Android系统架构

Android系统架构

Android系统架构分为四层结构，从上到下分别是：

应用程序层(Application)
应用程序框架层(Application Framework)
系统运行库层(Libraries和Run Time）
Linux内核层

1. 应用程序层

Android的应用程序主要是用户界面（User Interface）方面的，通常用Java语言编写。Android本身提供了主屏幕（Home）、联系人（Contact）、电话（Phone）以及浏览器（Brower）等众多的核心应用。同时应用程序的开发者还可以使用应用程序框架层的API实现自己的程序。

2. 应用程序框架层

Android的应用程序框架为应用程序层的开发者提供了API，它实际上是一个应用程序的框架。很多核心应用程序是通过这一层来实现其核心功能的，该层简化了组件的重用，开发人员可以直接使用其提供的组件来进行快速的应用程序开发，也可以通过继承而实现个性的拓展。
隐藏在每个应用后面的是一系列的服务和系统, 其中包括：

Activity Manager（活动管理器)

　管理各个应用程序生命周期以及通常的导航回退功能
Window Manager（窗口管理器）

　管理所有的窗口程序
Content Provider（内容提供器)

　使得不同应用程序之间存取或者分享数据
View System（视图系统）

　构建应用程序的基本组件， 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。
Notification Manager(通告管理器)

　使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息
Package Manager（包管理器）

　Android系统内的程序管理
Telephony Manager(电话管理器)

　管理所有的移动设备功能
Resource Manager（资源管理器)

　提供应用程序使用的各种非代码资源，如本地化字符串、图片、布局文件、颜色文件等
Location Manager(位置管理器)

　提供位置服务
XMPP Service（XMPP服务）

　提供Google Talk服务

3. 系统运行库层

从图中可以看出，系统运行库层可以分成两部分，分别是系统库和Android运行时，分别介绍如下：

系统库

系统库是应用程序框架的支撑，是连接应用程序框架层与Linux内核层的重要纽带。其主要分为如下几个：

Surface Manage

执行多个应用程序时候，负责管理显示与存取操作间的互动，另外也负责2D绘图与3D绘图进行显示合成。
Media Framework

多媒体库，基于PacketVideo OpenCore;支持多种常用的音频、视频格式录制和回放，编码格式包括MPEG4、MP3、H.264、AAC、ARM。
SQLite

小型的关系型数据库引擎
OpenGL|ES

根据OpenGL ES 1.0API标准实现的3D绘图函数库
FreeType

提供点阵字与向量字的描绘与显示
WebKit

一套网页浏览器的软件引擎
SGL

底层的2D图形渲染引擎
SSL 在Andorid上通信过程中实现握手
Libc 从BSD继承来的标准C系统函数库，专门为基于embedded linux的设备定制

Android运行时

Android应用程序时采用Java语言编写，程序在Android运行时中执行，其运行时分为核心库和Dalvik虚拟机两部分。

核心库

核心库提供了Java语言API中的大多数功能，同时也包含了Android的一些核心API,如android.os、android.net、android.media等等。
Dalvik虚拟机 (Android4.4之后改用ART虚拟机)

Android程序不同于J2me程序，每个Android应用程序都有一个专有的进程，并且不是多个程序运行在一个虚拟机中，而是每个Android程序都有一个Dalivik虚拟机的实例，并在该实例中执行。Dalvik虚拟机是一种基于寄存器的Java虚拟机，而不是传统的基于栈的虚拟机，并进行了内存资源使用的优化以及支持多个虚拟机的特点。需要注意的是，不同于J2me,Android程序在虚拟机中执行的并非编译后的字节码，而是通过转换工具dx将Java字节码转成dex格式的中间码。

4.Linux内核层

Android对操作系统的使用包括核心和驱动程序两部分，Android的Linux核心为标准的Linux 2.6内核，Android更多的是需要一些与移动设备相关的驱动程序。主要的驱动如下所示:

显示驱动（Display Driver）：常用基于Linux的帧缓冲（Frame Buffer）驱动。
Flash内存驱动（Flash Memory Driver）：是基于MTD的Flash驱动程序。
相机驱动（Camera Driver）：常用基于Linux的v4l驱动。
音频驱动（Audio Driver）：常用基于ALSA（Advanced Linux Sound Architecture，高级Linux声音体系）的驱动。
WiFi驱动（Camera Driver）：基于IEEE 802.11标准的驱动程序。
键盘驱动（KeyBoard Driver）：作为输入设备的键盘驱动。
蓝牙驱动（Bluetooth Driver）：基于IEEE 802.15.1标准的无线传输技术。
Binder IPC驱动：Android中一个特殊的驱动程序，具有单独的设备节点，提供进程间通信的功能。
Power Management（能源管理）：管理电池电量等信息。

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参考资料：

[1] http://www.cnblogs.com/xiangzhong/archive/2013/03/19/2969311.html
[2] http://www.cnblogs.com/zhixing/archive/2012/10/31/2748908.html