引言

通過(guò)前面兩篇：

• Android 開(kāi)發(fā)之旅：環(huán)境搭建及HelloWorld

• Android 開(kāi)發(fā)之旅：HelloWorld項(xiàng)目的目錄結(jié)構(gòu)

我 們對(duì)android有了個(gè)大致的了解，知道如何搭建android的環(huán)境及簡(jiǎn)單地寫(xiě)一個(gè)HelloWorld程序，而且知道一個(gè)android項(xiàng)目包括哪 些文件夾和文件及相應(yīng)的作用。本篇將站在頂級(jí)的高度——架構(gòu)，來(lái)看android。我開(kāi)篇就說(shuō)了，這個(gè)系列適合0基礎(chǔ)的人且我也是從0開(kāi)始按照這個(gè)步驟來(lái) 學(xué)的，談架構(gòu)是不是有點(diǎn)螳臂擋車(chē)，自不量力呢？我覺(jué)得其實(shí)不然，如果一開(kāi)始就對(duì)整個(gè)android的架構(gòu)了然于胸，就不會(huì)誤入歧途，能夠很好地把握全局。 本文的主題如下：

• 1、架構(gòu)圖直觀
• 2、架構(gòu)詳解
  • 2.1、Linux Kernel
  • 2.1、Android Runtime
  • 2.3、Libraries
  • 2.4、Application Framework
  • 2.5、Applications
• 3、總結(jié)

1、架構(gòu)圖直觀

下面這張圖展示了Android系統(tǒng)的主要組成部分：

圖1、Android系統(tǒng)架構(gòu)(來(lái)源于：android sdk)

可以很明顯看出，Android系統(tǒng)架構(gòu)由5部分組成，分別是：Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications。第二部分將詳細(xì)介紹這5個(gè)部分。

2、架構(gòu)詳解

現(xiàn)在我們拿起手術(shù)刀來(lái)剖析各個(gè)部分。其實(shí)這部分SDK文檔已經(jīng)幫我們做得很好了，我們要做的就是拿來(lái)主義，然后再加上自己理解。下面自底向上分析各層。

2.1、Linux Kernel

Android基于Linux 2.6提供核心系統(tǒng)服務(wù)，例如：安全、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧、驅(qū)動(dòng)模型。Linux Kernel也作為硬件和軟件之間的抽象層，它隱藏具體硬件細(xì)節(jié)而為上層提供統(tǒng)一的服務(wù)。

如果你學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知道OSI/RM，就會(huì)知道分層的好處就是使用下層提供的服務(wù)而為上層提供統(tǒng)一的服務(wù)，屏蔽本層及以下層的差異，當(dāng)本層及以下層發(fā)生了變化不會(huì)影響到上層。也就是說(shuō)各層各司其職，各層提供固定的SAP(Service Access Point)，專(zhuān)業(yè)點(diǎn)可以說(shuō)是高內(nèi)聚、低耦合。

如果你只是做應(yīng)用開(kāi)發(fā)，就不需要深入了解Linux Kernel層。

2.2、Android Runtime

Android 包含一個(gè)核心庫(kù)的集合，提供大部分在Java編程語(yǔ)言核心類(lèi)庫(kù)中可用的功能。每一個(gè)Android應(yīng)用程序是Dalvik虛擬機(jī)中的實(shí)例，運(yùn)行在他們自己 的進(jìn)程中。Dalvik虛擬機(jī)設(shè)計(jì)成，在一個(gè)設(shè)備可以高效地運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)。Dalvik虛擬機(jī)可執(zhí)行文件格式是.dex，dex格式是專(zhuān)為Dalvik 設(shè)計(jì)的一種壓縮格式，適合內(nèi)存和處理器速度有限的系統(tǒng)。

大多數(shù)虛擬機(jī)包括JVM都是基于棧的，而Dalvik虛擬機(jī)則是基于寄存器的。 兩種架構(gòu)各有優(yōu)劣，一般而言，基于棧的機(jī)器需要更多指令，而基于寄存器的機(jī)器指令更大。dx 是一套工具，可以將 Java .class 轉(zhuǎn)換成 .dex 格式。一個(gè)dex文件通常會(huì)有多個(gè).class。由于dex有時(shí)必須進(jìn)行最佳化，會(huì)使文件大小增加1-4倍，以O(shè)DEX結(jié)尾。

Dalvik虛擬機(jī)依賴(lài)于Linux 內(nèi)核提供基本功能，如線程和底層內(nèi)存管理。

2.3、Libraries

Android包含一個(gè)C/C++庫(kù)的集合，供Android系統(tǒng)的各個(gè)組件使用。這些功能通過(guò)Android的應(yīng)用程序框架(application framework)暴露給開(kāi)發(fā)者。下面列出一些核心庫(kù)：

• 系統(tǒng)C庫(kù)——標(biāo)準(zhǔn)C系統(tǒng)庫(kù)(libc)的BSD衍生，調(diào)整為基于嵌入式Linux設(shè)備
• 媒體庫(kù)——基于PacketVideo的OpenCORE。這些庫(kù)支持播放和錄制許多流行的音頻和視頻格式，以及靜態(tài)圖像文件，包括MPEG4、 H.264、 MP3、 AAC、 AMR、JPG、 PNG
• 界面管理——管理訪問(wèn)顯示子系統(tǒng)和無(wú)縫組合多個(gè)應(yīng)用程序的二維和三維圖形層
• LibWebCore——新式的Web瀏覽器引擎,驅(qū)動(dòng)Android 瀏覽器和內(nèi)嵌的web視圖
• SGL——基本的2D圖形引擎
• 3D庫(kù)——基于OpenGL ES 1.0 APIs的實(shí)現(xiàn)。庫(kù)使用硬件3D加速或包含高度優(yōu)化的3D軟件光柵
• FreeType ——位圖和矢量字體渲染
• SQLite ——所有應(yīng)用程序都可以使用的強(qiáng)大而輕量級(jí)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)引擎

2.4、Application Framework

通過(guò)提供開(kāi)放的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Android使開(kāi)發(fā)者能夠編制極其豐富和新穎的應(yīng)用程序。開(kāi)發(fā)者可以自由地利用設(shè)備硬件優(yōu)勢(shì)、訪問(wèn)位置信息、運(yùn)行后臺(tái)服務(wù)、設(shè)置鬧鐘、向狀態(tài)欄添加通知等等，很多很多。

開(kāi)發(fā)者可以完全使用核心應(yīng)用程序所使用的框架APIs。應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)旨在簡(jiǎn)化組件的重用，任何應(yīng)用程序都能發(fā)布他的功能且任何其他應(yīng)用程序可以使用這些功能(需要服從框架執(zhí)行的安全限制)。這一機(jī)制允許用戶(hù)替換組件。

所有的應(yīng)用程序其實(shí)是一組服務(wù)和系統(tǒng)，包括：

• 視圖(View)——豐富的、可擴(kuò)展的視圖集合，可用于構(gòu)建一個(gè)應(yīng)用程序。包括包括列表、網(wǎng)格、文本框、按鈕，甚至是內(nèi)嵌的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器
• 內(nèi)容提供者(Content Providers)——使應(yīng)用程序能訪問(wèn)其他應(yīng)用程序(如通訊錄)的數(shù)據(jù)，或共享自己的數(shù)據(jù)
• 資源管理器(Resource Manager)——提供訪問(wèn)非代碼資源，如本地化字符串、圖形和布局文件
• 通知管理器(Notification Manager)——使所有的應(yīng)用程序能夠在狀態(tài)欄顯示自定義警告
• 活動(dòng)管理器(Activity Manager)——管理應(yīng)用程序生命周期,提供通用的導(dǎo)航回退功能

2.5、Applications

Android裝配一個(gè)核心應(yīng)用程序集合，包括電子郵件客戶(hù)端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人和其他設(shè)置。所有應(yīng)用程序都是用Java編程語(yǔ)言寫(xiě)的。更加豐富的應(yīng)用程序有待我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)！

3、總結(jié)

從 上面我們知道Android的架構(gòu)是分層的，非常清晰，分工很明確。Android本身是一套軟件堆疊(Software Stack)，或稱(chēng)為「軟件疊層架構(gòu)」，疊層主要分成三層：操作系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用程序。從上面我們也看到了開(kāi)源的力量，一個(gè)個(gè)熟悉的開(kāi)源軟件在這里貢獻(xiàn) 了自己的一份力量。

現(xiàn)在我們對(duì)android的系統(tǒng)架構(gòu)有了一個(gè)整體上的了解，我將用一個(gè)例子來(lái)深入體會(huì)一下，但是考慮到此系列希望0基礎(chǔ)的人也能看懂，在介紹例子之前將介紹一下Android應(yīng)用程序的原理及一些術(shù)語(yǔ)，可能需要幾篇來(lái)介紹。敬請(qǐng)關(guān)注！

作者：吳秦
出處：http://www.cnblogs.com/skynet/
本文基于署名 2.5 中國(guó)大陸許可協(xié)議發(fā)布，歡迎轉(zhuǎn)載，演繹或用于商業(yè)目的，但是必須保留本文的署名吳秦(包含鏈接).

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android开发之旅：android架构的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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