【文章內(nèi)容簡介】 來的軟件堆棧架構(gòu)。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(yùn)行時(shí)，再配合應(yīng)用程序架構(gòu)，來開發(fā)各種不同的應(yīng)用程序。 的功能特征 (l)應(yīng)用程序架構(gòu) :在應(yīng)用程序架構(gòu)內(nèi)已經(jīng)具備多種不同的基礎(chǔ)組件，在開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，就可以直接調(diào)用這些組件來使用，可以節(jié)省開發(fā)應(yīng)用程序的心力及時(shí)間。 (2)Dalvik虛擬機(jī)器 :在 Android平臺(tái)上所使用 Java虛擬機(jī)，不是 Sim公司的標(biāo)準(zhǔn) Java 虛擬機(jī)，而是使用 Google自主開發(fā)的代號為 Dalvik的虛擬機(jī)，它在保證 API方面的兼容的同時(shí)，針對移動(dòng)手機(jī)進(jìn)行了大幅優(yōu)化，占用資源更小，運(yùn)行效率更高。 (3)集成的瀏覽器 :集成的瀏覽器是 Android內(nèi)建的瀏覽器，是以 WebKit的瀏覽引擎為基礎(chǔ)所開發(fā) 成的。 WedKit是一個(gè)開源瀏覽器網(wǎng)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(jī)的功能，可以在瀏覽網(wǎng)頁時(shí)，達(dá)到更好的效果，例如 :局部性的縮放網(wǎng)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(gè)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。它們是一種非常快的圖形引擎，并且支持硬件加速。 (5)SQLite數(shù)據(jù)庫 :SQLite提供結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存取。 SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是嵌入式的，目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)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(shí)能夠跟很多程 序語言相結(jié)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(gè)儲(chǔ)存在單一磁盤文件中的完整數(shù)據(jù)庫，體積小只有 250KB但支持?jǐn)?shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫。同時(shí)它還支持事務(wù)功能和并發(fā)處理等等。 SQLite也是一套開放性的關(guān)聯(lián)式資料庫，其特點(diǎn)在于輕量性方面的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，更適合在手機(jī)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(shí)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)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(shù) :Global System for Mobile Communications，即全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)，俗稱”全球通”，是一種起源于歐洲的移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是第二代移動(dòng)通信技術(shù)，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個(gè)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機(jī)就能行遍全球。 GSM技術(shù)是屬于 手機(jī)硬件方面的展現(xiàn)，也是在開發(fā) Android應(yīng)用程序時(shí)可以突出的特點(diǎn)之一。 (8)藍(lán)牙、 EDGE、 3G及 WiFi:藍(lán)牙是一種新型、開放、低成本、短距離的無線連接技術(shù)，可取代短距離的電纜，實(shí)現(xiàn)話音和數(shù)據(jù)的無線傳輸。 EDGE(Enhanced Data Rate for GSM， Evolution)，即增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率 GSM演進(jìn)技術(shù)。 EDGE是一種從 GSM到 3G的過渡技術(shù)，它主要是在 GSM系統(tǒng)中采用了一種新的調(diào)制方法，即最先進(jìn)的多時(shí)隙操作和 SPSK調(diào)制技術(shù)。由于 8PSK可將現(xiàn)有 GSM網(wǎng)絡(luò)采用的 GMSK調(diào)制技術(shù)的 信號空間從 2擴(kuò)展到 8，從而使每個(gè)符號所包含的信息是原來的 4倍。 WiFi(WirelessFidelity)，即無線保真技術(shù)，與藍(lán)牙技術(shù)一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術(shù)。該技術(shù)使用的是 附近的頻段，該頻段目前尚屬?zèng)]用許可的無線頻段。其目前可使用的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，分別是 。這些通訊能力也是屬于手機(jī)硬件方面的展現(xiàn)，也是在開發(fā) Android 應(yīng)用程序時(shí)可以突出的特點(diǎn)之一。 (9)GPS: Global Positioning System，即全球定位 系統(tǒng)，它是一個(gè)由覆蓋全球的 24顆衛(wèi)星組成的 衛(wèi)星系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以保證在任意時(shí)刻和任何地點(diǎn)都可以同時(shí)觀測到 4顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點(diǎn)的經(jīng)緯度和高度，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時(shí)等功能。這項(xiàng)技術(shù)可以用來引導(dǎo)飛機(jī)、船舶、車輛以及個(gè)人。這個(gè)同樣也是屬于手機(jī)硬體方面的體現(xiàn)，也是在開發(fā) Android應(yīng)用程序是可以突出的特點(diǎn)之一。 Android 架構(gòu)分析 應(yīng)用程序框架 在 Android SDK中，定義了讓開發(fā)者使用與核心應(yīng)用程序相同 API的權(quán)限應(yīng)用程序框架是為了要簡化組件的重新利用而設(shè)計(jì)的，應(yīng)用 程序可以發(fā)布功能為其它應(yīng)用程序所使用。但是，這要受限于應(yīng)用程序架構(gòu)的安全機(jī)制，使用者以用同樣的機(jī)制來新增、置換組件。目前所有的應(yīng)用程序是由服務(wù)及系統(tǒng)來組成，包含有 : (l)一套強(qiáng)大和可擴(kuò)展的視圖系統(tǒng) :用來建構(gòu)一個(gè)應(yīng)用程序的基本組件，包了在開發(fā)系統(tǒng)畫面時(shí)，常用的列表、網(wǎng)格、文本框、按鈕等控制項(xiàng)，甚至是內(nèi)嵌的 Web瀏覽器。 (2)內(nèi)容提供者 :使應(yīng)用程序可以訪問另一個(gè)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù) (如聯(lián)系人數(shù)庫 )，或者共享它們自己的數(shù)據(jù)。 (3)資源管理器 :提供各種非程序代碼的資源讓應(yīng)用程序去 使用。例如 :本字符串、圖形文件或排版相關(guān)的布局文件。 (4)通知管理器 :提供應(yīng)用程序在狀態(tài)欄中顯示應(yīng)用程序自定義的提示信息。 (5)活動(dòng)管理器 :管理所有應(yīng)用程序的生命周期及提供常用的導(dǎo)航回退功能。例如 :啟動(dòng)應(yīng)用程序要用到的資源準(zhǔn)備及關(guān)閉應(yīng)用程序時(shí)釋放內(nèi)存及相關(guān)資源等工作。 (6)視窗管理器 :用來管理所有啟動(dòng)程序的視窗。 (7)位置管理器 :用來管理地圖服務(wù)的相關(guān)功能。 (8)電話管理器 :用來管理用戶撥打與接聽電話的相關(guān)功能。 (9)包管理器 :管理所有安裝在 Android系統(tǒng)內(nèi)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(yīng)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(yīng)、互動(dòng)以及實(shí)現(xiàn)無接縫的 2D/3D 多應(yīng)用程序之間的整合。例如 :在 2D、 2D顯示上的合成、疊合動(dòng)作。 (2)3Dlibraries:主要是依 3D 繪圖引擎。該庫使用硬件加速 (當(dāng)硬件可 用時(shí) )，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(guān)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(chǔ)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(diǎn)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(wǎng)景公司提出的基于 WEB應(yīng)用的 安全協(xié)議，當(dāng)前版本為 。 SSL協(xié)議指定了一種在應(yīng)用程序協(xié)議 (如 HTTP、 Tele、 NMTP和 FTP等 )和 TCP/IP 協(xié)議之間提供數(shù)據(jù)安全性分層的機(jī)制，它為 TCP/IP 連接提供數(shù)據(jù)加密、服務(wù)器認(rèn)證、消息完整性以及可選的客戶機(jī)認(rèn)證。它已被廣泛地用于 Web瀏覽器與服務(wù)器之間的身份認(rèn)證和加密數(shù)據(jù)傳輸。 SSL協(xié)議位于 TCP膽協(xié)議與各種應(yīng)用層協(xié)議之間，為數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸開始前，通訊雙方進(jìn)行身份認(rèn)證、協(xié)商加密算法、交換加密密鑰等。 SSL協(xié)議提供的服務(wù)主要有 :①認(rèn)證用戶和服務(wù)器，確保數(shù)據(jù)發(fā)送到正確的客戶機(jī)和服務(wù)器 。②加密數(shù)據(jù)以防止數(shù)據(jù)中途被竊取 。③維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被改變。 (7)SQLite:SQLite 是一套開放性的關(guān)聯(lián)式資料庫，能夠被所有應(yīng)用程序使用的輕量級的關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎。 (8)web Kit:是一個(gè)先進(jìn)的網(wǎng)頁瀏覽器引擎，被用來構(gòu)建 Android瀏覽器和內(nèi)嵌的 web視圖，也可以讓開發(fā)者利用這個(gè)引擎來做不同的應(yīng)用。 (9)lib c:就是一個(gè) BSD標(biāo)準(zhǔn) C類庫。但是，針對 Linux嵌入式裝置進(jìn)行過最佳化的調(diào)整。 Android 應(yīng)用的構(gòu)成和工作機(jī)制 對于一個(gè) Android 應(yīng)用程序來說，是由 Activity、 IntentReceiver、 Service、 Content Provider 四部分組成，但并不是每一個(gè) Android 應(yīng)用程序都必須由這四部分組成。在應(yīng)用程序中使用時(shí)，需要在配置文件 。這個(gè)配置文件是每個(gè) Android 應(yīng)用程序所必需的，用于定義應(yīng)用程序的組件、組件的功能以及必要條件等。 Android 應(yīng)用的構(gòu)成和工作流程如圖 21: 圖 21 Android的構(gòu)成和工作流程 3Android 應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)剖析 Android 的 API Android API 主要包含了以下幾個(gè)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(yīng)用組件 (尤其是活動(dòng)(Activity)，服務(wù) (Service)，意圖接收器 (Intent Receiver)和內(nèi)容提供者 (Content Provider))。舉例來說，控制文件就是把活動(dòng)和要接收的意圖 (Intents)連接在一起的 “ 膠水 ” 。 (2)活動(dòng) 活動(dòng)就是一個(gè)有生命周期的對象。一個(gè)活動(dòng)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(dòng)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(gòu)成。接口都是由一組以樹的形式出現(xiàn)的視圖組成 的。開發(fā)者可以通過創(chuàng)建一個(gè)新的視圖的方法來使用自定義的圖形處理技術(shù)(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 意圖是一個(gè)簡單的消息對象，它表示程序想做某事的 “ 意圖 ” 。比如應(yīng)用程序想要顯示一個(gè)網(wǎng)頁，那么它可以通過創(chuàng)建一個(gè) Intent實(shí)例并將其傳遞給系統(tǒng)來表示意圖瀏覽這個(gè) URI。系統(tǒng)將定位到能處理這一 Intent 的代碼 (在當(dāng)前情況下就是瀏覽器 )，并運(yùn)行之。意圖也可以用于廣播系統(tǒng)范圍內(nèi)的有效事件(例如通知事件 )。 (5)服務(wù) 服務(wù)是運(yùn)行在后臺(tái)的一段代碼。它可以運(yùn)行在它自己的進(jìn)程，也可以運(yùn) 行在其他應(yīng)用程序的進(jìn)程里，這取決于自身的需要 .。其它的組件可以綁定到一個(gè)服務(wù)上來，通過遠(yuǎn)程過程調(diào)用 (RPC)來調(diào)用這個(gè)方法。例如媒體播放器的服務(wù)，當(dāng)用戶退出媒體選擇的界面時(shí)，仍然希望音樂依然可以繼續(xù)播放，這時(shí)就可用服務(wù)來保證當(dāng)用戶界面關(guān)閉時(shí)音樂還繼續(xù)播放著。 (6)通知 通知將以小圖標(biāo)的形式呈現(xiàn)在狀態(tài)欄里，用戶通過與圖標(biāo)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(yīng)用程序也可以創(chuàng)建它們自己的通知事件。 (7)內(nèi)容提供者 內(nèi)容提供者是用來提供對設(shè)備上數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。典型的例子就是使用內(nèi) 容提供者來訪問聯(lián)系人列表。應(yīng)用程序也可以使用其它程序通過內(nèi)容提供者提供的數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以定義自己的內(nèi)容提供者來向其它應(yīng)用提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。 應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)解析 通常由以下四個(gè)組件來構(gòu)建一個(gè)完整的 Android 應(yīng)用程序。 ①活動(dòng) ②意圖接收器 ③服務(wù) ④內(nèi)容提供者 然而，并不是所有的 Android 應(yīng)用程序都必須具備上面的四個(gè)組件，可以由上面的一個(gè)或幾個(gè)來組建。當(dāng)決定使用以上哪些組件來構(gòu)建 Android 應(yīng)用程序時(shí)，需要將它們注冊在 中，這是一個(gè) XML 配置 文件，在這個(gè)文件中可以聲明應(yīng)用程序組件以及它們的特性和要求。這個(gè)配置文件是每個(gè) Android 應(yīng)用程序所必需的。 活動(dòng) 活動(dòng)是以上四個(gè)組件中最常用的一個(gè)。每個(gè)活動(dòng)都是 Activity的子類，并實(shí)現(xiàn)了一些獨(dú)有的功能，如管理 UI顯示和 UI的反饋事件。一個(gè)活動(dòng)就相當(dāng)于應(yīng)用程序的一個(gè)用戶界面，由事件響應(yīng)以及視圖等 組成。大多數(shù)的應(yīng)用程序通常包括多個(gè)界面。例如 :一個(gè)文本聊天應(yīng)用程序，至少應(yīng)該包含一個(gè)聯(lián)系人列表界面、一個(gè)聊天界面、一個(gè)設(shè)置界面、一個(gè)聊天記錄查詢界面等等。每個(gè)界面其實(shí)都可看作是一個(gè)活動(dòng)。顯示一個(gè)新界 面就相當(dāng)于生成一個(gè)對應(yīng)的活動(dòng)對象。在一些情況下，活動(dòng)能夠返回給它的上級界面一個(gè)返回值，例如一個(gè)提供給用戶選擇照片的活動(dòng)可以返回給它的調(diào)用者用戶選擇了哪個(gè)照片文件。 當(dāng)一個(gè)新的活動(dòng)出現(xiàn)時(shí)，前一個(gè)活動(dòng)被中斷并被放入到一個(gè)歷史堆棧中。用戶可以使用返回鍵使前一個(gè)活動(dòng)重現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)活動(dòng)不再需要時(shí)，可以將它們從歷史堆棧中移除。默認(rèn)情況下， Android會(huì)為每個(gè)應(yīng)用程序保留從主界