Android系統(tǒng)架構研究與應用

黃吉華

近年來，Android系統(tǒng)在智能手機領域得到了廣泛的應用。而Android系統(tǒng)之所以能夠獲得大多程序開發(fā)者的歡迎，與其具有開放、平等和無界限的系統(tǒng)架構有著直接的關系?；谶@種認識，本文對Android系統(tǒng)架構與應用問題展開了研究，從而為關注這一話題的人們提供參考。

【關鍵詞】Android 系統(tǒng)架構 應用

2007年，Google聯(lián)合多家移動技術和無線應用領域企業(yè)宣布了Android這一開源手機操作系統(tǒng)名稱。而由于具有良好的開放性和易用性，Android系統(tǒng)在短短幾年的時間里獲得了廣闊的應用前景，成為了很多企業(yè)的應用平臺。因此，有必要對Android系統(tǒng)架構與應用問題展開研究，從而更好的進行該系統(tǒng)的應用。

1 Android系統(tǒng)架構研究

從系統(tǒng)架構上來講，Android系統(tǒng)是自底向上的結構，主要由內核層、函數庫與運行時庫、應用軟件架構和應用程序構成。

1.1 系統(tǒng)內核層分析

系統(tǒng)內核層其實是系統(tǒng)軟件和硬件之間的抽象層，其能夠進行系統(tǒng)硬件細節(jié)的隱藏，并且能夠為系統(tǒng)上層結構提供統(tǒng)一服務。同時，其能夠較好的進行本層與下層差異的屏蔽，所以即便本身發(fā)生變化也不會對上層的運行產生影響。需要注意的是，內核層并非類GUN/Linux，其不含有虛擬內存文件，并且使用了YAFFS2文件系統(tǒng)。與Linux系統(tǒng)相比，Android的內核層有不同的系統(tǒng)初始化接口、系統(tǒng)庫和程序接口。而基于Linux2.6，Android內核層可以提供核心系統(tǒng)服務，并擁有網絡堆棧、硬件驅動程序、系統(tǒng)安全機制和內存管理等多種功能。

1.2 系統(tǒng)函數庫與運行時庫分析

系統(tǒng)函數庫中含有C/C++庫的集合，本身由開放源代碼的函數庫組成。利用系統(tǒng)的應用程序框架，函數庫的功能可以向開發(fā)者展示，比如OpenSSL、C函數庫Libc等。在系統(tǒng)運行的過程中，網頁瀏覽器的運用由網頁函數庫負責，OpenSSL則負責媒體庫的運行。利用這些函數庫，可以為音頻和視頻格式的播放和錄制提供支持，并且進行靜態(tài)圖像文件的顯示。在界面管理方面，則將含有二維和三維圖形層，能夠進行訪問顯示子系統(tǒng)的管理和多個應用程序的無縫組合。而系統(tǒng)運行時庫與函數庫并行運行，可以進行Android特有的Java內涵函數庫的提供，并且完成運行碼的轉換。利用Java語言，Android的Dalvik虛擬機也能夠進行Android應用程序的編寫，并且同時進行多個應用程序的運行。需要注意的是，Dalvik虛擬機的運行需要依賴Linux內核功能，可以進行.dex文件格式的執(zhí)行。而該格式是壓縮格式，可以在處理器速度和內存有限的系統(tǒng)中使用。

1.3 系統(tǒng)應用軟件架構分析

系統(tǒng)應用軟件架構是系統(tǒng)重點應用程序的總集合，利用該架構程序開發(fā)者能夠在設計架構時方便的進行應用程序的使用。而在這些常見的應用程序中，包含有消息方塊、內嵌式瀏覽器和按鈕等現實功能，并且包含分享信息和訪問信息等消息提供功能，同時也包含資源管理功能和提示消息功能等多個其它功能。從根本上來講，應用軟件架構就是一組系統(tǒng)和服務，能夠進行應用程序的構建，并且擁有豐富的視圖結合和內嵌的網絡瀏覽器，可以使應用程序進行其他應用程序的訪問。此外，應用軟件架構也能夠在系統(tǒng)狀態(tài)欄中進行所有應用程序的顯示，并且完成應用程序的生命周期的管理。

1.4 系統(tǒng)應用程序分析

在Android系統(tǒng)中，上層應用程序需要利用Java語言開發(fā)。例如，即時通信工具、通訊本、Google Maps等應用程序，就是利用Java語言開發(fā)的程序。

2 Android的應用研究

2.1 Android應用程序的基本組成

在Android應用中，應用程序往往是由多個組件構成。在Android系統(tǒng)中，含有Activity、Service、ContentProvider、BroadcastReceiver和Intent組件。其中，Activity組件是應用程序表示層，可以為應用程序的每個屏幕顯示提供支持。利用視圖類的Activity組件，用戶則可以實現GUI，并且通過GUI和應用程序交互。而Service組件是后臺運行程序，可以為應用程序長期在后臺運行提供支持。BroadcastReceiver是用戶進行廣播通知接收的組件，比如電量不足、用戶系統(tǒng)設置更改和短信息等通知，都需要與不同的BroadcastReceiver組件相對應。ContentProvider則為系統(tǒng)內容提供器，能夠將系統(tǒng)應用程序的特定數據提供給其他程序，以便用戶進行數據的讀寫和存儲。此外，Intent組件是運行綁定機制，可以向系統(tǒng)表達請求或意愿，系統(tǒng)可以根據其內容進行適當組件請求。

2.2 Android應用的環(huán)境構建

在應用Android的過程中，需要進行系統(tǒng)應用程序開發(fā)環(huán)境的構建。以Windows系統(tǒng)為例，Android應用程序開發(fā)環(huán)境構建可以使用Eclipse+ADT方法。首先，可以從網站進行JDK5的下載和安裝，然后通過運行該程序進行系統(tǒng)環(huán)境變量的添加。其次，需要從網站進行Android SDK的下載，然后將其在Windows系統(tǒng)目錄下解壓，并且在系統(tǒng)環(huán)境中加入該文件夾下的tools文件夾路徑。最后，則可以進行Eclipse安裝包的下載，并且將其解壓使用。就目前來看，Android平臺可以為Windows、Linux和Mac OS系統(tǒng)的開發(fā)提供支持。

3 結論

總而言之，Android系統(tǒng)擁有著較為完整的系統(tǒng)架構，可以為開發(fā)人員進行應用程序的開發(fā)提供較好的開發(fā)環(huán)境。所以，隨著相關技術的發(fā)展，越來越多的程序開發(fā)人員開始進行Android應用程序的開發(fā)。

參考文獻

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作者單位

貴州大學 貴州省貴陽市 550025