Android架构概述

Android 架构的概述，全英文，讲的很棒！ 1.Introduction and overview of android 2.Application anatomy 3.Dalvik VM 4.Power management and kernel 5.Application Framework APIs 6.Testing and debug 7.Summary ### Android架构概述 #### 一、引言与概览 Android是目前世界上最广泛使用的移动操作系统之一，它由Google公司维护并主导开发。Android系统的设计旨在为智能手机和平板电脑等移动设备提供一个统一的操作平台，其核心特性包括了高度的自定义能力、开放的应用程序市场以及对多种硬件的支持。Android不仅在消费者市场占据了主导地位，还因其灵活性和可扩展性而在企业领域获得了广泛应用。 #### 二、应用结构 Android应用程序是由多个组件组成的，这些组件分别承担不同的功能。主要包括以下几个部分： 1. **Activity**：表示用户交互的一个界面，是用户可以看得到并与之互动的界面。 2. **Service**：在后台执行长时间运行的操作或等待某个事件的发生，不包含任何用户界面。 3. **Broadcast Receiver**：用于接收来自Android系统和其他应用程序的广播消息。 4. **Content Provider**：用于存储和检索数据，并使这些数据对其他应用程序可用。 这些组件通过紧密协作实现了应用程序的功能性和可扩展性。例如，一个音乐播放器可能包含用于显示播放界面的Activity、用于管理音乐列表的Content Provider、用于后台播放音乐的服务以及用于响应耳机插拔事件的Broadcast Receiver。 #### 三、Dalvik虚拟机 Dalvik虚拟机是Android运行时环境的核心组成部分，它负责执行Android应用程序中的代码。与传统的Java虚拟机不同，Dalvik虚拟机专为移动设备设计，因此在内存使用、电池寿命等方面进行了优化。Dalvik虚拟机的特点包括： 1. **内存效率**：针对移动设备有限的内存资源进行了优化。 2. **多进程支持**：每个Android应用程序都在自己的进程中运行，这有助于隔离应用程序，提高系统的稳定性和安全性。 3. **类文件格式**：Dalvik虚拟机使用.dex（Dalvik Executable）格式的类文件，这种格式有利于节省存储空间。 4. **垃圾回收机制**：采用了专门针对移动设备优化的垃圾回收算法。 #### 四、电源管理和内核 Android基于Linux内核，这意味着它可以利用Linux内核提供的各种高级功能，如网络栈、内存管理和设备驱动等。为了更好地适应移动设备的特性，Android内核进行了一系列定制，特别是在电源管理和内存管理方面。 1. **电源管理**：Android内核提供了精细的电源管理机制，例如wakelock机制允许应用程序保持某些硬件处于活跃状态而不让设备进入休眠模式，从而确保关键任务的执行。 2. **内存管理**：Android内核优化了内存分配策略，以便在内存紧张的情况下更加高效地管理资源。 #### 五、应用框架APIs Android应用框架提供了大量的APIs供开发者使用，这些APIs封装了底层操作系统的功能，使得开发者能够更容易地编写功能丰富的应用程序。应用框架中的关键组件包括： 1. **Activity Manager**：管理Activity的生命周期。 2. **Window Manager**：控制屏幕的布局和显示。 3. **Notification Manager**：向用户显示提示信息。 4. **Content Resolver**：提供了一种方式来查询Content Providers的数据。 5. **Resource Manager**：管理非代码资源，如图片、布局文件等。 #### 六、测试与调试 Android提供了一系列工具和技术来帮助开发者进行应用程序的测试和调试，包括： 1. **Android Debug Bridge (ADB)**：连接设备和PC，执行shell命令、安装/卸载应用程序等。 2. **Android Studio**：集成了模拟器、代码编辑器、调试器等功能的集成开发环境。 3. **JUnit测试框架**：用于编写单元测试。 4. **Espresso测试框架**：用于编写UI测试。 #### 七、总结 Android架构是一个复杂的多层次体系结构，旨在为移动设备提供高性能、低功耗的计算环境。从用户界面到底层内核，每个层面都经过精心设计以满足移动设备的特殊需求。通过深入了解Android架构的各个组成部分，开发者能够更好地利用Android平台的强大功能，创建出更高质量的应用程序。