Android 体系架构

简介

• 安卓（Android）是一种基于Linux内核（不包含GNU组件）的自由及开放源代码的操作系统。
• 主要应用于ARM平台，但不仅限于ARM平台的 移动设备，如智能手机和平板电脑；
• 由美国Google公司和开放手机联盟领导及开发.

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一、Android 平台架构

Android 是一种基于 Linux 的开放源代码软件栈，为各类设备和机型而创建。 更多 android 基础知识，请阅读官方文档

下图所示为 Android 平台的主要组件：

• 如按按三层分的话，可归纳如下：

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二、Android 架构解释

下面由下至上分别介绍各层，Linux Kernel , HAL ,底层库/运行时, Framework , System apps .

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1.Linux 内核层

Android 平台的基础是 Linux 内核。例如，Android Runtime (ART) 依靠 Linux 内核来执行底层功能，例如线程和低层内存管理。

使用 Linux 内核可让 Android 利用主要安全功能，并且允许设备制造商为著名的内核开发硬件驱动程序。

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2.硬件抽象层 (HAL)

硬件抽象层 (HAL) 提供标准界面，向更高级别的 Java API 框架显示设备硬件功能。HAL 包含多个库模块，其中每个模块都为特定类型的硬件组件实现一个界面，例如相机或蓝牙模块。当框架 API 要求访问设备硬件时，Android 系统将为该硬件组件加载库模块。

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3.原生 C/C++ 库层 与 Android Runtime

Android系统运行层 

• 原生 C/C++ 库层
  许多核心 Android 系统组件和服务（例如 ART 和 HAL）构建自原生代码，需要以 C 和 C++ 编写的原生库。Android 平台提供 Java 框架 API 以向应用显示其中部分原生库的功能。例如，您可以通过 Android 框架的 Java OpenGL API 访问 OpenGL ES，以支持在应用中绘制和操作 2D 和 3D 图形。

  如果开发的是需要 C 或 C++ 代码的应用，可以使用 Android NDK 直接从原生代码访问某些原生平台库。

• Android Runtime
  对于运行 Android 5.0（API 级别 21）或更高版本的设备，每个应用都在其自己的进程中运行，并且有其自己的 Android Runtime (ART) 实例。ART 编写为通过执行 DEX 文件在低内存设备上运行多个虚拟机，DEX 文件是一种专为 Android 设计的字节码格式，经过优化，使用的内存很少。编译工具链（例如 Jack）将 Java 源代码编译为 DEX 字节码，使其可在 Android 平台上运行。

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4.Java API 框架层 即 Framework

  这一层主要提供了构建应用程序时可能用到的各种API，
  开发者通过这一层的API构建自己的APP，这一层也是APP开发人员必须要掌握的内容。

您可通过以 Java 语言编写的 API 使用 Android OS 的整个功能集。这些 API 形成创建 Android 应用所需的构建块，它们可简化核心模块化系统组件和服务的重复使用，包括以下组件和服务：

• 丰富、可扩展的视图系统，可用以构建应用的 UI，包括列表、网格、文本框、按钮甚至可嵌入的网络浏览器
• 资源管理器，用于访问非代码资源，例如本地化的字符串、图形和布局文件
• 通知管理器，可让所有应用在状态栏中显示自定义提醒
• Activity 管理器，用于管理应用的生命周期，提供常见的导航返回栈
• 内容提供程序，可让应用访问其他应用（例如“联系人”应用）中的数据或者共享其自己的数据
  开发者可以完全访问 Android 系统应用使用的框架 API。

5.系统应用层

Android 随附一套用于电子邮件、短信、日历、互联网浏览和联系人等的核心应用。平台随附的应用与用户可以选择安装的应用一样，没有特殊状态。因此第三方应用可成为用户的默认网络浏览器、短信 Messenger 甚至默认键盘（有一些例外，例如系统的“设置”应用）。

系统应用可用作用户的应用，以及提供开发者可从其自己的应用访问的主要功能。例如，如果您的应用要发短信，您无需自己构建该功能，可以改为调用已安装的短信应用向您指定的接收者发送消息。

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