Android的系统架构

Android的系统架构采用了分层架构的思想,如图1所示。从上层到底层共包括四层,分别是应用程序程序层、应用框架层、系统库和Android运行时和Linux内核。

Android系统体系

图1:Android系统架构图

每层功能简要介绍如下:

一 应用程序层

该层由运行在Dalvik虚拟机(为Android专门设计的基于寄存器的Java虚拟机,运行Java程序的速度更快)上的应用程序组成。该层提供一些核心应用程序包,例如电子邮件、短信、日历、地图、浏览器和联系人管理等。同时,开发者可以利用Java语言设计和编写属于自己的应用程序,而这些程序与那些核心应用程序彼此平等、友好共处。

二 应用程序框架层

该层主要由View、通知管理器(NotifICation Manager)、活动管理器(Activity Manager)等由开发人员直接调用的组件组成。该层是Android应用开发的基础,开发人员大部分情况是在和它打交道。应用程序框架层包括活动管理器、窗口管理器、内容提供者、视图系统、包管理器、电话管理器、资源管理器、位置管理器、通知管理器和XMPP服务十个部分。在Android平台上,开发人员可以完全访问核心应用程序所使用的API框架。并且,任何一个应用程序都可以发布自身的功能模块,而其他应用程序则可以使用这些已发布的功能模块。基于这样的重用机制,用户就可以方便地替换平台本身的各种应用程序组件。

三 系统库和Android运行时

Java本身是不能直接访问硬件的。要想让Java访问硬件,必须使用NDK才可以。NDK是由C/C++语言编写的库,这些程序也是该层的主要组成部分。系统库包括九个子系统,分别是图层管理、媒体库、SQLite、OpenGLEState、FreeType、WebKit、SGL、SSL和libc。Android运行时包括核心库和Dalvik虚拟机,前者既兼容了大多数Java语言所需要调用的功能函数,又包括了Android的核心库,比如android.os、android.net、android.media等等。后者是一种基于寄存器的java虚拟机,Dalvik虚拟机主要是完成对生命周期的管理、堆栈的管理、线程的管理、安全和异常的管理以及垃圾回收等重要功能。该层是对应用框架提供支持的层。

四 Linux内核

Android核心系统服务依赖于Linux2.6内核,如安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型。Linux内核也是作为硬件与软件栈的抽象层。驱动:显示驱动、摄像头驱动、键盘驱动、WiFi驱动、Audio驱动、flash内存驱动、Binder(IPC)驱动、电源管理等。

总结:

1 Android的系统架构采用分层架构的思想,架构清晰,层次分明,协同工作。

2 Android的系统架构不仅从宏观上认识了Android系统,同时,也给我们的学习与实践指明了方向。若是从事Android应用开发,那应该研究Android的应用框架层和应用程序层;若是从事Android系统开发,那应该研究Android的系统库和Android运行时;若是从事Android驱动开发,那应该研究Android的Linux内核。总之,找准切入点,实践出真知。

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