Android平台架构简介

- - Android系统介绍
    - Linux内核层
    - 系统运行库层
      - 提供Android系统特性的函数库
      - Android运行时库
        
        Android虚拟机与Java虚拟机
    - 应用框架层
    - 应用层

Android系统介绍

Android系统的底层建立在Linux系统之上，该平台由Linux内核层、系统运行库层、应用框架层及应用层四层组成，它采用一种被称为软件叠层(Software Stack)的方式进行构建。这各软件叠层结构使得层与层之间相互分离，明确各层的分工。这种分工保证了层与层之间的低耦合，当下层的层内或层下发生变化时，上层应用程序无须任何改变。以下就对不同层分别加以介绍：

Linux内核层

Android系统建立在Linux 2.6之上，这一层为Android设备的各种硬件提供了底层的驱动(Linux内核提供了安全性、内存管理、进程管理、网络协议和驱动模型等核心系统服务)。

Linux内核也是系统硬件和软件叠层之间的抽象层。

系统运行库层

这一层通过一些C/C++库来为Android系统提供了主要的特性支持。此层中还有Android运行时库，它主要提供一些核心库，来允许开发者使用Java语言来编写Android应用。因此可以将此层看作由提供Android系统特性的函数库和Android运行时库两部分组成，以下就对其进行分别介绍：

提供Android系统特性的函数库

Android包含一组C/C++库，这些库为Android系统提供了主要的特性支持。一般说来，Android应用开发者不能直接调用这套C/C++库集，但可以通过其上的应用框架层来调用这些库。

常用的一些核心库有：系统C库、媒体库、Surface Manager、LibWebCore、SGL、3D libraries、FreeType及SQLite等。

Android运行时库

Android运行时库由Android核心库集和Dalvik虚拟机两部分组成。Android核心库集，能够允许开发者使用Java语言来编写Android应用；而Dalvik虚拟机则使得每一个Android应用都能运行在独立的进程中，并且拥有一个自己的Dalvik虚拟机实例。

Android虚拟机与Java虚拟机

Dalvik并未遵守JVM规范，两者也不兼容。
JVM虚拟机运行的是Java字节码(通常是.class文件)，但Dalvik运行的是其专有的dex(Dalvik Executable)文件。
JVM直接从.class文件或JAR包中加载字节码然后运行，而Dalvik则需要通过DX工具将应用程序的所有.class文件编译成.dex文件，然后再运行该.dex文件。

Dalvik虚拟机依赖于Linux内核提供的核心功能，如线程和底层内存管理。Dalvik虚拟机非常适合在移动终端上使用，相对于在PC或服务器上运行的虚拟机而言，Dalvik虚拟机不需要很快的CPU计算速度和大量的内存空间，它主要有如下两个特点：

运行专有的.dex文件。专有的.dex文件减少了.class文件中的冗余信息，而且会把所有.class文件整合到一个文件中，从而提高运行性能；而且DX工具还会对.dex文件进行一些性能的优化。
基于寄存器实现。大多数虚拟机包括JVM都是基于栈的，而Dalvik虚拟机则是基于寄存器的。一般来说，基于寄存器的虚拟机具有更好的性能表现，但在硬件通用上略差。

应用框架层

Android应用程序框架层提供了大量的API供开发者使用，在开发Android应用程序时，就是面向底层的应用程序框架进行的。

应用程序框架层除可作为应用程序开发的基础之外，也是软件复用的重要手段，任何一个应用程序都可发布它的功能模块——只要发布时遵守了框架的约定，那么其它应用程序也可使用这个功能模块。

应用层

所有安装在手机上的应用程序都属于这一层。

Android系统将会包含系列的核心应用程序，这些程序包括电子邮件客户端、SMS程序、日历、地图、浏览器、联系人等。这些应用程序都是使用Java编写的。

Android平台架构简介_第1张图片

参考《疯狂Android讲义》《第一行代码——Android》