.Net程序员玩转Android系列之二~Android Framework概要(1)

从windows操作系统说起

 人们总是喜欢从将陌生的事物和自己所了解的东西关联起来，以加深对未知事物的了解，这一讲我们从windows操作系统说起，逐步引领带大家走入android的世界。写任何程序都需要知道程序运行的原理和环境，就比如开发winform程序，你至少需要知道操作系统的原理，CLR运行时，了解一些常用的C/C++库。诚然，你不需要全部了解得很清楚也能写出很不错的应用程序，但是你了解的越清楚，钻研得越透彻，那么你越能开发出适合于你所在平台的、更优化的应用程序。譬如在windows操作系统上，你的程序是这样运行的：

那么android之上你的程序是如何运行的呢？一图胜千言：

为了不让朋友们一进来就看得昏头昏脑的，这张图我简化了很多，简单介绍下：

Linux kernel：管理你手机硬件的驱动程序，包含相机驱动、蓝牙驱动、wifi驱动等等，提供给上层调用。你没看错，android用的就是精巧成熟的Linux内核。

C/C++ libraries：C/C++的库，包含webkit,openGL(喜欢玩游戏的朋友这里看），最重要的是包含一个sqllite，你没看错，喜欢尝鲜的.Net朋友都玩过的最流行的嵌入式数据库，在你手机里面躺着呢。你的联系人啊，短信什么的，都存在这个里面的。 (对妹子联系人啊短信啊有什么想法不好，嗯，要相互信任。)

Android运行时：这里最重要的是dalvik虚拟机。我们知道java应用程序运行在jvm虚拟机上（相当于CLR运行时），显然手机的功耗和PC不能比，所以google对jvm做了大量优化，于是便诞生了dalvik虚拟机，原来的Java应用程序的运行方式为：xx.java->xx.class->jvm执行，现在的Java应用程序执行方式为：xx.java->xx.class->xx.dex->dalvik执行。这一点大家心里有数就行，我们虽然是速成android，但也是保质保量的:)

Android framework：android提供的一系列java系统服务，供应用程序调用以实现功能。

从你的手机开机-讲解android的启动过程

直接上图:

 

简单说明如下：

一  android启动时会首先加载linux kerner，然后启动Init进程，这点和linux系统一致。

二  Init进程对各种设备初始化，分别介绍如下：

　　1   Zygote:每当java应用程序运行时，zygote便会派生出一个子进程来执行java应用程序,该子进程便是用来执行java应用程序的虚拟机。

　　2   System Server ：android系统的一个核心进程，由Zygote进程派生，它建立了android的大部分java服务，譬如地理位置信息服务等。

　　3   Media Server:运行基于C/C++的本地系统服务，比如相机等。

　　4   Content manager：这就是一个适配器模式的实现，不管是本地C/C++服务还是系统java服务，都得来这里报道，最后统一给java应用程序提供API调用。

　　5   Daemons：连接管理服务。包含USB连接管理，无线通信连接管理，最重要的是ADB(android debugger birdge)连接管理，可以让你手机里运行的异常信息，显示在你的eclipse里面。这点我们后面会用到。

 

这张图引出了Android最重要的四大核心概念之一：服务。即Android的大部分功能都是以服务的形式存在的，不管是你是进程间通讯的IPC，还是远程过程调用RPC，在android中都是调用一系列的服务，这是不是有点像SOA的架构体系呢。软件设计的最终目地，都是为了易于维护，易于拓展，方便复用等等。而解耦是其中很关键的一步。看来不管是.Net还是android，软件的思想是通用的。您说呢？

这里再简单的介绍下JNI和NDK，从上面的讲解中我们知道,android的本地库虽然是以服务的形式注册在Context Manager中，但是如果现有的注册的服务无法满足功能、偏偏您又知道它的本地库有这么个功能，该怎么办呢？我们在.Net BCL中API，其实也有部分调用的是操作系统底层C/C++写的库，这种情况下，我们可以理解为这些C/C++写的库在.Net中“注册”了，打引号的原因相信你们懂的，那没注册的C/C++功能我们就不能用么？当然能，我们有P/Invoke，那么java呢，当然也能，有JNI(java native interface)，当然，人家除了可以在Java中调用C/C++库的功能，还可以在C/C++中调用java类的功能，真是亮瞎了我的双眼，有人问怎么调用？Java的执行不是要虚拟机么？嗯，人家提供虚拟机的接口给你，是你可以在C/C++的内存区中，装载虚拟机，并调用指定Java类的方法... ...

考虑到JNI的编写很麻烦，为了方便JNI的程序编写，提高开发效率，google提供了NDK套件，方便java和C/C++程序的互相调用，这样Java和C/C++程序就可以互通有无了。现在高端的android程序员，基本上都会和这些东西打交道。

不得不说，人家google确实是有境界的，这些里面工作的人，才能真正叫程序员吧。

下一讲

这一讲我们简单的了解android framework的框架，虽然咱们是速成型，但是勿在浮沙筑高台的思想一直是我的座右铭，宁可不熟悉语法，不熟悉API，不熟悉程序编写，但是底层原理愣是要搞清楚的，这就是成长为高端程序员的必经之路。

下一讲我们将完成Android环境搭建和Hello world，同时逐步引入Android中的剩余三大核心概念。

最近准备系统架构师设计师考试，也比较忙。下一篇博客什么时候出来，看推荐数了 : )