[Android]你不知道的Android进程化(3)--进程等级

大家好，我系苍王。

以下是我这个系列的相关文章，有兴趣可以参考一下，可以给个喜欢或者关注我的文章。

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[Android]你不知道的Android进程化--进程信息

我们可以看到现在Android的运行内存越来越大，6G、8G的大内存时代，越大运存将允许运行越多的app，而Android系统也组建增大进程可以申请的最大运存量。Android 系统将尽量长时间地保持应用进程，内存是有限的，为了新建进程或运行更重要的进程，最终需要移除旧进程来回收内存。
为了确定哪些进程是能够被移除的，Android系统引用了进程优先级别的机制。Android进程的优先层级结构一共分5层。

1.前台进程：（foreground process）

用户当前操作所必需的进程。如果一个进程满足以下任一条件，即视为前台进程：
（1）用户正在交互使用的 Activity（已调用 Activity 的 onResume() 方法）
（2）某个 Service，后者绑定到用户正在交互的 Activity。
（3）正在“前台”运行的 Service（服务已调用 startForeground()）
（4）正执行一个生命周期回调的 Service（onCreate()、onStart() 或 onDestroy()）
（5）正执行其 onReceive() 方法的 BroadcastReceiver
通常，在任意给定时间前台进程都为数不多。只有在内存不足以支持它们同时继续运行这一万不得已的情况下，系统才会终止它们。此时，设备往往已达到内存分页状态，因此需要终止一些前台进程来确保用户界面正常响应。

2.可见进程：

没有任何前台组件、但仍会影响用户在屏幕上所见内容的进程。如果一个进程满足以下任一条件，即视为可见进程：
(1)不在前台、但仍对用户可见的 Activity（已调用其 onPause() 方法）。例如，如果前台 Activity 启动了一个对话框，允许在其后显示上一 Activity，则有可能会发生这种情况。
(2)绑定到可见（或前台）Activity 的 Service。 (不包含startForground()的情况)
可见进程被视为是极其重要的进程，除非为了维持所有前台进程同时运行而必须终止，否则系统不会终止这些进程。

3.服务进程

正在运行已使用 startService() 方法启动的服务且不属于上述两个更高类别进程的进程。尽管服务进程与用户所见内容没有直接关联，但是它们通常在执行一些用户关心的操作（例如，在后台播放音乐或从网络下载数据）。因此，除非内存不足以维持所有前台进程和可见进程同时运行，否则系统会让服务进程保持运行状态。

4.后台进程：

包含目前对用户不可见的 Activity 的进程（已调用 Activity 的 onStop() 方法）。这些进程对用户体验没有直接影响，系统可能随时终止它们，以回收内存供前台进程、可见进程或服务进程使用。通常会有很多后台进程在运行，因此它们会保存在 LRU （最近最少使用）列表中，以确保包含用户最近查看的 Activity 的进程最后一个被终止。如果某个 Activity 正确实现了生命周期方法，并保存了其当前状态，则终止其进程不会对用户体验产生明显影响，因为当用户导航回该 Activity 时，Activity 会恢复其所有可见状态。有关保存和恢复状态的信息，请参阅 Activity文档。

5.空进程

不含任何活动应用组件的进程。保留这种进程的的唯一目的是用作缓存，以缩短下次在其中运行组件所需的启动时间。为使总体系统资源在进程缓存和底层内核缓存之间保持平衡，系统往往会终止这些进程。
根据进程中当前活动组件的重要程度，Android 会将进程评定为它可能达到的最高级别。例如，如果某进程托管着服务和可见 Activity，则会将此进程评定为可见进程，而不是服务进程。

连接adb命令，使用dumpsys meminfo命令时，会列出当前系统的所有进程，不同进程放入不同的分类。

Linux API：
Linux提供了两个API用于设置调度优先级及调度策略。

设置调度优先级的API为：

int setpriority(int which, int who, int prio)

其中，which和who联合使用。

当which为PRIO_PROGRESS时，who代表一个进程，即pid；
当which为PRIO_PGROUP时，who代表一个进程组，即gid；
当which为PRIO_USER时，who代表一个用户，即uid。

prio用于设置进程的nice值，取值范围为-20～+19。
该值越大表示进程越友好(nice)，即对CPU资源的依赖越低。
于是，进程的prio值越大，其被调用的优先级越低。

设置调度策略的API为：

int sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, const struct sched_param *param)；

其中，pid表示进程id。

policy表示调度策略。
Linux定义了很多种调度策略，具体的内容可以参考相关的资料。

param参数中，最重要的是该结构体中的sched_priority变量。
该变量用于设置该调度策略下，进程的优先级。

以上只是简单的进程级别分类，如果按照lowmeorykiller中进程的分类将会更为完整一点。
每一类别的进程会有其oom_adj值的取值范围，oom_adj值越高则代表进程越不重要，在系统执行低内存杀进程操作时，会从oom_adj值越高的开始杀。
ProcessList中记录了进程的等级判断

系统级别的进程都是使用负数的进程级别，所以不会被判定回收

系统级别进程

oom_adj是每进程的进程级别。
如何查看某个应用的oom_adj数值？
首先adb shell#ps查看应用的PID。
然后#cat /proc/PID/oom_adj的结果就是。

应用级别进程等级.png

此源码是android 7.1.1源码，可能旧的源码等级数字会小一点。
前台进程 oom_adj 0
可见进程 oom_adj 100
可感知进程 oom_adj 200
后台进程 oom_adj 300
后台重量级进程 oom_adj 400
服务进程 oom_adj 500
Home进程 oom_adj 600
前一个进程 oom_adj 700
服务进程 oom_adj 800
缓存进程 oom_adj 900~906

其职能和旧版本的Android并没不同，可以借鉴# 溪亭沥酒的下图

旧版Android的oom_adj等级.png

当需要释放内存，运行新的app的时候，进程oom_adj数值越高，进程就越容易被lowmemroykiller杀死回收。

在ActivityManager当中又自有一套进程分级，而且更加详细的级别，和ProcessList中的某些等级是对应的，可以从ProcessList中看出。（图中等级并不是全部等级）

屏幕快照 2018-01-14 下午9.16.38.png

AMS内部就是使用这份进程等级记录。
内存管理进程是以一种类似Lru模型来做的。

了解进程等级，对以后进程保活，进程调度有更加深刻的认识。
刚开始都是说一些比较基础的进程知识，之后会有更加深入的章节，介绍进程管理的相关源码。

本节就到这里。

看穿周期变化，才能改变未来。

Android进程化学习