【文章內容簡介】 個包含操作系統(tǒng)、中介架構層及應用程序 所產生出來的軟件堆棧架構。由下而上，其核心為嵌入式 ，向上搭配 Google為 Android開發(fā)的類庫及 Android運行時，再配合應用程序架構，來開發(fā)各種不同的應用程序。 的功能特征 (l)應用程序架構 :在應用程序架構內已經具備多種不同的基礎組件，在開發(fā)應用程序時，就可以直接調用這些組件來使用，可以節(jié)省開發(fā)應用程序的心力及時間。 (2)Dalvik虛擬機器 :在 Android平臺上所使用 Java虛擬機，不是 Sim公司的標準 Java 虛擬機，而是使用 Google自主開發(fā)的 代號為 Dalvik的虛擬機，它在保證 API方面的兼容的同時，針對移動手機進行了大幅優(yōu)化，占用資源更小，運行效率更高。 (3)集成的瀏覽器 :集成的瀏覽器是 Android內建的瀏覽器，是以 WebKit的瀏覽引擎為基礎所開發(fā) 5 成的。 WedKit是一個開源瀏覽器網頁排版引擎，目前使用 WebKit引擎的瀏覽器主要有 :Safari， Midori，Epiphany等。配合 Android手機的功能，可以在瀏覽網頁時，達到更好的效果，例如 :局部性的縮放網頁上的資訊、觸控式的操作等效果。 (4)優(yōu)化的繪圖能力 :在程序里可以用到的 繪圖功能分為 2D 與 3D 兩個方面。在 2D 方面， Android提供了一套特有的類庫 (SGL。而在 3D 方面則是使用 (openGL for Embedded systems)規(guī)范的類庫。它們是一種非?？斓膱D形引擎，并且支持硬件加速。 (5)SQLite數據庫 :SQLite提供結構化的數據存取。 SQLite是一款輕型的數據庫，它的設計目標是嵌入式的，目前已經在很多嵌入式產品中使用了它，它占用的資源非常低。它能夠支持 Windows/Linux/U nix 等主流的操作系統(tǒng)，同時能夠跟很多程序語言相結 合，比如 php， Java等，還有 ODBC接口，同樣比起 Mysql， PostgreSQL來講，它的處理速度比它們都快。它無需安裝和管理配置，它是一個儲存在單一磁盤文件中的完整數據庫，體積小只有 250KB但支持數據庫大小至 2TB。它雖然很小巧，但是支持的SQL語句毫不遜色于其它開源數據庫。同時它還支持事務功能和并發(fā)處理等等。 SQLite也是一套開放性的關聯式資料庫，其特點在于輕量性方面的設計結構，更適合在手機上使用。 (6)多媒體的支持能力 :主要用于播放媒體文件。這同時包括對音頻 (如播放 MP3或其他音樂文件等 )和視頻 (如播放從網上下載的視頻 )的支持，并支持“播放 URI地址” (Note:URI即是統(tǒng)一資源識別地址 )模式 — 在網絡上直接播放的流媒體。另外支持各種通用的靜態(tài)圖像格式，例如 :JPG、 PNG、 GIF等格式。 (7)GSM技術 :Global System for Mobile Communications，即全球移動通訊系統(tǒng)，俗稱”全球通”，是一種起源于歐洲的移動通信技術標準，是第二代移動通信技術，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網絡標準，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。 GSM技術是屬于手機硬件方 面的展現，也是在開發(fā) Android應用程序時可以突出的特點之一。 (8)藍牙、 EDGE、 3G及 WiFi:藍牙是一種新型、開放、低成本、短距離的無線連接技術，可取代短距離的電纜，實現話音和數據的無線傳輸。 EDGE(Enhanced Data Rate for GSM， Evolution)，即增強型數據速率 GSM演進技術。 EDGE是一種從 GSM到 3G的過渡技術，它主要是在 GSM系統(tǒng)中采用了一種新的調制方法，即最先進的多時隙操作和 SPSK調制技術。由于 8PSK可將現有 GSM網絡采用的 GMSK調制技術的信號空間從 2擴展到 8，從而使每個符號所包含的信息是原來的 4倍。 WiFi(WirelessFidelity)，即無線保真技術，與藍牙技術一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。該技術使用的是 附近的頻段，該頻段目前尚屬沒用許可的無線頻段。其目前可使用的標準有兩個，分別是 。這些通訊能力也是屬于手機硬件方面的展現，也是在開發(fā) Android 應用程序時可以突出的特點之一。 (9)GPS: Global Positioning System，即全球定位系統(tǒng)，它是 一個由覆蓋全球的 24顆衛(wèi)星組成的 6 衛(wèi)星系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以保證在任意時刻和任何地點都可以同時觀測到 4顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點的經緯度和高度，以便實現導航、定位、授時等功能。這項技術可以用來引導飛機、船舶、車輛以及個人。這個同樣也是屬于手機硬體方面的體現，也是在開發(fā) Android應用程序是可以突出的特點之一。 Android 架構分析 應用程序框架 在 Android SDK中，定義了讓開發(fā)者使用與核心應用程序相同 API的權限應用程序框架是為了要簡化組件的重新利用而設計的，應用程序可以發(fā) 布功能為其它應用程序所使用。但是，這要受限于應用程序架構的安全機制，使用者以用同樣的機制來新增、置換組件。目前所有的應用程序是由服務及系統(tǒng)來組成，包含有 : (l)一套強大和可擴展的視圖系統(tǒng) :用來建構一個應用程序的基本組件，包了在開發(fā)系統(tǒng)畫面時，常用的列表、網格、文本框、按鈕等控制項，甚至是內嵌的 Web瀏覽器。 (2)內容提供者 :使應用程序可以訪問另一個應用程序的數據 (如聯系人數庫 )，或者共享它們自己的數據。 (3)資源管理器 :提供各種非程序代碼的資源讓應用程序去使用。例如 :本字符串、圖形文件或排版相關的布局文件。 (4)通知管理器 :提供應用程序在狀態(tài)欄中顯示應用程序自定義的提示信息。 (5)活動管理器 :管理所有應用程序的生命周期及提供常用的導航回退功能。例如 :啟動應用程序要用到的資源準備及關閉應用程序時釋放內存及相關資源等工作。 (6)視窗管理器 :用來管理所有啟動程序的視窗。 (7)位置管理器 :用來管理地圖服務的相關功能。 (8)電話管理器 :用來管理用戶撥打與接聽電話的相關功能。 (9)包管理器 :管理所有安裝在 Android系統(tǒng)內的包。 類庫 在 Android中 包含一些 C/C++的類庫，這些類庫能被 Android系統(tǒng)中不同的組件來使用。開發(fā)者可以通過應用程序框架使用這些功能。部分核心類庫列表如下 : (1)surface Manager:主要的功能是讓開發(fā)者可以去存取 /顯示系統(tǒng)及管理的功能，在 [顯示 ]與 [存取操作 ]間的對應、互動以及實現無接縫的 2D/3D 多應用程序之間的整合。例如 :在 2D、 2D顯示上的合成、疊合動作。 (2)3Dlibraries:主要是依 3D 繪圖引擎。該庫使用硬件加速 (當硬件可 7 用時 )，可以將硬件的 3D 功能做最佳化的 處理顯示。 (3)SGL:主要是處理有關顯示 2D方面的繪圖引擎。 (4)Media Frame work:主要是以 packetVideo 公司的 OpenCORE為基礎所發(fā)展的多媒體類庫，該庫支持回放和錄制大量流行的音視頻格式和靜態(tài)圖片。例如 :MPEG 、 MP AAC、 AMR、 JPG、 PNG、GIF等格式 (5)Free Type:主要是用來顯示點陣圖和處理向量字形的。 (6)SSL:(secureSocketsuyer)，中文名為“安全套接層協(xié)議層”，它是網景公司提出的基于 WEB應用的安全協(xié)議， 當前版本為 。 SSL協(xié)議指定了一種在應用程序協(xié)議 (如 HTTP、 Tele、 NMTP和 FTP等 )和 TCP/IP 協(xié)議之間提供數據安全性分層的機制，它為 TCP/IP 連接提供數據加密、服務器認證、消息完整性以及可選的客戶機認證。它已被廣泛地用于 Web瀏覽器與服務器之間的身份認證和加密數據傳輸。 SSL協(xié)議位于 TCP膽協(xié)議與各種應用層協(xié)議之間，為數據通訊提供安全支持。 SSL協(xié)議可分為兩層 :SSL記錄協(xié)議 (SSL Record Proto col):它建立在可靠的傳輸協(xié)議 (如 TCP)之上，為高層協(xié)議提供數據封裝、壓縮、加密等基本功能的支持。 SSL 握手協(xié)議 (SSL Hand shake proto col):它建立在 SSL 記錄協(xié)議之上，用于在實際的數據傳輸開始前，通訊雙方進行身份認證、協(xié)商加密算法、交換加密密鑰等。 SSL協(xié)議提供的服務主要有 :①認證用戶和服務器，確保數據發(fā)送到正確的客戶機和服務器 。②加密數據以防止數據中途被竊取 。③維護數據的完整性，確保數據在傳輸過程中不被改變。 (7)SQLite:SQLite 是一套開放性的關聯式資料庫，能夠被所有應用程序使用的輕量級的關系數據庫引擎。 (8)web Kit:是一個先 進的網頁瀏覽器引擎，被用來構建 Android瀏覽器和內嵌的 web視圖，也可以讓開發(fā)者利用這個引擎來做不同的應用。 (9)lib c:就是一個 BSD標準 C類庫。但是，針對 Linux嵌入式裝置進行過最佳化的調整。 Android 應用的構成和工作機制 對于一個 Android 應用程序來說，是由 Activity、 IntentReceiver、 Service、 Content Provider 四部分組成，但并不是每一個 Android 應用程序都必須由這四部分組成。在應用程序中使用時，需要在配置文件 。這個配置文件是每個 Android 應用程序所必需的，用于定義應用程序的組件、組件的功能以及必要條件等。 Android 應用的構成和工作流程如圖 21: 8 圖 21 Android的構成和工作流程 3Android 應用程序結構剖析 Android 的 API Android API 主要包含了以下幾個部分 : (1) 是系統(tǒng)的控制文件，它告訴系統(tǒng)如何處理所創(chuàng)建的所有應用組件 (尤其是活動(Activity)，服務 (Service)，意圖接收器 (Intent Receiver)和內容提供者 (Content Provider))。舉例來說，控制文件就是把活動和要接收的意圖 (Intents)連接在一起的 “ 膠水 ” 。 (2)活動 活動就是一個有生命周期的對象。一個活動就是完成某些工作的代碼塊，這部分工作還可能包括對用戶 UI 界面的顯示。不過這不是必須的，有些活動從不顯示 UI 界面。 (3)視圖 視圖可以將其自身繪制到屏幕上。 Android 的用戶界面由一系列的視圖樹構成。接口都是由一組以樹的形式出現的視圖組成的。開發(fā)者 可以通過創(chuàng)建一個新的視圖的方法來使用自定義的圖形處理技術(比如開發(fā)游戲，或者是使用了不常用的用戶圖形窗口界面 )。 (4)意圖 9 意圖是一個簡單的消息對象，它表示程序想做某事的 “ 意圖 ” 。比如應用程序想要顯示一個網頁，那么它可以通過創(chuàng)建一個 Intent實例并將其傳遞給系統(tǒng)來表示意圖瀏覽這個 URI。系統(tǒng)將定位到能處理這一 Intent 的代碼 (在當前情況下就是瀏覽器 )，并運行之。意圖也可以用于廣播系統(tǒng)范圍內的有效事件(例如通知事件 )。 (5)服務 服務是運行在后臺的一段代碼。它可以運行在它自己的進程，也可以運行在其他應 用程序的進程里，這取決于自身的需要 .。其它的組件可以綁定到一個服務上來，通過遠程過程調用 (RPC)來調用這個方法。例如媒體播放器的服務，當用戶退出媒體選擇的界面時，仍然希望音樂依然可以繼續(xù)播放，這時就可用服務來保證當用戶界面關閉時音樂還繼續(xù)播放著。 (6)通知 通知將以小圖標的形式呈現在狀態(tài)欄里，用戶通過與圖標的交互來接收消息。最常見的通知包括短信息、通話記錄和語音郵件，但是應用程序也可以創(chuàng)建它們自己的通知事件。 (7)內容提供者 內容提供者是用來提供對設備上數據進行訪問。典型的例子就是使用內容提供者來 訪問聯系人列表。應用程序也可以使用其它程序通過內容提供者提供的數據，同時也可以定義自己的內容提供者來向其它應用提供數據訪問服務。 應用程序結構解析 通常由以下四個組件來構建一個完整的 Android 應用程序。 ①活動 ②意圖接收器 ③服務 ④內容提供者 然而，并不是所有的 Android 應用程序都必須具備上面的四個組件，可以由上面的一個或幾個來組建。當決定使用以上哪些組件來構建 Android 應用程序時，需要將它們注冊在 中，這是一個 XML 配置文件，在這 個文件中可以聲明應用程序組件以及它們的特性和要求。這個配置文件是每個 Android 應用程序所必需的。 活動 活動是以上四個組件中最常用的一個。每個活動都是 Activity的子類，并實現了一些獨有的功能，如管理 UI顯示和 UI的反饋事件。一個活動就相當于應用程序的一個用戶界面，由事件響應以及視圖等 10 組成。大多數的應用程序通常包括多個界面。例如 :一個文本聊天應用程序，至少應該包含一個聯系人列表界面、一個聊天界面、一個設置界面、一個聊天記錄查詢界面等等。每個界面其實都可看作是一個活動。顯示一個新界面就相當于 生成一個對應的活動對象。在一些情況下，活動能夠返回給它的上級界面一個返回值，例如一個提供給用戶選擇照片的活動可以返回給它的調用者用戶選擇了哪個照片文件。 當一個新的活動出現時，前一個活動被中斷并被放入到一個歷史堆棧中。用戶可以使用返回鍵使前一個