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前言

Context也就是上下文對(duì)象，是Android較為常用的類，但是對(duì)于Context，大多都停留在會(huì)用的階段，本文會(huì)從源碼角度來(lái)分析Context，從而更加深入的理解它。

一、Context簡(jiǎn)介

Context意為上下文或者場(chǎng)景，是一個(gè)應(yīng)用程序環(huán)境信息的接口。
在開(kāi)發(fā)中我們經(jīng)常會(huì)使用Context，它的使用場(chǎng)景總的來(lái)說(shuō)分為兩大類，它們分別是：

• 使用Context調(diào)用方法，比如：啟動(dòng)Activity、訪問(wèn)資源、調(diào)用系統(tǒng)級(jí)服務(wù)等。
• 調(diào)用方法時(shí)傳入Context，比如：彈出Toast、創(chuàng)建Dialog等。
  Activity、Service和Application都是間接的繼承自Context的，因此，可以計(jì)算出一個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程中有多少個(gè)Context，這個(gè)數(shù)量等于Activity和Service的總個(gè)數(shù)加1，1指的是Application的數(shù)量。

Context是一個(gè)抽象類，它的內(nèi)部定義了很多方法以及靜態(tài)常量，它的具體實(shí)現(xiàn)類為ContextImpl。和Context相關(guān)聯(lián)的類，除了ContextImpl還有ContextWrapper、ContextThemeWrapper和Activity等等，下面給出Context的關(guān)系圖。

從圖中我們可以看出，ContextImpl和ContextWrapper繼承自Context，ContextThemeWrapper、Service和Application繼承自ContextWrapper。ContextWrapper和ContextThemeWrapper都是Context的包裝類，它們都含有Context類型的mBase對(duì)象，mBase具體指向的是ContextImpl，這樣通過(guò)ContextWrapper和ContextThemeWrapper也可以使用Context的方法。ContextThemeWrapper中包含和主題相關(guān)的方法（比如： getTheme方法），因此，需要主題的Activity繼承ContextThemeWrapper，而不需要主題的Service則繼承ContextWrapper。

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二、Application Context

2.1 Application Context的創(chuàng)建過(guò)程

我們通過(guò)調(diào)用getApplicationContext來(lái)獲取應(yīng)用程序的全局的Application Context，那么Application Context是如何創(chuàng)建的呢？
當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序啟動(dòng)完成后，應(yīng)用程序就會(huì)有一個(gè)全局的Application Context。那么我們就從應(yīng)用程序啟動(dòng)過(guò)程開(kāi)始著手。

ActivityThread作為應(yīng)用程序進(jìn)程的核心類，它會(huì)調(diào)用它的內(nèi)部類ApplicationThread的scheduleLaunchActivity方法來(lái)啟動(dòng)Activity，如下所示。

frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

    private class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {...@Overridepublic final void scheduleLaunchActivity(Intent intent, IBinder token, int ident,ActivityInfo info, Configuration curConfig, Configuration overrideConfig,CompatibilityInfo compatInfo, String referrer, IVoiceInteractor voiceInteractor,int procState, Bundle state, PersistableBundle persistentState,List<ResultInfo> pendingResults, List<ReferrerIntent> pendingNewIntents,boolean notResumed, boolean isForward, ProfilerInfo profilerInfo) {updateProcessState(procState, false);ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord();...sendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY, r);}...   }    

在ApplicationThread的scheduleLaunchActivity方法中向H類發(fā)送LAUNCH_ACTIVITY類型的消息，目的是將啟動(dòng)Activity的邏輯放在主線程中的消息隊(duì)列中，這樣啟動(dòng)Activity的邏輯會(huì)在主線程中執(zhí)行。我們接著查看H類的handleMessage方法對(duì)LAUNCH_ACTIVITY類型的消息的處理。

frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

private class H extends Handler {public static final int LAUNCH_ACTIVITY         = 100;
...
public void handleMessage(Message msg) {if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));switch (msg.what) {case LAUNCH_ACTIVITY: {Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);//1handleLaunchActivity(r, null, "LAUNCH_ACTIVITY");//2Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);} break;...
}

H繼承自Handler ，是ActivityThread的內(nèi)部類。在注釋1處通過(guò)getPackageInfoNoCheck方法獲得LoadedApk類型的對(duì)象，并將該對(duì)象賦值給ActivityClientRecord 的成員變量packageInfo，其中LoadedApk用來(lái)描述已加載的APK文件。在注釋2處調(diào)用handleLaunchActivity方法，如下所示。

frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

  private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent, String reason) {...Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);...}

接著查看performLaunchActivity方法：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {...try {Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);...} ...return activity;}

performLaunchActivity方法中有很多重要的邏輯，這里只保留了Application Context相關(guān)的邏輯，這里ActivityClientRecord 的成員變量packageInfo是LoadedApk類型的，接著來(lái)查看LoadedApk的makeApplication方法，如下所示。

frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java

public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass,Instrumentation instrumentation) {if (mApplication != null) {//1return mApplication;}...try {...java.lang.ClassLoader cl = getClassLoader();...ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);//2app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(cl, appClass, appContext);//3appContext.setOuterContext(app);//4} catch (Exception e) {...}mActivityThread.mAllApplications.add(app);mApplication = app;//5...return app;
}

注釋1處如果mApplication不為null則返回mApplication，這里假設(shè)是第一次啟動(dòng)應(yīng)用程序，因此mApplication為null。
在注釋2處通過(guò)ContextImpl的createAppContext方法來(lái)創(chuàng)建ContextImpl。
注釋3處的代碼用來(lái)創(chuàng)建Application，在Instrumentation的newApplication方法中傳入了ClassLoader類型的對(duì)象以及注釋2處創(chuàng)建的ContextImpl 。
在注釋4處將Application賦值給ContextImpl的Context類型的成員變量mOuterContext。
注釋5處將Application賦值給LoadedApk的成員變量mApplication，在Application Context的獲取過(guò)程中我們會(huì)再次用到mApplication。
來(lái)查看注釋3處的Application是如何創(chuàng)建的，Instrumentation的newApplication方法如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java

static public Application newApplication(Class<?> clazz, Context context)throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {Application app = (Application)clazz.newInstance();//1app.attach(context);return app;
}

Instrumentation中有兩個(gè)newApplication重載方法，最終會(huì)調(diào)用上面這個(gè)重載方法。注釋1處通過(guò)反射來(lái)創(chuàng)建Application，并調(diào)用了Application的attach方法，并將ContextImpl傳進(jìn)去：
frameworks/base/core/java/android/app/Application.java

/* package */ final void attach(Context context) {attachBaseContext(context);mLoadedApk = ContextImpl.getImpl(context).mPackageInfo;
}

attach方法中調(diào)用了attachBaseContext方法，它的實(shí)現(xiàn)在Application的父類ContextWrapper中，代碼如下所示。
frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java

   protected void attachBaseContext(Context base) {if (mBase != null) {throw new IllegalStateException("Base context already set");}mBase = base;}

從上文得知，這個(gè)base指的是ContextImpl，將ContextImpl賦值給ContextWrapper的Context類型的成員變量mBase。

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2.2 Application Context的獲取過(guò)程

熟知了Application Context的創(chuàng)建過(guò)程，那么它的獲取過(guò)程會(huì)非常好理解。我們通過(guò)調(diào)用getApplicationContext方法來(lái)獲得Application Context，getApplicationContext方法的實(shí)現(xiàn)在ContextWrapper中，如下所示。
frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java

    @Overridepublic Context getApplicationContext() {return mBase.getApplicationContext();}

從上文得知，mBase指的是ContextImpl，我們來(lái)查看 ContextImpl的getApplicationContext方法：
frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java

Override
public Context getApplicationContext() {return (mPackageInfo != null) ?mPackageInfo.getApplication() : mMainThread.getApplication();
}

如果LoadedApk不為null，則調(diào)用LoadedApk的getApplication方法，否則調(diào)用AvtivityThread的getApplication方法。由于應(yīng)用程序這時(shí)已經(jīng)啟動(dòng)，因此LoadedApk不會(huì)為null，則會(huì)調(diào)用LoadedApk的getApplication方法：
frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java

   Application getApplication() {return mApplication;}

這里的mApplication我們應(yīng)該很熟悉，它在上文LoadedApk的makeApplication方法的注釋5處被賦值。這樣我們通過(guò)getApplicationContext方法就獲取到了Application Context。

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三、Activity的Context創(chuàng)建過(guò)程

當(dāng)我們?cè)贏ctivity中調(diào)用startActivity方法時(shí)，其實(shí)調(diào)用的是Context的startActivity方法,如果想要在Activity中使用Context提供的方法，務(wù)必要先創(chuàng)建Context。Activity的Context會(huì)在Activity的啟動(dòng)過(guò)程中被創(chuàng)建， ActivityThread是應(yīng)用程序進(jìn)程的核心類，它的內(nèi)部類ApplicationThread會(huì)調(diào)用scheduleLaunchActivity方法來(lái)啟動(dòng)Activity，scheduleLaunchActivity方法如下所示。

frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

Override
public final void scheduleLaunchActivity(Intent intent, IBinder token, int ident,ActivityInfo info, Configuration curConfig, Configuration overrideConfig,CompatibilityInfo compatInfo, String referrer, IVoiceInteractor voiceInteractor,int procState, Bundle state, PersistableBundle persistentState,List<ResultInfo> pendingResults, List<ReferrerIntent> pendingNewIntents,boolean notResumed, boolean isForward, ProfilerInfo profilerInfo) {updateProcessState(procState, false);ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord();r.token = token;...sendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY, r);
}

scheduleLaunchActivity方法會(huì)將啟動(dòng)Activity的參數(shù)封裝成ActivityClientRecord ，sendMessage方法向H類發(fā)送類型為LAUNCH_ACTIVITY的消息，并將ActivityClientRecord 傳遞過(guò)去。sendMessage方法的目的是將啟動(dòng)Activity的邏輯放在主線程中的消息隊(duì)列中，這樣啟動(dòng)Activity的邏輯就會(huì)在主線程中執(zhí)行。
H類的handleMessage方法中會(huì)對(duì)LAUNCH_ACTIVITY類型的消息進(jìn)行處理，其中調(diào)用了handleLaunchActivity方法，而handleLaunchActivity方法中又調(diào)用performLaunchActivity方法，來(lái)查看performLaunchActivity方法。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

 private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {...Activity activity = null;try {java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);//1...}} catch (Exception e) {...}try {...if (activity != null) {Context appContext = createBaseContextForActivity(r, activity);//2.../***3*/activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,r.referrer, r.voiceInteractor, window); ...if (r.isPersistable()) {mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);//4} else {mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);}...}return activity;}

performLaunchActivity方法中有很多重要的邏輯，這里只保留了Activity的Context相關(guān)的邏輯。在注釋1處用來(lái)創(chuàng)建Activity的實(shí)例。注釋2處通過(guò)createBaseContextForActivity方法用來(lái)創(chuàng)建Activity的ContextImpl，并將ContextImpl傳入注釋3處的activity的attach方法中。在注釋4處Instrumentation的callActivityOnCreate方法中會(huì)調(diào)用Activity的onCreate方法。
我們先來(lái)查看注釋2出的createBaseContextForActivity方法：

frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

 private Context createBaseContextForActivity(ActivityClientRecord r, final Activity activity) {...ContextImpl appContext = ContextImpl.createActivityContext(this, r.packageInfo, r.token, displayId, r.overrideConfig);//1appContext.setOuterContext(activity);//2Context baseContext = appContext;...return baseContext;}

在注釋1處調(diào)用ContextImpl的createActivityContext方法來(lái)創(chuàng)建ContextImpl，注釋2處調(diào)用了ContextImpl的setOuterContext方法，將此前創(chuàng)建的Activity 實(shí)例賦值給ContextImpl的成員變量mOuterContext，這樣ContextImpl也可以訪問(wèn)Activity的變量和方法。
我們?cè)倩氐紸ctivityThread的performLaunchActivity方法，查看注釋3處的Activity的attach方法，如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java

 final void attach(Context context, ActivityThread aThread,Instrumentation instr, IBinder token, int ident,Application application, Intent intent, ActivityInfo info,CharSequence title, Activity parent, String id,NonConfigurationInstances lastNonConfigurationInstances,Configuration config, String referrer, IVoiceInteractor voiceInteractor,Window window) {attachBaseContext(context);//1mFragments.attachHost(null /*parent*/);mWindow = new PhoneWindow(this, window);//2mWindow.setWindowControllerCallback(this);mWindow.setCallback(this);//3mWindow.setOnWindowDismissedCallback(this);...mWindow.setWindowManager((WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),mToken, mComponent.flattenToString(),(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);//4if (mParent != null) {mWindow.setContainer(mParent.getWindow());}mWindowManager = mWindow.getWindowManager();//5mCurrentConfig = config;}

在注釋2處創(chuàng)建PhoneWindow，它代表應(yīng)用程序窗口。PhoneWindow在運(yùn)行中會(huì)間接觸發(fā)很多事件，比如點(diǎn)擊事件、菜單彈出、屏幕焦點(diǎn)變化等事件，這些事件需要轉(zhuǎn)發(fā)給與PhoneWindow關(guān)聯(lián)的Actvity，轉(zhuǎn)發(fā)操作通過(guò)Window.Callback接口實(shí)現(xiàn)，Actvity實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，在注釋3處將當(dāng)前Activity通過(guò)Window的setCallback方法傳遞給PhoneWindow。
注釋4處給PhoneWindow設(shè)置WindowManager，并在注釋5處獲取WindowManager并賦值給Activity的成員變量mWindowManager ，這樣在Activity中就可以通過(guò)getWindowManager方法來(lái)獲取WindowManager。
在注釋1處調(diào)用了ContextThemeWrapper的attachBaseContext方法，如下所示。

frameworks/base/core/java/android/view/ContextThemeWrapper.java

Override
protected void attachBaseContext(Context newBase) {super.attachBaseContext(newBase);
}

attachBaseContext方法接著調(diào)用ContextThemeWrapper的父類ContextWrapper的attachBaseContext方法：

frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java

protected void attachBaseContext(Context base) {if (mBase != null) {throw new IllegalStateException("Base context already set");}mBase = base;//1
}

注釋1處的base指的是一路傳遞過(guò)來(lái)的Activity的ContextImpl，將它賦值給ContextWrapper的成員變量mBase。這樣ContextWrapper的功能就可以交由ContextImpl處理，舉個(gè)例子：
frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java

@Override
public Resources.Theme getTheme() {return mBase.getTheme();
}

當(dāng)調(diào)用ContextWrapper的getTheme方法，其實(shí)就是調(diào)用的ContextImpl的getTheme方法。
Activity的Context創(chuàng)建過(guò)程就講到這里。 總結(jié)一下，在啟動(dòng)Activity的過(guò)程中創(chuàng)建ContextImpl，并賦值給ContextWrapper的成員變量mBase中。Activity繼承自ContextWrapper的子類ContextThemeWrapper，這樣在Activity中就可以使用ContextImpl了。

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四、Service的Context創(chuàng)建過(guò)程

Service的Context創(chuàng)建過(guò)程與Activity的Context創(chuàng)建過(guò)程類似，也是在Service的啟動(dòng)過(guò)程中被創(chuàng)建 ActivityThread的內(nèi)部類ApplicationThread會(huì)調(diào)用scheduleCreateService方法來(lái)啟動(dòng)Service，如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

public final void scheduleCreateService(IBinder token,ServiceInfo info, CompatibilityInfo compatInfo, int processState) {...sendMessage(H.CREATE_SERVICE, s);}

sendMessage方法向H類發(fā)送CREATE_SERVICE類型的消息，H類的handleMessage方法中會(huì)對(duì)CREATE_SERVICE類型的消息進(jìn)行處理，其中調(diào)用了handleCreateService方法：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

 private void handleCreateService(CreateServiceData data) {...try {if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Creating service " + data.info.name);ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo);//1context.setOuterContext(service);Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,ActivityManagerNative.getDefault());//2service.onCreate();...} catch (Exception e) {... }}

在注釋1處創(chuàng)建了ContextImpl ，并將該ContextImpl傳入注釋2處service的attach方法中：
frameworks/base/core/java/android/app/Service.java

 public final void attach(Context context,ActivityThread thread, String className, IBinder token,Application application, Object activityManager) {attachBaseContext(context);//1mThread = thread;           // NOTE:  unused - remove?mClassName = className;mToken = token;mApplication = application;mActivityManager = (IActivityManager)activityManager;mStartCompatibility = getApplicationInfo().targetSdkVersion< Build.VERSION_CODES.ECLAIR;}

注釋1處調(diào)用了ContextWrapper的attachBaseContext方法。
frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java

protected void attachBaseContext(Context base) {if (mBase != null) {throw new IllegalStateException("Base context already set");}mBase = base;
}

attachBaseContext方法在前文已經(jīng)講過(guò)，這里不再贅述。
Service的Context創(chuàng)建過(guò)程就講解到這里，它和Activity的Context創(chuàng)建過(guò)程類似。

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參考鏈接：
深度詳解 Android 之 Context
Android Context完全解析，你所不知道的Context的各種細(xì)節(jié)