Android的系统架构和其操作系统一样,采用了分层的架构。从架构图看,Android结构分为四个层,从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。
Android系统结构体系示意图
中文翻译结构图(来源于网络)
应用程序层
Android会同一系列核心应用程序包一起发布,该应用程序包包括客户端,SMS短消息程序,日历,地图,浏览器,联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用JAVA语言编写的。
应用程序框架层
开发人员也可以完全访问核心应用程序所使用的API框架。该应用程序的架构设计简化了组件的重用;任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块(不过得遵循框架的安全性)。同样,该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。
隐藏在每个应用后面的是一系列的服务和系统, 其中包括;
丰富而又可扩展的视图(Views),可以用来构建应用程序, 它包括列表(Lists),网格(Grids),文本框(Text boxes),按钮(Buttons), 甚至可嵌入的web浏览器。
内容提供器(Content Providers)使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据(如联系人数据库), 或者共享它们自己的数据
资源管理器(Resource Manager)提供 非代码资源的访问,如本地字符串,图形,和布局文件(Layout files )。
通知管理器 (Notification Manager) 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。
活动管理器( Activity Manager) 用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。
系统运行库层
Android 包含一些C/C++库,这些库能被Android系统中不同的组件使用。它们通过 Android 应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些核心库:
* 系统 C 库 - 一个从BSD继承来的标准 C 系统函数库( Libc ), 它是专门为基于 Embedded linux的设备定制的。
* 媒体库 - 基于PacketVideo OpenCORE;该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制,同时支持静态图像文件。编码格式包括MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG 。
* Surface Manager - 对显示子系统的管理,并且为多个应用程序提 供了2D和3D图层的无缝融合。
* LibWebCore - 一个最新的web浏览器引擎用,支持Android浏览器和一个可嵌入的web视图。
Linux内核层
Android 是运行于 Linux kernel之上,但并不是GNU/Linux。因为在一般GNU/Linux 里支持的功能,Android 大都没有支持,包括Cairo、X11、Alsa、FFmpeg、GTK、Pango及Glibc等都被移除掉了。Android又以Bionic 取代Glibc、以Skia 取代Cairo、再以opencore 取代FFmpeg 等等。Android 为了达到商业应用,必须移除被GNU GPL授权证所约束的部份,例如Android将驱动程序移到 Userspace,使得Linux driver 与 Linux kernel彻底分开。Bionic/Libc/Kernel/ 并非标准的Kernel header files。Android 的 Kernel header 是利用工具由 Linux Kernel header 所产生的,这样做是为了保留常数、数据结构与宏。
Android 的 Linux kernel控制包括安全(Security),存储器管理(Memory Management),程序管理(Process Management),网络堆栈(Network Stack),驱动程序模型(Driver Model)等。这一层包含了直接跟底层硬件设备打交道的驱动程序,如:显示驱动、摄像头驱动、蓝牙驱动、USB驱动、WiFi驱动、键盘驱动、音频驱动及电源管理等。
Android开发常用的组件主要包括:
Activity(活动): 用于表现功能,起到类似其他桌面程序开发中Form窗体的作用;
Intent(意图):用于传送参数及数据,起到类似搬运数据的作用;
Service(服务): 后台运行服务,不提供界面呈现;
BroadcastReceiver(广播接收器):用于接收广播;
Content Provider(内容提供者):支持在多个应用中存储和读取数据,相当于数据库。
Android软件的开发语言是使用Java,运行原理类似于PC机中的JVM虚拟机环境,不过这里不是JVM而是一个叫做Dalvik的虚拟机环境;常用的桌面集成开发环境IDE有Eclipse、NetBeans等。