Android平台架构概述

  • 参考资料
  • 平台架构
  • Linux内核
  • 硬件抽象层（HAL）
  • Android Runtime
  • 原生C/C++库
  • Java API框架
  • 系统应用


参考资料

平台架构

Android是一种基于Linux的开放源代码软件栈，为各类设备和机型而创建。其主要组件如下所示：

APP技术架构 android android平台的技术架构_Android

Linux内核

Android平台的基础是Linux内核。例如 Android Runtime(ART) 依靠Linux内核来执行底层功能，例如线程和底层内存管理。

使用Linux内核可让Android利用 主要安全功能 ，并且允许设备制造商为内核开发硬件驱动程序。

硬件抽象层（HAL）

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。

Android Runtime

对于运行Android5.0（API级别21）或更高版本的设备，每个应用都在其自己的进程中运行，并且有自己的Android Runtime（ART）实例。ART可以执行DEX文件，并在低内存设备上运行多个虚拟。DEX文件是一种专为Android设计的字节码格式，经过优化，使用内存很少。编译工具链（例如 Jack ）将Java源码编译为DEX字节码，然后在Android设备上运行DEX代码。

ART的部分主要功能包括：

  • 预先（AOT）和即时（JIT）编译
  • 优化的垃圾回收（GC）
  • 在Android9（API级别28）及更高版本的系统中，支持将应用软件包的 Dalvik Executable格式（DEX）文件转换为更紧凑的机器代码
  • 更好的调试支持，包括专用采样分析器、详细的诊断异常和崩溃报告，并且能够设置观察点以监控特定字段

原生C/C++库

许多核心Android系统组件和服务（例如ART和HAL）构建自原生代码，需要以C和C++编写的原生库。Android平台提供Java框架API以向应用显示其中部分原生库的功能。例如，可以通过Android框架的 Java OpenGL API 访问 OpenGL ES ，以支持在应用中绘制和操作2D和3D图形。

如果开发的是需要C或C++代码的应用，可以使用 Android NDK 直接从原生代码访问某些 原生平台库 。

Java API框架

可以通过以Java语言编写的API使用Android OS的整个功能集。这些API简化了对核心代码、组件和服务的复用，是构建Android应用的所需的基本单元。这些API包括以下几类：

系统应用

Android 随附一套用于电子邮件、短信、日历、互联网浏览和联系人等的核心应用。平台随附的应用与用户可以选择安装的应用一样，没有特殊状态。因此第三方应用可成为用户的默认网络浏览器、短信 Messenger 甚至默认键盘（有一些例外，例如系统的“设置”应用）。

系统应用可用作用户的应用，以及提供开发者可从其自己的应用访问的主要功能。例如，如果您的应用要发短信，您无需自己构建该功能，可以改为调用已安装的短信应用向您指定的接收者发送消息。