Java / Android 系统背景及结构概述

Android 系统背景及结构概述

谷歌 Android 系统

1. Android 的历史

Android 一词的本意指“人形机器人”,安迪•鲁宾 (Andy Rubin) 在 2003 年以此名创办了 Android 公司并开始召集团队研发 Android 系统。后于 2005 年被 Google 收购,安迪•鲁宾随后任 Google 工程部副总裁,继续负责 Android 项目的研发工作。

安卓系统(Android)是一款基于 Linux 内核的自由开源的操作系统,主要使用于移动设备,如智能手机和平板电脑。 Google 在 2007 年 11 月 5 日正式对外公布的了这款系统,并以“绿色机器人”的形状作为其 Logo。早期由 Google 开发,后由开放手机联盟(Open Handset Alliance)负责开发。

2. Android 的层级结构

Android 从系统架构上可分为四层结构,自下而上分别是:

  • Linux 内核
  • 系统运行库
  • 应用程序框架
  • 应用程序

Android 架构图

2.1 Linux 内核

这一层是 Android 的核心系统服务,位于 Android 系统的最底层,直接与硬件设备交互。它依赖于 Linux,负责内存管理、进程管理、设备管理、网络协议栈、安全性和驱动模型等系统级服务。

Linux 内核作为 Android 硬件和软件之间的抽象层,为了更好的为 Android上层应用服务,Google 基于 Linux 做了一些的定制化的修改,具体的修改内容及原因会在后续的教程中陆续提到。

2.2 系统运行库

这一层包含两大块:系统库及 Android 运行时。

  • 系统库
    这一部分其实就是 C/C++ 库,这些库在 Android 系统中通常以 so 的形式供不同的组件使用,开发者可以通过自己的应用程序使用这些库提供的服务。

  • Android 运行时
    Android 采用 Java 作为开发语言,在其运行时中包含了 Java 核心库的大多数功能,并使每一个 Android 应用程序都在它自己的进程中运行,都拥有一个独立的 Dalvik 虚拟机实例。Dalvik 可以保证一个设备可以同时高效地运行多个虚拟系统。

2.3 应用程序框架

这一层是会和用户直接打交道的一层,也是开发者最需要关注的一层。它包含了一系列的服务和系统,其中包括:

  • 丰富而又可扩展的视图(Views)
  • 内容提供器(Content Providers)
  • 资源管理器(Resource Manager)
  • 通知管理器(Notification Manager)
  • 活动管理器(Activity Manager)

2.4 应用程序

开发者的绝大部分工作都是在这一层完成,通过 Java 编写的应用程序我们可以使用 Android 系统提供的服务来实现我们预期的功能。

每一个应用程序都对应一个 Dalvik 虚拟机,利用跨平台性质,基于 Android 框架开发的应用程序可以运行于任何一台安装有 Android 系统的平台。

本教程的大多数内容也是针对这一层,我们将带领你建立属于自己的第一个 Android 应用程序,并一步步由浅入深的学习 Android 各个细枝末节,让你可以更好的掌握 Android 应用程层序开发。

3. Android 各个版本、代号及 API 级别

从 Android 1.5 开始,Google 发型每一个 Android 版本都用一个甜品的名称作为代号,而代号首字母是从 C 开始以此按照字母顺序排列,而直到 19 年发布的 Android Q 开始,Google 弃用了这一传统,改名为 Android 10。

名称 版本号 API等级 发布时间 BuildVersion
Q 10.0 29 2019-09 BuildVersionCodes.Q
Pie 9.0 28 2018-08 BuildVersionCodes.P
Oreo 8.1 27 2017-12 BuildVersionCodes.OMr1
Oreo 8.0 26 2017-08 BuildVersionCodes.O
Nougat 7.1 25 2016-12 BuildVersionCodes.NMr1
Nougat 7.0 24 2016-08 BuildVersionCodes.N
Marshmallow 6.0 23 2015-08 BuildVersionCodes.M
Lollipop 5.1 22 2015-03 BuildVersionCodes.LollipopMr1
Lollipop 5.0 21 2014-11 BuildVersionCodes.Lollipop
Kitkat Watch 4.4W 20 2014-06 BuildVersionCodes.KitKatWatch
Kitkat 4.4 19 2013-10 BuildVersionCodes.KitKat
Jelly Bean 4.3 18 2013-07 BuildVersionCodes.JellyBeanMr2
Jelly Bean 4.2-4.2.2 17 2012-11 BuildVersionCodes.JellyBeanMr1
Jelly Bean 4.1-4.1.1 16 2012-06 BuildVersionCodes.JellyBean
Ice Cream Sandwich 4.0.3-4.0.4 15 2011-12 BuildVersionCodes.IceCreamSandwichMr1
Ice Cream Sandwich 4.0-4.0.2 14 2011-10 BuildVersionCodes.IceCreamSandwich
Honeycomb 3.2 13 2011-06 BuildVersionCodes.HoneyCombMr2
Honeycomb 3.1.x 12 2011-05 BuildVersionCodes.HoneyCombMr1
Honeycomb 3.0.x 11 2011-02 BuildVersionCodes.HoneyComb
Gingerbread 2.3.3-2.3.4 10 2011-02 BuildVersionCodes.GingerBreadMr1
Gingerbread 2.3-2.3.2 9 2010-11 BuildVersionCodes.GingerBread
Froyo 2.2.x 8 2010-06 BuildVersionCodes.Froyo
Eclair 2.1.x 7 2010-01 BuildVersionCodes.EclairMr1
Eclair 2.0.1 6 2009-12 BuildVersionCodes.Eclair01
Eclair 2.0 5 2009-11 BuildVersionCodes.Eclair
Donut 1.6 4 2009-09 BuildVersionCodes.Donut
Cupcake 1.5 3 2009-05 BuildVersionCodes.Cupcake
Base 1.1 2 2009-02 BuildVersionCodes.Base11
Base 1.0 1 2008-10 BuildVersionCodes.Base

4. 小结

本节对 Android 系统的背景及结构做了一个简单的讲解,旨在让大家有一个基本的认识,如果感兴趣的话可以查阅相关资料进行深入了解。下一章我们将带着大家完成开发环境的搭建,这也是进入开发之前的必经之路。