Pro Android學習筆記（一）：Android平台

本系列是閱讀《Pro Android4》的讀書筆記，也包括網路閱讀資料的整理，以及個人心得。

由於智能手機引入AP（應用處理器），Android在某種意義上是個人電腦，具有案頭電腦的完整架構，採用Linux-based OS stack來管理裝置、記憶體和進程。Android的Java庫覆蓋電話，視頻、串連、圖形、UI編程等多個方面。Android SDK支援幾乎全部的J2SE，除去UI的AWT和Swing部分，而用Android UI framework取而代之。

Android針對手持功能的受限記憶體、處理器速度和電池能力進行最佳化Dalvik VM。Dalvik VM將所產生的Java calss檔案封裝到一個或多個Dalvik執行性檔案（.dex）。最終在Android執行的代碼，並不是Java Byte code，而是.dex檔案。也就是你不能直接運行Java Byte code，需要轉為.dex檔案。

應用開發人員的Android架構視圖

從應用開發人員角度看Android軟體stack。

LinuxKernel處理裝置驅動、資源訪問、電源管理以及其他的OS工作。（Wei：我覺得這不準確，因為Android有改動，特別是HAL，且Linux社區沒有接納Android的貢獻。）

在核心之上是C/C++庫，如OPenGL，WebKit，FreeType（字型處理），SSL，libc，SQLit、Meida。Bionic是Android基於BSD的Glibc，針對嵌入系統進行改良的libc版本，大小約為原來的一半。媒體庫是基於PacketVideo的OpenCore，用於錄製和播放音頻及視頻格式。Surface管理器處理系統顯示，支援2D和3D。Android採用Skia作為2D圖形庫，採用OpenGL
ES來支援3D。

絕大部分的應用程式框架是通過DalvikVM來訪問核心庫。Dalvik VM運行多個VM執行個體。當Java應用訪問核心庫時，每個應用獲得它自己的VM instance。（Wiki：Dalvik虛擬機器可以有多個執行個體，每個Android應用程式都用一個自屬的Dalvik虛擬機器來執行，讓系統在執行程式時可達到最佳化。Dalvik虛擬機器並非執行Java位元組碼，而是執行一種稱為.dex格式的檔案）

Android Java庫就是Android標準架構圖中的應用程式框架層，包括電話、資源，位置、UI、內容提供者、和包管理器。開發人員在這些API上進行應用開發。有些應用已經整合到系統上，如Home，連絡人，電話，和瀏覽器。

通過Android SDK開發應用

Android模擬器。Android模擬器能支援90%的應用開發，但在USB串連、攝影和視頻捕獲，電池類比，藍芽，耳機，Wi-Fi，NFC和OpenGL ES上有限制。Android採用QEMU技術，是開源的“處理器模擬器”，允許一個OS模擬器在另一個OS上運行。（Wei：MeeGo的模擬器也是採用QEMU，此外還需要KVM，最大的問題是KVM虛擬化需要硬體的支援，即CPU必須支援VT，但不是所有案頭機的CPU都能支援，特別手提的CPU）

Android UI。Android UI可以用XML指令檔來定製UI應用的視窗，通過ID來擷取在Java代碼中進行控制。而螢幕或視窗在Android中稱為activity。View是Android基礎的UI單位，可組合為view group。View內部使用cavase，painting和使用者互動這些熟悉概念。在Android
3.0引入新UI概念fragment，目的是在大螢幕（平板）上處理多窗格，而fragment提供窗格的抽象。Android架構的一個關鍵概念是activity視窗的生命週期管理。

基礎組件。Android的UI架構引入新概念intent。Intent是一個進程內和進程間喚醒組件的機制。作為組件就是一段有明確生命週期的代碼，如activity、service，由事件喚起的receiver，都是組件。要調起組件，intent具有視窗訊息，action，發布和訂購模式，以及處理序間通訊。

Android對資源支援很直觀，支援string，bitmaps以及XML-basedView定義。自動組建檔案R.java就是對資源的描述，每個自動產生的ID都對應在XML檔案中元素或整個XML檔案。開發人員可通過這些ID使用這些XML定義。這對於處理本地語言環境、裝置大小適配等非常有協助。

另一個新概念是content provider，資料來源的抽象。

先進UI概念。Android引入很多先進的UI概念。包括採用XML方式來描述layout和menu，非同步dialog（注意，不是Windows中MFC的同步方式的modal dialog），對動畫的支援，包括frame-by-frame動畫，視覺轉換的漸層方式（放大、縮小，位移，旋轉、角度）。Android通過OpenGL
ES支援3D圖形。OpenGL ES是C庫，Android沿用了J2ME中對Open ES定義的API，具體可以參考ProAndroid 3。

在HomeUI方面。Android支援live floder（是一種小型的應用程式層外掛程式。它本身體現為案頭出現的表徵圖，通過點擊這些表徵圖，將出現一個列表框，列表框中將顯示資料資訊。通過活動目錄可以在不開啟應用程式的情況下，在案頭就能查看其中的資料資訊。[1]）。但是隨著對home screen
widget的支援，livefloder的作用漸微。Android還提供Integrated Search，可以搜尋裝置和網路的資訊，提供searchAPI。

此外還有自訂的手勢、感應器控制、動態配置（如根據橫豎屏進行的排版），平板的actionbar，Drag-and-drop（Android 4.0中可用於phone和pad）等。

上面的這一些大都會在《Pro Android 4》後面章節中詳細描述。

其他。此外還有Service組件，Media組件、Telephony組件，具體可以詳細閱讀Android SDK reference對package的說明。Android通過應用的AndroidManifest.xml檔案來體現這些概念，包括activities的定義、service和contentprovider的註冊，許可聲明等等。

目前Andriod有超過50個包和過千個class。除了andriod.*外，還包括java.*，javax.*，以及其他，如org.apache.http,org.json, org.w3c.com，org.xml.sax, org.xml.sax.ext, org.xml.sax.helpers, org.xmlpull.v1, and org.xmlpull.v1.sax2開頭的namespace包。

從Android開原始碼中獲益

Android原始碼教程在http://source.android.com。Git在https://android.googlesource.com/，但目前不支援線上閱讀，必須git下來。線上閱讀可在http://www.oschina.net/code/explore/android-4.0.1。或者更為完整的，更便於閱讀的，可訪問http://www.grepcode.com/search/?query=google+android&entity=project。

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