Android核心模塊及相關(guān)技術(shù)

Android作為一個(gè)移動(dòng)設(shè)備的平臺(tái)，其軟件層次結(jié)構(gòu)包括了一個(gè)操作系統(tǒng)(OS)，中間件(MiddleWare)和應(yīng)用程序(Application)。根據(jù)Android的軟件框圖，其軟件層次結(jié)構(gòu)自下而上分為以下幾個(gè)層次：

第一、操作系統(tǒng)層(OS)

第二、各種庫(kù)(Libraries)和Android 運(yùn)行環(huán)境(RunTime)

第三、應(yīng)用程序框架(Application Framework)

第四、應(yīng)用程序(Application)

以下分別介紹Andoid各個(gè)層次的軟件的重點(diǎn)及其相關(guān)技術(shù)：

操作系統(tǒng)層(OS)

Android使用Linux2.6作為操作系統(tǒng)，Linux2.6是一種標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，Linux也是一個(gè)開(kāi)放的操作系統(tǒng)。Android對(duì)操作系統(tǒng)的使用包括核心和驅(qū)動(dòng)程序兩部分，Android的Linux核心為標(biāo)準(zhǔn)的Linux2.6內(nèi)核，Android更多的是需要一些與移動(dòng)設(shè)備相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序。主要的驅(qū)動(dòng)如下所示：

顯示驅(qū)動(dòng)(Display Driver)：常用基于Linux的幀緩沖(FrAME. Buffer)驅(qū)動(dòng)。

Flash內(nèi)存驅(qū)動(dòng)(Flash Memory Driver)

照相機(jī)驅(qū)動(dòng)(Camera Driver)：常用基于Linux的v4l(Video for )驅(qū)動(dòng)。

音頻驅(qū)動(dòng)(Audio Driver)：常用基于ALSA(Advanced Linux Sound Architecture，高級(jí)Linux聲音體系)驅(qū)動(dòng)。

WiFi驅(qū)動(dòng)(Camera Driver)：基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)程序

鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)(KeyBoard Driver)

藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)(Bluetooth Driver)

Binder IPC驅(qū)動(dòng)： Andoid一個(gè)特殊的驅(qū)動(dòng)程序，具有單獨(dú)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)，提供進(jìn)程間通訊的功能。

Power Management(能源管理)

各種庫(kù)(Libraries)和Android 運(yùn)行環(huán)境(RunTime)

本層次對(duì)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(gè)部分一個(gè)是各種庫(kù)，另一個(gè)是Android 運(yùn)行環(huán)境。本層的內(nèi)容大多是使用C++實(shí)現(xiàn)的。

在其中，各種庫(kù)包括：

▅ C庫(kù) ：C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，這也是系統(tǒng)中一個(gè)最為底層的庫(kù)，C庫(kù)是通過(guò)Linux的系統(tǒng)調(diào)用來(lái)實(shí)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(kù)一共

分為兩大部分，一個(gè)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Secure Socket 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(duì)3D的支持。

▅ 界面管理工具(Surface Management)：本部分提供了對(duì)管理顯示子系統(tǒng)等功能。

▅ SQLite：一個(gè)通用的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)

▅ 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(kù)一般是以系統(tǒng)中間件的形式提供的，它們均有的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是與移動(dòng)設(shè)備的平臺(tái)的應(yīng)用密切相關(guān)。

Android 運(yùn)行環(huán)境主要指的虛擬機(jī)技術(shù)——Dalvik。Dalvik虛擬機(jī)和一般JAVA虛擬機(jī)(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(guò)程中，每一個(gè)應(yīng)用程序即一個(gè)進(jìn)程(Linux的一個(gè)Process)。二者最大的區(qū)別在于Java VM是以基于棧的虛擬機(jī)(Stack-based)，而Dalvik是基于寄存器的虛擬機(jī)(Register-based)。顯然，后者最大的好處在于可以根據(jù)硬件實(shí)現(xiàn)更大的優(yōu)化，這更適合移動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)。

應(yīng)用程序框架(Application Framework)

Android的應(yīng)用程序框架為應(yīng)用程序?qū)拥拈_(kāi)發(fā)者提供APIs，它實(shí)際上是一個(gè)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), text boxes(文本框), buttons(按鈕)等。甚至一個(gè)嵌入式的Web瀏覽器。

一個(gè)Andoid的應(yīng)用程序可以利用應(yīng)用程序框架中的以下幾個(gè)部分：

Activity (活動(dòng))

BrOAdcast Intent Receiver (廣播意圖接收者)

Service (服務(wù))

Content Provider (內(nèi)容提供者)

應(yīng)用程序(Application)

Android的應(yīng)用程序主要是用戶界面(User Interface)方面的，通常以JAVA程序編寫(xiě)，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(guò)編譯后，將生成一個(gè)APK包。Android本身提供了主屏幕(Home)，聯(lián)系人(Contact)，電話(Phone)，瀏覽器(Browers)等眾多的核心應(yīng)用。同時(shí)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)者還可以使用應(yīng)用程序框架層的API實(shí)現(xiàn)自己的程序。這也是Android開(kāi)源的巨大潛力的體現(xiàn)。