Android 系统架构

Android 框架(Android Framework)是 Android 操作系统的核心部分之一,它提供了一组 API,开发者可以使用这些 API 来构建应用程序。Android 框架处于 Android 系统架构的中间层,位于应用层和操作系统核心层之间。

Android 系统架构

  1. 应用层(Applications):

    • 这一层包括用户安装的所有应用程序,如浏览器、联系人、相机等。开发者可以使用 Android 框架提供的 API 来构建自己的应用程序。
  2. 应用框架层(Application Framework):

    • Android 框架的核心部分,提供了构建应用程序的基本组件和服务。它包含许多核心组件,例如活动管理器(Activity Manager)、窗口管理器(Window Manager)、内容提供者(Content Providers)、资源管理器(Resource Manager)等。
    • 开发者可以使用这些框架组件来管理 UI、数据存储、后台服务、应用间通信等。
  3. 系统库和 Android 运行时(Libraries and Android Runtime):

    • 系统库: 包含一些 C/C++ 库,为 Android 系统提供基本功能,如媒体库(OpenGL、WebKit)、C 库(libc)、SSL(libSSL)等。
    • Android 运行时: 包括核心库和虚拟机(如 Dalvik 或 ART)。核心库提供 Java 编程语言的基本功能,而虚拟机运行 .dex 字节码。
  4. 硬件抽象层(Hardware Abstraction Layer, HAL):

    • HAL 为硬件驱动提供标准接口,使 Android 操作系统能够与硬件组件(如相机、传感器等)进行交互。开发者通常不直接与 HAL 交互,但 HAL 是系统与硬件之间的桥梁。
  5. Linux 内核(Linux Kernel):

    • Android 基于 Linux 内核,它处理底层硬件抽象、内存管理、进程管理、网络堆栈和设备驱动等。它为 Android 系统提供了基础服务,如电源管理、安全性、网络和驱动程序管理。

Android 框架的作用

  1. 提供基本的应用开发组件: Android 框架提供了活动(Activity)、服务(Service)、广播接收器(Broadcast Receiver)和内容提供者(Content Provider)等基本组件,这些组件是构建 Android 应用的基础。

  2. 管理 UI: 框架提供了丰富的 UI 控件(如按钮、文本框、列表等)和布局管理器,帮助开发者设计和管理应用的用户界面。

  3. 资源管理: 管理应用的各种资源,如字符串、图像、布局等,并支持国际化。

  4. 数据持久化: 提供 SQLite 数据库支持、文件系统访问以及内容提供者,用于数据的存储和共享。

  5. 后台任务: 通过服务和线程来管理后台任务,确保应用在前台和后台的正常运行。

  6. 硬件访问: 通过系统服务(如传感器服务、位置服务等)和 HAL,框架提供了访问设备硬件的能力。

完整的链路

  1. 应用程序启动: 用户启动应用程序。
  2. 调用框架组件: 应用程序通过调用框架提供的 API 与系统交互。
  3. 框架与系统库交互: 框架组件调用系统库和 Android 运行时来执行具体任务。
  4. 与 HAL 交互: 如果需要访问硬件,系统库会通过 HAL 与硬件设备通信。
  5. Linux 内核: 底层的硬件操作最终由 Linux 内核处理,如设备驱动、内存管理等。

Android 框架提供了开发应用程序所需的大部分基础设施,使开发者能够专注于实现应用的功能和用户体验。

其他说明

在应用框架层(Application Framework)进行开发通常涉及对 Android 系统级别的代码进行修改或扩展。由于这部分代码是 Android 操作系统的一部分,要对其进行编译和测试,你需要基于 Android Open Source Project (AOSP) 环境进行操作。

大多数时候开发者只在应用层进行开发。

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