• 操作系統(tǒng)層（OS）
• 各種庫（Libraries）和Android 運行環(huán)境（RunTime）
• 應(yīng)用程序框架（ApplicationFramework）
• 應(yīng)用程序（Application）
  以下分別介紹Android各個層次的軟件的重點及其相關(guān)技術(shù)：
  （1）操作系統(tǒng)層（OS）
  Android使用Linux 2.6作為操作系統(tǒng)，Linux 2.6是一種標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，Linux也是一個開放的操作系統(tǒng)。Android對操作系統(tǒng)的使用包括核心和驅(qū)動程序兩部分，Android的Linux核心為標(biāo)準(zhǔn)的Linux 2.6內(nèi)核，Android更多的是需要一些與移動設(shè)備相關(guān)的驅(qū)動程序。主要的驅(qū)動如下所示：
  • 顯示驅(qū)動（DisplayDriver）：常用基于Linux的幀緩沖（Frame Buffer）驅(qū)動
  • Flash內(nèi)存驅(qū)動（FlashMemory Driver）
  • 照相機驅(qū)動（CameraDriver）：常用基于Linux的v4l（Video for）驅(qū)動。
  • 音頻驅(qū)動（AudioDriver）：常用基于ALSA（Advanced Linux Sound Architecture，高級Linux聲音體系）驅(qū)動
  • WiFi驅(qū)動（CameraDriver）：基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動程序
  • 鍵盤驅(qū)動（KeyBoardDriver）
  • 藍(lán)牙驅(qū)動（BluetoothDriver）
  • BinderIPC驅(qū)動：Andoid一個特殊的驅(qū)動程序，具有單獨的設(shè)備節(jié)點，提供進(jìn)程間通訊的功能。
  • PowerManagement（能源管理）
    （ 2）各種庫（Libraries）和Android 運行環(huán)境（RunTime）
    本層次對應(yīng)一般嵌入式系統(tǒng)，相當(dāng)于中間件層次。Android的本層次分成兩個部分一個是各種庫，另一個是Android 運行環(huán)境。本層的內(nèi)容大多是使用C++實現(xiàn)的。 在其中，各種庫包括：
    • C庫：C語言的標(biāo)準(zhǔn)庫，這也是系統(tǒng)中一個最為底層的庫，C庫是通過Linux的系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)。
    • 多媒體框架（MediaFrameword）：這部分內(nèi)容是Android多媒體的核心部分，基于PacketVideo（即PV）的OpenCORE，從功能上本庫一共分為兩大部分，一個部分是音頻、視頻的回放（PlayBack），另一部分是則是音視頻的紀(jì)錄（Recorder）。
    • SGL：2D圖像引擎。
    • SSL：即SecureSocket Layer位于TCP/IP協(xié)議與各種應(yīng)用層協(xié)議之間,為數(shù)據(jù)通訊提供安全支持。
    • OpenGL ES 1.0 ：本部分提供了對3D的支持。
    • 界面管理工具（Surface Management）：本部分提供了對管理顯示子系統(tǒng)等功能。
    • SQLite：一個通用的嵌入式數(shù)據(jù)庫
    • WebKit：網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的核心
    • FreeType：位圖和矢量字體的功能。
      Android 的各種庫一般是以系統(tǒng)中間件的形式提供的，它們均有的一個顯著特點就是與移動設(shè)備的平臺的應(yīng)用密切相關(guān)。 Android 運行環(huán)境主要指的虛擬機技術(shù)——Dalvik。Dalvik虛擬機和一般Java虛擬機（Java VM）不同，它執(zhí)行的不是Java標(biāo)準(zhǔn)的字節(jié)碼（bytecode ）而是Dalvik可執(zhí)行格式（.dex）中執(zhí)行文件。在執(zhí)行的過程中，每一個應(yīng)用程序即一個進(jìn)程（Linux的一個Process）。 二者最大的區(qū)別在于Java VM是以基于棧的虛擬機（Stack-based），而Dalvik是基于寄存器的虛擬機（Register-based）。顯然，后者最大的好處在于可以根據(jù)硬件實現(xiàn)更大的優(yōu)化，這更適合移動設(shè)備的特點。
      （3）應(yīng)用程序框架（ApplicationFramework）
      Android的應(yīng)用程序框架為應(yīng)用程序?qū)拥拈_發(fā)者提供APIs，它實際上是一個應(yīng)用程序的框架。由于上層的應(yīng)用程序是以JAVA構(gòu)建的，因此本層次提供的首先包含了UI程序中所需要的各種控件：例如： Views (視圖組件)包括 lists(列表), grids(柵格), textboxes(文本框), buttons(按鈕)等，甚至一個嵌入式的Web瀏覽器。一個Android的應(yīng)用程序可以利用應(yīng)用程序框架中的以下幾個部分： Activity（活動）、Broadcast IntentReceiver （廣播意圖接收者）、Service （服務(wù)）、Content Provider （內(nèi)容提供者）。
      （4）應(yīng)用程序（Application）
      Android的應(yīng)用程序主要是用戶界面（UserInterface），通常以JAVA程序編寫，其中還可以包含各種資源文件（放置在res目錄中）。JAVA程序及相關(guān)資源經(jīng)過編譯后，將生成一個APK包。Android本身提供了主屏幕（Home），聯(lián)系人（Contact），電話（Phone），瀏覽器（Browsers）等眾多的核心應(yīng)用。同時應(yīng)用程序的開發(fā)者還可以使用應(yīng)用程序框架層的API實現(xiàn)自己的程序。
      
      圖1 Android分層安全架構(gòu)圖
      style="padding-top: 0px; padding-right: 0px; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; font-size: 12px; ">Android的組件模型（ComponentModel）
      Android系統(tǒng)中包括如下4種組件：
      （1）Activity
      Activity就是一個界面，這個界面里面可以放置各種控件。例如：TaskManager的界面、Root Explorer的界面等；Activity是為用戶操作而展示的可視化用戶界面。例如說，一個activity可以展示一個菜單項列表供用戶選擇，或者顯示一些包含說明的照片。一個短消息應(yīng)用程序可以包括一個用于顯示做為發(fā)送對象的聯(lián)系人的列表的activity，一個給選定的聯(lián)系人寫短信的activity以及翻閱以前的短信和改變設(shè)置的activity。盡管它們一起組成了一個內(nèi)聚的用戶界面，但其中每個activity都與其它的保持獨立。每個都是以Activity類為基類的子類實現(xiàn)。
      一個應(yīng)用程序可以只有一個activity，或者，如剛才提到的短信應(yīng)用程序那樣，包含很多個。而每個activity的作用以及其數(shù)目，自然取決于應(yīng)用程序及其設(shè)計。一般情況下，總有一個應(yīng)用程序被標(biāo)記為用戶在應(yīng)用程序啟動的時候第一個看到的。從一個activity轉(zhuǎn)向另一個的方式是靠當(dāng)前的activity啟動下一個。
      每個activity都被給予一個默認(rèn)的窗口以進(jìn)行繪制。一般情況下，這個窗口是滿屏的，但它也可以是一個小的位于其它窗口之上的浮動窗口。一個activity也可以使用超過一個的窗口。例如，在activity運行過程中彈出的一個供用戶反應(yīng)的小對話框，或是當(dāng)用戶選擇了屏幕上特定項目后顯示的必要信息。
      窗口顯示的可視內(nèi)容是由一系列視圖構(gòu)成的，這些視圖均繼承自View 基類。每個視圖均控制著窗口中一塊特定的矩形空間。父級視圖包含并組織它子視圖的布局。葉節(jié)點視圖（位于視圖層次最底端）在它們控制的矩形中進(jìn)行繪制，并對用戶對其直接操作做出響應(yīng)。所以，視圖是activity與用戶進(jìn)行交互的界面。例如說，視圖可以顯示一個小圖片，并在用戶指點它的時候產(chǎn)生動作。Android有很多既定的視圖供用戶直接使用，包括按鈕、文本域、卷軸、菜單項、復(fù)選框等等。
      （2）Service
      服務(wù)是運行在后臺的功能模塊。如文件下載、音樂播放程序等；服務(wù)沒有可視化的用戶界面，而是在一段時間內(nèi)在后臺運行。例如說，一個服務(wù)可以在用戶做其它事情的時候在后臺播放背景音樂、從網(wǎng)絡(luò)上獲取一些數(shù)據(jù)或者計算一些東西并提供給需要這個運算結(jié)果的activity使用。每個服務(wù)都繼承自Service基類。
      一個媒體播放器播放播放列表中的曲目是一個不錯的例子。播放器應(yīng)用程序可能有一個或多個activity來給用戶選擇歌曲并進(jìn)行播放。然而，音樂播放這個任務(wù)本身不應(yīng)該為任何activity所處理，因為用戶期望在他們離開播放器應(yīng)用程序而開始做別的事情時，音樂仍在繼續(xù)播放。為達(dá)到這個目的，媒體播放器activity應(yīng)該啟用一個運行于后臺的服務(wù)。而系統(tǒng)將在這個activity不再顯示于屏幕之后，仍維持音樂播放服務(wù)的運行。
      可以連接至（綁定）一個正在運行的服務(wù)（如果服務(wù)沒有運行，則啟動之）。連接之后，可以通過那個服務(wù)暴露出來的接口與服務(wù)進(jìn)行通訊。對于音樂服務(wù)來說，這個接口可以允許用戶暫停、回退、停止以及重新開始播放。
      （3）ContentProvider
      它是Android平臺應(yīng)用程序間數(shù)據(jù)共享的一種標(biāo)準(zhǔn)接口，它以類似于URI（UniversalResources Identification）的方式來表示數(shù)據(jù)，如：content://contacts/people/1101；內(nèi)容提供者將一些特定的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)供給其它應(yīng)用程序使用。數(shù)據(jù)可以存儲于文件系統(tǒng)、SQLite數(shù)據(jù)庫或其它方式。內(nèi)容提供者繼承于ContentProvider 基類，為其它應(yīng)用程序取用和存儲它管理的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了一套標(biāo)準(zhǔn)方法。然而，應(yīng)用程序并不直接調(diào)用這些方法，而是使用一個ContentResolver 對象，調(diào)用它的方法作為替代。ContentResolver可以與任意內(nèi)容提供者進(jìn)行會話，與其合作來對所有相關(guān)交互通訊進(jìn)行管理。
      （4）BroadcastReceiver
      Broadcast Receiver是一個專注于接收廣播通知信息，并做出對應(yīng)處理的組件。很多廣播是源自于系統(tǒng)代碼的。例如，通知時區(qū)改變、電池電量低、拍攝了一張照片或者用戶改變了語言選項。應(yīng)用程序也可以進(jìn)行廣播，例如通知其它應(yīng)用程序一些數(shù)據(jù)下載完成并處于可用狀態(tài)。
      應(yīng)用程序可以擁有任意數(shù)量的Broadcast Receiver以對所有它感興趣的通知信息予以響應(yīng)。所有的接收器均繼承自BroadcastReceiver基類。Broadcast Receiver沒有用戶界面。然而，它們可以啟動一個activity來響應(yīng)它們收到的信息，或者用NotificationManager來通知用戶。通知可以用很多種方式來吸引用戶的注意力──閃動背燈、震動、播放聲音等等。一般來說是在狀態(tài)欄上放一個持久的圖標(biāo)，用戶可以打開它并獲取消息。
      與此組件相關(guān)的概念是Intent，Intent是一個對動作和行為的抽象描述，負(fù)責(zé)組件之間程序之間進(jìn)行消息傳遞。而BroadcastReceiver組件則提供了一種把Intent作為一個消息廣播出去，由所有對其感興趣的程序?qū)ζ渥鞒龇磻?yīng)的機制。舉個簡單的例子，為了實現(xiàn)一個系統(tǒng)啟動后播放音樂的功能，則可以定義Intent為android.intent.action.BOOT_COMPLETED，由BroadcastReceiver組件將其進(jìn)行廣播，而系統(tǒng)中的Media Player接收到該信息后則進(jìn)行播放。
      如上所述，4個組件之間的關(guān)系如下圖：
      
      圖2 Android各組件關(guān)系圖

      摘自 卓越始于足下博客

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