Android 基础知识（一）体系架构

初学Android不久，总结一下杂七杂八的东西，难免说错或者说的不清楚有歧义，希望路过的大佬、中佬、小佬以及和我一样的小白能多多提点。

体系架构（略有了解即可）

这是两张网络上的有关Android体系架构的图片，上面那张看起来就很老的图片是2014年以前的一个架构显示，下面那个看起来就很棒棒的图片是我从一个博客（Android系统架构与系统源码目录）里面找到的，以下有关体系架构的部分内容也摘自其中。

这两张图片的大部分内容都是一致的，变得最大的就是Android Runtime这个部分。2014那一年的谷歌IO大会发生了很多事情，比如说发布了UI设计上的Material Design风格，比如说可穿戴设备Android Wear，还有就是对运行时虚拟机的更改。Dalvik是KitKat（Android 4.4）之前的虚拟机，因为最开始的时候手机设备比较辣鸡，啥特么都不行，电池不行、内存不行、处理器不行，Dalvik就是为此设计的。而在2014年谷歌IO大会上“悄悄地”( • ̀ω•́ )✧改了虚拟机，新虚拟机叫ART虚拟机。

ART模式的原理，是在用户安装应用时就进行预编译操作，将原本在程序运行中的编译动作提前到应用安装时，所以无疑会加快程序在运行中的响应速度。与几乎所有的提升速度所带来的代价差不多，空间开销大了，不过后来的手机无论从哪个方面都完爆之前的手机（单说内存就是几十倍的差距），于是乎为了获得之前两倍的速度（两倍是官方给出的说法）….Dalvik扑街了….在Android 4.4里将ART设置为开发者选项，在Android 5.0里面ART成为默认，Dalvik退出历史舞台。下面就是分层讲述每个层都干嘛的，请将重点放在应用框架层和系统运行库层，其他几层不是不重要…而是现在看了也白搭，说的扎心点就是你刚开始根本看不懂。

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应用层

系统内置的应用程序以及非系统级的应用程序都是属于应用层。负责与用户进行直接交互，通常都是用Java进行开发的。

应用框架层（Java Framework)

应用框架层为开发人员提供了可以开发应用程序所需要的API，我们平常开发应用程序都是调用的这一层所提供的API，当然也包括系统的应用。这一层的是由Java代码编写的，可以称为Java Framework。下面来看这一层所提供的主要的组件

• Activity Manager(活动管理器) 管理各个应用程序生命周期以及通常的导航回退功能
• Location Manager(位置管理器) 提供地理位置以及定位功能服务
• Package Manager(包管理器) 管理所有安装在Android系统中的应用程序
• Notification Manager(通知管理器) 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息
• Resource Manager（资源管理器） 提供应用程序使用的各种非代码资源，如本地化字符串、图片、布局文件、颜色文件等
• Telephony Manager(电话管理器) 管理所有的移动设备功能
• Window Manager（窗口管理器） 管理所有开启的窗口程序
• Content Providers（内容提供器） 使得不同应用程序之间可以共享数据
• View System（视图系统） 构建应用程序的基本组件

系统运行库层（Native)

系统运行库层分为两部分，分别是C/C++程序库和Android运行时库。下面分别来介绍它们。

1.C/C++程序库

C/C++程序库能被Android系统中的不同组件所使用，并通过应用程序框架为开发者提供服务，主要的C/C++程序库如下：

• OpenGL ES 3D绘图函数库
• Libc 从BSD继承来的标准C系统函数库，专门为基于嵌入式Linux的设备定制
• Media Framework 多媒体库，支持多种常用的音频、视频格式录制和回放。
• SQLite 轻型的关系型数据库引擎
• SGL 底层的2D图形渲染引擎
• SSL 安全套接层，是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议
• FreeType 可移植的字体引擎，它提供统一的接口来访问多种字体格式文件

2.Android运行时库

运行时库又分为核心库和ART(5.0系统之后，Dalvik虚拟机被ART取代)。核心库提供了Java语言核心库的大多数功能，这样开发者可以使用Java语言来编写Android应用。相较于JVM，Dalvik虚拟机是专门为移动设备定制的，允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，并且每一个Dalvik 应用作为一个独立的Linux 进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。而替代Dalvik虚拟机的ART 的机制与Dalvik 不同。在Dalvik下，应用每次运行的时候，字节码都需要通过即时编译器转换为机器码，这会拖慢应用的运行效率，而在ART 环境中，应用在第一次安装的时候，字节码就会预先编译成机器码，使其成为真正的本地应用。

硬件抽象层（HAL)

硬件抽象层是位于操作系统内核与硬件电路之间的接口层，其目的在于将硬件抽象化，为了保护硬件厂商的知识产权，它隐藏了特定平台的硬件接口细节，为操作系统提供虚拟硬件平台，使其具有硬件无关性，可在多种平台上进行移植。 从软硬件测试的角度来看，软硬件的测试工作都可分别基于硬件抽象层来完成，使得软硬件测试工作的并行进行成为可能。通俗来讲，就是将控制硬件的动作放在硬件抽象层中。

Linux内核层

Android 的核心系统服务基于Linux 内核，在此基础上添加了部分Android专用的驱动。系统的安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于该内核。