Android平台的体系结构简介

下面介绍Android平台体系结构，如图1-2所示。

图1-2　Android平台体系结构

从图1-2可以看出Android平台分为4层，从高到低分别是应用层、应用框架层、系统运行库层和Linux内核层。下面对这4层进行简要的分析和介绍。

1.应用层

应用是用Java语言编写的运行在虚拟机上的程序，如图1-2中最上层部分所示。其实Google公司最开始时就在Android操作系统中捆绑了一些核心应用，比如E-mail客户端、SMS短消息程序、日历、地图、浏览器、联系人等。

2.应用框架层

这一层是编写Google公司发布的核心应用时所使用的API框架，开发人员同样可以使用这些框架来开发自己的应用，这样便简化了程序开发的架构设计，但是必须遵守其框架的开发原则。

从图1-2中可以看出，Android平台提供了如下组件。

（1）丰富而又可扩展的视图（View）：可以用来构建应用程序，它包括列表（List）、网络（Grid）、文本框（EditText）、按钮（Button），以及可嵌入的Web浏览器。

（2）内容提供器（Content Provider）：它可以让一个应用访问另一个应用的数据（如联系人数据库），或共享它们自己的数据。

（3）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 File）。

（4）通知管理器（Notification Manager）：应用可以在状态栏中显示自定义的提示信息。

（5）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退回功能。

（6）窗口管理器（Window Manager）：管理所有窗口程序。

（7）包管理器（Package Manager）：管理Android操作系统内的程序。

（8）电话管理器（Telephony Manager）：管理所有移动设备功能。

（9）位置管理器（Location Manager）：提供位置服务。

（10）XMPP服务（XMPP Service）：提供Google Talk服务。

3.系统运行库（C/C＋＋库以及Android运行库）层

当使用Android应用框架时，Android操作系统会通过一些C/C＋＋库来支持用户所使用的各个组件，使其能更好地为用户服务。

（1）libc：C语言标准库，系统最底层的库，通过Linux系统调用。(www.xing528.com)

（2）多媒体库（MediaFramework）：Android操作系统多媒体库，基于PackVideo OpenCORE，该库支持多种常见格式的音、视频的回放和录制，以及图片的浏览，比如MPEG4、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG等。

（3）SGL：2D图形引擎库。

（4）SSL：位于TCP/IP与各种应用层协议之间，为数据通信提供支持。

（5）OpenGL ES 1.0：提供对3D效果的支持。

（6）SQLite：关系数据库。

（7）WebKit：Web浏览器引擎。

（8）FreeType：位图（bitmap）及矢量（vector）。

每个Java程序都运行在Dalvik虚拟机之上。与PC一样，每个Android应用程序都有自己的进程，Dalvik虚拟机只执行“.dex”的可执行文件。Java程序通过编译后，还需要通过SDK中的dx工具转化为“.dex”格式才能正常在虚拟机上执行。

每个Android应用都运行在一个Dalvik虚拟机实例中，而每个虚拟机实例都是一个独立的进程空间。虚拟机的线程机制、内存分配和管理、Mutex等的实现都依赖底层操作系统。所有Android应用的线程都对应一个Linux线程，虚拟机因而可以更多地依赖操作系统的线程调度和管理机制。不同的应用在不同的进程空间里运行，对不同来源的应用都使用不同的Linux用户来运行，以最大限度地保护应用的安全和独立运行。

4.Linux内核层

Android平台的核心系统服务基于Linux内核，如安全性管理、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于Linux内核。Linux内核同时也作为硬件和软件栈之间的抽象层。

Android平台更多地需要一些与移动设备有关的驱动程序，主要的驱动如下：

（1）显示驱动（Display Driver）：基于Linux的帧缓冲（Frame Buffer）驱动。

（2）键盘驱动（KeyPad Driver）：作为输入设备的键盘驱动。

（3）Flash内存驱动（Flash Memory Driver）：基于MTD的Flash驱动。

（4）照相机驱动（Camera Driver）：常用的基于Linux的v412（Video for Linux）驱动。

（5）音频驱动（Audio Driver）：常用的基于ALSA（Advance Linux Sound Architecture）的高级Linux声音体系驱动。

（6）蓝牙驱动（Bluetooth Driver）：基于IEEE802.15.1标准的无线传输技术。

（7）WiFi驱动（WiFi Driver）：基于IEEE802.11标准的驱动程序。

（8）Binder（IPC）驱动［Binder（IPC）Driver］：Android平台的一个特殊的驱动程序，具有单独的设备节点，提供进程间通信的功能。

（9）电源管理（Power Management）：比如电池电量等。