Android Application 이 실행 되기 까지 - apk 가 실행되는 과정
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앱 설치
위와 같은 과정으로 만들어진 .apk 파일은 플레이 스토어 등을 통해서 배포되어 실제 사용자의 기기에 설치된다.
이제 이렇게 번들링 된 파일이 어떻게 실행되는지 그 과정을 알아보자.
Runtime
java application 의 경우 컴파일 완료된 bytecode (.class) 는 JVM 을 통해서 각 실행 환경에 맞는 기계어로 번역되고 실행된다.
안드로이드의 경우에는 apk 에 포함된 bytecode(.dex) 파일을 번역하고 실행하는 JVM 과 동일한 역할을 Android runtime (ART) 가 담당하고 있다.
리눅스 기반의 android 에서 JVM 을 사용하지 않고, Google 이 아닌 DVM & ART 등을 사용하는 이유는 크게
- Oracle 과 엮인 JVM 의 라이선스 문제
- Desktop 대비 배터리, 메모리 등의 제약이 있는 edge device 에서도 최적화된 성능
등을 꼽는 것으로 보인다. 참고
DVM vs ART
ART 이전에도 Dalvic Virtual Machine (DVM) 이라는 안드로이드용 런타임이 존재했다. 하지만 DVM 의 Just-in-time 컴파일은 실제 런타임에 bytecode 의 기계어 번역이 발생하기 때문에 성능상의 한계가 있었고, ART 는 이 문제를 Ahead-of-time 컴파일로 해결하여 성능상의 이점을 주기 때문에 DVM 대신 ART 가 안드로이드의 주 런타임으로 자리잡게 되었다.
앱 최초에 발생하는 일
안드로이드 플랫폼이 돌아가기 위해서는 가장 최초의 리눅스 커널이 부트될 때 boot loader 에서 init process 가 실행된다.
이 init process 가 하는 일은 크게 시스템이 필요로 하는 다양한 daemon process 들을 만들고, Zygote 라는 Android Runtime 이 돌아가는 프로세스를 만드는 역할을 수행한다. (daemon 프로세스의 경우 logging, low memory killer 등 다른 프로세스에서 발생하는 요청을 들어주거나 모니터링 하는 프로세스 들을 말한다.)
// main.cpp 에서 실행되는 함수
// https://cs.android.com/android/platform/superproject/+/master:system/core/init/service.cpp;l=675;drc=7acbc840668959d7d8a0ab05b33bdc3d2fcb433b
Result<void> Service::Start() {
// ...
if (oom_score_adjust_ != DEFAULT_OOM_SCORE_ADJUST) {
LmkdRegister(name_, proc_attr_.uid, pid_, oom_score_adjust_);
}
// ...
}init process 는 또 다른 중요한 역할을 하는데, Android Runtime 구동을 위한 뿌리가 되는 Zygote process 를 만드는 역할을 수행한다.
// ART 에서 이 프로세스가 zygote 를 위한 프로세스라면 ZygoteInit 클래스를 실행한다.
// https://cs.android.com/android/platform/superproject/+/master:frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp;l=336;drc=7acbc840668959d7d8a0ab05b33bdc3d2fcb433b
if (zygote) {
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote);
}Zygote process 의 경우 ART 위에서 돌아가는 소스 코드로, 안드로이드 앱을 위해 필요한 다양한 리소스를 미리 할당받아 놓는 linux process 이다. 이 process 는 이제 슬슬 우리에게 익숙한 android system server 프로세스들을 시작하는 등의 역할을 하며 우리가 새로운 App Process 에 대한 요청을 보낼 때 마다 스스로를 Fork 하여 복제된 프로세스를 만들고 그 위에서 App 이 직접 구동되도록 도와주는 진짜 태아와 같은 프로세스라고 볼 수 있다.
생성된 App Process 는 생성하며 요청된 activity 를 생성하며 앱이 실제로 구동되어 돌아가게 된다 (여기서 부터 힘이 떨어져서 설명의 퀄리티가 떨어진다... 다음 글을 통해서 보충해 보도록 하겠다)