1.Android-入门之系统架构介绍

1.android 系统架构

android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,如下图所示:

 

 

2.application应用程序层

      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

 

3.application framework应用程序框架层

该层是android应用开发的基础,提供api给写application应用程序的人调用,常用到的类库如下:

• 活动管理器（activity manager）:    表示当前显示的界面窗口,用来管理各个应用程序生命周期，为所有程序的窗口提供交互的接口.
• 窗口管理器（window manager）:  对窗口程序进行管理
• 内容提供者（content provider）:   提供一个应用程序访问另一个应用程序数据的功能，实现应用间共享数据
• 视图系统（view system）:   创建应用所需的组件
• 包管理器（package manager）:  管理应用安装、卸载，应用版本号、版本名，查询相关权限等功能
• 电话管理器（telephony manager）:  提供设备电话相关功能
• 资源管理器（resource manager）:  提供各种非代码资源供应用程序使用，如字符串，颜色，图片，音频等
• 位置管理器（location manager）:  提供位置服务
• 通知管理器（notification manager）:  使应用可以在系统状态栏中显示通知消息
• xmpp服务 :  google在线即时交流软件中一个通用的进程，提供后台推送服务

而四大组件又分为:

• activity活动 :  当前显示的界面窗口, 一个activity通常就是一个单独的屏幕,当然也可以有多个activity组成.然后上面的控件也可以获取用户事件,来做出相应操作.
• service服务 :  用于后台完成用户操作,主要用于周期性的后台监控和后台服务,比如在后台下载东西
• broadcast receiver广播接收器 :  用来接收各处app发出的广播,但是多数的广播是系统发起的.比如来电来信等.
• content provider内容提供器 :  通过它可以将自己的数据让所有的应用程序访问到,比如访问电话簿联系人,主要用来共享数据

 

4.libraries系统库

系统库大部分由c/c++编写，提供的功能给android应用程序框架来调用

 

5. android runtime 运行库

包含了core library和dalvik虚拟机.

core library: 提供java编程语言核心库的大多数功能

dalvik虚拟机(dvm): 每个java程序都离不开java虚拟机, android系统也实现了自己的一个类似jvm但是更适合嵌入式平台的虚拟机——dalvik。dalvik的功能等同于jvm，为android平台上的java代码提供了运行环境.唯一不同的是dvm执行的是.dex文件,jvm执行的是.class文件.

  过程: android程序编译完之后生产.class文件，然后，dex工具会把.class文件处理成.dex文件，然后把资源文件和.dex文件等打包成.apk文件,如下图所示:

 

dvm的优点在于:基于寄存器存取,而非虚拟栈,可以根据硬件实现最大的优化，比较适合移动设备。

 

5.1 android 4.4开始, dvm被替换

由于dvm安装后的app是字节码,所以每次打开app的时候,都会去把字节码翻译为机器码,导致app运行效率降低,用户体验很差.

  所以在 android 4.4开始,art（android runtime）虚拟机发布，用来替换 dalvik 虚拟机，android 4.4 默认采用 dvm,但可以选择art(如下图所示)。在 android 5.0 开始默认使用 art,dvm 从此被淘汰,并且art 支持 64 位并兼容 32 位 cpu,而dvm只支持32 位 cpu.

 

art优点:安装应用程序时会进行一次 aot（ahead of time compilation, 预编译），将字节码编译成机器码并存储在本地，这样app每次运行时就不需要执行编译了，app运行效率大大提升，耗电量也会降低.

art缺点: 应用程序的安装时间变长,并且安装后的存储空间占用多一些(存储有机器码的原因)

6.linux内核

用来运行应用程序,并包含各种驱动,向应用层提供调用。

 

未完待续.