深入Android 【二】 —— 架构和特征

Android架构和特征

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千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮。 -- 《琵琶行》

虽贵为富二代，但Android要是没任何可圈点的地方，开不过70迈，在玲琅满目的手机平台竞争中，充其量也就做几个俯卧撑打一桶酱油，然后被落的远远的。说到底，出来混，靠的还是技术。

架构

从SDK文档中，偷来一幅Android平台的 架构图，如上。在整个架构最底层红彤彤的部分，是 Linux Kernel在移动平台的一个移植，它隐藏了硬件、网络等相关的细节，为上层提供了一个相对纯洁的统一接口。除非要做的是Android到不同设备的移植工作，否则对于大部分普通开发者而言，基本上是远观而不必亵玩的。Google一直强调，Android的底层实现异常NB，可移植性超强，暂没有功夫研读，实属遗憾。

靠上一层，是一些 核心的和扩展的类库，它们都是原生的C++实现。在这一层，你可以看到很多熟悉的面孔，一如SQLite、WebKit、OpenGL，开源的力量与贡献由此可见。如果，该层类库需要被上层函数调用，就必须要通过 JNI的导出相应的接口函数，否则就只能在层次内部自个把玩。

也是在这一层次上，还有为上层Java程序服务的 运行时。 Dalvik虚拟机，是Android的Java虚拟机，之所以不采用J2ME的虚拟机，一方面是因为J2ME的设计是为了低端机器而优化，而Dalvik则是为了高端一些的机器进行优化，提供更好的性能。另一方面，从商业角度来看，必须绕开J2ME虚拟机，Android才能彻底解放，想怎么开源就怎么开源，不再需要考虑License的问题。

再往上，终于有Java出没了。首先是 框架层，这里包含所有开发所用的SDK类库，另外还有一些未公开接口的类库和实现，它们是整个Android平台核心机制的体现。

而在最上面，就是 应用层了，系统的一些应用和第三方开发的所有应用都是位于这个层次上，也许要纠结两者的差别，就是系统应用会用一些隐藏的类，而第三方的应用，总是基于SDK提供的东西来搞。

一般来说，Android开发，就是在SDK的基础上，吭哧吭哧用Java写应用。但自从有了NDK，一切有了写小变化。NDK的出现意味着，最上面应用层的内容，可以穿越Java部署的框架层，直接和底层暴露出来的，或者自行开发的C++库直接对话，当然在这些库中需要包含JNI的接口。

人说，这就不是Android也可以用C++开发应用么，但其实，这样的说法不够确切，纯C++应用，是无法被接受的。因为在Android中，大量的核心机制部署在框架层，它们都是用Java实现的，比如控件库，Activity的调度之类的。因此，没了界面，没了调度，还是只用C++做类库比较合适，否则一切都乱了套了。

特征

基于这样的架构，Android有很多的设计显得很有意思。纵览整个SDK和核心机制的设计，工整漂亮，是Android给人的第一感觉。为了说明这一点，找一个反面教材是很有必要的，Symbian同学毫无悬念的担当这个伟岸的角色。

写Symbian程序，感觉就像是在玩一个猜谜游戏。哪怕你是一个Symbian老手，当需要用到Symbian中某块陌生功能的时候，你可能依然束手无策。你往往需要猜并反复找寻，在这里我需要使用哪一种奇巧淫技呢，是该臆想某些事件，还是应该用一个神秘的UID寻找某个特定应用，诸如此类。

而做Android应用的时候，就像是做高考模拟试题，题看上去不一样，解答模式摸清楚，就一通百通，一了百了。监听某个系统事件，查一下SDK就好；访问某个应用的数据，看看它有没有提供Content Provider就可以。所有的一切，都是按套路出牌，只要你了解了套路，再陌生的牌也可以看得懂，出的顺。人说武林高手，都应该是无招胜有招，而一个好的应用框架，也应该做到举重若轻，可触类旁通。

而Android框架最文采飞扬的一点，就是引入了 Mash-Up的思想。所谓Mash-Up，就是把写应用搞成搭积木，要出效果的时候，东家一块西家一块现场拼起来就好。这里面关键有两点，一个是 模块化，另一个就是 动态性。所谓模块化，就是一个应用的功能要明确的被封成一个个边界清晰的功能点，每一个功能点都像是一个黑盒，由预先定义的规则描述出其交互方式；而动态性，就是这些独立的模块能够在运行的时候，按照需求描述，连接在一起，共同完成某项更大的功能。在这两点上，Android都做得非常出色。

站在可Mash-Up构造应用这一点去看其他的一些Android中的核心功能设计，就显得很有章可循了。比如为什么要把文件私有化，为什么要让进程被托管，等等（当然也可以站在别的角度看出不同的效果，视角不同，视野自然不同...）。

在UI机制方面，Android也有很不错的表现。它采取xml格式的资源文件，描述所有界面相关的内容。资源文件不是什么新东西了，xml格式也是老调重弹，但可贵的是Android做的更为的丰富和彻底，基本把界面相关的逻辑，全部从代码中剥离到了资源文件中，和Symbian那四不像的资源文件相比，真是强大了不知多少倍了。

Android学习入门

不积跬步，无以至千里。 -- 《劝学》

说，万事开头难。想开始Android的开发，最重要的应该是先把马步扎稳，套路摸清楚，后面的事情就顺当多了。打开怀抱，拥抱Android，也许可以先做下面这些事。

开发环境

辣手摧花成性的GFW，无情的把Android开发者官网关在了墙外。不过没关系，猛击 这里，同样可以殊途同归（Shit，一直在用代理，刚试了下，发现竟然也被盾了，如果不行，那就只能了...）。

如果旅途顺利，你可以在路径 sdk/index.html下找到安装说明，成功配置好Android的开发环境（ 【注】： 在以后，如果要给开发者页面上的链接，都会给一个像sdk/index.html这样的相对路径，你可以在前面加上官网地址，或者本地SDK的doc地址拼凑成完整的路径，在一个盾牌横行的朝代，只能用这样委屈求全的方法保证能更好的使用...）。

在2.0之前，每一次版本更新，你都要自己去下个全新的SDK，然后按照说明，小心翼翼的一步步修改eclipse的设置，甚是麻烦。在2.0后，这个模式有所改善，你会先下到一个类似于下载器的插件，通过它可以来管理和升级SDK，不仅简化了整个升级模式，还使得你可以更好的在各个不同的SDK版本间游走，利国利民。

Eclipse + ADT（Android Development Tool），是正牌的Android开发环境。你可以在Windows，Linux，Mac下做开发，甚为自由。比之Symbian的开发环境，ADT显得尤为强大，它对SDK提供的一堆优秀的命令行工具进行了UI上的封装，提供了图形界面（命令行控当然同样幸福，具体参见： guide/developing/tools/index.html）。通过ADT，你可以用运行和管理模拟器，使用调试器进行调试，过滤和查看Log，浏览模拟器上的文件信息，模拟拨号、短信等手机才有的事件，等等。

文档

我知道，有很多人在学习一个新平台开发的时候，都习惯去买一些《xxx 21天精通》之类的书籍。但其实，最好的入门学习资料，就是 SDK文档。因为只有做平台的自己，才能最了解平台中的各个玄机，各方面的轻重缓急，从而能够更好的对症下药药到病除。

在Android的SDK中， guide/index.html是由浅入深的教学文档， reference/packages.html是标准的API文档。对于教学文档，我的意见是，一字不拉的通读一遍甚至多遍，至少做到能对Android摸着头脑，并且碰到问题的时候，能够快速想起在哪里可以找到，回来深刻阅读。

而API文档方面，Android做的算是还不错了。基本上每个类，每个接口，都有标准而详尽的说明，在一些尤为重要的类中，还具有大量的学习性的内容，不和Symbian似的，有太多的太监类，只有光秃秃的一个函数，一行文档说明都没有。整个文档结构是按照Java包来组织的，本身Java包命名的结构性和可读性很强，找起来也颇为方便。

很多人对SDK文档有抵触情绪，我想，有两方面的原因。一则是SDK文档普遍缺少文学性，麻木不仁的八股文，难以下咽。Android在这方面做得算是乏善可陈，虽然算不上文采华丽，但还是挺适合阅读的。另一则，就会是语言方面的原因了。SDK文档多为英语，偶尔像MSDN这样有中文的，也停留在机器翻译的水平上，阅读起来颇为难受。特地在网上搜了下，找到一些翻译SDK的中文文档，比如 这里。虽然是基于1.5 r1版本SDK所著，稍显过时，但翻译的还是有小用心的，作为辅助，也不失为一份好资料，特代表广大看官向这些为人民福利着想的同志致敬。

Tutorials

光说不练假把式，除了读，在入门阶段，写也是一项不能少的运动。同样是在SDK中，Android提供了一组Tutorials和一些列的Samples，详见： resources/index.html。

Tutorials很简单， Hello World只是在教你如何在eclipse中，在ADT的帮助下，创建一个Android项目。相比之下， Hello Views复杂了些，它集中展示了几种标准的Android Layout 样式是如何构建的，很多时候，你都是在这些样式下扩展所需的UI。

Hello Localization，是教你如何使用资源的，做完这个，就可以了解Android的资源有多杀～。最后收官的是一个更为完整的 Notepad Tutorial，它展示了很多Android的核心机制，比如基于Intent的Activity整合，Activity的生命周期等。迈过这个Tutorial，欢迎你，进入Android的大门。

当然，做完Tutorials，对于Android而言，只是管中窥豹略见一斑。在SDK中，还提供了一系列的Samples。可以根据自己的需求，挑选合适的Sample编译运行和学习。但其中，有一个是不论你做什么，都需要必看必读必熟悉的，就是 API Demos。在这个Sample中，集中展示了Android重点功能的API使用，把这个Sample用熟悉，需要做什么的时候过去找一下就可以很快的入手了。

源码

到这里，很多看官一定很不屑，前面所谓的学习入门介绍，只不过是围着SDK打转。其实，事实也是如此，SDK中包含的内容是真的非常重要，我只是期望通过一些简短的介绍，激起一些初学者的重视，如是而已。

当然，SDK每一个平台都有，没什么稀罕的。但Android有另一个非常稀罕而值钱的看家法宝，就是源代码。从Android Source的主站上： http://source.android.com/，你可以获得整个平台的源码以及相关介绍。非常苦口婆心的期望大家都去down一份源码放在机器上，哪怕你不需要进行修改编译，放在机器上当百科全书也是远胜于任何一本Android教学书籍的。本系列文章后续很多内容，都是从源码中学习到的一些浅薄见识。

对于大部分开发者都有学习价值的源码，主要在源码的 frameworks和 packages目录下。前者包含的是平台核心的一些实现，比如你需要自定义一个控件，也许你就可以翻到一个系统控件的实现中去，看看它是怎么来做的。后者包含一些系统的应用实现，比如你想做个播放器，也许你可以先去参考参考系统自带的是具体怎么做的。这样的实现，即便不算是最华美，至少也是最标准，其价值不容小视。

另外，你也可以把它当个 代码库来使，不会使用某个类，grep一把，也许就能获得一份最漂亮的Sample。当然，如果你有时候对某些系统机制表示费解，抑或有一些bug不知道源头在哪，都可以跟着源码顺藤摸瓜的搞清楚。这样的好东西，可不是每个平台都能够享用的。

其他

论坛，其实对于开发和学习都是很重要的资源。毕竟，所有的资料都是死的，只有人是活得，能够最大限度的因地制宜解决问题。

只不过，标准的官方论坛，放在Google Group上，已经惆怅的被盾了。中文论坛方面，没有特别优秀和活跃的，这一方面是由于Android的发展现状还不算很磅礴，另一方面是由于Android的开发相对于Symbian而言，奇技淫巧少了很多，没有那么多好问的。也许你可以去去csdn这样的传统论坛，或者 eoe这样专门的论坛。有的时候，还是多少能获得一些帮助的。

书籍方面，真没有什么推荐，豆瓣上 搜索一下，你可以看到，目前的书籍，基本上还是集中在SDK使用层面上，很少有解析的很透彻，做的很深入的。而SDK的使用，看SDK的文档就足够了，如果实在对e文不感冒，买一两本评价不太差的中文书籍，放着翻翻也还是挺好。

更进一步，也许可以读读一些经验性的文档，去Google Code上搜索一些代码回来看看。比如，SDK文档中，有个经验性文档的集合： resources/articles/index.html，就可以翻看一下。

最后，更多的一切还需要自己在工程和思考中，慢慢总结。相信，好的代码，会垂青一个勤于动手和思考的人。