探究 Android 10 SystemServer 的启动剖析（四）
2023-10-23 05:36:50
Android 10 SystemServer 启动剖析：组件化、并发、内存优化
探索 SystemServer 启动的优化策略
Android 系统的核心服务都是由 system_server 进程承载的。随着 Android 版本的更新，服务数量不断增加，给 system_server 的启动时间和内存占用带来了严峻的挑战。为了解决这一问题，Google 团队在 Android 10 中深入剖析了 system_server 的启动流程，并针对性地进行了优化，运用了组件化、并发启动和内存优化等手段，显著缩短了启动时间，降低了内存占用。
一、组件化：独立启动，提升灵活性
组件化是一种将大系统分解成独立小模块的策略。在 Android 10 中，system_server 采用了模块化设计，将核心服务划分成更小、更独立的组件。这样做的好处是，各个组件可以独立启动，避免了串行启动带来的延迟。此外，组件化还提升了灵活性，便于按需加载或卸载服务，节约内存开销。
二、并发启动：多线程协作，减少等待
并发启动是一种多线程并发的优化策略。在 Android 10 的 system_server 启动过程中，不同的组件被安排在不同的线程池内并发启动，减少了串行启动带来的等待时间。多线程的运用需要考量线程间的协调与资源管理，但 Google 团队为此付诸了周密考量。他们采用优先级调度、线程池管理等手段，确保各组件间的启动顺序符合预期，避免了资源争用与死锁等问题。
三、内存优化：按需加载，节省空间
内存优化是 Android 10 SystemServer 启动剖析中的另一项重点考量。随着服务数量的增多，system_server 的内存占用也随之水涨船高，对终端系统的性能带来较大压力。针对此问题，Google 团队采取了多项内存优化策略：
- 内存感知启动： 依托于 Android OOM 调节器，system_server 可以感知系统的内存压力。在内存不足时，system_server 将暂时冻结低优先级组件的启动，将内存资源优先提供给高优先级组件。
- 按需加载： 正如前文所提到的组件化，它同样有利于按需加载服务。当某个服务被显式调用时，再将该服务从磁盘加载到内存，避免了盲目加载导致的内存浪费。
- 内存感知释放： 类似于内存感知启动，system_server 也会感知内存释放的压力。在内存使用率达到高位时，它会主动释放低优先级组件的内存，缓解内存压力。
评估与展望
经过一系列的优化，system_server 的启动时间和内存占用都得到了显著改善。Google 团队的实验数据表明日，组件化减少了 20% 的启动时间，并发启动节省了 10% 的启动时间，内存优化节省了约 100MB 的内存。
这些优化对 Android 设备的性能和体验带来了实质性的提升，为开发者在设计复杂 Android 程序提供了借鉴。随着 Android 的持续演进，我们有信心期待，system_server 的启动流程将持续精进，为开发者和终端使用者带来更佳的体验。
常见问题解答
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组件化对 system_server 有什么影响？
组件化使 system_server 的各个服务可以独立启动，避免了级联启动的延迟，并提升了灵活性，便于按需加载或卸载服务。 -
并发启动如何提升 system_server 的性能？
并发启动通过多线程并发的机制，减少了串行启动带来的等待时间，提升了 system_server 的启动效率。 -
内存感知启动如何优化 system_server 的内存使用？
内存感知启动依托于 Android OOM 调节器，可以感知系统的内存压力，在内存不足时暂时冻结低优先级组件的启动，将内存资源优先提供给高优先级组件。 -
按需加载有哪些优势？
按需加载可以根据需要动态加载服务，避免了盲目加载导致的内存浪费，有效降低了 system_server 的内存占用。 -
内存感知释放如何缓解 system_server 的内存压力？
内存感知释放可以感知内存释放的压力，在内存使用率达到高位时，主动释放低优先级组件的内存，缓解内存压力，提升 system_server 的运行稳定性。
