第1章 Android系統概述

1.1 智能手機

1.1.1 什么是智能手機

智能手機（Smart Phone），是指“像一臺電腦一樣具有獨立的操作系統，可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務商提供的程序，通過此類程序來不斷對手機的功能進行擴充并可以通過移動通信網絡來實現無線網絡接入”的這樣一類手機的總稱。

“智能手機”這個說法主要是針對“功能手機（Feature Phone）”而言的，本身并不意味著這個手機有多“智能”；從另一個角度來講，所謂的“智能手機”就是一臺可以像電腦那樣可以隨意安裝和卸載應用軟件的手機，而“功能手機”則不能。Java的出現使后來的“功能手機”具備了安裝Java應用程序的功能，但是Java應用程序的操作友好性，運行效率及對系統資源的使用情況都比“智能手機”差了很多。

智能手機具有五大特點：

（1）具備無線接入互聯網的能力，即需要支持GSM網絡下的GPRS或者CDMA網絡的CDMA 1X或3G（wcdma、cdma-evdo、TD-scdma）網絡，甚至4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。

（2）具有PDA的功能，包括PIM（個人信息管理）、日程記事、任務安排、多媒體應用、瀏覽網頁。

（3）具有開放性的操作系統，可以安裝更多的應用程序，使智能手機的功能可以得到無限擴展。

（4）人性化，可以根據個人需要擴展機器功能。

（5）功能強大，擴展性能強，第三方軟件支持多。

智能手機比傳統的手機具有更多的綜合性處理能力，同傳統手機外觀和操作方式類似，但是傳統手機使用的是生產廠商自行開發的封閉式操作系統，所能實現的功能非常有限，不具備智能手機的擴展性。

1.1.2 智能手機操作系統

智能手機是一種在手機內安裝了相應開放式操作系統的手機，隨著通信技術的發展，尤其是第三代移動通信技術（3G）的逐步成熟，市場上對功能更強、擴展性能更好的智能手機的需求量增長迅猛。具備獨立的操作系統是智能手機最重要的特征。智能手機操作系統是一種運算能力及功能比傳統功能手機系統更強的手機系統。智能手機操作系統領域也是各手機大廠商爭奪的焦點。目前主流的智能手機操作系統主要有Symbian OS、Windows Phone、iOS、Palm OS、BlackBerry OS和Android 6種系統。

各系統的特點如下：

1. Symbian OS

塞班操作系統（Symbian OS）最初是由Symbian公司（諾基亞、索尼愛立信、摩托羅拉、西門子等幾家大型移動通信設備商共同出資組建的一個合資公司，專門研發手機操作系統）開發的，其前身是Psion公司推出的EPOC（Electronic Piece of Cheese）操作系統，是專門用于智能手機和移動設備的32位搶占式、多任務操作系統。其內核與GUI（Graphical User Interface，又稱圖形用戶接口）分開，功耗低、占用內存少。

Symbian操作系統在智能移動終端上擁有強大的應用程序以及通信能力，這都要歸功于它有一個非常健全的、核心強大的對象導向系統、企業用標準通信傳輸協議以及完美的Sun Java語言。Symbian認為無線通信裝置除了要提供聲音溝通的功能外，同時也應具有其他種類的溝通方式，如觸筆、鍵盤等。在硬件設計上，它可以提供許多不同風格的外形，比如提供真實或虛擬的鍵盤，在軟件功能上可以容納許多功能，包括和他人分享信息、瀏覽網頁、發送、接收電子郵件、傳真以及個人生活行程管理等。此外，Symbian操作系統在擴展性方面為制造商預留了多種接口，而且EPOC操作系統還可以細分成三種類型：Pearl、Quartz、Crystal，分別對應普通手機、智能手機和Hand Held PC場合的應用。

塞班操作系統為第三方開發商提供一個標準和開放的平臺環境。使得第三方應用程序的設計者能夠基于該平臺開發自己的應用軟件。這種方式帶來的不足之處是：由于第三方廠商的用戶接口程序是不同的，造成了軟件不能通用，擴展性較差。這使得塞班操作系統在辦公軟件和多媒體錄放軟件上沒有開發出足夠多的軟件供用戶使用。

多年來Symbian系統一直占據智能系統的市場霸主地位，系統能力和易用性方面均很出色，但是在Android系統出現后，Symbian系統的市場占有率急劇下降。

2. Windows Phone

Windows Phone最早被稱為Windows Mobile（簡稱WM）是微軟針對移動設備而開發的操作系統。該操作系統的設計初衷是盡量接近于桌面版本的Windows，微軟按照電腦操作系統的模式來設計WM，應用軟件以Microsoft Win32 API為基礎。2010年10月Windows Phone操作系統正式發布后，Windows Mobile系列正式退出手機系統市場。

微軟公司正式發布了智能手機操作系統Windows Phone，同時將谷歌的Android和蘋果的iOS列為主要競爭對手。2011年2月，諾基亞與微軟達成全球戰略同盟并深度合作共同研發。2012年3月21日，Windows Phone 7.5登陸中國。6月21日，微軟正式發布最新手機操作系統Windows Phone 8，Windows Phone 8采用和Windows 8相同的內核。

Windows Phone具有桌面定制、圖標拖拽、滑動控制等一系列前衛的操作體驗。其主屏幕通過提供類似儀表盤的體驗來顯示新的電子郵件、短信、未接來電、日歷約會等，讓人們對重要信息時刻保持更新。它還包括一個增強的觸摸屏界面，更方便手指操作，以及一個最新版本的IE Mobile瀏覽器，該瀏覽器在一項由微軟贊助的第三方調查研究中，和參與調研的其他手機瀏覽器相比，可以執行指定任務的比例超過高達48%。很容易看出微軟在用戶操作體驗上所做出的努力，而史蒂夫·鮑爾默也表示：“全新的Windows手機把網絡、個人電腦和手機的優勢集于一身，讓人們可以隨時隨地享受到想要的體驗。”

3. iOS

iOS在2011年6月前被稱為iPhone OS，是蘋果公司為其移動設備開發的操作系統，最初是設計給iPhone和iPod touch使用的。與Mac OS X操作系統一樣，它也是以Darwin為基礎的。2011年6月之后iOS的版本為5和6，通常稱為iOS 5和iOS 6。

蘋果推出其第一款智能手機iPhone后獲得了巨大的成功。iOS繼承了Mac OS X在個人電腦上界面美觀的優勢，多點觸摸技術的加入為蘋果iPhone在智能手機領域獲得了可觀的市場份額。iOS采用Quartz圖形框架，能夠通過顯卡硬件加速實現復雜的圖形顯示。然而iOS是一個不開放的平臺，用戶不能設計和加載任何第三方的應用程序。這使得iOS的擴展性受到很大的限制。

4. Palm OS

Palm OS是Palm公司開發的專用于PDA上的一種操作系統，這是PDA上的霸主，一度占據了90%的PDA市場的份額。雖然其并不專門針對手機設計，但是Palm OS的優秀性能和對移動設備的支持同樣使其能夠成為一個優秀的手機操作系統。

Palm操作系統是多任務的，但每次只允許打開一個應用程序，多個應用程序不能同時運行，這使得其運行速度很快，具有較好的實用性。但不適應需要多應用程序運行的場合。

5. BlackBerry OS

BlackBerry OS是RIM公司（Research In Motion）專用的操作系統。“黑莓”（Black berry）移動郵件設備基于雙向尋呼技術。該設備與RIM公司的服務器相結合，依賴于特定的服務器軟件和終端，兼容現有的無線數據鏈路，實現了在北美隨時隨地收發電子郵件的夢想。這種裝置并不以奇妙的圖片和彩色屏幕奪人耳目，甚至不帶發聲器。黑莓是目前在美國、加拿大地區相當流行的無線收發電子郵件的軟件，它將軟件客戶端結合在移動電話、PDA及其他通信終端上，用戶可以通過其無線裝置來安全地訪問電子郵件、企業數據、Web以及進行企業內部的語音通話。

BlackBerry OS具有多任務處理能力，并支持特定的輸入裝置，如滾輪、軌跡球、觸摸板以及觸摸屏等。BlackBerry平臺最著名的莫過于它處理郵件的能力。該平臺通過MIDP 1.0以及MIDP 2.0的子集，在與BlackBerry Enterprise Server連接時，以無線的方式激活并與Microsoft Exchange，Lotus Domino或Novell GroupWise同步郵件、任務、日程、備忘錄和聯系人。該操作系統還支持WAP 1.2。

6. Android

Android是一種以Linux為基礎的開放源碼操作系統，主要應用于便攜設備。Linux操作系統的嵌入式版本是為各種資源受限的嵌入式終端產品設計的。開放的源碼和免費供人使用的特點使得Linux的應用開發人員種類非常全面。而越來越多的智能手機開發商也傾向于研發Linux智能手機，以此來降低手機成本。相比于其他智能手機操作系統，Linux獨有的優勢包括以下4個方面：

（1）Linux操作系統幾乎能在所有主流的處理器上運行，如X86、PowerPC、ARM等；

（2）Linux作為一個多用戶多任務的操作系統，符合POSIX便攜式計算機環境操作系統接口標準；

（3）Linux支持和鼓勵差異，具有良好的開放性使得用戶可以構筑適合自己的系統；

（4）Linux是無任何附加條件的開放平臺，對硬件平臺具有更好的適應性，可移植性強，允許定制用戶界面和服務，支持多種格式的可執行文件等。

Android操作系統最初由Andy Rubin開發，最初主要支持手機。2005年由Google收購注資，并組建開放手機聯盟開發改良，逐漸擴展到平板電腦及其他領域。它采用Linux 2.6.x版本內核，采用自己的GUI架構和應用程序接口，并采用Java語言來開發應用程序。它擁有Linux操作系統的開放性、對硬件支持好等優點，并且界面美觀，這使得它受到市場的普遍歡迎。Android的主要競爭對手是蘋果公司的iOS以及RIM的Blackberry OS。2011年第一季度，Android在全球的市場份額首次超過塞班系統，躍居全球第一。

Android的特點是開放源代碼，它的SDK開放給任何開發商，所有開發商都可以隨意更改界面。