Android学习笔记第1章 Android应用和开发环境 1.1 Android的发展和历史 1.1.2 Android 9.x平台架构及特性

短命女 2024-03-26 15:12 9阅读 0赞

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*   *   *  Android学习笔记
         *  第1章 Android应用和开发环境
         *   *  1.1 Android的发展和历史
             *   *  1.1.2 Android 9.x平台架构及特性

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#### 第1章 Android应用和开发环境 ####

##### 1.1 Android的发展和历史 #####

###### 1.1.2 Android 9.x平台架构及特性 ######

Android系统的底层**建立在Linux系统之上**，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件4层组成，它采用一种被称为软件叠层(Software Stack)的方式进行构建。

这种软件叠层结构使得层与层之间相互分离，明确各层的分工。这种分工保证了层与层之间的低耦合，当下层的层内或层下发生改变时，上层应用程序无须任何改变。

官方文档：[https://developer.android.com/guide/platform?hl=zh-cn][https_developer.android.com_guide_platform_hl_zh-cn]

![在这里插入图片描述][bd636a84508c4fc081f1189c5b26f23d.png_pic_center]

这张图展示了Android系统的体系结构，可以明显看到，Android系统主要由6部分组成：

Android软件系统堆栈图：

![在这里插入图片描述][7e0a0a98a59d43dca22b0388d5bac120.png_pic_center]

简单介绍：

1.  系统App层
    
    Android系统将会包含一系列核心App（应用程序)，包括电话拨号应用、电子邮件客户端、日历、相机、联系人等。
    
    这些应用程序通常都是用Java编写的。此外，普通开发者开发的各种Android App,都位于这一层，我们目前需要做的重点也就是编写Android系统上的应用程序。
    
    ![在这里插入图片描述][6806e8c6046e437fa9e1b1ed92830833.png_pic_center]
2.  JavaAPI框架层
    
    开发Android App就是面向Java API框架层进行开发。
    
    从这个意义上看，Android系统上的各种App是完全平等的，不管是Android系统本身提供的App,还是普通开发者所开发的App,都可以调用Android提供的Java API框架。
    
    Java API框架提供了大量API供开发者使用。Java API框架除可作为App开发的基础之外，也是软件复用的重要手段，任何一个应用程序都可以发布它的功能模块一只要发布时遵守了API框架的规范，其他App就可以调用这个功能模块。
    
    ![在这里插入图片描述][6063b3393e3b434a99e8cc6a44b20544.png_pic_center]
3.  原生C/C++库
    
    Android包含一套被不同组件所使用的C/C++库的集合。一般来说，Android应用开发者不能直接调用这套C/C++库集，而是应该通过它上面的Java API框架来调用这些库。
    
    ![在这里插入图片描述][c8f10b72f1ec40448d2b65c94e68d2a0.png_pic_center]
    
    下面简单介绍一些原生C/C++库：
    
     *  WebKit:一个全新的Web浏览器引擎，该引擎为Android浏览器提供支持，也为WebView提供支持，WebView完全可以嵌入开发者自己的应用程序中。
     *  OpenMAX(开放媒体加速层)：其目的在于使用统一的接口，加速处理大量多媒体资料。其中最上层为OpenMAX AL(App Layer),该层代表App和多媒体中间层的标准接口，使得App在多媒体接口上具有良好的可移植性。
     *  Libc(系统C库)：一个从BSD系统派生的标准C系统库，并且专门为嵌入式Linux设备调整过。
     *  Media Framework(媒体框架)：基于PacketVideo的OpenCORE,这套媒体库支持播放和录制许多流行的音频和视频格式，以及查看静态图片。它主要包括MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG等多媒体格式。
     *  SGL：底层的2D图形引擎。
     *  OpenGL ES:基于OpenGL ES API实现的3D系统，这套3D库既可使用硬件3D加速(硬件系统支持的话)，也可使用高度优化的软件3D加速。
     *  SQLite:供所有应用程序使用的功能强大的轻量级关系数据库。
4.  Android运行时
    
    Android运行时由两部分组成：Android核心库和ART。其中核心库提供了Java语言核心库所能使用的绝大部分功能：而ART则负责运行Android应用程序。
    
    ![在这里插入图片描述][d02810ecc5dd46cb9ef4ba660d17bcea.png_pic_center]
    
    早期Android运行时由Dalvik虚拟机和Android核心库集组成，但由于Dalvik虚拟机采用了种被称为JIT(Just-In-Time)的解释器进行动态编译并执行，因此导致Android App运行时比较慢。
    
    从Android5.0开始，Android运行时改为使用ART,ART在用户安装App时进行预编译(Ahead-Of-Time,AOT),将原本在程序运行时的编译动作提前到App安装时，这样使得程序在运行时可以减少动态编译的开销，从而提升Android App的运行效率。
    
    反过来，由于ART需要在安装App时进行AOT处理，因此ART需要占用更多的存储空间，应用安装和系统启动时间会延长不少。此外，ART还支持ARM、x86和MPS架构，并且能完全兼容64位系统。Android6.0的重要更新是运行时权限，使得App能在安装之后动态地请求获取相关权限；Android7.0的重要更新则是多窗口模式。
5.  硬件抽象层(HAL)

硬件抽象层主要提供了对Linux内核驱动的封装，这种封装可以向上提供驱动音频、蓝牙、摄像头、传感器等设备的编程接口，向下则可隐藏底层的实现细节。

![在这里插入图片描述][b3c7aa7f4f9447edb9f1574c064959e9.png_pic_center]

简单来说，Android系统把对硬件的支持分为两层：内核驱动层和硬件抽象层。其中底层的内核驱动层处于Linux内核中，内核驱动层只提供简单的硬件访问逻辑，这部分代码是完全开源的：

1.  Linux内核
    
    Android系统是基于Linux的（所以Android本质上是一个Linux系统）。Linux内核提供了安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等核心系统服务。除此之外，Linux内核也是系统硬件和软件叠层之间的抽象层。
    
    ![在这里插入图片描述][11d7578cd305410881ad2649d5d12997.png_pic_center]

> 不得不感慨，Linux和开源精神。

[https_developer.android.com_guide_platform_hl_zh-cn]: https://developer.android.com/guide/platform?hl=zh-cn
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