Android系统架构

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 ）。

安卓期末考试知识总结第一章：Android基础入门习题总结1.Android系统采用分层架构，由高到低分为4层，主要为：应用程序层、应用程序框架层、核心类库、Linux内核2.在Android项目程序开发完成后中,必须__打包成_正式的Android安装文件,才能发布到互联网上让用户下载使用。

3.Android 工程中src目录下存放_java__文件重点知识1.应用层:应用层是核心应用程序的集合。

手机上所有的应用都属于这一层，程序，短信程序。

2.应用程序框架层：应用程序框架层主要提供构建应用程序时用到的各种API，例如：活动管理器、通知管理器、内容提供者3.核心类库：核心类库中包含了系统库及Android运行环境。

（1）系统库主要通过c/c++库为Android系统提供主要的特性支持（2）Android运行时库主要提供一些核心库，允许开发者使用java语言来编写Android应用程序4.Linux内核：为Android·设备的各种硬件提供底层的驱动，如显示驱动、音频驱动、蓝牙驱动、电源管理驱动Android工程中的assets目录主要存放一些文件资源,这些文件会被原封不动的打包到APK文件中更为细分的5层架构：应用程序层、应用程序框架层、核心类库、硬件抽象层 (HAL)、Linux内核硬件抽象层 (HAL) 提供标准界面，向更高级别的 Java API 框架显示设备硬件功能。

HAL 包含多个库模块，其中每个模块都为特定类型的硬件组件实现一个界面，例如相机或蓝牙模块。

当框架 API 要求访问设备硬件时，Android 系统将为该硬件组件加载库模块。

第二章：Android常见桌面布局&第三章：Android常见界面控件知识总结1.Android应用的界面是由View 对象和 ViewGroup 对象构建而成的。

ViewGroup继承自View，ViewGroup作为容器盛装界面中的其他控件Android应用的每个界面的根元素必须有且只有一个ViewGroup容器Android常见布局和特点：Android中常见的五种布局：相对布局（RelativeLayout）、线性布局（LinearLayout）、表格布局（TableLayout）、帧布局（FrameLayout）、约束布局（ConstraintLayout）1.相对布局（RelativeLayout）：相对布局是一种基于相对位置的布局方式，可以通过设置组件相对于其他组件或父容器的位置来实现布局。

安卓面试题及答案详解版1. 问题：什么是Android操作系统？答案： Android操作系统是一种基于Linux内核的开源操作系统，主要用于触屏移动设备，如智能手机和平板电脑。

它由Google公司开发并发布，允许设备制造商和开发者自由地修改和分发。

2. 问题：请解释Android的架构。

答案： Android架构从下到上分为四个层次：- 应用层：包含用户界面和应用程序。

- 应用框架层：提供应用程序开发接口（API）。

- 运行时环境层：包括Android核心库和Android运行时环境。

- Linux内核层：提供底层的硬件抽象层、内存管理、进程管理等功能。

3. 问题： Android应用是如何打包的？答案： Android应用通常使用APK（Android Package）格式进行打包。

APK文件是一个压缩文件，包含应用的代码、资源、资产、库和AndroidManifest.xml文件。

4. 问题：什么是Activity？答案： Activity是Android应用程序中的基本构建块，用于定义用户界面和用户交互。

每个Activity都是一个独立的屏幕，用户可以与之交互。

5. 问题：请解释Intent的概念。

答案： Intent是Android中用于请求操作的抽象描述符。

它可以用于启动Activity、启动服务或广播信息。

Intent可以显式地指定目标组件，也可以隐式地通过Intent Filter来匹配。

6. 问题：如何在Android中处理网络请求？答案：在Android中处理网络请求通常使用HTTP客户端库，如OkHttp或Retrofit。

这些库提供了简化的API来发送HTTP请求和接收响应。

7. 问题：解释Android中的Context对象。

答案： Context是Android中一个非常关键的类，它允许访问应用程序环境的全局信息。

Context可以用于启动Activity、获取资源、启动服务等。

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。