Android基本架构
Android其本质:标准的Linux系统上+Java虚拟机Dalvik上+搭建了一个JAVA的application framework上+开发所有的应用程序
Android主要应用:在ARM平台,但不仅限于ARM,通过编译控制,在X86、MAC等体系结构的机器上同样可以运行。
android分为四个层:从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和linux核心层。 蓝色的代表java程序,黄色的代码为运行JAVA程序而实现的虚拟机,绿色部分为C/C++语言编写的程序库,红色的代码内核(linux内核+driver)。在Application Framework之下,由C/C++的程序库组成,通过JNI(Java Native Interface)完成从JAVA到C的调用。
1) 应用程序 所有的应用程序都是使用JAVA语言编写的,每一个应用程序由一个或者多个活动组成,活动必须以Activity类为超类。
2) 应用程序框架 应用程序的架构设计简化了组件的重用;并且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:
a.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(text boxes),按钮(buttons), 甚至可嵌入的web浏览器。
b.内容提供器(Content Providers)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。
c.资源管理器(Resource Manager)提供非代码资源的访问,如本地字符串,图形,和布局文件(layout files)。
d.通知管理器(Notification Manager)使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。
e.活动管理器(Activity Manager)用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。
3) 系统运行库
a)程序库 Android包含一些C/C++库,这些库能被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: 主要包括基本的C库、以及多媒体库以支持各种多媒体格式、位图和矢量字体、2D和3D图形引擎、浏览器、数据库支持。
1.Bionic系统C库。
2.媒体库,基于PacketVideo OpenCORE。
3.Surface Manager 顾名思义,用于管理Surface。
4.Webkit,LibWebCore 浏览器,基于Webkit引擎。
5.SGL 底层的2D图形引擎
6.3D libraries 基于OpenGL ES 1.0 APIs实现
7.FreeType 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。
另外这里还有一个硬件抽象层。其实Android并非所有的设备驱动都放在linux内核里面,有一部分实现在用户空间, 这么做的主要原因是可以避开Linux所遵循的GPL协议,一般情况下如果要将Android移植到其他硬件去运行,只需要实现这部分代码即可。包括:显示器驱动,声音,相机,GPS,GSM等等。
b)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)的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。
4) 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。其外还对其做了部分修改,主要涉及两部分修改: a)Binder (IPC(Inter-Process Communication)):提供有效的进程间通信,虽然linux内核本身已经提供了这些功能,但Android系统很多服务都需要用到该功能,为了某种原因 其实现了自己的一套。b)电源管理:为手持设备节省能耗。
最后在谈谈Android所采用的语言,其应用开发采用java语言,我们所说的java一般包含三个部分: a) java语言:即其语法,其写代码的程式 b) java虚拟机:为了实现一次编译到处可以运行的原则,java在编译连接以后并没有产生目标机器语言,而是采用了Java bytecode 这种Java共用指令,这时就需要一个虚拟机来执行改指令。 c) 库:跟我们常用的C语言一样提供一些常用的库 后两者结合就是Java Runtime Environment。