Android学习笔记 1.1 Android的发展和历史

Android学习笔记

疯狂Android讲义

第1章 Android 应用和开发环境

1.1 Android的发展和历史

1.1.1 Android的发展和简介

Android并不是Google创造的，而是 Android公司创造的，该公司的创始人是Andy Rubin。该公司后来被Google收购，而Andy Rubin也成为Google公司的Android产品负责人。

事实上，Android已经超出了手机操作系统的范畴，Android 系统已经广泛应用于TV、手表,以及各种可穿戴设备。

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。

官方架构图：

https://developer.android.com/guide/platform

从上至下：

• 系统App层

  Android 随附一套用于电子邮件、短信、日历、互联网浏览和联系人等的核心应用。平台随附的应用与用户可以选择安装的应用一样，没有特殊状态。因此第三方应用可成为用户的默认网络浏览器、短信 Messenger 甚至默认键盘（有一些例外，例如系统的“设置”应用）。

  系统应用可用作用户的应用，以及提供开发者可从其自己的应用访问的主要功能。例如，如果您的应用要发短信，您无需自己构建该功能，可以改为调用已安装的短信应用向您指定的接收者发送消息。

• Java API框架层

  您可通过以 Java 语言编写的 API 使用 Android OS 的整个功能集。这些 API 形成创建 Android 应用所需的构建块，它们可简化核心模块化系统组件和服务的重复使用，包括以下组件和服务：

  • 丰富、可扩展的视图系统，可用以构建应用的 UI，包括列表、网格、文本框、按钮甚至可嵌入的网络浏览器
  • 资源管理器，用于访问非代码资源，例如本地化的字符串、图形和布局文件
  • 通知管理器，可让所有应用在状态栏中显示自定义提醒
  • Activity 管理器，用于管理应用的生命周期，提供常见的导航返回栈
  • 内容提供程序，可让应用访问其他应用（例如“联系人”应用）中的数据或者共享其自己的数据

  官方框架API文档：https://developer.android.com/reference/packages

  

• 原生C/C++库

  许多核心 Android 系统组件和服务（例如 ART 和 HAL）构建自原生代码，需要以 C 和 C++ 编写的原生库。Android 平台提供 Java 框架 API 以向应用显示其中部分原生库的功能。例如，您可以通过 Android 框架的 Java OpenGL API 访问 OpenGL ES，以支持在应用中绘制和操作 2D 和 3D 图形。

  如果开发的是需要 C 或 C++ 代码的应用，可以使用 Android NDK 直接从原生代码访问某些原生平台库。

  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、MPAAC、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（如果硬件系统支持的话）,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。

• Android Runtime 【Android运行时】

  对于运行 Android 5.0（API 级别 21）或更高版本的设备，每个应用都在其自己的进程中运行，并且有其自己的 Android Runtime (ART) 实例。ART 编写为通过执行 DEX 文件在低内存设备上运行多个虚拟机，DEX 文件是一种专为 Android 设计的字节码格式，经过优化，使用的内存很少。编译工具链（例如 Jack）将 Java 源代码编译为 DEX 字节码，使其可在 Android 平台上运行。

  ART 的部分主要功能包括：

  • 预先 (AOT) 和即时 (JIT) 编译
  • 优化的垃圾回收 (GC)
  • 在 Android 9（API 级别 28）及更高版本的系统中，支持将应用软件包中的 Dalvik Executable 格式 (DEX) 文件转换为更紧凑的机器代码。
  • 更好的调试支持，包括专用采样分析器、详细的诊断异常和崩溃报告，并且能够设置观察点以监控特定字段

  在 Android 版本 5.0（API 级别 21）之前，Dalvik 是 Android Runtime。如果您的应用在 ART 上运行效果很好，那么它应该也可在 Dalvik 上运行，但反过来不一定。

  Android 还包含一套核心运行时库，可提供 Java API 框架所使用的 Java 编程语言中的大部分功能，包括一些 Java 8 语言功能。

  Android 6.0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;Android 7.0的重要更新则是多窗口模式。

• 硬件抽象层 HAL

  硬件抽象层 (HAL) 提供标准界面，向更高级别的 Java API 框架显示设备硬件功能。HAL 包含多个库模块，其中每个模块都为特定类型的硬件组件实现一个界面，例如相机或蓝牙模块。当框架 API 要求访问设备硬件时，Android 系统将为该硬件组件加载库模块。

• Linux内核

  Android 平台的基础是 Linux 内核。例如，Android Runtime (ART) 依靠 Linux 内核来执行底层功能，例如线程和低层内存管理。

  使用 Linux 内核可让 Android 利用主要安全功能，并且允许设备制造商为著名的内核开发硬件驱动程序。