1.Android-入門之系統架構介紹

1.Android 系統架構

android分為四個層，從高層到低層分別是應用程式層、應用程式框架層、系統運行庫層和linux核心層,如下圖所示:

2.application應用程式層

      該層提供一些核心應用程式包，例如電子郵件、簡訊、日曆、地圖、瀏覽器和聯繫人管理等。同時，開發者可以利用Java語言設計和編寫屬於自己的應用程式，而這些程式與那些核心應用程式彼此平等、友好共處

3.application framework應用程式框架層

該層是Android應用開發的基礎,提供API給寫application應用程式的人調用,常用到的類庫如下:

• 活動管理器（Activity Manager）:    表示當前顯示的界面視窗,用來管理各個應用程式生命周期，為所有程式的視窗提供交互的介面.
• 視窗管理器（Window Manager）:  對視窗程式進行管理
• 內容提供者（Content Provider）:   提供一個應用程式訪問另一個應用程式數據的功能，實現應用間共用數據
• 視圖系統（View System）:   創建應用所需的組件
• 包管理器（Package Manager）:  管理應用安裝、卸載，應用版本號、版本名，查詢相關許可權等功能
• 電話管理器（Telephony Manager）:  提供設備電話相關功能
• 資源管理器（Resource Manager）:  提供各種非代碼資源供應用程式使用，如字元串，顏色，圖片，音頻等
• 位置管理器（Location Manager）:  提供位置服務
• 通知管理器（Notification Manager）:  使應用可以在系統狀態欄中顯示通知消息
• XMPP服務 :  Google線上即時交流軟體中一個通用的進程，提供後臺推送服務

而四大組件又分為:

• activity活動 :  當前顯示的界面視窗, 一個Activity通常就是一個單獨的屏幕,當然也可以有多個Activity組成.然後上面的控制項也可以獲取用戶事件,來做出相應操作.
• service服務 :  用於後臺完成用戶操作,主要用於周期性的後臺監控和後臺服務,比如在後臺下載東西
• BroadCast Receiver廣播接收器 :  用來接收各處APP發出的廣播,但是多數的廣播是系統發起的.比如來電來信等.
• Content Provider內容提供器 :  通過它可以將自己的數據讓所有的應用程式訪問到,比如訪問電話簿聯繫人,主要用來共用數據

4.Libraries系統庫

系統庫大部分由C/C++編寫，提供的功能給Android應用程式框架來調用

5. Android runtime 運行庫

包含了Core Library和Dalvik虛擬機.

Core Library: 提供JAVA編程語言核心庫的大多數功能

Dalvik虛擬機(dvm): 每個Java程式都離不開Java虛擬機, Android系統也實現了自己的一個類似JVM但是更適合嵌入式平臺的虛擬機——Dalvik。Dalvik的功能等同於JVM，為Android平臺上的Java代碼提供了運行環境.唯一不同的是dvm執行的是.dex文件,jvm執行的是.class文件.

  過程: android程式編譯完之後生產.class文件，然後，dex工具會把.class文件處理成.dex文件，然後把資源文件和.dex文件等打包成.apk文件,如下圖所示:

dvm的優點在於:基於寄存器存取,而非虛擬棧,可以根據硬體實現最大的優化，比較適合移動設備。

5.1 android 4.4開始, DVM被替換

由於DVM安裝後的APP是位元組碼,所以每次打開APP的時候,都會去把位元組碼翻譯為機器碼,導致APP運行效率降低,用戶體驗很差.

  所以在 Android 4.4開始,ART（Android Runtime）虛擬機發佈，用來替換 Dalvik 虛擬機，Android 4.4 預設採用 DVM,但可以選擇ART(如下圖所示)。在 Android 5.0 開始預設使用 ART,DVM 從此被淘汰,並且ART 支持 64 位並相容 32 位 CPU,而DVM只支持32 位 CPU.

ART優點:安裝應用程式時會進行一次 AOT（ahead of time compilation, 預編譯），將位元組碼編譯成機器碼並存儲在本地，這樣APP每次運行時就不需要執行編譯了，APP運行效率大大提升，耗電量也會降低.

ART缺點: 應用程式的安裝時間變長,並且安裝後的存儲空間占用多一些(存儲有機器碼的原因)

6.linux內核

用來運行應用程式,並包含各種驅動,嚮應用層提供調用。

未完待續.