本文摘要

这是包管理系列的最后一篇文章，本文的标题是从上帝视角来看PackageManagerService，为啥要起这么“狂妄”的名字呢？其主要的原因是我希望从一个更全面、更高的、更清晰的视角来看明白PackageManagerService的每个模块之间是如何协作来保证PackageManagerService的关键工作顺利完成。通过本文您将了解到PackageManagerService被划分为哪些模块，模块之间是如何协作来保证各项工作的顺利完成。(文中代码基于Android13)

1.1 权限管理模块

1.1.1 声明权限

"string resource"
            android:icon="drawable resource"
            android:label="string resource"
            android:name="string"
            android:permissionGroup="string"
            android:protectionLevel=["normal" | "dangerous" |
                                     "signature" | ...] />

1.1.2 请求权限

<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"/>

1.1.3 权限管理模块所做的事情

1. 把所有的apk声明的权限收集并集中管理起来。
2. 保存每个apk请求的权限和请求权限对应的状态，请求权限对应的状态是指比如某个apk的请求的权限是否被允许、是否拒绝、是否只是允许一次。
3. 处理apk权限请求，当用户不管是点击了允许、拒绝等，都需要经过权限管理模块。

1.2 共享库模块

1. 把所有声明的共享库收集起来，若共享库之间存在依赖，则把它们的依赖也初始化。
2. 若apk中使用了某个共享库，则会根据共享库名称、版本信息从共享库模块把共享库的信息查询出来 (如共享库文件路径) 交给该apk。

1.3 记录存储模块

1.4 所有apk信息模块

//下面属性位于PackageManagerService类

//key是包名，而AndroidPackage存储了解析出的AndroidManifest的信息
final WatchedArrayMap<String, AndroidPackage> mPackages = new WatchedArrayMap<>();

1.5 四大组件模块

1. ActivityTaskManagerService启动某个Activity时，需要从我这获取对应的Activity信息，获取到则返回；否则启动Activity失效。
2. ActivityManagerService启动某个Service时，也需要从我这获取对应的Service信息。同理启动某个BroadcastReceiver、ContentProvider也需要从我哦这获取对应的信息。

//下面属性位于PackageManagerService类

final ComponentResolver mComponentResolver;

1.6 apk管理模块

1.7 快照管理模块

//Settings类

//获取Settings的快照
public Settings snapshot() {
    return mSnapshot.snapshot();
}

private Settings(Settings r) {
    //Settings的很多属性也都有自己的快照
    mPackages = r.mPackagesSnapshot.snapshot();
    mPackagesSnapshot  = new SnapshotCache.Sealed<>();
    mKernelMapping = r.mKernelMappingSnapshot.snapshot();
    mKernelMappingSnapshot = new SnapshotCache.Sealed<>();

    省略其他代码······

    // Do not register any Watchables and do not create a snapshot cache.
    mSnapshot = new SnapshotCache.Sealed();
}

1.8 小结

1. 权限管理模块负责apk权限相关的事情，比如请求某个权限，apk权限状态存储，收集所有apk声明的权限。
2. 共享库模块负责apk使用到的所有共享库。
3. 记录存储模块会把apk相关的很多信息记录并且存储到文件中，比如apk安装后关于apk安装的信息会存储下来，这样就可以供其他使用者检索。
4. 所有apk信息模块会收集所有已安装apk的AndroidManifest解析出来的信息，以供其他使用者检索。
5. 四大组件模块为了加快检索四大组件的速度，会把所有已安装apk的四大组件信息收集起来。
6. apk管理模块主要负责apk的安装/卸载/更新，它是根基模块，因为它的某个功能会对其他模块产生影响。

7. 快照管理模块主要目的为加快访问PackageManagerService中的各种数据。

2.1 共享库模块启动

//下面代码位于PackageManagerService构造方法中

  //从 SystemConfig.getInstance() 中把所有的内置共享库信息读取出来
  ArrayMap<String, SystemConfig.SharedLibraryEntry> libConfig = systemConfig.getSharedLibraries();

  final int builtInLibCount = libConfig.size();
  for (int i = 0; i       //依次把共享库信息添加到 mSharedLibraries 中
      mSharedLibraries.addBuiltInSharedLibraryLPw(libConfig.valueAt(i)); 
  }

  long undefinedVersion = SharedLibraryInfo.VERSION_UNDEFINED;
  //下面代码处理共享库之间的依赖
  for (int i = 0; i     String name = libConfig.keyAt(i);
    SystemConfig.SharedLibraryEntry entry = libConfig.valueAt(i);
    final int dependencyCount = entry.dependencies.length;
    for (int j = 0; j       final SharedLibraryInfo dependency =
      computer.getSharedLibraryInfo(entry.dependencies[j], undefinedVersion);
      if (dependency != null) {
         computer.getSharedLibraryInfo(name, undefinedVersion).addDependency(dependency);
      }
    }
  }






    
2.2 记录存储模块启动

//下面代码位于PackageManagerService构造方法中

//从 /data/system/packages.xml及其他文件中把保存的数据读出来
mFirstBoot = !mSettings.readLPw(computer,  
                    mInjector.getUserManagerInternal().getUsers(
                    /* excludePartial= */ true,
                    /* excludeDying= */ false,
                    /* excludePreCreated= */ false));

2.3 权限管理模块初始化

//下面代码位于PackageManagerService构造方法中

//把所有apk声明的权限交给mPermissionManager
mPermissionManager.readLegacyPermissionsTEMP(mSettings.mPermissions); 
//下面方法会使用每个apk的权限状态初始化自己
mPermissionManager.readLegacyPermissionStateTEMP();

2.4 扫描所有apk

1. 把apk信息从AndroidManifest文件中解析出来。
2. 在依据解析出来的apk信息，去记录存储模块查询该apk是否已经安装，若安装的话进行升级方面的操作 (比如新老apk进行版本比较);若没有安装则进行安装方面的操作，比如为apk创建data目录等。
3. 如果apk中AndroidManifest文件中的权限发生了则会通知权限管理模块进行增加/删除/更新对应权限；如果apk中声明了共享库 (只有系统apk才可以声明共享库)，则会通知共享库模块增加相应的共享库等操作。
4. 解析出来的apk信息经过步步验证后，最终会存放在所有apk信息模块和四大组件模块，这样就可以供其他使用者使用了。

//下面代码位于PackageManagerService构造方法中

final int[] userIds = mUserManager.getUserIds();
//packageParser的作用是解析apk
PackageParser2 packageParser = mInjector.getScanningCachingPackageParser();
//扫描系统apk
mOverlayConfig = mInitAppsHelper.initSystemApps(packageParser, packageSettings, userIds,startTime); 
//扫描非系统apk
mInitAppsHelper.initNonSystemApps(packageParser, userIds, startTime); 
packageParser.close();

2.5 共享库模块再度登场

//下面代码位于PackageManagerService构造方法中

//下面方法会把所有apk的共享库信息补全 ((如果该apk确实使用了某个共享库)
mSharedLibraries.updateAllSharedLibrariesLPw(null, null, Collections.unmodifiableMap(mPackages)); 

2.6 小结

而扫描所有apk也会或多或少的影响共享库模块、记录存储模块、权限管理模块，比如扫描某个系统apk，该系统apk声明了新的权限、声明了新的共享库，则会把声明的共享库信息记录在共享库模块，而声明的权限则会通知权限管理模块增加此权限，同时记录存储模块也会把该权限存储到文件中。

3.1 apk的安装

3.2 各模块协作

1. 该apk的安装信息 (apk包名、版本信息、apk文件路径、appid、声明和使用的权限等) 以PackageSetting对象添加到记录存储模块，记录存储模块会把所有的PackageSetting对象重新写入到文件中。
2. 该apk信息 (apk包名、声明的四大组件、版本信息、解析的权限等) 添加到所有apk信息模块。
3. 该apk信息中的声明的四大组件信息添加到四大组件模块。
4. 因为该apk使用了某个共享库，则会从共享库模块把该共享库信息查询出来交给PackageSetting对象。
5. 因为该apk声明和使用了权限，则声明和使用的权限会被添加到权限管理模块。

3.3 apk安装最后一步

3.4 小结

1. 会在记录存储模块存储下该apk的安装信息 (apk包名、appid、apk路径等)、声明的权限 (若声明了权限)、使用的权限及状态 (若使用了权限），并且会把这些信息写入文件。
2. apk信息会存放在所有apk信息模块。
3. apk声明的四大组件会存放在四大组件模块。

4. apk的权限 (若声明了权限或者使用了权限)会存放在 权限管理模块。

4.1 快照管理模块

//ComputerEngine类

public final @NonNull List queryIntentActivitiesInternal(Intent intent,
            String resolvedType, @PackageManager.ResolveInfoFlagsBits long flags,
            @PackageManagerInternal.PrivateResolveFlags long privateResolveFlags,
            int filterCallingUid, int userId, boolean resolveForStart,
            boolean allowDynamicSplits) {
    省略代码······

}

4.2 四大组件模块

//ComputerEngine类

 protected ActivityInfo getActivityInfoInternalBody(ComponentName component,
            @PackageManager.ResolveInfoFlagsBits long flags, int filterCallingUid, int userId) {
    //四大组件模块的实现者就是mComponentResolver，调用它的getActivity方法查询到Activity信息
    ParsedActivity a = mComponentResolver.getActivity(component);

    省略代码······

 }

4.3 所有apk信息模块和记录存储模块

//ComputerEngine类

 protected ActivityInfo getActivityInfoInternalBody(ComponentName component,
            @PackageManager.ResolveInfoFlagsBits long flags, int filterCallingUid, int userId) {
    //四大组件模块的实现者就是mComponentResolver，调用它的getActivity方法查询到Activity信息
    ParsedActivity a = mComponentResolver.getActivity(component);

    AndroidPackage pkg = a == null ? null : mPackages.get(a.getPackageName());

    if (pkg != null && mSettings.isEnabledAndMatch(pkg, a, flags, userId)) {
            PackageStateInternal ps = mSettings.getPackage(component.getPackageName());
            if (ps == null) return null;
            if (shouldFilterApplication(
                    ps, filterCallingUid, component, TYPE_ACTIVITY, userId)) {
                return null;
            }
            //调用generateActivityInfo方法
            return PackageInfoUtils.generateActivityInfo(pkg,
                    a, flags, ps.getUserStateOrDefault(userId), userId, ps);
        }
    省略代码······

 }

 //PackageInfoUtils类
  private static ActivityInfo generateActivityInfo(AndroidPackage pkg, ParsedActivity a,
            @PackageManager.ComponentInfoFlagsBits long flags,
            @NonNull PackageUserStateInternal state, @Nullable ApplicationInfo applicationInfo,
            @UserIdInt int userId, @Nullable PackageStateInternal pkgSetting) {
        省略代码······
        //构建ApplicationInfo
        if (applicationInfo == null) {
            applicationInfo = generateApplicationInfo(pkg, flags, state, userId, pkgSetting);
        }

        if (applicationInfo == null) {
            return null;
        }

        //构建ActivityInfo
        final ActivityInfo info = PackageInfoWithoutStateUtils.generateActivityInfoUnchecked(
                a, flags, applicationInfo);
        assignSharedFieldsForComponentInfo(info, a, pkgSetting, userId);
        return info;
    }

4.4 小结

不论是启动一个Activity或者启动一个Service或者启动一个ContentProvider或者启动一个BroadcastReceiver的方式来启动一个app，都需要去PackageManagerService查询相应的组件信息和ApplicationInfo信息，只有查询到正确的信息后，才能执行下一步操作；否则停止启动过程。

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