【Xamarin开发 Android 系列 4】 Android 基础知识
什么是Android?
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Android一詞的本義指“機器人”,同時也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺的開源手機操作系統的名稱,該平臺由操作系統、中間件、用戶界面和應用軟件組成,而且不存在任何以往阻礙移動產業創新的專有權障礙,號稱是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件。
Android是一種以Linux為基礎的開放源代碼操作系統,主要使用于便攜設備。目前尚未有統一中文名稱,中國大陸地區較多人使用“安卓”或“安致”。Android操作系統最初由Andy Rubin開發,最初主要支持手機。2005年由Google收購注資,并組建開放手機聯盟開發改良,逐漸擴展到平板電腦及其他領域上。Android的主要競爭對手是蘋果公司的iOS以及RIM的Blackberry OS。2011年第一季度,Android在全球的市場份額首次超過塞班系統,躍居全球第一。 2012年2月數據,Android占據全球智能手機操作系統市場52.5%的份額,中國市場占有率為68.4%。
什么是Android手機?
Android手機就是運行在谷歌Android手機操作系統上的手機,統稱為Android手機,也可稱為gphone手機。
名稱來源
Android一詞最早出現于法國作家利爾亞當(Auguste Villiers de l'Isle-Adam)在1886年發表的科幻小說《未來夏娃》(L'ève future)中。他將外表像人的機器起名為Android。Android的Logo是由Ascender公司設計的。其中的文字使用了Ascender公司專門制作的稱之為“Droid ” 的字體。Android是一個全身綠色的機器人,綠色也是Android的標志。顏色采用了PMS 376C和RGB中十六進制的#A4C639來繪制,這是Android操作系統的品牌象徵。有時候,它們還會使用純文字的Logo。
版本類型
Android在正式發行之前,最開始擁有兩個內部測試版本,并且以著名的機器人名稱來對其進行命名,它們分別是:阿童木(Android Beta),發條機器人(Android 1.0)。后來由于涉及到版權問題,谷歌將其命名規則變更為用甜點作為它們系統版本的代號的命名方法。甜點命名法開始于 Android 1.5 發布的時候。作為每個版本代表的甜點的尺寸越變越大,然后按照26個字母數序:紙杯蛋糕(Android 1.5),甜甜圈(Android 1.6),松餅(Android 2.0/2.1),凍酸奶(Android 2.2),姜餅(Android 2.3),蜂巢(Android 3.0),冰激凌三明治(Android 4.0),根據最新消息新一代Android版本將命名為果凍豆(Jelly Bean)。
各版本發布時間
| Android版本 | 發布日期 |
| Android 1.0 | 2008年9月 |
| Android 1.5 Cupcake(紙杯蛋糕) | 2009年4月30日 |
| Android 1.6 Donut(甜甜圈) | 2009年9月15日 |
| Android 2.0/2.0.1/2.1 Eclair(松餅) | 2009年10月26日 |
| Android 2.2/2.2.1 Froyo(凍酸奶) | 2010年5月20日 |
| Android 2.3 Gingerbread(姜餅) | 2010年12月7日 |
| Android 3.0 Honeycomb(蜂巢) | 2011年2月2日 |
| Android 3.1?Honeycomb(蜂巢) | 2011年5月11日 |
| Android 3.2?Honeycomb(蜂巢) | 2011年7月13日 |
| Android 4.0?Ice Cream Sandwich(冰激凌三明治) | 2011年10月19日 |
| Android 4.1?Jelly Bean(果凍豆) | 2012年6月28日 |
| Android 4.2?Jelly Bean(果凍豆) | 2012年10月30日 |
| Android 4.3 Jelly Bean(果凍豆) | 2013年7月24日 |
| Android 4.4 KitCat(巧克力) | 2013年10月31日 |
| Android 5.0 Lolipop(棒棒糖) | 2014年10月15日 |
| Android 5.1 Lolipop(棒棒糖) | 2015年3月10日 |
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Android平臺優勢
1)、開放性
在優勢方面,Android平臺首先就是其開放性,開發的平臺允許任何移動終端廠商加入到Android聯盟中來。顯著的開放性可以使其擁有更多的開發者,隨著用戶和應用的日益豐富,一個嶄新的平臺也將很快走向成熟。
開放性對于Android的發展而言,有利于積累人氣,這里的人氣包括消費者和廠商,而對于消費者來講,最大的受益正是豐富的軟件資源。開放的平臺也會帶來更大競爭,如此一來,消費者將可以用更低的價位購得心儀的手機。
2)、掙脫運營商的束縛
在過去很長的一段時間,特別是在歐美地區,手機應用往往受到運營商制約,使用什么功能接入什么網絡,幾乎都受到運營商的控制。自從 iPhone上市,用戶可以更加方便地連接網絡,運營商的制約減少。隨著EDGE、HSDPA這些2G至3G移動網絡的逐步過渡和提升,手機隨意接入網絡已不是運營商口中的笑談。
3)、豐富的硬件選擇
這一點還是與Android平臺的開放性相關,由于Android的開放性,眾多的廠商會推出千奇百怪,功能特色各具的多種產品。功能上的差異和特色,卻不會影響到數據同步、甚至軟件的兼容。好比你從諾基亞Symbian風格手機一下改用蘋果iPhone,同時還可將Symbian 中優秀的軟件帶到iPhone上使用、聯系人等資料更是可以方便地轉移。
4)、不受任何限制的開發商
Android平臺提供給第三方開發商一個十分寬泛、自由的環境。因此不會受到各種條條框框的阻撓,可想而知,會有多少新穎別致的軟件會誕生。但也有其兩面性,血腥、暴力、**方面的程序和游戲如何控制正是留給Android難題之一。
5)、無縫結合的Google應用
如今叱咤互聯網的Google已經走過10年度歷史。從搜索巨人到全面的互聯網滲透,Google服務如地圖、郵件、搜索等已經成為連接用戶和互聯網的重要紐帶,而Android平臺手機將無縫結合這些優秀的Google服務。
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Android研發歷史
2005年
Google收購了成立僅22個月的高科技企業Android公司。
2007年
11月5日,谷歌公司正式向外界展示了這款名為Android的操作系統,并且在這天谷歌宣布建立一個全球性的聯盟組織,該組織由34家手機制造商、軟件開發商、電信運營商以及芯片制造商共同組成。這一聯盟將支持谷歌發布的手機操作系統以及應用軟件,將共同開發Android系統的開放源代碼。
2008年
5月28日,Patrick Brady于Google I/O大會上提出Android HAL架構圖。
8月18日,Android獲得美國聯邦通信委員會的批準。
9月22日,谷歌正式對外發布第一款Android手機——HTC G1。
9月23日,谷歌發布Android1.0。
9月24日,全球業界都表示不看好Android操作系統,并且聲稱最多1年,Android就會被Google關閉。
2009年
4月30日,Android1.5正式發布。
5月10日,HTC G1和HTC G2市場大賣,成為僅次于iPhone的熱門機型。
9月25日,Android1.6正式發布。
9月29日,HTC Hero G3廣受歡迎,成為全球最受歡迎的機型。
10月28日,Android 2.0 智能手機操作系統正式發布。
11月10日,由于Android的火熱,Android平臺出現第一個惡意間諜軟件:Mobile Spy。
2010年
1月7日,Google發布了旗下第一款自主品牌手機:Nexus one(HTC G5)。
1月,谷歌與Linux基金會就Linux內核的同步和維護意見不一致而產生了矛盾。
2月3日,Linux內核開發者Greg Kroah-Hartman將Android的驅動程序從Linux內核“狀態樹”上除去。
5月19日,Google正式對外發布Android2.2智能操作系統。
5月20日,Google對外正式展示了搭載Android系統的智能電視-Google TV,該電視為全球首臺智能電視。
7月1日,Google宣布正式與雅虎、亞馬遜合作,并且在Android上推出多項Kindle服務和雅虎服務。
7月9日,美國NDP集團調查顯示,Android系統已占據了美國手機市場28%的份額,全球17%的市場份額。
8月12日,Android平臺出現第一個木馬病毒:Trojan-SMS.AndroidOS.FakePlayer.a。
9月,Android應用數量超過9萬個。
9月21日,Google對外公布數據,每日銷售的Android設備的新用戶數達到20萬。
10月26日,Google宣布Android達到第一個里程碑:電子市場上Android應用數量達到10萬個。
12月7日,Google正式發布Android2.3操作系統。
2011年
1月,Google對外宣布Android Market上的應用數量超過20萬。
1月,Google對外公布數據,每日Android設備的新用戶數達到了30萬。
2月,美國移動用戶36%擁有智能手機。當中,48%的智能手機用戶選擇Android智能手機。約32.1%的智能手機用戶選擇了蘋果iPhone。黑莓及其它智能手機占有11.6%的份額。
2月2日,Android3.0正式發布。
2月3日,谷歌發布了專用于平板電腦的Android 3.0蜂巢系統。
6月,Android在日本的智能手機操作系統市場占有率達到57%。
7月,Android在歐洲的智能手機操作系統市場占有率達到了22.3%
7月,Google對外公布數據,Android每天的新用戶達到55萬,Android設備用戶總數達1.35億。
8月,谷歌收購摩托羅拉移動。
8月,Google對外宣布Android Market上的應用數量超過30萬。
8月2日,Android手機已占據全球智能機市場48%的份額,并在亞太地區市場占據統治地位,終結了Symbian(塞班系統)的霸主地位,躍居全球第一。
8月,Android在韓國的智能手機操作系統市場占有率達到了95%。
8月,Android系統在35個國家市場占有率第一,平均市場占有率達到48%。
8月,Android系統成為亞太地區第一大系統,市場占有率為亞太地區第一大。
9月,Android在美國的智能手機操作系統市場占有率達到43%。
10月19日,谷歌正式發布Android 4.0操作系統。
11月,Android Market上提交審核的應用程序數量達到50萬。
11月初,谷歌對Android Market上的應用程序進行了大清理,據統計,此次共清理了約18萬個應用程序,包括流氓應用、病毒軟件、侵犯版權、低質量和濫竽充數的各種程序,谷歌將這一系列應用刪除后,使得Android市場中的優質應用程序總數到31.5萬。
11月15日,Android在中國大陸的智能手機操作系統市場占有率達到了58%。
11月20日,谷歌宣布啟動了Android Market應用審核、取締、清掃行為,定期對電子市場上存在的不合格、低質量、違法惡意的應用程序進行清理。
11月18日,美國NPD數據顯示,Android和iOS平臺上的游戲占有率都首度超過任天堂的DS掌機和索尼的PSP掌機,手機游戲玩家也超過了掌機玩家,游戲開發商更傾向于向Android和iOS手機上開發游戲。
11月18日,谷歌報告顯示,通過谷歌服務器激活的Android設備用戶總數已經超過2億,每天激活的新用戶數超過55萬,而這僅僅是通過谷歌服務器激活的用戶設備數。
12月9日,Google對外宣布,Android Market的累計下載量已經突破100億次,平均每月的下載量為10億次。
12月18日,Google移動事業部副總裁Andy Rubin表示,每天激活的Android設備已達到70萬部。
12月26日,Andy Rubin通過Twitter宣布,圣誕節的前兩天24日和25日,共有370萬部Android設備被激活。
2012年
1月4日,數據顯示,Android Market上的應用程序數量突破40萬個,每4個月增加10萬個應用程序
1月5,數據顯示,在谷歌電子市場上登記的Android開發者已經達到了10萬名。
1月20日,谷歌報告顯示,通過谷歌服務器激活的Android設備用戶總數已經超過2.5億,距離去年11月的數量,在短短2個月時間內全球共賣出5000萬臺安卓設備,平均每秒鐘就賣出10臺安卓設備。
2月4日,comScore等數據市場研究機構的數據顯示,安卓在美國手機市場的占有率達到了47.3%。
2月5日,美國聯邦政府宣布成立專門的Android實驗室進行適用于軍方的Android第三方ROM的定制工作。
2月15日,美國聯邦政府總務署宣布已經采購了2萬臺Android手機供政府人員使用。
2月22日,Android在中國大陸的智能手機操作系統市場占有率達到了68.4%。
2月28日,谷歌正式宣布,Android設備每天激活量達到85萬臺,通過谷歌服務器激活的Android設備用戶總數突破3億臺,距離2012年1月的數量,在短短1個月時間內全球共賣出5000萬臺安卓設備,平均每秒鐘就賣出15臺安卓設備。
2月28日,谷歌官方數據顯示,Android電子市場(Android Market)上的應用程序數量已經突破45萬個,一年內增加30萬個。
3月1日,Google對外宣布,Android Market的累計下載量已經突破130億次。
3月4日,Android在印度的智能手機操作系統市場占有率達到了34%。
4月4日,Android在美國市場的占有率增長到了50.1%。
5月1日,Android在東南亞各國的平均份額達到了49%。
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Android系統架構
Android的系統架構和其它操作系統一樣,采用了分層的架構。android分為四個層,從高層到低層分別是應用程序層、應用程序框架層、系統運行庫層和linux核心層。
Android是以Linux為核心的手機操作平臺,作為一款開放式的操作系統,隨著Android的快速發展,如今已允許開發者使用多種編程語言來開發Android應用程序,而不再是以前只能使用Java開發Android應用程序的單一局面,因而受到眾多開發者的歡迎,成為真正意義上的開放式操作系統。
在Android中,開發者可以使用Java作為編程語言來開發應用程序,也可以通過NDK使用C/C++作為編程語言來開發應用程序,也可使用SL4A來使用其他各種腳本語言進行編程(如:python、lua、tcl、php等等),還有其他諸如:Qt(qt for android)、Mono(mono for android)等一些著名編程框架也開始支持Android編程,甚至通過MonoDroid,開發者還可以使用C#作為編程語言來開發應用程序。另外,谷歌還在2009年特別發布了針對初學者的Android Simple語言,該語言類似Basic語言。而在網頁編程語言方面,JavaScript,ajax,HTML5,jquery、sencha、dojo、mobl、PhoneGap等等都已經支持Android開發。
而在Android系統底層方面,Android使用C/C++作為開發語言。
應用程序(部分)
早期的Android應用程序開發,通常通過Android SDK(Android軟件開發包)下使用Java作為編程語言來開發應用程序,但通過不同的軟件開發包,則使用的編程語言也不同。
例如開發者可以通過Android NDK(Android Native開發包)使用C語言或者C++語言來作為編程語言開發應用程序。同時谷歌還推出了適合初學者編程使用的Simple語言,該語言類似微軟公司的Visual Basic語言。此外,谷歌公司還推出了Google App Inventor開發工具,該開發工具可以快速地構建應用程序,方便新手開發者。
Java開發方面
Android支持使用Java作為編程語言來開發應用程序,而Android的Java開發方面從接口到功能,都有層出不窮的變化。考慮到Java虛擬機的效率和資源占用,谷歌重新設計了Android的Java,以便能提高效率和減少資源占用,因而與J2ME等不同。 Android結構其中Activity等同于J2ME的MIDlet,一個 Activity 類(Class)負責創建視窗(Windows),一個活動中的Activity就是在 foreground(前景)模式,背景運行的程序叫做Service。兩者之間通過由ServiceConnection和AIDL連結,達到復數程序同時運行效果。如果運行中的 Activity 全部畫面被其他 Activity 取代時,該 Activity 便被停止(Stopped),甚至被系統清除(Kill)。
View等同于J2ME的Displayable,程序人員可以通過 View 類與“XML layout”檔將UI放置在視窗上,Android 1.5的版本可以利用 View 打造出所謂的 Widgets,其實Widget只是View的一種,所以可以使用xml來設計layout,HTC的Android Hero手機即含有大量的widget。至于ViewGroup 是各種layout 的基礎抽象類(abstract class),ViewGroup之內還可以有ViewGroup。View的構造函數不需要再Activity中調用,但是Displayable的是必須的,在Activity 中,要通過findViewById()來從XML 中取得View,Android的View類的顯示很大程度上是從XML中讀取的。View 與事件(event)息息相關,兩者之間通過Listener 結合在一起,每一個View都可以注冊一個event listener,例如:當View要處理用戶觸碰(touch)的事件時,就要向Android框架注冊View.OnClickListener。另外還有BitMap等同于J2ME的Image。
C/C++開發方面
早期的Android開發只支持Java作為編程語言開發應用程序,因而使得其他語言開發者只能望而卻步。2010年4月,谷歌正式對開發者發布了Android NDK,NDK允許開發者使用C/C++作為編程語言來為Android開發應用程序,初版的NDK使得開發者看到了C/C++在Android開發中的希望。
但是,當前版本的NDK在功能上還有很多局限性:NDK并沒有提供對應用程序生命周期的維護;NDK也不提供對Android系統中大量系統事件的支持;對于作為應用程序交互接口的UI API,當前版本的NDK中也沒有提供。但是相對于初版的NDK,現在的NDK已經進行了許多重大的功能改進。
由此可見,NDK仍然需要完善和發展,相信未來隨著NDK的發展,NDK可以做得更多更好。
中介軟件
操作系統與應用程序的溝通橋梁,應用分為兩層:函數層(Library)和虛擬機(Virtual Machine)。 Bionic是 Android 改良libc的版本。Android 同時包含了Webkit,所謂的Webkit 就是Apple Safari 瀏覽器背后的引擎。Surface flinger 是就2D或3D的內容顯示到屏幕上。Android使用工具鏈(Toolchain)為Google自制的Bionic Libc。
Android采用OpenCORE作為基礎多媒體框架。OpenCORE可分7大塊:PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。
Android 使用skia 為核心圖形引擎,搭配OpenGL/ES。skia與Linux Cairo功能相當,但相較于Linux Cairo, skia 功能還只是雛形的。2005年Skia公司被Google收購,2007年初,Skia GL源碼被公開,目前Skia 也是Google Chrome 的圖形引擎。
Android的多媒體數據庫采用SQLite數據庫系統。數據庫又分為共用數據庫及私用數據庫。用戶可通過ContentResolver類(Column)取得共用數據庫。
Android的中間層多以Java 實現,并且采用特殊的Dalvik 虛擬機(Dalvik Virtual Machine)。Dalvik虛擬機是一種“暫存器型態”(Register Based)的Java虛擬機,變量皆存放于暫存器中,虛擬機的指令相對減少。
Dalvik虛擬機可以有多個實例(instance), 每個Android應用程序都用一個自屬的Dalvik虛擬機來運行,讓系統在運行程序時可達到優化。Dalvik 虛擬機并非運行Java字節碼(Bytecode),而是運行一種稱為.dex格式的文件。
硬件抽像層
Android 的 HAL(硬件抽像層)是能以封閉源碼形式提供硬件驅動模塊。HAL 的目的是為了把 Android framework 與 Linux kernel 隔開,讓 Android 不至過度依賴 Linux kernel,以達成 kernel independent 的概念,也讓 Android framework 的開發能在不考量驅動程序實現的前提下進行發展。
HAL stub 是一種代理人(proxy)的概念,stub 是以 *.so 檔的形式存在。Stub 向 HAL“提供”操作函數(operations),并由 Android runtime 向 HAL 取得 stub 的 operations,再 callback 這些操作函數。HAL 里包含了許多的 stub(代理人)。Runtime 只要說明“類型”,即 module ID,就可以取得操作函數。
系統內核
Android 是運行于 Linux kernel之上,但并不是GNU/Linux。因為在一般GNU/Linux 里支持的功能,Android 大都沒有支持,包括Cairo、X11、Alsa、FFmpeg、GTK、Pango及Glibc等都被移除掉了。Android又以bionic 取代Glibc、以Skia 取代Cairo、再以opencore 取代FFmpeg 等等。Android 為了達到商業應用,必須移除被GNU GPL授權證所約束的部份,例如Android將驅動程序移到 userspace,使得Linux driver 與 Linux kernel徹底分開。bionic/libc/kernel/ 并非標準的kernel header files。Android 的 kernel header 是利用工具由 Linux kernel header 所產生的,這樣做是為了保留常數、數據結構與宏。
目前Android 的 Linux kernel控制包括安全(Security),存儲器管理(Memory Management),程序管理(Process Management),網絡堆棧(Network Stack),驅動程序模型(Driver Model)等。下載Android源碼之前,先要安裝其構建工具 Repo來初始化源碼。Repo 是 Android 用來輔助Git工作的一個工具。
安全權限機制
Android本身是一個權限分立的操作系統。在這類操作系統中,每個應用都以唯一的一個系統識別身份運行(Linux用戶ID與群組ID)。系統的各部分也分別使用各自獨立的識別方式。Linux就是這樣將應用與應用,應用與系統隔離開。
系統更多的安全功能通過權限機制提供。權限可以限制某個特定進程的特定操作,也可以限制每個URI權限對特定數據段的訪問。
Android安全架構的核心設計思想是,在默認設置下,所有應用都沒有權限對其他應用、系統或用戶進行較大影響的操作。這其中包括讀寫用戶隱私數據(聯系人或電子郵件),讀寫其他應用文件,訪問網絡或阻止設備待機等。
安裝應用時,在檢查程序簽名提及的權限,且經過用戶確認后,軟件包安裝器會給予應用權限。從用戶角度看,一款Android應用通常會要求如下的權限:
撥打電話、發送短信或彩信、修改/刪除SD卡上的內容、讀取聯系人的信息、讀取日程信的息,寫入日程數據、讀取電話狀態或識別碼、精確的(基于GPS)地理位置、模糊的(基于網絡獲取)地理位置、創建藍牙連接、對互聯網的完全訪問、查看網絡狀態,查看WiFi狀態、避免手機待機、修改系統全局設置、讀取同步設定、開機自啟動、重啟其他應用、終止運行中的應用、設定偏好應用、震動控制、拍攝圖片等。
一款應用應該根據自身提供的功能,要求合理的權限。用戶也可以分析一款應用所需權限,從而簡單判定這款應用是否安全。如一款應用是不帶廣告的單機版,也沒有任何附加的內容需要下載,那么它要求訪問網絡的權限就比較可疑。
轉載于:https://www.cnblogs.com/micro-chen/p/4717933.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【Xamarin开发 Android 系列 4】 Android 基础知识的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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