Android系统架构概述

Android⼤致可以分为四层架构Android 系统架构为了让你能够更好地理解 Android 系统是怎么⼯作的，我们先来看⼀下它的系统架构。

Android ⼤致可以分为四层架构：Linux 内核层、系统运⾏库层、应⽤框架层和应⽤层。

1. Linux 内核层 Android 系统是基于 Linux 内核的，这⼀层为 Android 设备的各种硬件提供了底层的驱动，如显⽰驱动、⾳频驱动、照相机驱动、蓝⽛驱动、Wi-Fi 驱动、电源管理等。

2. 系统运⾏库层这⼀层通过⼀些 C/C++库来为 Android 系统提供了主要的特性⽀持。

如 SQLite 库提供了数据库的⽀持，OpenGL|ES 库提供了 3D 绘图的⽀持，Webkit 库提供了浏览器内核的⽀持等。

同样在这⼀层还有 Android 运⾏时库，它主要提供了⼀些核⼼库，能够允许开发者使⽤ Java 语⾔来编写 Android 应⽤。

另外，Android 运⾏时库中还包含了 Dalvik 虚拟机（5.0 系统之后改为 ART 运⾏环境），它使得每⼀个 Android 应⽤都能运⾏在独⽴的进程当中，并且拥有⼀个⾃⼰的 Dalvik 虚拟机实例。

相较于 Java 虚拟机，Dalvik 是专门为移动设备定制的，它针对⼿机内存、 CPU 性能有限等情况做了优化处理。

3. 应⽤框架层这⼀层主要提供了构建应⽤程序时可能⽤到的各种 API，Android ⾃带的⼀些核⼼应⽤就是使⽤这些 API 完成的，开发者也可以通过使⽤这些 API 来构建⾃⼰的应⽤程序。

4. 应⽤层所有安装在⼿机上的应⽤程序都是属于这⼀层的，⽐如系统⾃带的联系⼈、短信等程序，或者是你从 Google Play 上下载的⼩游戏，当然还包括你⾃⼰开发的程序。

android 开发原理
Android 开发原理涉及以下方面：
1. Android 操作系统架构：Android 是基于 Linux 内核的开源移动
操作系统，它包含了多种层次的模块，如 Linux 内核层、硬件抽象层、
原生库、应用框架层和应用层。

每一层有不同的功能和职责，共同组成了
完整的 Android 系统。

2. Android 应用开发框架：Android 应用开发使用 Java 语言编写，开发者可以利用 Android SDK 中提供的应用程序接口（APIs）来操作手
机硬件和系统资源。

Android 应用开发框架主要包括三个重要的组件：Activity、Service 和 BroadcastReceiver。

3. Android 软件开发工具：Android Studio 是官方提供的 Android 开发工具，它包含了 Android SDK、模拟器、调试器和其他开发工具，是
开发 Android 应用的必备工具。

4. Android 应用发布：Android 应用发布需要遵守 Google Play Store 的规则和标准，包括应用的内容、安全性、隐私保护等。

开发者需
要进行应用打包、签名、上传和发布等一系列操作，并需要通过 Google Play Store 的审核才能上架应用。

总体来说，Android 开发原理体现了一个完整的软件开发过程，包括
操作系统的架构设计、应用开发框架的设计和实现、软件开发工具的使用
和应用发布等方面。

第二节：Android系统构架分析和应用程序目录结构分析内容：Android系统构架简介Android应用程序结构分析一、Android系统构架Android系统从底向上一共分了4层，每一层都把底层实现封装，并暴露调用接口给上一层。

下面是简单翻译的版本：1.Linux内核(Linux Kernel)o Android运行在linux kernel 2.6之上，但是把linux内受GNU协议约束的部分做了取代，这样在Android的程序可以用于商业目的。

o Linux 内核是硬件和软件层之间的抽象层。

2.中间件o中间件包括两部分：核心库和运行时(libraries & Android runtime)o核心库包括，SurfaceManager 显示系统管理库，负责把2D或3D内容显示到屏幕；Media Framework 媒体库，负责支持图像，支持多种视频和音频的录制和回放；SQlite 数据库，一个功能强大的轻量级嵌入式关系数据库；WebKit 浏览器引擎等。

o Dalvik虚拟机：区别于Java虚拟机的是，每一个Android 应用程序都在它自己的进程中运行，都有一个属于自己的Dalvik 虚拟机，这一点可以让系统在运行时可以达到优化，程序间的影响大大降低。

Dalvik虚拟机并非运行Java字节码，而是运行自己的字节码。

3.应用程序框架(Application Framework)o丰富而又可扩展性的视图（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），可嵌入的web 浏览器。

o内容提供者（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。

o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（ layoutfiles ）。

信息安全工程师综合知识真题考点：安卓Android系统架构Android是一个开源的移动终端操作系统，共分成Linux内核层、系统运行库层、应用程序框架层和应用程序层四个部分。

●Linux内核层：这一层为Android设备的各种硬件提供了底层的驱动，包括音频驱动、Bindre（IPC）驱动、摄像头驱动、显示驱动、内存驱动、键盘驱动、电源管理、WiFi驱动。

●系统运行库层：Android的系统运行库包含两部分，一个是系统库，另一个是运行时。

Android运行时：核心库、Dalvik虚拟机。

库：FreeType、libc、LibWebCore、媒体框架、OpenGL | ES、SGL、SQLite、SSL、外观管理器。

●应用框架层：这一层主要提供了构建应用程序时可能用到的各种API，如Activity管理器、内容提供器、位置管理器、通知管理器、包管理器、资源管理器、电话管理器、视图系统、窗口管理器。

●应用程序层：所有安装在手机上的应用程序都是这个层，如主屏、浏览器、联系人、电话。

注：详见《信息安全工程师教程》（第2版）544-545页。

考点相关真题
Android 是一个开源的移动终端操作系统，共分成Linux 内核层、系统运行库层、应用程序框架层和应用程序层四个部分。

显示驱动位于（）。

A．Linux内核层
B．系统运行库层
C．应用程序框架层
D．应用程序层
参考答案：A。

Android系统架构及内核简介（来源于ThinkPHP）Android是Google公司开发的基于Linux平台的开源⼿机操作系统,它包括操作系统、中间件、⽤户界⾯和应⽤程序,⽽且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专利权障碍,并由Google公司于2007年11⽉5⽇正式发布。

同时,Google公司组建了⼀个开放⼿机联盟,这个联盟由中国移动、摩托罗拉、⾼通、宏达电和T-Mobile等在内的全球30多家技术和⽆线应⽤的领军企业组成,Google通过与运营商、设备制造商、开发商和其他有关各⽅结成深层次的合作伙伴关系,希望借助建⽴标准化、开放式的移动电话软件平台,在移动产业内形成⼀个开放式的⽣态系统;可预见地,⽣产和使⽤基于 Android系统的嵌⼊式⼿持移动设备将是未来的发展趋势,对相应软件的需求量也将⽇趋增长,因此对Android系统内部作⼀个完整和深⼊的分析,对基于Android平台的软件移植和开发是很有益处的。

1　Android系统平台架构对操作系统⽽⾔,必须做到设计合理、层次分明,同时还需考虑整个系统的结构要聚耦适当,Android系统是基于linux内核的,因此还必须具备开源的特性,以符合开源⼈员共同⼯作。

从系统的组成要件来讲,Android平台架构包括硬件设备、板级⽀持包、驱动程序、操作系统内核、程序运⾏库,运⾏框架,应⽤程序等,它们的有机结合和协同⼯作共同完成了整个系统的正常运⾏和对事务的处理。

依据Google开源资料可知,整个系统由Linux内核、程序库、Android Runtime、应⽤程序框架和应⽤程序等5部分组成，,系统架构如图1所⽰。

参照图1,由上⽽下对组成系统各部分的主要组件作以下描述。

1.1　Linux内核Android基于Linux 2.6内核,但并⾮完全照搬内核,⽽是对内核作了部分增删和修改,在Linux 2.6内核的基础上,Android核⼼系统实现了安全性、内存管理、进程管理、⽹络协议栈和驱动模型等功能,Linux内核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。

安卓系统层次架构1.安卓的系统架构2.分析第一层：Linux操作系统和驱动(Linux kernel):由C语言实现。

Android核心系统服务依赖于Linux2.6内核，包括：安全性、内存管理、进程管理、网络协议、驱动模型。

Linux内核也作为硬件和软件栈之间的抽象层。

除了标准的Linux内核外，Android还增加了内核的驱动程序：Binder(IPC)驱动、显示驱动、输入设备驱动、音频系统驱动、摄像头驱动、WiFi驱动、蓝牙驱动、电源管理。

第二层：本地框架和Java运行环境(LIBRARIES和ANDROID RUNTIME)本地框架是有C/C++实现。

包含C/C++库，被Android系统中不同组件使用，它们通过Android应用程序框架为开发者进行服务。

系统C库：(libc)从BSD继承过来的标准的C系统函数库，专门是为基于嵌入式Linux的设备定制的库。

多媒体库：基于PackerVideo的OpenCore；该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制，支持多种媒体格式的编和解码格式。

Suface Manager：显示子系统管理器，并且为多个应用程序提供2D和3D图层的无缝融合。

LibWebCore：一个最新的Web浏览器引擎，支持Android浏览器，以及一个可嵌入式的Web视图。

SGL：Skia图形库，底层的2D图形引擎。

3D libraries：基于OpenGL ES1.0 API的实现；该库可以使用硬件3D加速（如果可用），或者使用高度优化的3D软加速。

FreeType：位图(bitmap)和矢量(vector)字体显示。

Android运行环境(ANDROID RUNTIME):提供了Java编程语言核心库的大多数功能,由Dalvik Java虚拟机和基础的Java类库组成。

Dalvik是Android中使用的Java虚拟机，每个Android应用程序都在自己的进程中运行，都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。

Android 4层框架标签：it（一）Android系统框架详解Android采用分层的架构，分为四层，从高层到底层分为应用程序层，应用程序框架层，系统运行库层和Linux核心层1，Android应用程序层应用是用Java语言编写的运行在虚拟机上的程序，即图中最上层的蓝色部分，其实，Google 最开始时就在Android系统中捆绑了一些核心应用，比如e-mail客户端、SMS短消息程序、日历、地图、浏览器、联系人管理程序，等等。

2，应用程序框架层这一层即是编写Google发布的核心应用时所使用的API框架，开发人员同样可以使用这些框架来开发自己的应用，这样便简化了程序开发的架构设计，但是必须遵守其框架的开发原则，组件如下：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）：它可以让一个应用访问另一个应用的数据（如联系人数据库），或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）：应用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退回功能。

窗口管理器（Window Manager)：管理所有的窗口程序。

包管理器（Package Manager）：Android系统内的程序管理在Android SDK中内置了一些对象，其中最重要的组件要属Activities、Intents、Services 以及Content Providers四个组件。

Activities活动一个活动就是一个用户界面。

Android的系统架构Android的系统架构和其它操作系统一样，采用了分层的架构。

android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核心层。

Android是以Linux为核心的手机操作平台，作为一款开放式的操作系统，随着Android的快速发展，如今已允许开发者使用多种编程语言来开发Android 应用程序，而不再是以前只能使用Java开发Android应用程序的单一局面，因而受到众多开发者的欢迎，成为真正意义上的开放式操作系统。

在Android中，开发者可以使用Java作为编程语言来开发应用程序，也可以通过NDK使用C/C++作为编程语言来开发应用程序，也可使用SL4A来使用其他各种脚本语言进行编程（如：python、lua、tcl、php等等），还有其他诸如：Qt（qt for android）、Mono（mono for android）等一些著名编程框架也开始支持Android编程，甚至通过MonoDroid，开发者还可以使用C#作为编程语言来开发应用程序。

另外，谷歌还在2009年特别发布了针对初学者的Android Simple 语言，该语言类似Basic语言。

而在网页编程语言方面，JavaScript，ajax，HTML5，jquery、sencha、dojo、mobl、PhoneGap等等都已经支持Android开发。

而在Android系统底层方面，Android使用C/C++作为开发语言。

应用程序（部分）早期的Android应用程序开发，通常通过Android SDK（Android软件开发包）下使用Java作为编程语言来开发应用程序，但通过不同的软件开发包，则使用的编程语言也不同。

例如开发者可以通过Android NDK（Android Native开发包）使用C语言或者C++语言来作为编程语言开发应用程序。

同时谷歌还推出了适合初学者编程使用的Simple语言，该语言类似微软公司的Visual Basic语言。

Android系统开发的基础知识与技巧Android系统已经成为现代移动设备的主流操作系统之一。

无论是应用程序开发还是系统级别开发，对其有着充分的掌握是非常重要的。

本文将介绍Android系统开发的基础知识与技巧，旨在帮助开发者更好地理解和使用Android系统。

1. Android框架Android框架定义了Android系统的核心组件，这些组件共同构成了整个Android系统的运行环境。

其中最重要的是四大组件：Activity、Service、Broadcast Receiver和Content Provider。

- Activity是Android系统界面的主要表现形式，它充当用户与应用程序之间的中介。

- Service是Android系统的一种后台服务，提供长时间运行的后台功能，如音乐播放器和位置监听器。

- Broadcast Receiver是系统事件的接收器，允许应用程序监听系统事件和自定义事件。

- Content Provider则需要管理应用程序中的数据访问、共享和保护。

这些组件可以构建复杂而灵活的应用程序，同时也可以自由地使用其它语言和框架，如Java、Kotlin、React Native和Flutter。

2. Android视图Android视图是Android开发中的核心应用程序。

它们允许开发人员创建应用程序的图形用户界面(GUI)。

在Android中，应用程序的GUI可以通过视图树组织起来。

在Android中，视图通常包括基本构建块，例如TextView、ImageView、EditText和Button。

它们允许开发者自由地选择尺寸和位置，颜色和样式。

此外，Android视图还可以通过自定义视图创建新的UI元素。

3. Android资源Android开发环境允许开发者将应用程序的资源分离成各种组件，如图像、音频和用户交互元素等。

然后，可以通过代码或布局文件将它们组合在一起。

1、Android体系结构Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统，采用了软件堆栈的架构，共分为4层：第一层是Linux内核，提供由操作系统内核管理的底层基础功能；第二层是中间件层，由函数库和Android运行时构成；第三层是应用程序框架层，提供了Android平台基本的管理功能和组件重用机制；第四层是应用程序层，提供了一系列核心应用程序。

2、Dalvik虚拟机基于寄存器的Java虚拟机，每个应用程序在一个独立的Dalvik 虚拟机上运行3、.apk(Android Package)文件，该文件实际上是个压缩包，可改为.zip解压缩4、Android两种开发环境：JDK + Eclipse + ADT + Android SDKJDK + Android Studio + Android SDK5、14：Min SDK Version最低SDK版本22：Target SDK Version目标SDK版本22：Compile SDK Version编译的SDK版本6、adb：Android Debug Bridge，连接PC与Android设备的桥梁adb connect 127.0.0.1:6555查看设备：adb devices安装软件：adb install <apk文件路径>卸载软件：命令1：adb uninstall <软件名>命令2：adb uninstall -k <软件名>登录设备shell：命令1：adb shell命令2：adb shell <command命令>从计算机上发送文件到目标机：adb push <本地路径> <远程路径>从目标机上下载文件到计算机：adb pull <远程路径> <本地路径>显示帮助信息：adb help7、Android项目目录：（代码与资源分开）src 源代码目录gen 目录（R.java文件是ADT自动生成，不能手动修改，R.java作用：src中的代码通过R.java访问res中的资源）res 资源目录（/res/layout/目录:界面布局文件，xml;/res/raw不参加编译的资源，不能生成对应文件）AndroidManifest.xml 清单文件（声明应用程序属性信息，声明组件，声明权限，唯一一个组件BroadcastReceiver不需在AndroidManifest中注册）8、四大组件：Activity，Service，BroadcastReceiver，ContentProvider，前3个组件的组件之间的通信由Intent实现，另一app需通过ContentResolver 来与ContentProvider通信。

Android系统介绍1. 什么是androidAndroid是移动设备的软件堆层（software stack，又名以软件叠层），包括操作系统，中间件和关键应用。

Android 架构（google）Android架构（高通）Android代码结构介绍：版本：2.2.1平台：高通7X27Build ID: M76xxTSNCJNLYA70301Bionic 是一个C库的目录Build 是编译文件的目录，包括编译选项，和环境变量的设置。

Dalvik是android的java虚拟机的源码目录，对于Android的Java应用程序来说，每一个应用对对应于一个独立的Dalvik虚拟机实例进程，当然每个Android Java应用程序的线程也对应于一个Linux线程。

这相当于每个Android Dalvik应用程序都运行在自己的沙盒里面从而保证Dalvik应用程序的安全性。

当然Android系统也充分利用了这个特性，每个Android Dalvik应用程序都被赋予了一个独立的Linux PID（app_*）。

Development是配合开发android源码的一些工具和如何使用window，mac，linux等系统的工具的介绍的目录。

External 还是一些扩展库。

Framework 是android的核心框架，提供了很多上层使用的api和服务。

这个部分是android平台的基础。

Android的应用程序框架为应用程序层的开发者提供APIs，它实际上是一个应用程序的框架。

由于上层的应用程序是以JAVA构建的，因此本层次提供的首先包含了UI程序中所需要的各种控件：例如： Views (视图组件)包括 lists(列表), grids(栅格), text boxes(文本框), buttons(按钮)等。

甚至一个嵌入式的Web浏览器。

一个Andoid的应用程序可以利用应用程序框架中的以下几个部分：Activity （活动）具有可视 UI 的应用程序是用活动实现的。

Android平台软件架构Android系统架构由5部分组成，分别是：Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications。

第二部分将详细介绍这5个部分。

架构详解现在我们拿起手术刀来剖析各个部分[2]。

其实这部分SDK文档已经帮我们做得很好了，我们要做的就是拿来主义，然后再加上自己理解。

下面自底向上分析各层。

1、Linux KernelAndroid基于Linux 2.6提供核心系统服务，例如：安全、内存管理、进程管理、网络堆栈、驱动模型。

Linux Kernel也作为硬件和软件之间的抽象层，它隐藏具体硬件细节而为上层提供统一的服务。

如果你学过计算机网络知道OSI/RM，就会知道分层的好处就是使用下层提供的服务而为上层提供统一的服务，屏蔽本层及以下层的差异，当本层及以下层发生了变化不会影响到上层。

也就是说各层各尽其职，各层提供固定的SAP（Service Access Point），专业点可以说是高内聚、低耦合。

如果你只是做应用开发，就不需要深入了解Linux Kernel层。

2、Android RuntimeAndroid包含一个核心库的集合，提供大部分在Java编程语言核心类库中可用的功能。

每一个Android应用程序是Dalvik虚拟机中的实例，运行在他们自己的进程中。

Dalvik虚拟机设计成，在一个设备可以高效地运行多个虚拟机。

Dalvik虚拟机可执行文件格式是.dex，dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。

大多数虚拟机包括JVM都是基于栈的，而Dalvik虚拟机则是基于寄存器的。

两种架构各有优劣，一般而言，基于栈的机器需要更多指令，而基于寄存器的机器指令更大。

dx 是一套工具，可以将 Java .class 转换成 .dex 格式。

一个dex文件通常会有多个.class。

android的知识点总结作为目前最受欢迎的移动操作系统之一，Android在智能手机、平板电脑、智能手表等设备上得到了广泛的应用。

针对Android的开发和应用有很多的知识点需要掌握，下面就对Android的一些知识点进行总结。

一、Android基础知识1. Android系统架构Android系统架构主要由四个部分组成，它们分别是Linux内核、库、应用框架和应用程序。

Linux内核是整个系统的核心，负责系统的底层管理工作，比如内存管理、进程管理、文件系统和设备驱动等。

库是一系列的核心功能模块，负责提供系统的核心功能。

应用框架提供了丰富的API供应用程序开发，而应用程序是最终的软件产品，它们运行在应用框架之上。

2. Android应用程序的结构Android应用程序的结构主要由四个部分组成，它们分别是Activity、Service、Content Provider和Broadcast Receiver。

Activity是用户界面的呈现单元，负责与用户进行交互。

Service是一种后台运行的组件，负责执行耗时操作。

Content Provider提供了统一的数据访问接口，使得应用程序可以共享数据。

Broadcast Receiver负责接收来自系统或其他应用程序的广播消息。

3. Android的四大组件Android的四大组件指的是Activity、Service、Content Provider和Broadcast Receiver。

它们是Android系统中最重要的四个组件，通过这些组件可以构建各种不同类型的应用程序。

4. Android应用程序的生命周期Android应用程序的生命周期是指从应用程序启动到关闭的整个过程。

它主要包括活动状态、暂停状态、停止状态和销毁状态四个阶段。

在应用程序的整个生命周期中，开发人员可以通过重写对应的生命周期方法，来控制应用程序的行为。

5. Android应用程序的布局Android应用程序的布局主要由若干的View组件组成，它们可以通过代码或XML文件进行描述。

Android的架构与应用开发探讨摘要：随着人类科学技术的发展，手机的更新频率非常高。

智能手机是现在生活中的主角，其系统为android，是智能手机的平台。

针对android系统智能手机的功能、构架以及原理等进行全方位的研究和探讨。

关键词：android；架构；应用开发中图分类号：tn929.53；tp311.52 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0081-01android系统的智能手机是一个真正意义上的开放性移动设备综合平台，其中包括：用户界面、应用程序、操作系统和中间件，拥有了一定电话的所需的全部软件，android系统的开发性保证了该平台不存在任何阻碍移动产业创新发展的空间。

一、android系统的构架android系统平台由linux内核层、应用框、android运行时库和其他库层、应用程序四个层次构成。

第一层linux内核层，主要是通过添加android运行时所需要的特定驱动代码和一个goldfish的虚拟cpu来实现。

是基于linux version2.6.23内核进行的开发。

其主要作用在于，能够提供系统底层的服务，如，内存管理、网络堆积、进程管理和安全机制等，该层在硬件和其他软件之间属于中间层。

由于该内核操作系统和linux/gnu并属于一类，因此，它的系统初始化、编程接口和系统库等都不同于标准的linux系统。

其采用的不是内存文件系统而是yaffs2文件系统。

第二层android运行时库和其他库层，android系统运行时库中包含了一组dalvik虚拟机和核心库，并提供了丰富的库类支持，而且这些库类大多数都是开源代码，如采用aqlite数据库。

android 系统在选择该数据时不需要安装和管理，该数据库是一个完整的数据库，储存在单一磁盘文件中，占有内存只有250kb。

但是支持数据库的大小为2tb，能够支持和处理并发事务的功能，运行速度比其他大多数数据库快。