学会发表博客(结合课本和网络,多方面去搜集资料,总结在博客里)
(1) 为什么Android系统要比ios卡。
这是大家的普遍体验:android用着用着就很卡,而且经常要许多不必要的清理操作
但是苹果手机,基本上不会产生如此问题,而且用几年都可以很流畅。
所以,普遍都会觉得苹果比android手机好用,看起来苹果手机都要比android手机高端。
但问题是,问什么android用起来会比苹果手机卡顿呢?
首先,需要知道卡顿的产生原因。
举个例子,旧时的电影放映,就是一幅一幅图像在同一位置上以极高的速度连环变换,如果是播放一个连环动作,看起来,就像真正的运动。
其实,android在操作中也是这样的一个个图像生成和销毁来现实界面的变化,
比如说 a->b->c,在操作过后,这三幅图像连环播放,但是从销毁a到生成b,如果时间小于1/20秒,就可以生成b,如果时间大于1/20秒,那么b这个页面,就不会生成,然后直接是从a->c,看起来会有种卡顿的感觉。
那么是为什么会产生生成图像时间大于1/20秒的结果呢?
是因为:
(1) ios系统架构和android系统架构所决定的:
ios的系统架构是Touch--Media--Service—Core,如图1所示
android的系统架构是Application--Framework--Library—Kernal,如图2所示
当分别对ios系统的手机和android系统的手机进行屏幕操作,屏幕生成图像进行响应的位置不一样,ios系统的图像生成在第一层touch完成,android系统的图像生成在第三层library完成,因此在同等配置下(同等操作速度下),android系统的运算量相比ios的大,所以更有可能产生生成图像时间大于1/20。当然这个还不是卡顿的主要原因,因为现在一般来说,android系统的手机的硬件配置都会比ios系统的手机高很多,在这个先天不足的差距也是越来越少。
图1 IOS系统架构
图2 Android系统架构
(2) ios系统和android系统内存的回收机制不同:
ios系统所用的Object C能够自行控制内存释放。但是,android所用的java没有任何操作来释放内存,所以系统是通过内存回收机制来进行管理,然后再回收内存的时候,所有的线程都是要暂停的,包括页面生成图像,也是要暂停的,因此也会造成卡顿
在2012年google提出了黄油计划,从android5.0开始,从Dalivik虚拟机全面转向ART虚拟机,ART虚拟机在安装是会进行预编译,将代码转化为机器代码存储在本地,所以不需要在运行程序一次就编译一次,提高执行效率。同时,新的ART模式减少了内存回收的时间,一些额外优化避免内存回收的发生频率。
(3) ios对图形的处理是基于GPU的加速,而android系统对CPU运算的操作更加
赖。
Android需要非常依赖cpu的原因是由于android系统需要适配不同的手机硬件,满足各种差异配置,所以很多图形需要靠程序本身进行加速和渲染,所以特别依赖CPU运算操作,加大了CPU的运算操作,从而出现图像生成时间大于1/20的现象。在更高的版本android4.0以上都进行了硬件加速,但也没有办法做到全都靠GPU进行加速。
除了以上先天不足的原因,还有APP的原因:
当现在的旗舰新机不断安装APP(特别是国产的),流畅度明显下降,用户开始叫卡。
为什么?
(4) android有四大组件,其中一个是接收系统和应用的广播,是一个监听器,当系统发生变化或者APP发送广播,如果后台有静态注册,就会监听并处理这些变化。
其中一个,就接收发出来的广播通知,执行相应的Activity,比如自启动和联合启动。
自启动,当某个APP运行以后,然后关闭,接下来如果有几种系统的变化发生,该APP会自己去启动,如下所示:
如我国某宝和ebay对比,ebay自启动就三个,然后某宝的自启动方式就有九个,问题是存储空间不足、应用卸载关淘宝什么事呢?
然后是关联唤醒
顾名思义,就是当某个应用启动,它会在后台偷偷启动其他应用,比如说阿里系APP会自己启动该系内自己的应用,百度也是一样。
例如,当运行"百度地图"时,后台会打开"百度云",当运行"手机淘宝时","支付宝"也同时在后台开启,这些都是你看不见的,你手机中的 APP 越多,那么关联唤醒的 APP 就会越多。
各种启动在后台应用,会极大地占据内存,导致运行速度变慢,因此卡顿。
面对这样的情况,需要做好的是:
管理好自启动的情况:
(1) 尽量不要使用频率极低的APP
(2) 如果有阿里系或者百度系等等的软件,除了必备的软件如支付宝、微信,其他的尽量替换
(3) 对于高级玩家可以参考使用xposed+绿色守护,详情百度之这是大家的普遍体验:android用着用着就很卡,而且经常要许多不必要的清理操作
所以,普遍都会觉得苹果比android手机好用,看起来苹果手机都要比android手机高端。
但问题是,问什么android用起来会比苹果手机卡顿呢?
首先,需要知道卡顿的产生原因。
举个例子,旧时的电影放映,就是一幅一幅图像在同一位置上以极高的速度连环变换,如果是播放一个连环动作,看起来,就像真正的运动。
其实,android在操作中也是这样的一个个图像生成和销毁来现实界面的变化,
比如说 a->b->c,在操作过后,这三幅图像连环播放,但是从销毁a到生成b,如果时间小于1/20秒,就可以生成b,如果时间大于1/20秒,那么b这个页面,就不会生成,然后直接是从a->c,看起来会有种卡顿的感觉。
那么是为什么会产生生成图像时间大于1/20秒的结果呢?
是因为:
(1) ios系统架构和android系统架构所决定的:
ios的系统架构是Touch--Media--Service—Core,如图1所示
android的系统架构是Application--Framework--Library—Kernal,如图2所示
当分别对ios系统的手机和android系统的手机进行屏幕操作,屏幕生成图像进行响应的位置不一样,ios系统的图像生成在第一层touch完成,android系统的图像生成在第三层library完成,因此在同等配置下(同等操作速度下),android系统的运算量相比ios的大,所以更有可能产生生成图像时间大于1/20。当然这个还不是卡顿的主要原因,因为现在一般来说,android系统的手机的硬件配置都会比ios系统的手机高很多,在这个先天不足的差距也是越来越少。
(2) ios系统和android系统内存的回收机制不同:
ios系统所用的Object C能够自行控制内存释放。但是,android所用的java没有任何操作来释放内存,所以系统是通过内存回收机制来进行管理,然后再回收内存的时候,所有的线程都是要暂停的,包括页面生成图像,也是要暂停的,因此也会造成卡顿
在2012年google提出了黄油计划,从android5.0开始,从Dalivik虚拟机全面转向ART虚拟机,ART虚拟机在安装是会进行预编译,将代码转化为机器代码存储在本地,所以不需要在运行程序一次就编译一次,提高执行效率。同时,新的ART模式减少了内存回收的时间,一些额外优化避免内存回收的发生频率。
(3) ios对图形的处理是基于GPU的加速,而android系统对CPU运算的操作更加
赖。
Android需要非常依赖cpu的原因是由于android系统需要适配不同的手机硬件,满足各种差异配置,所以很多图形需要靠程序本身进行加速和渲染,所以特别依赖CPU运算操作,加大了CPU的运算操作,从而出现图像生成时间大于1/20的现象。在更高的版本android4.0以上都进行了硬件加速,但也没有办法做到全都靠GPU进行加速。
除了以上先天不足的原因,还有APP的原因:
当现在的旗舰新机不断安装APP(特别是国产的),流畅度明显下降,用户开始叫卡。
为什么?
(4) android有四大组件,其中一个是接收系统和应用的广播,是一个监听器,当系统发生变化或者APP发送广播,如果后台有静态注册,就会监听并处理这些变化。
其中一个,就接收发出来的广播通知,执行相应的Activity,比如自启动和联合启动。
自启动,当某个APP运行以后,然后关闭,接下来如果有几种系统的变化发生,该APP会自己去启动,如下所示:
如我国某宝和ebay对比,ebay自启动就三个,然后某宝的自启动方式就有九个,问题是存储空间不足、应用卸载关淘宝什么事呢?
然后是关联唤醒
顾名思义,就是当某个应用启动,它会在后台偷偷启动其他应用,比如说阿里系APP会自己启动该系内自己的应用,百度也是一样。
例如,当运行"百度地图"时,后台会打开"百度云",当运行"手机淘宝时","支付宝"也同时在后台开启,这些都是你看不见的,你手机中的 APP 越多,那么关联唤醒的 APP 就会越多。
各种启动在后台应用,会极大地占据内存,导致运行速度变慢,因此卡顿。
面对这样的情况,需要做好的是:
管理好自启动的情况:
(1) 尽量不要使用频率极低的APP
(2) 如果有阿里系或者百度系等等的软件,除了必备的软件如支付宝、微信,其他的尽量替换
(3) 对于高级玩家可以参考使用xposed+绿色守护,详情百度之
(2) 课本p21 思考与实践第一题。
1.应该是四层。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
应用程序层:Android平台不仅仅是操作系统,也包含了许多应用程序,诸如SMS短信客户端程序、电话拨号程序、图片浏览器、Web浏览器等应用程序。这些应用程序都是用java语言编写的,并且这些应用程序都是可以被开发人员开发的其他应用程序所替换,这点不同于其他手机操作系统固化在系统内部的系统软件,更加灵活和个性化。
应用程序框架层:应用程序框架层是我们从事Android开发的基础,很多核心应用程序也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化的拓展。
a) 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
b) Window Manager(窗口管理器)管理所有的窗口程序
c) 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‘
d) View System(视图系统)构建应用程序的基本组件
e) 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
f) Package Manager(包管理器)Android系统内的程序管理
g)Telephony Manager(电话管理器)管理所有的移动设备功能
h)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
i)Location Manager(位置管理器)提供位置服务
j)XMPP Service(XMPP服务)提供Google Talk服务
系统运行库层:系统运行库层可以分成两部分,分别是系统库和Android运行时
a)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。
b)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。
Linux内核层: Android是基于Linux2.6内核,其核心系统服务如安全性、内存管理、进程管理、网路协议以及驱动模型都依赖于Linux内核
(3) 课本p7 android四大组件(组成)是什么,功能分别是?
Android四大组件分别为activity、service、content provider、broadcast receiver。
一、android四大组件详解
1、activity
(1)一个Activity通常就是一个单独的屏幕(窗口)。
(2)Activity之间通过Intent进行通信。
(3)android应用中每一个Activity都必须要在AndroidManifest.xml配置文件中声明,否则系统将不识别也不执行该Activity。
2、service
(1)service用于在后台完成用户指定的操作。service分为两种:
(a)started(启动):当应用程序组件(如activity)调用startService()方法启动服务时,服务处于started状态。
(b)bound(绑定):当应用程序组件调用bindService()方法绑定到服务时,服务处于bound状态。
(2)startService()与bindService()区别:
(a)started service(启动服务)是由其他组件调用startService()方法启动的,这导致服务的onStartCommand()方法被调用。当服务是started状态时,其生命周期与启动它的组件无关,并且可以在后台无限期运行,即使启动服务的组件已经被销毁。因此,服务需要在完成任务后调用stopSelf()方法停止,或者由其他组件调用stopService()方法停止。
(b)使用bindService()方法启用服务,调用者与服务绑定在了一起,调用者一旦退出,服务也就终止,大有“不求同时生,必须同时死”的特点。
(3)开发人员需要在应用程序配置文件中声明全部的service,使用<service></service>标签。
(4)Service通常位于后台运行,它一般不需要与用户交互,因此Service组件没有图形用户界面。Service组件需要继承Service基类。Service组件通常用于为其他组件提供后台服务或监控其他组件的运行状态。
3、content provider
(1)android平台提供了Content Provider使一个应用程序的指定数据集提供给其他应用程序。其他应用可以通过ContentResolver类从该内容提供者中获取或存入数据。
(2)只有需要在多个应用程序间共享数据是才需要内容提供者。例如,通讯录数据被多个应用程序使用,且必须存储在一个内容提供者中。它的好处是统一数据访问方式。
(3)ContentProvider实现数据共享。ContentProvider用于保存和获取数据,并使其对所有应用程序可见。这是不同应用程序间共享数据的唯一方式,因为android没有提供所有应用共同访问的公共存储区。
(4)开发人员不会直接使用ContentProvider类的对象,大多数是通过ContentResolver对象实现对ContentProvider的操作。
(5)ContentProvider使用URI来唯一标识其数据集,这里的URI以content://作为前缀,表示该数据由ContentProvider来管理。
4、broadcast receiver
(1)你的应用可以使用它对外部事件进行过滤,只对感兴趣的外部事件(如当电话呼入时,或者数据网络可用时)进行接收并做出响应。广播接收器没有用户界面。然而,它们可以启动一个activity或serice来响应它们收到的信息,或者用NotificationManager来通知用户。通知可以用很多种方式来吸引用户的注意力,例如闪动背灯、震动、播放声音等。一般来说是在状态栏上放一个持久的图标,用户可以打开它并获取消息。
(2)广播接收者的注册有两种方法,分别是程序动态注册和AndroidManifest文件中进行静态注册。
(3)动态注册广播接收器特点是当用来注册的Activity关掉后,广播也就失效了。静态注册无需担忧广播接收器是否被关闭,只要设备是开启状态,广播接收器也是打开着的。也就是说哪怕app本身未启动,该app订阅的广播在触发时也会对它起作用。
二、android四大组件总结:
(1)4大组件的注册
4大基本组件都需要注册才能使用,每个Activity、service、Content Provider都需要在AndroidManifest文件中进行配置。AndroidManifest文件中未进行声明的activity、服务以及内容提供者将不为系统所见,从而也就不可用。而broadcast receiver广播接收者的注册分静态注册(在AndroidManifest文件中进行配置)和通过代码动态创建并以调用Context.registerReceiver()的方式注册至系统。需要注意的是在AndroidManifest文件中进行配置的广播接收者会随系统的启动而一直处于活跃状态,只要接收到感兴趣的广播就会触发(即使程序未运行)。
(2)4大组件的激活
内容提供者的激活:当接收到ContentResolver发出的请求后,内容提供者被激活。而其它三种组件activity、服务和广播接收器被一种叫做intent的异步消息所激活。
(3)4大组件的关闭
内容提供者仅在响应ContentResolver提出请求的时候激活。而一个广播接收器仅在响应广播信息的时候激活。所以,没有必要去显式的关闭这些组件。Activity关闭:可以通过调用它的finish()方法来关闭一个activity。服务关闭:对于通过startService()方法启动的服务要调用Context.stopService()方法关闭服务,使用bindService()方法启动的服务要调用Contex.unbindService()方法关闭服务。
(4)android中的任务(activity栈)
(a)任务其实就是activity的栈,它由一个或多个Activity组成,共同完成一个完整的用户体验。栈底的是启动整个任务的Activity,栈顶的是当前运行的用户可以交互的Activity,当一个activity启动另外一个的时候,新的activity就被压入栈,并成为当前运行的activity。而前一个activity仍保持在栈之中。当用户按下BACK键的时候,当前activity出栈,而前一个恢复为当前运行的activity。栈中保存的其实是对象,栈中的Activity永远不会重排,只会压入或弹出。
(b)任务中的所有activity是作为一个整体进行移动的。整个的任务(即activity栈)可以移到前台,或退至后台。
(c)Android系统是一个多任务(Multi-Task)的操作系统,可以在用手机听音乐的同时,也执行其他多个程序。每多执行一个应用程序,就会多耗费一些系统内存,当同时执行的程序过多,或是关闭的程序没有正确释放掉内存,系统就会觉得越来越慢,甚至不稳定。为了解决这个问题,Android引入了一个新的机制,即生命周期(Life Cycle)。