Android開發(fā)之旅：Android架構
1 架構圖直觀
下面這張圖展示了Android系統(tǒng)的主要組成部分：
可以很明顯看出，Android系統(tǒng)架構由5部分組成，分別是：Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications。第二部分將詳細介紹這5個部分。
2、架構詳解
現(xiàn)在我們拿起手術刀來剖析各個部分。其實這部分SDK文檔已經(jīng)幫我們做得很好了，我們要做的就是拿來主義，然后再加上自己理解。下面自底向上分析各層。
2.1、Linux Kerne
Android基于Linux 2.6提供核心系統(tǒng)服務，例如：安全、內存管理、進程管理、網(wǎng)絡堆棧、驅動模型。Linux Kernel也作為硬件和軟件之間的抽象層，它隱藏具體硬件細節(jié)而為上層提供統(tǒng)一的服務。
如果你學過計算機網(wǎng)絡知道OSI/RM，就會知道分層的好處就是使用下層提供的服務而為上層提供統(tǒng)一的服務，屏蔽本層及以下層的差異，當本層及以下層發(fā)生了變化不會影響到上層。也就是說各層各司其職，各層提供固定的SAP（Service Access Point），專業(yè)點可以說是高內聚、低耦合。
如果你只是做應用開發(fā)，就不需要深入了解Linux Kernel層。
2.2、Android Runtime
Android包含一個核心庫的集合，提供大部分在Java編程語言核心類庫中可用的功能。每一個Android應用程序是Dalvik虛擬機中的實例，運行在他們自己的進程中。Dalvik虛擬機設計成，在一個設備可以高效地運行多個虛擬機。Dalvik虛擬機可執(zhí)行文件格式是.dex，dex格式是專為Dalvik設計的一種壓縮格式，適合內存和處理器速度有限的系統(tǒng)。
大多數(shù)虛擬機包括JVM都是基于棧的，而Dalvik虛擬機則是基于寄存器的。兩種架構各有優(yōu)劣，一般而言，基于棧的機器需要更多指令，而基于寄存器的機器指令更大。dx 是一套工具，可以將 Java .class 轉換成 .dex 格式。一個dex文件通常會有多個.class。由于dex有時必須進行***化，會使文件大小增加1-4倍，以ODEX結尾。
Dalvik虛擬機依賴于Linux 內核提供基本功能，如線程和底層內存管理。
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2.3、Libraries
Android包含一個C/C++庫的集合，供Android系統(tǒng)的各個組件使用。這些功能通過Android的應用程序框架（application framework）暴露給開發(fā)者。下面列出一些核心庫：
系統(tǒng)C庫——標準C系統(tǒng)庫（libc）的BSD衍生，調整為基于嵌入式Linux設備
媒體庫——基于PacketVideo的OpenCORE。這些庫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——管理訪問顯示子系統(tǒng)和無縫組合多個應用程序的二維和三維圖形層
LibWebCore——新式的Web瀏覽器引擎,驅動Android 瀏覽器和內嵌的web視圖
SGL——基本的2D圖形引擎
3D庫——基于OpenGL ES 1.0 APIs的實現(xiàn)。庫使用硬件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 ——所有應用程序都可以使用的強大而輕量級的關系數(shù)據(jù)庫引擎
2.4、Application Framework
通過提供開放的開發(fā)平臺，Android使開發(fā)者能夠編制極其豐富和新穎的應用程序。開發(fā)者可以自由地利用設備硬件優(yōu)勢、訪問位置信息、運行后臺服務、設置鬧鐘、向狀態(tài)欄添加通知等等，很多很多。
開發(fā)者可以完全使用核心應用程序所使用的框架APIs。應用程序的體系結構旨在簡化組件的重用，任何應用程序都能發(fā)布他的功能且任何其他應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）。這一機制允許用戶替換組件。
所有的應用程序其實是一組服務和系統(tǒng)，包括：
視圖（View）——豐富的、可擴展的視圖集合，可用于構建一個應用程序。包括包括列表、網(wǎng)格、文本框、按鈕，甚至是內嵌的網(wǎng)頁瀏覽器
內容提供者（Content Providers）——使應用程序能訪問其他應用程序（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）——使所有的應用程序能夠在狀態(tài)欄顯示自定義警告
活動管理器（Activity Manager）——管理應用程序生命周期,提供通用的導航回退功能
2.***pplications
Android裝配一個核心應用程序集合，包括電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人和其他設置。所有應用程序都是用Java編程語言寫的。更加豐富的應用程序有待我們去開發(fā)！
3、總結
從上面我們知道Android的架構是分層的，非常清晰，分工很明確。Android本身是一套軟件堆疊(Software Stack)，或稱為「軟件疊層架構」，疊層主要分成三層：操作系統(tǒng)、中間件、應用程序。從上面我們也看到了開源的力量，一個個熟悉的開源軟件在這里貢獻了自己的一份力量。
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