Android平台架构及特性

Android平台架构及特性

　　Android系统的底层是建立在Linux系统之上，改平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件四层组成，它采用一种被称为软件叠层（Software Stack）的方式进行构建。

好处：这种软件叠层结构使得层与层互相分离，明确各层的分工，这种分工保证了层与层之间的低耦合，当下层内或者层下发生改变时，上层应用程序无需任何改变。

下图显示Android系统的体系结构：

 

1.应用程序层（Application）

　　Android平台不仅仅是操作系统，也包含了许多应用程序，诸如SMS短信客户端程序、电话拨号程序、图片浏览器、Web浏览器等应用程序。这些应用程序都是用Java语言编写的，并且这些应用程序都是可以被开发人员开发的其他应用程序所替换，这点不同于其他手机操作系统固化在系统内部的系统软件，更加灵活和个性化。我们编写的主要是这一层上的应用程序。

2.应用程序架构层（Application Framework）

　　  应用程序框架层是我们从事Android开发的基础，很多核心应用程序也是通过这一层来实现其核心功能的，该层简化了组件的重用，开发人员可以直接使用其提供的组件来进行快速的应用程序开发，也可以通过继承而实现个性化的拓展。Android应用程序框架提供了大量的API供开发者使用。

　　a） 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

      b） Window Manager（窗口管理器）

              管理所有的窗口程序

      c）  Content Provider（内容提供器）

              使得不同应用程序之间存取或者分享数据

      d） View System（视图系统）

              构建应用程序的基本组件

      e） Notification Manager(通告管理器)

              使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息

       f） Package Manager（包管理器） 

              Android系统内的程序管理

       g）Telephony Manager(电话管理器)

              管理所有的移动设备功能

       h）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

        i）Location Manager(位置管理器)

             提供位置服务

        j）XMPP Service（XMPP服务）

             提供Google Talk服务

3.系统运行库层：

　　1)函数库（Libraries）

　　　　函数是应用程序框架的支撑，是连接应用程序框架层与Linux内核层的重要纽带。一般来说，Android应用开发者不能直接调用这套C/C++库集，但可以通过上面的应用程序框架来调用这些库。

　　下面列出一些核心库：

　　　　a）系统C库（ Libc）：

　　　　　　从BSD继承来的标准C系统函数库，专门为基于embedded linux的设备定制。

　　　　b)Surface Manager:

　　　　　　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.

　　　　c) SGL

　　　　　　底层的2D图形渲染引擎

　　　　d) SSL

　　　　　　 在Andorid上通信过程中实现握手

　　　　e) Media Framework

　　　　　　 多媒体库，基于PacketVideo OpenCore;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。

　　　   f） WebKit：

                  一套网页浏览器的软件引擎

           g)  OpenGL|ES：

                  根据OpenGL ES 1.0API标准实现的3D绘图函数库

           h)  SQLite:

                  小型的关系型数据库引擎

      2）Android运行时（Android Runtime）：

　　　　Android应用程序时采用Java语言编写，程序在Android运行时中执行，其运行时分为核心库和Dalvik虚拟机两部分。

　　　@  核心库

                 核心库提供了Java语言API中的大多数功能，同时也包含了Android的一些核心API,如android.os、android.net、android.media等等。

　　　@  Dalvik虚拟机

　　　Dalvik虚拟机非常适合在移动终端上使用，相对于在PC或者服务器上运行的虚拟机而言，Dalvik虚拟机不需要很快的CPU计算速度和大量的内存空间，它主要有以下两个特点：

　　　（1）运行专有的.dex文件。

　　　专有的.dex文件减少了.class文件中的冗余信息，而且会把.class文件整合到一个文件中，从而提高了运行性能；而且DX工具还会对.dex文件进行一些性能上的优化。

　　　（2）基于寄存器实现.

        大多数虚拟机包括JVM都是基于栈的，而Dalvik虚拟机则是基于寄存器的。一般来说基于寄存器的虚拟机具有更好的性能表现，但在硬件通用性上略差。

　　　　JVM和Dalvik的区别：由于Android应用程序的编写语言是java，因此有人会把它们搞混。但实际上Dalvik并未遵守JVM规范，两者也不兼容。

　　　　JVM运行的是java字节码（通常就是.class文件），但Dalvik运行的是其专有的dex(Dalvik Executable)文件。

　　　   JVM直接从.class文件或者JAR包中加载字节码后运行；而Dalvik则无法直接从.class文件或者JAR包中加载字节码，他需要将应用程序的所有的.class文件编译成.dex文件，Dalvik则运行该.dex文件。

    2.Linux内核（Linux kernel）

　　Android系统建立在Linux2.6之上，Linux内核提供了安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等核心系统业务，除此之外，Linux内核也是系统硬件和软件叠层之间的抽象层。