Android Zygote
Android Zygote 是 Android 操作系统中一个关键的系统服务，它在系统启动时加载，为应用程序的运行提供了一种快速且资源高效的方式。
Zygote 的主要作用如下：
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预加载共享库和类：Zygote 启动时，会预先加载 Android 系统中所有应用程序共享的库和类，例如 Android Runtime，标准 Java 类库等。
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应用程序进程的复制：当一个新的 Android 应用程序需要启动时，不需要从头开始初始化一个新的 Dalvik 或 ART 运行时环境，Zygote 进程会通过 fork 操作复制一份已经初始化的运行时环境。这样做可以显著减少应用程序的启动时间，并且节省系统资源。
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提供应用程序隔离：通过 fork 出的每个进程都有自己独立的运行环境，这样就可以确保一个应用程序的崩溃不会影响到其他应用程序。
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保持系统的稳定性：通过复用已经加载的系统资源和库，Zygote 可以保持整个系统的稳定性，不会因为某个应用程序的异常而导致系统资源的浪费。
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权限管理：Zygote 也负责根据 Android 清单文件（AndroidManifest.xml）为每个应用程序进程设置相应的权限。
总的来说，Zygote 在 Android 系统中扮演了非常重要的角色，它确保了系统的稳定运行，同时提高了应用程序的启动效率。
Zygote 启动流程
Zygote 是 Android 系统中的一个核心服务，它在系统启动时被启动，并负责创建新的应用程序进程。Zygote 的启动过程相对复杂，它涉及到 Android 系统底层的一些机制，下面是它的大致启动流程：
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系统启动：当 Android 系统启动时，首先会启动一个名为 “init” 的进程。这个进程负责启动系统中的其它服务，包括 Zygote。
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Zygote 服务启动：init 进程会启动 Zygote 服务，这一过程在 init.rc 脚本文件中定义。这个脚本定义了 Zygote 服务的启动命令以及启动参数。
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创建 socket 服务：Zygote 服务启动后，它会创建一个名为 “zygote” 的 socket 服务，这个服务负责监听来自系统其它部分的请求，例如创建新的应用程序进程。
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预加载类和资源：Zygote 会预先加载 Android 系统中所有应用程序共享的类和资源。这些类和资源包括 Android 运行时（Android Runtime）、标准 Java 类库、系统服务等。
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等待请求：在加载完类和资源后，Zygote 就进入等待状态，监听来自系统的新的请求。当收到请求时，Zygote 会通过 fork 操作创建新的进程。
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fork 新进程：当 Zygote 收到请求创建新的应用程序进程时，它会通过 fork 操作复制一份已经初始化的运行时环境。然后，新的进程开始执行应用程序代码。
Zygote 的启动流程就是这样，它在 Android 系统中起到了非常重要的作用，保证了应用程序的快速启动和系统资源的有效利用。
Native Zygote启动和Java Zygote启动
Android系统中的Zygote启动过程可以被分为Native Zygote启动和Java Zygote启动两个阶段。
Native Zygote启动：
这部分主要涉及底层C/C++代码。在此阶段，会完成一些底层的系统设置和初始化工作。以下是Native Zygote启动阶段的一些主要任务：
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创建Zygote进程：首先，Android系统的init进程会启动Zygote进程。
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设置Zygote进程：对Zygote进程进行一系列底层的设置，包括设置进程的UID/GID、进程的capabilities等。
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启动Dalvik/ART虚拟机：虚拟机是运行Java代码的环境，因此在这一步，Zygote进程会启动Dalvik/ART虚拟机。
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启动Socket服务：为了接收创建新应用程序进程的请求，Zygote进程会启动一个Socket服务。
Java Zygote启动：
一旦Dalvik/ART虚拟机启动，Zygote进程就会进入Java Zygote启动阶段。在这个阶段，Zygote进程主要执行以下任务：
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预加载Java类和资源：Zygote进程会预先加载Android系统中所有应用程序共享的Java类和资源。
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创建系统Server进程：系统Server进程是Android系统中的一个关键进程，它负责管理各种系统级别的服务，例如窗口管理服务、活动管理服务等。Zygote进程在这一步会创建系统Server进程。
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进入等待状态：完成上述任务后，Zygote进程会进入等待状态，等待接收来自系统的新的请求。当收到请求时，Zygote进程会通过fork操作创建新的应用程序进程。
这两个阶段的过程都是为了实现Zygote的主要功能，即高效地创建新的应用程序进程。通过预先加载共享的库和资源，以及通过复制已经初始化的运行时环境，Zygote确保了应用程序可以快速启动，而且对系统资源的占用也最小化。
Zygote启动SystemServer
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预加载类和资源：Zygote进程在启动后，会预加载Android系统中所有应用程序共享的类和资源。这些类和资源包括Android运行时（Android Runtime）、标准Java类库、系统服务等。
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启动SystemServer进程：在预加载完类和资源后，Zygote进程会通过fork操作创建一个新的进程，然后在这个新的进程中启动SystemServer。启动SystemServer的命令是startSystemServer。
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加载SystemServer类：在新的进程中，Zygote会加载SystemServer类。这个类是SystemServer进程的入口点。
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调用SystemServer的main方法：加载完SystemServer类后，Zygote会调用SystemServer的main方法。在这个方法中，SystemServer会初始化并启动各种系统服务。
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初始化系统服务：在SystemServer的main方法中，会创建并初始化各种系统服务，例如窗口管理服务、活动管理服务等。这些服务在SystemServer进程中运行，并通过Binder提供给其他进程使用。
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启动完成：在所有的系统服务都启动并初始化完成后，SystemServer进程的启动过程就完成了。此时，Android系统进入了完全运行状态。
注意，虽然SystemServer进程是由Zygote启动的，但是一旦启动完成，它就会在自己的进程中独立运行，不再依赖于Zygote。这是因为在Android系统中，每个应用程序和服务都在自己的进程中运行，以实现进程间的隔离和保护。
服务启动为什么不让SystemServer来做？
Zygote服务的设计原因和它的IPC通信机制选择与Android的设计哲学和优化目标有关。
Zygote服务的主要任务是预加载共享的类和库，以及使用fork创建新的应用进程。让SystemServer来完成这些任务不仅会使SystemServer的复杂度增加，而且可能影响到SystemServer的稳定性和性能。
SystemServer是Android系统中的核心服务进程，它负责管理各种系统级别的服务，如窗口管理服务、活动管理服务等。如果一个应用的启动或运行出现问题，会导致对应的Zygote孵化出的进程崩溃，但不会影响到SystemServer。如果这些任务都交给SystemServer来做，那么一旦有问题发生，可能会影响到SystemServer，从而影响到整个Android系统的稳定性。
此外，由于Zygote使用fork来创建新的应用进程，它可以在不需要重新加载类和库的情况下快速地创建新的进程。这一点是SystemServer或其他服务无法做到的，因为它们都运行在自己的进程中，无法直接复制运行时环境。
为什么Zygote的IPC通信机制不采用Binder？
Zygote的IPC通信主要是通过UNIX Socket来完成的，而不是通过Binder。这主要有以下几个原因：
简单高效：UNIX Socket通信相比于Binder来说更加简单和直接。它不需要复杂的服务注册和查找过程，也不需要复杂的数据序列化和反序列化过程。这使得UNIX Socket在启动新的应用进程时可以有更高的效率。
启动顺序：在Android系统启动的早期阶段，Binder服务可能还没有完全启动和初始化，因此这个时候不能使用Binder进行通信。而UNIX Socket不依赖于任何服务，可以在系统的任何时候使用。
安全性：Zygote服务需要接收并执行来自系统的创建新应用进程的请求。这些请求通常包含敏感的信息，例如应用的UID、GID等。使用UNIX Socket可以更好地保护这些信息的安全，防止被其他进程截获或篡改。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-622292.html
总的来说，Zygote服务的设计和它的IPC通信机制选择都是为了提高Android系统的性能和稳定性，同时保护系统的安全。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-622292.html
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