《Android 应用程序开发与典型案例》
½者：华清远见
第
1
章
Android
基本概念
本章目标
本章介绍 Android 基本概念方面的内容，
包括 Android 平台特性、
Android 系统
架构、Android 开发框架以及 OMS 介绍。
1.1
Android
简介
专业始于专注 卓识源于远见
Android
一词的本义指
“机器人” 它是由
Google
公司于
2007
年
11
月推出的基于
Linux
平台的开源手
，
机操½系统，依靠
Google
的强大开发和媒½资源，Android 成为众多手机厂商竞相½逐的对象，逐渐发展
成为目前最流行的手机开发平台。图
1-1
所示为
Android
系统的
Logo。
图
1-1
Android
系统的
Logo
Android
是一个包括操½系统、
中间件、
用户界面和关键应用½件的移动设备½件堆。
换句话说，
Android
是基于
Java
并运行在
Linux
内核上的½量级操½系统，功½全面，包括一系列
Google
公司在其内½的应
用½件，如电话、短信等基本应用功½。图
1-2
所示为
Android
的模拟器，从中可以大概了解
Android
的
运行界面。
图
1-2
问：模拟器和真机有什么区别呢？
答：
Android
模拟器
模拟器不支持呼叫和接听实际来电，½可以通过控制台模拟电话呼叫（呼入和呼出）
。
模拟器不支持USB连接。
模拟器不支持相机/视频捕捉。
模拟器不支持音频输入（捕捉）
，½支持输出（重放）
。
模拟器不支持扩展耳机。
模拟器不½确定连接状态。
模拟器不½确定电池电量水平和充电状态。
模拟器不½确定SD卡的插入/弹出。
模拟器不支持蓝牙。
1.2
Android
平台特性
‐ 2 ‐
专业始于专注 卓识源于远见
随着科技的发展，移动电话（Mobile
Phone）正向着智½化的方向迈步，并逐步成为多种工具的功½
½½½，而
Android
就是这样一个智½手机的平台，一个多种工具的功½½½½。
1．通信工具
移动电话的最基本功½即为通信，因此，½用运营商提供的通信½络进行语音通话也是
Android
平台
的最基本功½。除了传统的语音通话功½外，Android 平台还具有短消息功½，以及通常移动电话½具有
的个人信息系统管理方面的功½（如电话本等）
。
2．½络工具
随着数字业务½用的普遍化，移动电话通常½为½络工具½用，这样移动电话可以完成电脑的部分功
½。由此，Android 平台在½络方面的功½主要包括浏览器、IM（即时信息）
、邮件等，基本包含了½络方
面的大部分功½。
3．媒½播放器
随着多媒½技术的应用，在移动电话上进行音频和视频播放已经成为经常½用的功½。由此，Android
平台具有支持更多的音频/视频格式，支持更高分辨率的视频、更流畅地播放，以及和½络结合的流媒½方
面等功½。
4．媒½获取设备
随着移动电话与媒½获取设备的集成日益增强，
Android
平台提供了照相机、
½音机、
摄像机等功½。
5．多类型的连接设备
Android
平台提供了多种连接方式，如
USB、GPS、红外、蓝牙、无线局域½等。
6．具有友½和绚½的用户界面
Android
平台具有友½的用户界面，½用户容易学习和操½，同时具有绚½的用户界面，具有良½的
视觉效果。
7．可以个性化定制的平台
Android
平台对于用户的个性化需求，提供了全面自定义手机的功½。
除了以上介绍
Android
平台的功½以外，其在技术上还具有以下几个方面的特性。
全开放智½移动电话平台。
支持多硬件平台。
½用众多的标准化技术。
核心技术完整、统一。
完善的SDK和文档。
完善的辅助开发工具。
1.3
Android
系统架构
如图
1-3
所示，Android 系统从下至上分为四层：Linux 内核、Android 核心库及
Android
运行时环境
（Android
Runtime）
、应用程序框架以及应用程序等。
‐ 3 ‐
专业始于专注 卓识源于远见
图
1-3
Android
系统框架
1.3.1
Linux
内核（Linux
Kernel）
Android
的核心系统服务依赖于
Linux 2.6，例如，安全、内存管理、进程管理、½络堆栈、驱动模型。
Linux Kernel
也½为硬件和½件之间的½象层，它隐藏具½硬件细节而为上层提供统一的服务。
除了标准的
Linux
内核以外，Android 系统还增加了内核的驱动程序，例如，显示驱动、蓝牙驱动、
相机驱动、闪存卡驱动、Binder
IPC
驱动、输入设备驱动、USB 驱动、WiFi 驱动、音频系统驱动、电源管
理等，为
Android
系统的运行提供基础性支持。
这样分层的½处就是½用下层提供的服务而为上层提供统一的服务，屏½本层及以下层的差异，½本
层及以下层发生了变化时，
不会½响到上层。
也就是说，
各层各½其职，
各层提供固定的
SAP
（Service
Access
Point）
，即高内聚、½耦合。
1.3.2
Android
核心库（Libraries）
Android
包含一个
C/C++库的集合，以供 Android
系统的各个组件½用。这些功½通过
Android
的应用
程序框架（Application
Framework）展现给开发者。下面列出一些核心库：
系统
C
库——由
BSD
继承衍生的标准
C
系统½数库（libc）
，调整为基于嵌入式
Linux
设备的库。
媒½库——基于
PacketVideo
的
OpenCORE。这些库支持播放和½制多种流行的音频和视频格式，
以及多种媒½格式的编码/解码格式，包括
MPEG4、 H.264、 MP3、AAC、AMR、JPG、PNG。
界面管理——显示子系统的管理器，管理访问显示子系统和无缝组合多个应用程序的二维和三维
图½层。
LibWebCore——新式的 Web
浏览器引擎，驱动
Android
浏览器和可嵌入的
Web
视图。
SGL——Skia
图½库，基本的
2D
图½引擎。
3D libraries——基于 OpenGL ES APIs
的实现。该库½用硬件
3D
加速或½用高度优化的
3D
½加
速。
FreeType ——½图（Bitmap）和矢量（Vector）字½渲染。
SQLite ——所有应用程序½可以½用的强大而½量级的关系数据库引擎。
1.3.3
Android
运行时环境（Android
Runtime）
在
Linux
内核层上还有一个
Android
运行时层，该层包括
Dalvik
虚拟机及
Java
核心库，提供了
Java
编程语言核心库的大多数功½。
‐ 4 ‐
专业始于专注 卓识源于远见
Dalvik
虚拟机是
Android
½用的
Java
虚拟机。每一个
Android
应用程序是
Dalvik
虚拟机中的实例，运
行在它们自己的进程中。Dalvik 虚拟机设计成在一个设备上可以高效地运行多个虚拟机。Dalvik 虚拟机可
执行的文件格式是.dex， 格式是专为
Dalvik
设计的一种压缩格式，
.dex
适合内存和处理器速度有限的系统。
大多数虚拟机（包括
JVM）½是基于栈的，而 Dalvik
虚拟机则是基于寄存器的。两种架构各有优劣，
一般而言，基于栈的机器需要更多的指令，而基于寄存器的机器指令更大。DX 是一套工具，可以将
Java .class
½换成
.dex
格式。一个.dex 文件通常会有多个.class。由于.dex 有时必须进行最½化，会½文
件大小增加
1~4
倍，以
ODEX
结尾。
Dalvik
虚拟机依赖于
Linux
内核提供基本功½，如线程和底层内存管理。
1.3.4
Android
应用程序框架（Application
Framework）
½于
Android
程序库和运行时上面的是应用程序框架层。通过提供开放的开发平台，Android ½开发
者½够访问核心应用程序所½用的
API
框架，这样½得组件的重用得以简化，任½应用程序½½发布它的
功½且任½其他应用程序可以½用这些功½（需要服从框架执行的安全限制）
。从而½开发者可以编制极
其丰富和新颖的应用程序，自由地利用设备硬件优势、访问½½信息、运行后台服务、设½闹钟、向状态
栏添加通知等。
每个应用程序其实是一组服务和系统，包括：
视图（View）——丰富的、可扩展的视图集合，用来构建应用程序。包括列表（ListView）
、½格
（Grid） 文本框
、
（EditText/TextView） 按钮
、 （Button） 甚至是可嵌入的½页浏览器
等，
（WebView）
。
内容提供器（Content
Providers）——½应用程序可以访问其他应用程序（如通讯½）的数据，或
共享自己的数据。
资源管理器（Resource
Manager）——提供对于非代码资源的访问，如本地化字符串、图½和布局
文件。
通知管理器（Notification
Manager）——½应用程序½够在状态栏显示自定义的提示信息。
活动管理器（Activity
Manager）——管理应用程序生½周期，并提供常用的导航回退功½。
1.3.5
Android
应用程序
Android
装配一个核心应用程序集合，连同系统一起发布，这些应用程序包括电子邮件客户端、SMS
程序、日历、地图、浏览器、联系人和其他设½等。而所有应用程序½是用
Java
语言编写的，由用户开发
的
Android
应用程序和
Android
核心应用程序是同一层次的。
1.4
Android
开发框架
Android
系统½为一个开放的系统，它½积庞大，对于不同的开发者来说，在开发过程中并不需要掌
握整个
Android
系统，只需要进行其中某一部分的开发。由此，从功½上将
Android
开发分为移植开发移
动电话系统、Android 应用程序开发，以及
Android
系统开发三种。
从商业模式的角度来讲，移植开发移动电话系统和
Android
应用程序开发是
Android
开发的主流。移
植开发移动电话系统主要是由移动电话的制造者来进行开发，其产品主要是
Android
手机；而公司、个人
和团½一般进行
Android
应用程序的开发，产生各种各样的
Android
应用程序。
对于
Android
移植开发，其主要工½集中于
Linux
内核中的相关设备驱动程序及
Android
本地框架中
的硬件½象层接口的开发；对于
Android
应用程序开发，其开发的应用程序与
Android
系统的第四个层次
的应用程序是一个层次的内容；对于
Android
系统的开发，涉及
Android
系统的各个层次，一般情况下是
从底层到上层的整½开发。
Android
开发框架包括基本的应用功½开发、数据存储、½络访问三大块。
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