android平台原理机制

引言

看着手中的MI5,发亮的屏幕上显示各种应用,点击酷狗音乐，hello 酷狗！,伴随着熟悉的问候语，开启了音乐之旅。
对于从事android开发的我们来说：
app应用程序———>android系统—————>手机硬件；

• android的学习之路都是从android的体系架构开始，

纪念那张永不被遗忘的体系图：

perform.jpg

• Android系统本身是一套软件堆栈（或称为软件层叠架构），它包含三部分：操作系统、中间件、应用程序。我们通过AndroidSDK所提供的工具和API来开发各种应用。

• 何为软件堆栈？首先要知道堆栈是什么，堆栈的实现思想是先进后出（FILO），也就是说栈底的东西是最先进来的，栈底是封死的，只能进去而不能出来；而栈顶的东西都是最后进来的，由于不是封死的，所以它是朝着栈底方向挪移。将这个堆栈概念提升为软件堆栈，假设地说，栈底就是操作系统，栈顶就是实际的应用程序。换句话说就是软件之间的一种层叠的架构，一层叠一层，最底层的当然还是操作系统

1. Linux Kernel(Linux内核)

• Linux内核作为Android的最低层系统，支撑了整个android平台。承上启下,连接了硬件和软件。

• Linux内核：由C语言实现,抽象了硬件和软件。

• 核心服务：安全性，内存管理，进程管理等驱动：显示驱动，摄像头驱动，WiFi驱动，电源驱动等。从事Android驱动开发的人员会深入研究Android的Linux的内核。

2.系统库和 Android RunTime

有了Linux内核的基础，硬件设备的功能都可以通过代码来调用实现了。

Android RunTime（运行时环境）包括（core Libraries）核心库和Dalvik虚拟机两部分：

1. 核心库：

   • 提供了基本的java类库,类似jdk，注：不包括全部api，例Swing;打包后的apk在手机中运行时调用Java中api就是来自这里

2. Dalvik虚拟机：

   • 类似于JVM,是Google公司自己设计用于Android平台的虚拟机，它可以简单的完成进程隔离和线程管理，并且可以提高内存的使用效率，Dalvik虚拟机执行扩展名为.dex的Dalvik可执行文件，该格式文件针对小内存使用做了优化。

   • 每一个app应用程序在其运行进程中都有一个独立的Dalvik虚拟机实例,主要是完成对生命周期的管理、堆栈的管理、线程的管理、安全和异常的管理以及垃圾回收等重要功能。

   • Dalvik 基于寄存器，而 JVM 基于栈。
     基于寄存器的虚拟机对于编译后变大的程序来说，在它们执行的时候，花费的时间更短。（Also of register-based VMs allow faster execution times at the expense of programs which are larger after compilation.）

     
     
     

     Dalvik.png

系统库

1. 兼容了大多数Java语言所需要调用的功能函数，又包括了Android的核心库，比如android.os、android.net、android.media等。
2. 系统库是应用程序框架的支撑，是应用程序框架层与Linux内核层的重要纽带。其主要包含以下几个部分：

• SurfaceManager：执行多个应用程序时候，负责管理显示与存取操作间的互动，另外也负责2D绘图与3D绘图进行显示合成。

• MediaFramework：多媒体库，支持多种常用的音频、视频格式录制和回放，编码格式包括MPEG4、MP3、H 264、AAC、ARM。

• SQLite：轻量级的关系型数据库引擎

• OpenGL|ES：根据OpenGL ES1.0 API标准实现的3D绘图函数库

• FreeType：提供点阵字与向量字的描绘与显示

• WebKit：开源的浏览器引擎，支持CSS，JAVASCRIPT，DOM等脚本语言

• SGL：底层的2D图形渲染引擎

• SSL：在Andorid上通信过程中实现安全认证

• Libc：从BSD继承来的标准C系统函数库，专门为基于embeddedlinux的设备定制

3.AppLication Framework (应用框架)

• 用java实现的一些功能模块，为开发者提供一些功能调用的Api。

• 用Java Native Interface调用core lib层的本地方法，JNI的库是在Dalvik虚拟机启动时加载进去的，Dalvik会直接去寻址这个JNI方法，然后去调用
  。

• 主要服务

    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
    Window Manager（窗口管理器）：管理所有的窗口程序
    
    Content Provider（内容提供器）：通过它可以在不同应用程序之间存取或者分享数据
    
    View System（视图系统）：构建应用程序的基本组件
    
    Notification Manager（通知管理器）：通过它应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息
    
    Package Manager（包管理器）：Android系统内的程序管理，可以查看Android应用程序以及Activity的相关信息
    
    Telephony Manager（电话管理器）：管理所有的移动设备功能
    
    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，主题样式，二进制文件等
    
    Location Manager 位置管理器）：提供位置服务
    
    XMPP Service（XMPP服务）：提供Google Talk服务
  

应用程序层

• 开发属于自己的应用程序,安装到手机上运行。

开发基本术语

• SDK：（software development kit）软件开发工具包。被软件开发工程师用于为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件的开发工具的集合

• ADT：（Android Developer Tools）Eciplse下的Andnroid安卓开发工具插件

• AS：AndoirdStudio google自己的基于jetbrain的android集成开发环境

• APK: AndroidPackage的缩写，即Android安装包(apk)。

• JNI:JNI是Java Native Interface的缩写，中文为JAVA本地调用。从Java1.1开始，Java Native Interface(JNI)标准成为java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言，尤其是C和C++而设计的，但是它并不妨碍你使用其他语言，只要调用约定受支持就可以了。

• Native 代码:Native代码主要是C或者C++的。代码编写者可以使用JNI从Java的程序中调用Native代码。

• NDK: Native Development Kit,NDK提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发C（或C++）的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。

• ADT: Eclipse 平台下用来开发 Android 应用程序的插件。

• binder: Binder是Android系统进程间通信（IPC）方式之一。

• ServiceManager: servicemanager是一个守护进程，用于管理系统中各个服务。

• zygote:zygote翻译成中文是受精卵的意思。zygote是一个native应用程序。在android中，大部分的应用程序进程都是由zygote来创建的，为什么用大部分，因为还有一些进程比如系统引导进程、init进程等不是有zygote创建的。相反，zygote还是在init进程之后才被创建的。

• Surface：中文意思表面。surface专门用来处理屏幕排版器(screen compositor)管理的一块内存，这块内存是用来直接绘制到屏幕的

参考资料：

• http://blog.csdn.net/fantasy_wxe/article/details/18180461
• http://blog.csdn.net/wwwasw/article/details/24837433