写在前面的

  这是我最近两年的Android开发的经验总结，断断续续的写了几个月了，欢迎大家砖头，有不对的地方，或需要改进的地方，请指出来，先贴出来目录来看看。

第一章、概述

本章节主要介绍Android系统基本特点、系统架构组成及Android应用开发方式。

主要内容：

l  Android 操作系统介绍

l  Android软件架构介绍

l  Android子系统介绍

l  Android应用程序开发过程

1.1  Android 操作系统介绍

Android是Google公司于2007年11月发布的一款非常优秀的智能移动平台操作系统。到2011年第一季度Android在全球的市场份额首次超过Nokia的Symbian系统，跃居全球第一。

Android系统最初由AndyRubin等人于2003年10月创建。Google于2005年8月17日收购Android并组建OHA^①开放手机联盟开发改良Android，之后逐渐扩展到平板电脑及其他移动平台领域上。

Android系统是一个基于ApacheLicense^②, GPL^③软件许可的开源手机操作系统，底层由Linux操作系统作为内核，我们可以直接从Android的官方网站上下载最新的Android源码和相关开发工具包。

Android官方首页：

http://www.android.com/

Android官方开发者首页：

http://developer.android.com/index.html

Android官方开源项目AOSP首页：

http://source.android.com/

1.2  Android软件架构介绍

Android的软件架构采用了分层结构，如图1-1所示，由上至下分别为：Application应用层、Application Framework应用框架层、Android Runtime&Libraries运行时库和本地库层、LinuxKernel内核层。

图1-1 Android软件架构图

1）  Application应用层：用户安装应用程序及系统自带应用程序层，主要用来与用户进行交互，如Home指Android手机的桌面，Phone指电话应用，用来拨打电话等。

2）  Application Framework应用框架层：系统框架层，封装了大量应用程序所使用的类，从而达到组件重用的目的，它主要向上层应用层提供API，如：ActivityManager主要用于管理所有的Activity画面导航、回退等生命周期相关的操作，PackageManager主要用来管理程序安装包的安装、更新、删除等操作。

3）  Android Runtime&Libraries运行时库和本地库层：Runtime是Android的运行环境，在该层有DalvikVirtualMachine（Android的虚拟机简称DVM）的实现，在DVM中运行着Java的核心语言库代码和Java程序。同时，在DVM运行期间要调用系统库代码，如：负责显示的SurfaceManager本地代码，负责多媒体处理相关的Media Frameworks代码及C库libc等。

4）  Linux Kernel内核层：Android系统是基于Linux系统的，所以Android底层系统相关的框架和标准的Linux内核没有什么很大的区别，只不过添加了几个Android系统运行必备的驱动，如：Binder IPC进程间通信驱动、Power Manager电源管理驱动等。

总结：Android的软件架构是我们学习Android开发必须要掌握的知识点，它对我们将来编写Android应用程序、理解Android框架代码、编写本地代码、修改底层驱动都有重要的指导意义，可谓是学习Android的灵魂。

1.3  Android子系统介绍

Android是一个庞大的手机的系统，它不仅仅实现了手机的基本的打电话，发信息的功能，还实现了更复杂的多媒体处理、2D和3D游戏处理、信息感知处理等。

图1-2 Android主要子系统

Android的子系统主要包含：

1)     Android RIL子系统：

Radio Interface Layer（简称：RIL）子系统，即：无线电接口系统用于管理用户的电话、短信、数据通信等相关功能，它是每个移动通信设备必备的系统。

2)     Android Input子系统：

Input输入子系统用来处理所有来自己用户的输入数据，如：触摸屏，声音控制物理按键等。

3)     Android GUI子系统：

GUI即：图形用户接口，也就是所谓的图形界面，它用来负责显示系统图形化界面，形象让用户和系统操作及信息进行交互。Android的 GUI系统和其它各子系统关系密切相关，是Android中最重要的子系统之一，如：绘制一个2D图形、通过OpenGL库处理3D游戏、通过SurfaceFlinger^①来重叠几个图形界面。

4)     Android Audio子系统：

Android的音频处理子系统，主要用于音频方面的数据流传输和控制功能，也负责音频设备的管理。Android的Audio系统和多媒体处理紧密相连，如：视频的音频处理和播放、电话通信及录音等。

5)     Android Media子系统：

Android的多媒体子系统，它是Android系统中最庞大的子系统，与硬件编解码、OpenCore多媒体框架、Android多媒体框架等相关，如：音频播放器，视频播放器，Camera摄像预览等。

6)     Android Connectivity子系统：

Android连接子系统是智能设备的重要组成部分，它除了一般所谓的网络连接，如：以太网、WI-FI^②外，还包含：蓝牙连接、GPS^③定位连接、NFC^④等。

7)     Android Sensor子系统：

Android的传感器子系统为当前智能设备大大提高了交互性，它在一新创新的应用程序和应用体验里发挥了重要作用，传感器子系统和手机的硬件设备紧密相关，如：gyroscope陀螺仪、accelerometer加速度计、proximity距离感应器、magnetic磁力传感器等。

①     Android中图形混合器，用于将屏幕上显示的多个图形进行混合显示。

②     Wi-Fi全称wireless fidelity是当今使用最广的一种无线网络传输技术。

③     GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。

④    NFC是Near FieldCommunication缩写，即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。

1.4  Android应用程序开发过程

Android应用程序开发是基于Android架构提供的API和类库编写程序，这些应用程序是完全的Java代码程序，它们构建在Android系统提供的API之上。

Android开发方式：

开发Android应用程序可以基于Google提供的Android SDK开发工具包，也可以直接在Android源码中进行编写。

1） Android SDK开发：

它提供给程序员一种最快捷的开发方式，基于IDE开发环境和SDK套件，快速开发出标准的Android应用程序，但是，对于一些要修改框架代码或基于自定义API的高级开发，这种方式难以胜任。

2） Android源码开发：

基于Android提供的源码进行开发，可以最大体现出开源的优势，让用户自定义个性的Android系统，开发出更高效、更与众不同的应用程序，这种方式更适合于系统级开发，对程序员要求比较高，这也是我们本书的重点。

Android源码开发过程：

Ø  搭建开发环境：

根据两种开发方式的不同，搭建开发环境略有不同，本书侧重于系统底层源码开发，只介绍第二种开发方式，对于第一种方式，请读者参考相关书箱资料。

Ø  下载Android源码：

得益于Android的开源特点，Android源码中包含大量保贵的技术知识，我们可以在阅读源码过程中更深入的了解Android系统的奥秘，为我们编写更高效、更有特点的应用程序打下基础，同时能展现给读者一个更庞大系统的设计蓝图，为系统设计师及项目经理提供参考价值。同时，Android的源码中提供的应用程序示例、设计模式、软件架构为我们编写大型应用程序提供经验。

Ø  编译Android源码：

通过编译Android源码，生成我们开发环境及目标系统，为我们做系统底层开发、系统定制与优化做准备，通过分析编译过程，让我们学习到大型工程的代码管理与编译原理。

Ø  配置开发环境安装

为了更有效的开发，我们通常会对开发环境做配置，不同的程序员可能会有不同的编程习惯。

1.5  章节练习

1） 简述Android系统的软件构架组成？

2） 简述AndroidSensor子系统的主要作用？