75.Android之基本架構

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Android其本質就是在標準的Linux系統上增加了Java虛擬機器Dalvik，並在Dalvik虛擬機器上搭建了一個JAVA的application framework，所有的應用程式都是基於JAVA的application framework之上。
Android主要應用於ARM平台，但不僅限於ARM，通過編譯控制，在X86、MAC等體繫結構的機器上同樣可以運行。

android分為四個層，從高層到低層分別是應用程式層、應用程式架構層、系統運行庫層和linux核心層。
藍色的代表java程式，黃色的代碼為運行JAVA程式而實現的虛擬機器，綠色部分為C/C++語言編寫的程式庫，紅色的代碼核心(linux核心+driver)。在Application Framework之下，由C/C++的程式庫組成，通過JNI完成從JAVA到C的調用。

1) 應用程式
所有的應用程式都是使用JAVA語言編寫的，每一個應用程式由一個或者多個活動組成，活動必須以Activity類為超類，活動類似於作業系統上的進程，但是活動比作業系統的進程要更為靈活，與進程類似的是，活動在多種狀態之間進行切換。
利用JAVA的跨平台性質，基於Android架構開發的應用程式可以不用編譯運行於任何一台安裝有android系統的平台，這點正是Android的精髓所在。

2) 應用程式架構
應用程式的架構設計簡化了組件的重用；任何一個應用程式都發行就緒它的功能塊並且任何其它的應用程式都可以使用其所發布的功能塊（不過得遵循架構的安全性限制）。協助程式員快速的開發程式，並且該應用程式重用機制也使使用者可以方便的替換程式組件。
隱藏在每個應用後面的是一系列的服務和系統, 其中包括；
 a.豐富而又可擴充的視圖（Views），可以用來構建應用程式， 它包括列表（lists），網格（grids），文字框（text boxes），按鈕（buttons）， 甚至可嵌入的web瀏覽器。
 b.內容提供器（Content Providers）使得應用程式可以訪問另一個應用程式的資料（如連絡人資料庫）， 或者共用它們自己的資料。
 c.資源管理員（Resource Manager）提供非代碼資源的訪問，如本地字串，圖形，和布局檔案（layout files）。
 d.通知管理器（Notification Manager）使得應用程式可以在狀態列中顯示自訂的提示資訊。
 e.Active Manager（Activity Manager）用來管理應用程式生命週期並提供常用的導航回退功能。

3) 系統運行庫
 a)程式庫
    Android包含一些C/C++庫，這些庫能被Android系統中不同的組件使用。它們通過Android應用程式架構為開發人員提供服務。
    以下是一些核心庫：
    主要包括基本的C庫、以及多媒體庫以支援各種多媒體格式、位元影像和向量字型、2D和3D圖形引擎、瀏覽器、資料庫支援。
 1.Bionic系統C庫。
 2.媒體庫，基於PacketVideo OpenCORE。
 3.Surface Manager 顧名思義，用於管理Surface。
 4.Webkit,LibWebCore 瀏覽器，基於Webkit引擎。
 5.SGL 底層的2D圖形引擎
 6.3D libraries 基於OpenGL ES 1.0 APIs實現
 7.FreeType 位元影像（bitmap）和向量（vector）字型顯示。
 8.SQLite 一個對於所有應用程式可用，功能強勁的輕型關係型資料庫引擎。
 
   另外這裡還有一個硬體抽象層。其實Android並非所有的裝置驅動都放在linux核心裡面，有一部分實現在使用者空間，
   這麼做的主要原因是可以避開Linux所遵循的GPL協議，一般情況下如果要將Android移植到其他硬體去運行，
   只需要實現這部分代碼即可。包括：顯示器驅動，聲音，相機，GPS，GSM等等。
 
  b)Android 運行庫
  Android 包括了一個核心庫，該核心庫提供了JAVA程式設計語言核心庫的大多數功能。
  每一個 Android應用程式都在它自己的進程中運行，都擁有一個獨立的Dalvik虛擬機器執行個體。
  Dalvik被設計成一個裝置可以同時高效地運行多個虛擬系統。    
  Dalvik虛擬機器執行（.dex）的Dalvik可執行檔，該格式檔案針對小記憶體使用量做了最佳化。
  同時虛擬機器是基於寄存器的，所有的類都經由JAVA編譯器編譯，然後通過SDK中的 "dx" 工具轉化成.dex格式由虛擬機器執行。
  Dalvik虛擬機器依賴於linux核心的一些功能，比如線程機制和底層記憶體管理機制。
  
4) Linux 核心
Android 的核心系統服務依賴於 Linux 2.6 核心 ，如安全性，記憶體管理，進程管理， 網路通訊協定棧和驅動模型。 
Linux 核心也同時作為硬體和軟體棧之間的抽象層。其外還對其做了部分修改，主要涉及兩部分修改：
   a)Binder   
  (IPC)：提供有效處理序間通訊，雖然linux核心本身已經提供了這些功能，但Android系統很多服務都需要用到該功能，為了某種原因
  其實現了自己的一套。
   b)電源管理：為手持功能節省能耗。

 

最後在談談Android所採用的語言，其應用開發採用java語言，我們所說的java一般包含三個部分：
a) java語言：即其文法，其寫代碼的程式
b) java虛擬機器：為了實現一次編譯到處可以啟動並執行原則，java在編譯串連以後並沒有產生目標機器語言，而是採用了Java bytecode
    這種Java共用指令，這時就需要一個虛擬機器來執行改指令。
c) 庫：跟我們常用的C語言一樣提供一些常用的庫
後兩者結合就是Java Runtime Environment。

75.Android之基本架構