Android系统架构介绍

个人觉得对于Android开发者，在学习之前应该了解下Android系统架构，至少明白自己开发的是第几层，之后等有一定开发基础或是个人兴趣，可以尝试进行底层开发。

本文主要介绍Android系统架构及各层主要信息

 

1、Android系统架构

Android系统分为四层，从下往上分别是Linux Kernel、Libraries 和Android Runtime、Application Framework、Applications

系统架构图，如下

 

简单的说

Linux内核层为Android系统最底层，Android系统也是站在了linux2.6这个巨人的肩上，是Android系统同各种硬件接触的第一层。负责系统底层驱动，底层内存管理、网络协议等等。

 

Libraries和Android Runtime层为C++类库和Android核心库以及Dalvik虚拟机层。Android的2d、3d图片渲染、webkit核心、清凉数据库sqllite、媒体播放、嵌入式设备的c库等等底层c库都包含在此层。

 

Application Framework应用软件架构层，android应用软件开发者使用的sdk就是此层，开发中使用views、service、broadcast service、notify、activity等等管理都在这层完成。

 

Applications为应用层，android内置的maps、email、浏览器就属于此层，android开发者开发的程序也属于此层。

上面的四个层次，下层为上层服务，上层需要下层的支持，调用下层的服务。

 

各层更详细的介绍如下：

 

2、各层介绍

2.1 Linux 内核

Android的核心系统服务依赖于Linux 2.6内核，如安全性，内存管理，进程管理， 网络协议栈和驱动模型。Linux内核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。

 

2.2 程序库

Android包含一些C/C++库，这些库被Android系统中不同的组件使用。它们通过Android应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些核心库：

1) 系统C库 一个从BSD继承来的标准C系统函数库（libc），它是专门为linux嵌入式设备定制的。

2) 媒体库 基于PacketVideo's OpenCORE；该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制，同时支持静态图像文件。编码格式包括MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG。

3) Surface Manager 对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的无缝融合。

4) LibWebCore 一个最新的web浏览器引擎用，支持Android浏览器和一个可嵌入的web视图。

5) SGL 底层的2D图形引擎

6) 3D libraries 基于OpenGL ES 1.0 APIs实现；该库可以使用硬件3D加速（如果可用）或者使用高度优化的3D软加速。

7) Free Type  位图（bitmap）和矢量（vector）字体显示。

8) SQLite 一个对于所有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库引擎。

 

2.3 Android运行库

Android包括了一个核心库，该核心库提供了JAVA编程语言核心库的大多数功能。

每一个Android应用程序都在它自己的进程中运行，都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。Dalvik被设计成一个设备可以同时高效地运行多个虚拟系统。Dalvik虚拟机执行（.dex）Dalvik可执行文件，该格式文件针对小内存使用做了优化。同时虚拟机是基于寄存器的，所有的类都经由JAVA编译器编译，然后通过SDK中的"dx"工具转化成.dex格式由虚拟机执行。

Dalvik虚拟机依赖于linux内核的一些功能，比如线程机制和底层内存管理机制。

 

2.4 应用程序框架

通过提供开放的开发平台，Android允许用户创建足够丰富和新颖的程序。开发这可以方便的利用设备硬件、访问位置信息、运行后台服务、设置报警、在状态栏添加通知等等。

开发人员也可以完全访问核心应用程序所使用的API框架。该应用程序的架构设计简化了组件的重用；任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块（不过得遵循框架的安全性限制）。同样，该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。

隐藏在每个应用后面的是一系列的服务和系统,其中包括；

1) 丰富而又可扩展的视图（Views），可以用来构建应用程序、它包括列表（lists）、网格（grids）、文本框（textboxes）、按钮（buttons）、甚至可嵌入的web浏览器。

2) 内容提供器（ContentProviders）使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据（如联系人数据库），或者共享它们自己的数据

3) 资源管理器（ResourceManager）提供非代码资源的访问，如本地字符串，图形，和布局文件（layoutfiles）。

4) 通知管理器（NotificationManager）使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。

5) 活动管理器（ActivityManager）用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。

有关更多的细节和怎样从头写一个应用程序，请参考如何编写一个Android Notepad 程序。

这里就提到了Android开发四类核心的组件Activity、Service、Broadcast Receiver、ContentProvider

 

 

2.5 应用程序

Android会同一系列核心应用程序包一起发布，该应用程序包包括email客户端，SMS短消息程序，日历，地图，浏览器，联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用JAVA语言编写的。

我们一般所使用的Android软件就是应用程序，常说的Android开发也是基于2.4的应用框架开发应用程序

 

参考http://developer.android.com/guide/basics/what-is-android.html