> ** 這是一個連載的博文系列，我將持續為大家提供儘可能透徹的Android原始碼分析 [github連載地址](https://github.com/foxleezh/AOSP)**


## 前言


閱讀Android原始碼的好處有很多，可以加深我們對系統的瞭解，可以參考牛人優雅的程式碼實現，可以從根本上找出一些bug的原因...我們應該慶幸Android是開源的，所有的功能都可以看到實現，所有的bug都能追蹤溯源。


我想大家或多或少聽說過Android原始碼開源專案，即AOSP(Android Open Source Project) ，有些人可能還不知道如何下載AOSP，有些人雖然下載下來了，但是面對龐大的Android原始碼專案又望而卻步，不知道從哪兒下手。


所以本文將從以上兩個問題出發，具體講解如何下載和閱讀Android系統原始碼。


## 一、如何下載AOSP
原始碼下載是我們分析原始碼的開始，Android原始碼可以全量下載，也可以單個下載，我們先介紹全量下載
### 1.1 全量下載
[官方文件](https://source.android.com/source/downloading) ，只要按照上面一步步做就可以了，但是由於需要翻牆，國內無法直接訪問，而整個Android專案原始碼巨大，即便是翻牆後下載也很慢，所以還是使用國內映象比較好。


我推薦清華大學開源映象，[地址](https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/AOSP/) ，這上面也是有完整的教程，我就不復制貼上了，但是有一點要注意，你一定要備一個比較大的磁碟，至少60個G吧，還不算後期編譯的。


我們分析原始碼其實是不需要全部程式碼的，因為AOSP不僅包括系統原始碼，還有些工具程式碼，如aapt，adb等，這些我們根本不需要，而且即便是系統原始碼，也不是所有我們都需要看，如果真的全部看，你這輩子都看不完，所以我還是推薦大家單個下載。


### 1.2 單個下載
[官方地址]( https://android.googlesource.com/) ，比如我們要下載platform/frameworks/base/目錄下的程式碼，我們可以git clone https://android.googlesource.com/platform/frameworks/base ，不過這個還是會遇到翻牆的問題，當然我們也可以用映象。


[映象地址]( https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/) ，比如我們要下載platform/frameworks/base/目錄，就用git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/frameworks/base ，如果你頻寬夠的話，一般幾分鐘就可以下載好你想要的單個原始碼了。


如果你想下載單個檔案，或者搜尋檔名及程式碼，可以訪問 http://androidxref.com/ ，這裡有部分Android的原始碼


### 1.3 AOSP目錄結構


先上一張圖，整個Android專案的架構圖


我們都知道Android系統從上到下大致分為這四層，所以我們以這四層為基礎，講解下AOSP的目錄結構：


- 第一層：應用程式層(applications)對應根目錄下 [platform/packages/apps](https://android.googlesource.com/platform/packages/apps)
- 第二層：應用程式框架層(application framework)對應根目錄下的 [platform/frameworks](https://android.googlesource.com/platform/frameworks)
- 第三層：執行庫層包括執行庫(libraries)和android執行時環境(android runtime)
 - libraries對應目錄很多，其中libc庫對應的是 [platform/bionic](https://android.googlesource.com/platform/bionic)
 - android執行時環境，Core Libraries 對應根目錄下的 [platform/libcore](https://android.googlesource.com/platform/libcore)，Dalvik Virtual Machine 對應根目錄下的 [platform/dalvik](https://android.googlesource.com/platform/dalvik) ，不過現在已經是ART了，所以目錄是 [platform/art](https://android.googlesource.com/platform/art)
- 第四層：Linux核心層對應根目錄下的 [kernel](https://android.googlesource.com/kernel)，每一個目錄對應了一個kernel的版本，因為Android要相容各種晶片，下面羅列一下：
 - goldfish 專案包含適用於所模擬的平臺的核心原始碼。
 - msm 專案包含適用於 ADP1、ADP2、Nexus One、Nexus 4、Nexus 5、Nexus 6、Nexus 5X、Nexus 6P、Nexus 7 (2013)、Pixel 和 Pixel XL 的原始碼，可用作使用 Qualcomm MSM 晶片組的起點。
 - omap 專案用於 PandaBoard 和 Galaxy Nexus，可用作使用 TI OMAP 晶片組的起點。
 - samsung 專案用於 Nexus S，可用作使用 Samsung Hummingbird 晶片組的起點。
 - tegra 專案用於 Xoom、Nexus 7 (2012)、Nexus 9，可用作使用 NVIDIA Tegra 晶片組的起點。
 - exynos 專案包含適用於 Nexus 10 的核心原始碼，可用作使用 Samsung Exynos 晶片組的起點。
 - x86_64 專案包含適用於 Nexus Player 的核心原始碼，可用作使用 Intel x86_64 晶片組的起點。
 - hikey-linaro 專案用於 HiKey 參考板，可用作使用 HiSilicon 620 晶片組的起點。
- 第三層和第四層中間還有個硬體抽象層(HAL)對應根目錄下的 [platform/hardware](https://android.googlesource.com/platform/hardware)




目前我下載的目錄如下：


git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/packages/apps/Launcher2 <br>
git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/frameworks/base <br>
git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/frameworks/native <br>
git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/system/core <br>
git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/bionic <br>
git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/libcore <br>
git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/art <br>
git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/kernel/msm <br>


## 二、如何閱讀AOSP


當我們把原始碼下載下來之後，會感到茫然無措，因為AOSP的原始碼實在是太多了，這裡我們需要明確一些問題：


* 要閱讀哪些原始碼
* 閱讀原始碼的順序和方式
* 用什麼工具來閱讀


下面我將從這三個問題一一展開


### 2.1 要閱讀哪些原始碼


這個問題是比較個性化的，因為不同的人從事著不同的工作，有的人從事應用開發，可能對Java層東西感興趣;有的人從事Framework開發，可能對Framework層感興趣;有的從事硬體開發，可能對底層實現感興趣。


這個都因人而異，但是有一點，不能盲目地毫無目的地看原始碼，因為這樣的話最終你會淹沒在AOSP的大海里，看了一年半截啥都看了，卻又感覺都沒看透，別人問你原始碼的東西，都能說個一二，但是一往深了說，就不知所以了。


所以對於AOSP原始碼，不在於多，而在於精，你不要試圖把所有的原始碼都看懂，你只要對自己感興趣的那部分深入研究就可以，因為即便是Google工程師也不可能把AOSP全部讀完。


對於我而言，我是從事應用層開發的，我主要會了解以下幾個方面的原始碼：


* Android系統啟動流程，應用啟動流程，四大元件啟動流程，這將列入系統啟動篇
* 系統常用服務ActivityManagerService,WindowManagerService等，這將列入系統服務篇
* 通訊機制，主要是Binder和Handler，這將列入通訊篇
* 程序和執行緒的建立，執行，銷燬，這將列入程序篇
* View的繪製和顯示流程，事件分發機制，這將列入圖形繪製篇
* Android虛擬機器ART執行機制，類載入機制，Java註解，Java反射，這將列入虛擬機器篇
* Android對於Java集合的優化演算法，這將列入Java基礎篇


### 2.2 閱讀原始碼的順序和方式


#### 2.2.1 閱讀順序
讀原始碼是一個日積月累的過程，不可能一蹴而就，當我們列出自己感興趣的原始碼後，我們需要制定一個閱讀計劃，先讀什麼再讀什麼。這個也是因人而異，根據自己的興趣來就是，你最想讀什麼，那就排前面。


我一直在說興趣，因為興趣是最好的老師，只有你對一樣東西感興趣了，才會有動力去學，去研究，才會不覺得累，如果一開始就去啃一些你不感興趣的東西，到頭來也是乏味不專注的，理解的程度也是不深，而且很有可能失去信心，最後放棄閱讀。


當然，如果你對好幾樣東西都感興趣，那就有一些原則了：


* 事物都講究先後，就像樹木紮根大地一樣，先有大地，才有樹木，基礎的東西先看
* 相互有關聯的東西一起看，不要一會兒看系統啟動，突然又去看事件分發什麼的


#### 2.2.2 閱讀方式
Android系統涵蓋的範圍很廣，從上層的應用程式，到Framework，再到Libraries以至硬體，從Java層到C++，就像一座幾十層的大廈一樣，每層都有樓梯，也有電梯，我們需要做的就是在大廈裡上下穿梭。


當我們閱讀某一個知識點原始碼的時候，不同的知識點有不同的閱讀方式，有些適合從下往上讀，比如系統啟動流程，我是從事件開始的地方開始讀，從init.cpp開始，然後到zygote程序，到Java虛擬機器，最後到Luncher；


有些適合從上往下讀，比如Activity的啟動，我是從startActivity方法開始讀，然後到ActivityThread，然後到ActivityManagerService;


有些適合兩頭從中間讀，比如Binder,我是從Java層看到C++層，但是看到驅動那兒看不動了，然後就從接收Binder的地方往回看，最後在兩端集中在驅動的地方前後對比，才將Binder看通。


這裡還是有個好的方式，就是從事件觸發的地方開始看是比較合適的。


### 2.3 用什麼工具來閱讀


Android 原始碼閱讀神器當然是Source Insight 


Source Insight的好處：


* 支援方法跳轉，類跳轉，並且對C++支援很好
* 支援檔案搜尋，java,c++，xml都支援，並且支援內容搜尋
* 支援一鍵匯入，隨時配置路徑
* 而且最重要的，匯入檔案數多的時候不卡


下面我講講如何使用Source Insight
#### 2.3.1 下載安裝Source Insight


下載地址 http://download.csdn.net/download/foxlee1991/9882553 ，我還專門配置了一個跟Android Studio一樣的Darcula主題，下載地址 http://download.csdn.net/download/foxlee1991/9882535


#### 2.3.2 匯入AOSP原始碼


我目前還沒有下載完整的AOSP原始碼，只是先下載了幾個重要的原始碼。開啟Source Insight,選擇Project -> New Project，取個名字比如叫AOSP，點選OK




選擇你要檢視的原始碼目錄，點選OK




選擇需要將哪些目錄下的原始碼匯入，點選Add Tree






匯入成功後會有很多檔案列在下方，點選Close






#### 2.3.3檢視原始碼
現在進入專案還是一片空白，需要把工具欄開啟，然後就可以看原始碼了






左邊是方法和成員變數搜尋，右邊Project File是搜尋類名，Project Symbol是內容搜尋






還有一些快捷鍵，比如Ctrl+左鍵可以方法跳轉，左上角有前進和後退，Ctrl+G 是跳轉到指定行，Ctrl+F 搜尋內容，有時我們會遇到方法無法跳轉，這時我們需要點選Project，選擇Synchronize Files,全域性關聯一下，如圖




這裡要注意匯入的檔案不要太多，太多會導致Synchronize失敗，我們可以選擇性地匯入一些目錄


我們在匯入原始碼的時候，有時一些彙編的原始碼(以.s或.S結尾)無法匯入，這時我們需要點選Options，選擇File Type Options，在C/C++裡新增.s和.S的支援，然後Close，如圖




然後我們重新追加一些目錄，點選Project，選擇Add and Remove Projec Files，選擇對應目錄Add Tree即可，同時我們也可以選擇Remove Tree刪除對應目錄原始碼，操作如下






## 三、 其他


在真正開始閱讀Android原始碼之前，最好是去了解一些C/C++的語法知識，因為原始碼核心的部分都是用C/C++寫的，如果你對一些基礎語法不太瞭解，會看得雲裡霧裡的，這裡我給大家推薦兩本書[《C標準庫 中文版》](http://download.csdn.net/download/foxlee1991/10033921)和[《C++標準庫 中文第2版》](http://download.csdn.net/download/foxlee1991/10034335)，另外一些學習網站也不錯：


- [微軟官方](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/cscc687y.aspx)
- [菜鳥教程](http://www.runoob.com/cplusplus/cpp-tutorial.html)
- [W3Cschool](https://www.w3cschool.cn/cpp/)


我自己本身也剛開始閱讀Android原始碼，準備整理一些閱讀筆記，我在github上建了專案，會把筆記以issue的方式展示，方便大家交流，另外我會把閱讀的一些原始碼拷貝到Android Studio專案中，保持原有目錄結構，方便大家看筆記時找到對應的原始碼，[專案地址](https://github.com/foxleezh/AOSP)


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