Android-系统源码进阶学习计划

第1月：Android系统概览与基础打牢

Android 软件栈由 Linux 内核、HAL、Android 运行时（ART/Dalvik）和 Java 框架层（包括AMS等系统服务）以及应用层组成。本月重点搭建Android源码环境并复习基础架构，每月投入约40小时developer.android.com。主要学习Android平台各层次结构，并从源码级别了解主要模块，例如消息循环和UI框架。

• 知识点模块： Android系统架构和源码目录结构（如frameworks/、system/等）；消息循环原理（Looper/Handler/MessageQueue 源码，路径如frameworks/base/core/java/android/os/Looper.java、Handler.java）；UI组件绘制流程（View 的测量/布局/绘制源码，路径如View.java）；Activity生命周期与线程模型复习。

• 实践项目建议： 搭建并编译 AOSP 源码，使用模拟器运行系统镜像，熟悉 adb 和 logcat 调试常用命令；编写简单应用测试 Handler.post() 发送消息的过程，在源码中插入日志追踪消息队列处理；尝试使用 Xposed 或 Frida 对系统服务进行 Hook，如拦截 AMS 调用并打印日志。

• 推荐资料： Android 官方架构文档（Platform Architecture）和 AOSP 源码developer.android.com；开源书籍如《Android系统源代码情景分析》《Android Internals》；线上博客和视频教程中的源码解析内容。

• 阶段性小测： 典型面试题：什么是 Looper 和 Handler？如何在子线程创建消息循环？Android 应用启动时主线程（ActivityThread）执行了哪些关键步骤？

第2月：系统启动与进程管理

本月聚焦 Android 系统启动流程和应用进程创建，每月投入约40小时。重点了解 Zygote 进程 和 SystemServer 的工作机制。官方文档指出 Zygote 是Android系统中所有系统进程和应用进程的“根进程”source.android.com，它在 init 启动时被创建并加载核心类库，然后通过 fork 创建新的进程。阅读 frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/Zygote.java、ZygoteInit.java 源码，理解 Zygote 如何侦听启动命令并 fork 应用进程；阅读 frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java，研究 SystemServer 启动步骤及其对 AMS、WMS、PMS 等服务的初始化过程。

• 知识点模块： Zygote 及其 fork 机制（源码路径如 frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/Zygote.java）；SystemServer 启动流程（SystemServer.java 源码）、SystemServer 中的重要服务（AMS/WMS/PMS）初始化；ActivityThread 中的应用主线程初始化（例如 ActivityThread.systemMain()）。

• 实践项目建议： 在设备或模拟器上跟踪 Zygote 进程：使用 adb shell ps 观察 Zygote PID；通过 strace 或 Android Profiler 分析 Zygote 的 fork 活动；向 Zygote 相关源码中添加日志，重新编译系统镜像验证效果。使用 am start 或应用点击方式启动应用，观察 SystemServer 日志中 AMS/WMS 交互情况，并分析启动时序。

• 推荐资料： 官方 Zygote 文档（Android Open Source 上的 Zygote 概述source.android.com）、Android 开机流程分析博客文章、系统源码分析书籍（如《Android系统源代码情景分析》相关章节）。

• 阶段性小测： 面试常问：什么是 Zygote 进程，它的作用是什么？请简述 Android 应用从点击图标到界面显示的完整启动流程。SystemServer 进程在启动时会初始化哪些核心服务？

第3月：核心系统服务

本月集中研究 Android 的核心系统服务，每月投入约40小时。重点阅读 ActivityManagerService (AMS) 和 WindowManagerService (WMS) 源码，理解它们在系统中的定位。AMS 是 Android 中最核心的服务，负责四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理doc.yonyoucloud.com；WMS 管理所有应用窗口的创建、布局、层次和动画等功能。学习 AMS 源码（路径如 frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java），特别关注 AMS 如何与 WMS 交互以显示界面。

• 知识点模块： AMS 的核心职责与架构（ActivityManagerService.java 源码），四大组件及进程调度机制；WMS 的基本功能与流程（WindowManagerService.java 源码），包括窗口添加、布局、层叠和动画；PackageManagerService 概览（应用安装与权限管理）。

• 实践项目建议： 使用 adb shell dumpsys activity 和 dumpsys window 命令查看系统状态和日志，编写脚本模拟多个 Activity 切换以观察 AMS/WMS 行为；尝试向 AMS/WMS 源码中添加日志或断点（修改源码后重新部署系统镜像）。利用 am start/am force-stop 等命令手动触发 Activity/Service 启动与停止，分析 SystemServer 日志。

• 推荐资料： 深入阅读《深入理解 Android 系统（卷II）》中 AMS 章节及相关博客教程doc.yonyoucloud.com；Android 官方文档和 AOSP 源码；社区技术博客和讲座视频中的 AMS/WMS 源码解读。

• 阶段性小测： 面试必备：AMS 的具体职责是什么？AMS 与 WMS 如何协作启动并显示一个 Activity？WMS 如何管理窗口层次和布局？PackageManagerService 在何时介入应用启动流程？

第4月：进程间通信与服务管理

本月深入学习 Android 的进程间通信机制，每月投入约40小时。重点掌握 Binder 框架和 AIDL。Binder 是 Android 上用于进程间通信的核心机制，它允许一个进程透明地调用另一个进程的方法source.android.com。阅读相关源码，如 frameworks/base/core/java/android/os/Binder.java、IBinder.java 以及底层的 Binder 驱动（system/core/libbinder/）。了解 ServiceManager 的作用，它维护系统服务注册表并在应用进程间传递 Binder 对象。

• 知识点模块： Binder 通信流程（Java 层与 native 层）、Binder 驱动中节点（Binder Node）和代理（Binder Proxy）的原理source.android.com；AIDL 工作机制（接口生成的 Stub 与 Proxy 类）；常用系统服务接口（如 IActivityManager）和 ServiceManager 概念。

• 实践项目建议： 编写简单的 AIDL 接口，在两个不同进程中实现并调用自定义服务；使用 adb shell service list 和 service call 命令调用系统服务接口。使用 perfetto 或 systrace 捕获并分析一次 Binder 调用的时序。尝试使用 Xposed 或 Frida 在运行时 Hook Binder 通信，打印跨进程调用的参数和日志。

• 推荐资料： 官方 Binder 文档和示例（Android AOSP 文档）source.android.com；《深入理解Android系统》Binder 相关章节；GitHub 上的 AIDL 示例项目和系统服务实现；Android 性能与调试工具教程。

• 阶段性小测： 典型面试问答：Binder 通信的基本流程是什么？Binder 驱动在内核中扮演什么角色？AIDL 有什么作用，它是如何生成代码的？什么是 ServiceManager，系统服务如何注册和获取？

第5月：界面渲染与输入系统

本月深入 Android 的图形界面和输入事件流程，每月投入约40小时。重点理解 View 系统 与 Surface 的工作原理。阅读 View 源码（如 frameworks/base/core/java/android/view/View.java），关注 onMeasure()、onLayout()、onDraw() 的实现流程；了解 ViewRootImpl 与 Choreographer 如何驱动 UI 绘制和帧刷新。学习 SurfaceFlinger 的作用（位于 frameworks/native/services/surfaceflinger/），理解 WMS 如何与图形系统交互呈现窗口。此外，学习输入子系统：InputReader 与 InputDispatcher（在 frameworks/base/services/input/），了解触摸事件如何从硬件一路传递到应用层。

• 知识点模块： UI 绘制流程（View 测量/布局/绘制流程源码）、SurfaceFlinger 简介及硬件加速渲染管线；输入事件传递机制（InputManagerService、WindowManagerService、InputDispatcher 的工作流程）。

• 实践项目建议： 编写复杂布局的示例应用，通过 Android Studio Profiler 监测帧率和 GPU 渲染时间；使用 systrace/perfetto 分析一次 UI 刷新的过程，定位耗时方法；自定义 View，在不同生命周期方法中添加日志输出以理解执行顺序；使用 UI Automator 或 Monkey 工具模拟触摸操作，检查输入事件在日志中的路径。

• 推荐资料： Android 开发者官方文档中的 UI 绘制和性能分析指南；《Android开发艺术探索》《Android Groupie》等系列博客；AOSP 源码阅读资料（如 SurfaceFlinger、Input 子系统相关部分）。

• 阶段性小测： 可能面试题：描述一次完整的界面绘制过程（从测量到绘制）。Android 中触摸事件的传递路径是怎样的？如何使用工具检测 UI 卡顿和过度绘制问题？

第6月：ART运行时与性能调优 + 面试回顾

最后一个月聚焦 Android 运行时、内存管理与性能优化以及面试准备，每月投入约40小时。学习 Android Runtime (ART) 及垃圾回收（GC）机制，了解 JIT/AOT 编译流程、dex2oat 转换、多代垃圾回收策略等。阅读 ART 相关源码或分析文章，掌握类加载与本地方法绑定机制。回顾常见性能问题（如内存泄漏、ANR 原因）以及优化方案。

• 知识点模块： ART 与 Dalvik 的区别、JIT/AOT 概念；Android 的内存分配与 GC 机制；Android 应用的内存视图和常用运行时库（如 libart.so、libdex.so）；常见性能陷阱（主线程阻塞、内存泄漏）。

• 实践项目建议： 对示例应用进行性能分析：使用 Android Profiler 监测内存分配和 GC 活动，查找和修复内存泄漏；使用 systrace/perfetto 跟踪应用的 CPU 和 GPU 活动，定位性能瓶颈；启用 StrictMode 查找违规行为（如在主线程执行 I/O）。模拟高负载场景，观察系统资源占用并尝试优化。

• 推荐资料： 官方 Android 性能分析文档、Dex/ART 相关源码阅读资料；GitHub 上的性能测试和分析工具；Android 性能优化书籍和技术博客；Android 面试题集锦。

• 阶段性小测： 面试重点：ART 与 Dalvik 有何不同？什么是 AOT 和 JIT，何时触发 GC？Android 中有哪些 GC 算法？如何检测并解决内存泄漏？常见 ANR 的原因有哪些，如何优化应用性能？

参考资料： Android 官方文档（源码说明和架构文档）developer.android.comsource.android.comdoc.yonyoucloud.comsource.android.com等；《深入理解Android系统》系列、《Android系统源代码情景分析》、Android Internals 等开源书籍与社区博客。