1.7 Android的系統架構

從軟件分層的角度看，Android平臺由應用程序、應用程序框架、Android運行時、系統庫以及Linux內核構成，如圖1-20所示。

通過圖1-20，讀者能夠大致了解Android的系統框架，下面就對其進行一一講解。

（1）Android應用程序框架

該框架是進行Android開發的基礎，開發人員的大部分時間也是在這一層進行的，應用程序框架包含了視圖系統、活動管理器、通知管理器、內容提供者、窗口管理器、位置管理器、資源管理器、電話管理器和包管理器共9大部分，如圖1-21所示。

應用程序框架的各部分具體功能如下所列。

● 活動管理器（Activity Manager）：管理所有的應用程序生命周期，以及通常的導航返回棧。

● 窗口管理器（Window Manager）：管理所有的窗口程序。

● 內容提供者（Content Provider）：用來讓應用程序之間互相存取/分享數據。例如，某個應用程序可以存取聯系人應用程序內的聯系人數據。

● 視圖系統（View System）：用來構建應用程序的基本組件，包含列表、網格、文本框和按鈕等。

● 包管理器（Package Manager）：用來進行Android系統內的程序管理。

● 電話管理器（Telephone Manager）：用來管理所有的移動設備的功能。

● 位置管理器（Location Manager）：用來提供位置服務。

● 資源管理器（Resource Manager）：提供各種資源讓應用程序去使用，如本地化字符串、圖片、布局文件。

● 通知管理器（Notification Manager）：是應用程序可以在狀態欄應用程序中顯示警告信息。狀態欄通常在手機的頂部，如短信、語音郵件提示就會在這里出現。

（2）Android運行時

Android運行時包括核心庫和Dalvik虛擬機兩部分，如圖1-22所示，接下來將一一介紹這兩部分。

核心庫：包括兩大部分，一部分由Java所需調用的功能函數組成，另一部分由Android的核心庫如android.os、android.net、android.media等組成。

Dalvik虛擬機：是一種基于寄存器的Java虛擬機，其依靠轉換工具dx將Java字節碼轉換為dex格式（稱為.dex）。基于寄存器的虛擬機相對于基于棧的虛擬機的優點是，其所需資源相對較少，而且硬件實現虛擬機也會比較容易。

（3）系統庫

應用程序框架是貼近于應用程序的軟件組件服務，而更底層則是Android的函數庫，這一部分是應用程序框架的支撐，其架構如圖1-23所示。架構中各部分的具體功能如下所列。

● 媒體函數庫：是以Packet Video公司的OpenCORE為基礎所發展而成的，使用這個函數庫在播放、錄制多種常見的影音格式時，非常方便。

● SurfaceManager：負責合成2D與3D繪圖之間軟件的合成。

● WebKit：這是一套網頁瀏覽器的軟件引擎。WebKit可以為Android內部自帶的瀏覽器所調用，WebKit是一個開源項目，許多瀏覽器也都是用WebKit引擎開發的，如Apple的Safari、Nokia s60手機的瀏覽器等。

● SGL：提供Android在2D繪圖方面的繪圖引擎。

● OpenGLES：Android是依據OpenGL ES1.0API標準來實現的3D繪圖函數庫，該函數庫可以用軟件方式執行也可以用硬件加速方式執行，其中3D軟件在光柵處理方面進行了高度優化。

● FreeType：該庫提供位圖、向量字的繪圖顯示。

● 媒體框架：提供了對各種音頻、視頻的支持。Android支持多種音頻、視頻、靜態圖像格式。

● SQLite：這是一套輕量級的數據庫引擎，支持關系數據庫的事務等。

● Libc：提供了一套C庫。

（4）Linux內核

采用Linux內核（如圖1-24所示）是Android平臺開放性的基礎。Android平臺中的操作系統采用了Linux 2.6版的內核，它包括了顯示驅動、攝像頭驅動、Flash內存驅動、Binder（ipc）驅動、鍵盤驅動、Wifi驅動、Audio驅動及電源管理驅動。

Linux內核層是軟件與硬件之間的橋梁，軟件開發者不必關心內核的底層實現，而只需將精力全部投入到上層軟件的開發中。而底層的工作都由Google和手機開發商來完成，如驅動的更新、新硬件驅動的編寫等。