软件平台,是由Linux+Java构成的开源软件,它提供包括SDK、Key Apps、Middleware、Linux Kernel四个部分在内的全套手机软件方案。它开放了基于Linux内核以上的开发工具,从而保证了内容的可移植性和多样性。Android平台为我们开发应用程序提供了一套很好的框架,我们可以在这个平台的基础上开发不同的应用程序,也可以开发新的组件供应用程序调用。
2.1Android特征
应用框架:用于开发可重用、可替代的组件。
Dalvik虚拟机:Android采用的Java虚拟机是自主开发的代号为Dalvik的虚拟机技术,在保证API方面兼容的同时Dalvik针对移动手机进行了大幅优化,占用资源更小,运行效率更高。
内嵌浏览器:基于开源的浏览器网页排版引擎WebKit。
优化的图形:强大的自定义二维图形库。基于OpenGL ES 1.0标准的3D图形功能,在移动3D开发中有着至关重要的地位。
SQLite数据库:SQLite提供结构化的数据存储。它是一款轻型免费的且开源的数据库,它的设计目标是嵌入式的,它占用的资源非常低、需要的内存空间少、处理速度比较快和支持事务处理功能等。
多媒体支持:支持各种通用的音频、视频和静态图像格式,如MP3、JPG、PNG等。Open Core是Android多媒体框架的核心,所有Android平台的音频和视频采集、播放的操作都是通过它来实现的。通过Open Core,程序员可以方便快速的开发出想要的多媒体应用程序。
GSM技术:(依赖硬件)Global System for Mobile Communications,全球通讯系统,俗称“全球通”,是第二代移动通信技术,其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让用户使用一部手机就能行遍全球。
蓝牙,EDGE,3G and WiFi:(依赖硬件)蓝牙和Wi-Fi都是一种短距离的无线连接技术,在短距离内可以实现话音和数据的无线传输。EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution),是增强型数据速率GSM演进技术。
Cameram,GPS,compass,andaccelerometer:(依赖硬件)GPS(Global Positioning System),即全球定位系统。它是由一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。Compass是一个开放源码的Java搜索引擎框架。
强大的开发环境:包括一个设备模拟器,调试工具,内存和性能检测,以及Eclipse IDE的开发插件。Eclipse是个集成开放环境。
2.2 Android架构
Android的架构是由Linux内核、C/C++函数库、Dalvik虚拟机、应用框架以及关键应用程序构成的。通过编译基于框架的应用程序可以降低开发负荷。应用软件原则上是在DalvikVM上运行的。
图2-1Android架构
2.2.1.关键应用程序
Android会同一系列核心应用程序包一起发布,该应用程序包包括email客户端,SMS短消息程序,日历,地图,浏览器,联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用JAVA语言编写的。
2.2.2.应用程序框架
开发人员也可以完全访问核心应用程序所使用的API框架。该应用程序的架构设计简化了组件的重用;任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块(不过得遵循框架的安全性限制)。同样,该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。
隐藏在每个应用后面的是一系列的服务和系统, 其中包括;
丰富而又可扩展的视图(Views),可以用来构建应用程序, 它包括列表(lists),网格(grids),文本框(text boxes),按钮(buttons), 甚至可嵌入的web浏览器。
内容提供器(Content Providers)使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据(如联系人数据库), 或者共享它们自己的数据
资源管理器(Resource Manager)提供 非代码资源的访问,如本地字符串,图形,和布局文件( layout files )。
通知管理器 (Notification Manager) 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。
活动管理器( Activity Manager) 用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。
2.2.3.系统运行库
2.2.3.1程序库
Android 包含一些C/C++库,这些库能被Android系统中不同的组件使用。它们通过 Android 应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些核心库:
系统 C 库 - 一个从 BSD 继承来的标准 C 系统函数库( libc ), 它是专门为基于 embedded linux 的设备定制的。
媒体库 - 基于 PacketVideo OpenCORE;该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制,同时支持静态图像文件。编码格式包括MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG 。
Surface Manager - 对显示子系统的管理,并且为多个应用程序提 供了2D和3D图层的无缝融合。
LibWebCore - 一个最新的web浏览器引擎用,支持Android浏览器和一个可嵌入的web视图。
SGL - 底层的2D图形引擎
3D libraries - 基于OpenGL ES 1.0 APIs实现;该库可以使用硬件 3D加速(如果可用)或者使用高度优化的3D软加速。
FreeType -位图(bitmap)和矢量(vector)字体显示。
SQLite - 一个对于所有应用程序可用,功能强劲的轻型关系型数据库引擎。
2.2.3.1运行库
Android 包括了一个核心库,该核心库提供了JAVA编程语言核心库的大多数功能。
每一个Android应用程序都在它自己的进程中运行,都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。Dalvik被设计成一个设备可以同时高效地运行多个虚拟系统。 Dalvik虚拟机执行(.dex)的Dalvik可执行文件,该格式文件针对小内存使用做了优化。同时虚拟机是基于寄存器的,所有的类都经由JAVA编译器编译,然后通过SDK中 的 "dx" 工具转化成.dex格式由虚拟机执行。Dalvik虚拟机依赖于linux内核的一些功能,比如线程机制和底层内存管理机制。
2.2.4.Linux内核
Android 的核心系统服务依赖于 Linux 2.6 内核,如安全性、内存管理、进程管理、网络协议和驱动模型。Linux 内核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。
2.3 Android应用的构成和工作机制
Android应用程序来说,是由Activity、Intent Receiver、Service、ContentProvider四部分组成,但并不是每一个Android应用程序都必须由这四部分组成。在应用程序中使用时,需要在配置文件Android应用程序中所必需的,用于定义应用程序的组件、组件的功能以及必要条件等。Android应用的构成和工作流程图如下:
图2-2Android的构成和工作流程
2.4 Android与其他手机操作系统的比较
我们主要从手机操作系统的Portablity、Reliability、Connectivity、Product Diversity、
Open Platform、Kernal Size、Standards、Security和Special Features这九个方面进行了比较,具体的比较结果如下表:
对上表比较的九项每一项以1分、0.5分、0分三个级别来进行了评分,综合各项评分,最好得到的评分结果是Android 8.5分、Windows mobile 5.5分、Symbian6.5分。Android基于开源的Linux以及标准的跨平台的编程语言Java,而且源代码开放,并且免费允许所有厂商和个人在其基础上进行开发,其开源和免费政策将赢得不少手机制造商的支持。而且在其平台上集成了不少优秀的开源工程,如Webkit、OpenGL等,相信在不久,将会有更多的优秀工程加入到Android中来。相比其他手机操作系统过于封闭的特性来说,Android在手机操作系统领域将会占有很大的优势,其功能也将会越来越强大。
2.5 本章小结
本章对Android平台的特征、架构以及Android应用的构成和工作机制进行了详细的分析。对于Android应用程序来说,主要由Activity、 Service、 Intent Receiver和Content Provider
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