Android基本组成架构_android结构

作者：Gausst松鼠会 | 2024-03-18 10:06:12

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android结构

Android 是Google开发的基于Linux平台的开源手机操作系统。其本质就是在标准的Linux系统上增加了Java虚拟机Dalvik，并在Dalvik虚拟机上搭建一个JAVA的application framework，所有的应用程序都是基于JAVA的application framework之上。

Android架构图

·Android系统架构分为四个层，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.

·由5部分组成，分别是：Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications。

·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完成从JAVA到C的调用。

（一）Linux Kernel

Android基于Linux 2.6提供核心系统服务，例如：安全、内存管理、进程管理、网络堆栈、驱动模型。Linux Kernel也作为硬件和软件之间的抽象层，它隐藏具体硬件细节而为上层提供统一的服务。

正如OSI/RM，分层的好处就是使用下层提供的服务而为上层提供统一的服务，屏蔽本层及以下层的差异，当本层及以下层发生了变化不会影响到上层。也就是说各层各司其职，各层提供固定的SAP（Service Access Point），专业点可以说是高内聚、低耦合。

其外还对其做了部分修改，主要涉及两部分修改：
1)Binder
(IPC)：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。
2)电源管理：为手持设备节省能耗。

（二）Android Runtime

Android包含一个核心库的集合，提供大部分在Java编程语言核心类库中可用的功能。每一个Android应用程序是Dalvik虚拟机中的实例，运行在他们自己的进程中。Dalvik虚拟机设计成，在一个设备可以高效地运行多个虚拟机。Dalvik虚拟机可执行文件格式是.dex，dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。

大多数虚拟机包括JVM都是基于栈的，而Dalvik虚拟机则是基于寄存器的。两种架构各有优劣，一般而言，基于栈的机器需要更多指令，而基于寄存器的机器指令更大。dx 是一套工具，可以將 Java .class 转换成 .dex 格式。一个dex文件通常会有多个.class。由于dex有時必须进行最佳化，会使文件大小增加1-4倍，以ODEX结尾。

Dalvik虚拟机依赖于Linux 内核提供基本功能，如线程和底层内存管理。

（三）Libraries

Android包含一个C/C++库的集合，供Android系统的各个组件使用。这些功能通过Android的应用程序框架（application framework）暴露给开发者。下面列出一些核心库：

系统C库——标准C系统库（libc）的BSD衍生，调整为基于嵌入式Linux设备
媒体库——基于PacketVideo的OpenCORE。这些库支持播放和录制许多流行的音频和视频格式，以及静态图像文件，包括MPEG4、 H.264、 MP3、 AAC、 AMR、JPG、 PNG
界面管理——管理访问显示子系统和无缝组合多个应用程序的二维和三维图形层
LibWebCore——新式的Web浏览器引擎,驱动Android 浏览器和内嵌的web视图
SGL——基本的2D图形引擎
3D库——基于OpenGL ES 1.0 APIs的实现。库使用硬件3D加速或包含高度优化的3D软件光栅
FreeType ——位图和矢量字体渲染
SQLite ——所有应用程序都可以使用的强大而轻量级的关系数据库引擎

（四）Application Framework

通过提供开放的开发平台，Android使开发者能够编制极其丰富和新颖的应用程序。开发者可以自由地利用设备硬件优势、访问位置信息、运行后台服务、设置闹钟、向状态栏添加通知等等，很多很多。

开发者可以完全使用核心应用程序所使用的框架APIs。应用程序的体系结构旨在简化组件的重用，任何应用程序都能发布他的功能且任何其他应用程序可以使用这些功能（需要服从框架执行的安全限制）。这一机制允许用户替换组件。

所有的应用程序其实是一组服务和系统，包括：

视图（View）——丰富的、可扩展的视图集合，可用于构建一个应用程序。包括包括列表、网格、文本框、按钮，甚至是内嵌的网页浏览器
内容提供者（Content Providers）——使应用程序能访问其他应用程序（如通讯录）的数据，或共享自己的数据
资源管理器（Resource Manager）——提供访问非代码资源，如本地化字符串、图形和布局文件
通知管理器（Notification Manager）——使所有的应用程序能够在状态栏显示自定义警告
活动管理器（Activity Manager）——管理应用程序生命周期,提供通用的导航回退功能

（五）Applications

Android装配一个核心应用程序集合，包括电子邮件客户端、SMS程序、日历、地图、浏览器、联系人和其他设置。所有应用程序都是用Java编程语言写的。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，活动类似于操作系统上的进程，但是活动比操作系统的进程要更为灵活，与进程类似的是，活动在多种状态之间进行切换。
利用JAVA的跨平台性质，基于Android框架开发的应用程序可以不用编译运行于任何一台安装有android系统的平台，这点正是Android的精髓所在。

参考博文:
Android开发之旅：android架构
http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2010/04/15/1712924.html

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