- Activityのライフサイクルで実現したいこと ……アプリ開発者の視点から
- 4.4.3 Activityのライフサイクル❶ ……ActivityStackの視点から
- 4.4.4 ActivityRecordの一時的な実体としてのActivity
- 4.4.5 Activityのライフサイクル❷ ……Activityインスタンスの視点から
- Column Windows CEとWindows Mobile ……モバイルプラットフォームの覇権争い❹［iPhone以前］
- 4.4.6 Activityのライフサイクル❸ ……ActivityManagerServiceの視点から
- Column 裏のActivityで計算を進める難しさ
- 4.4.7 ［再考］Activityのライフサイクル ……Androidらしいアプリの姿
- Column プールとキャッシュとActivity
4.5 まとめ
- Column pauseだけど見える状態 ……半透明とマルチウィンドウ
- Column そして，iPhoneがやってきた ……モバイルプラットフォームの覇権争い❺［iPhone登場］
第5章 ［徹底攻略Ⅱ］アプリのプロセスから見る！ Activityの生成と再生成 ──ZygoteとActivityThread
5.1 ［基礎知識］アプリ側プロセスのActivity ……ActivityのライフサイクルでZygoteとActivityThreadが果たす役割
- 5.1.1 プロセスの生成からアプリのプロセスになるまで ……ZygoteのforkからActivityThreadのattach()まで
- 5.1.2 アプリのプロセスが，Activityを生成するまで
- Column Windows Mobile ……モバイルプラットフォームの覇権争い❻［iPhone以後］
5.2 バイトコードを実行するプロセスとその始まり ……app_processとZygote
- 5.2.1 app_processとそのmain()関数
- クラスを直接実行する例 ……pmコマンドを例に
- Zygoteモードでの起動
- Zygoteモード時のapp_process ……main()関数の概要
- 5.2.2 ZygoteInitのmain()メソッドの3つの処理
- 5.2.3 preload()メソッドでロードされるクラス達
- 5.2.4 runSelectLoop()メソッド処理概要
- まず，ソケットを配列に入れてselectReadable()を呼ぶ
- selectReadable()で"zygote"ソケットのインデックスが返ってきた時の処理 ……ZygoteConnectionの追加
- selectReadable()でZygoteConnetionのソケットのインデックスが返ってきた時の処理 ……実際のfork処理
- 5.2.5 ZygoteのforkAndSpecialize()とProcess.start()メソッド
- ZygoteConnectionのhandleChildProc()メソッドによる子プロセスの開始
- 5.2.6 startSystemServer()メソッドとSystemServerプロセス
- SystemServerのrun()メソッド ……システムサービス群の起動
- システムサービス群の起動
- Column 組み込みLinux勢［2］ ……モバイルプラットフォームの覇権争い❼［iPhone以後］
5.3 ActivityThreadとは何か？ ……ActivityThreadの，3つの重要メソッドと5つの役割
- 5.3.1 ActivityThreadの3つの重要なメソッド
- 5.3.2 ActivityThreadの役割
5.4 ActivityThreadの構成要素とmain()メソッド ……UIスレッドの起点，ActivityThreadのインスタンス作成
- Column ActivityThreadとApplicationクラス
- 5.4.1 ActivityThreadのmain()メソッド ……アプリの全人生を司る
- Looper周辺の処理 ……UIスレッドの正体
- ActivityThreadのインスタンス生成
- 5.4.2 ActivityThreadの2つの内部クラス ……HとApplicationThread
- クラスH ……Handlerのサブクラス
- ApplicationThread ……Binder越しに呼び出しを受け取るクラス
5.5 attach()メソッドとApplication Contextの誕生 ……アプリの起動処理の根幹
- 5.5.1 attach()メソッドで行われること
- 5.5.2 handleBindApplication()でのApplication ContextとApplicationインスタンスの作成
- 5.5.3 attach()メソッドの呼び出しスタック
5.6 ActivityThreadのhandleMessage() ……クラスHとライフサイクル関連処理
- 5.6.1 handleMessage()周辺の構造 ……scheduleXX()とhandleXX()
- 5.6.2 ActivityとContextの誕生 ……handleLaunchActivity()の処理
- 5.6.3 Hのメッセージ概観
5.7 アプリの開始を見直す ……第2章から第5章までの知識を総動員
- 5.7.1 本節で見ていくstartActivity()の呼び出しコード例
- 5.7.2 最初はインテントの解決 ……［第2章］PackageManagerService
- 5.7.3 プロセスの開始と初期化 ……［第4章］ActivityStack，［第5章］ActivityThread
- 5.7.4 oom_score_adjによるプロセスのkill ……［第3章］Low Memory Killer
- 5.7.5 「アプリの開始」解説の結びに
5.8 まとめ
- Column Android ……モバイルプラットフォームの覇権争い❽［iPhone以後］
第6章 Androidの始まり ──ブートローダーとinitプロセス
6.1 ブートローダーとその周辺 ……電源ONからカーネルに実行を移すまで
- 6.1.1 電源を入れてからinitを起動するまでの概要
- 6.1.2 Android端末のパーティション
- abootパーティション ……ブートローダーが保存されているパーティション
- bootパーティション ……boot.imgが保存されているパーティション
- cacheパーティション
- recoveryパーティション
- systemパーティション
- userdataパーティション
- 6.1.3 ブートイメージとリカバリーイメージ
6.2 Androidのブートローダー ……LKブートローダーを例に
- 6.2.1 LKブートローダーとは何か？
- 6.2.2 通常のブートローダーの処理
- Column ブートローダーの今と昔
- Device Tree
- 6.2.3 fastboot概要
- fastbootモードでの起動方法
- Column rootを取得する？ ……何をしているのか？
- fastbootコマンド一覧
- Column fastbootいろいろ
- 6.2.4 ブートローダーの話，終わりに
6.3 initプロセスとその始まり ……initのmain()関数から見えてくる役割
- 6.3.1 initプロセスとその処理概要
- 6.3.2 initプロセスの始まり ……main()関数前半の，初期化の部分
- Column epoll()による複数のファイルディスクリプタ待ち
- 6.3.3 initのmain()関数後半 ……無限ループの部分
- 6.3.4 initのシグナル処理 ……signal_handler
- SIGCHLD_handler()シグナルハンドラ
- handle_signal()コールバックとServiceのReap()処理
- ServiceのReap()メソッドによるプロセスの終了と再起動処理
- Column シグナルとwaitpid()による子プロセスの終了 ……zombieプロセスとその終了
6.4 プロパティ ……システム設定を保持する小さなストレージ
- 6.4.1 プロパティの具体例 ……setpropとgetpropを中心に
- USBケーブルを使わずにtcpipでadb connectする
- 6.4.2 特殊なプロパティ ……ro.とctl.で始まるプロパティ
- ctl.stopによるstopコマンドの実装
- 6.4.3 プロパティのlistener
- 6.4.4 プロパティの実装
6.5 init.rcとその内容 ……依存関係，異常終了や再起動を引き受ける基盤
- 6.5.1 PCのrcスクリプトとの比較
- 6.5.2 Android Init Language概要
- 6.5.3 アクションとトリガー
- Column Upstartとsystemd
- 6.5.4 さまざまなトリガー
- ラベルのトリガー
- プロパティの値に応じたトリガー
- 6.5.5 serviceによるサービス定義
- socketとonrestart
6.6 まとめ
Appendix ActivityとViewツリーの狭間で ──第Ⅱ巻と第Ⅰ巻の関係が見えるViewツリーの状態の保存
A.1 ActivityのonSaveInstanceState()デフォルト実装 ……superは何を行っている？
- A.1.1 基本事項のおさらい
- A.1.2 実際のActivityのonSaveInstanceState()のコード
- A.1.3 PhoneWindowのsaveHierarchyState()
- A.1.4 ParcelとParcelable
- A.1.5 ViewのsaveHierarchyState()より先の処理
- A.1.6 dispatchSaveInstanceState()を眺める
- Column WebOS ……モバイルプラットフォームの覇権争い❾［iPhone以後］