Android系統介紹

Android系統的底層建立在Linux系統之上，該平臺由Linux核心層、系統執行庫層、應用框架層及應用層四層組成，它採用一種被稱為軟體疊層(Software Stack)的方式進行構建。這各軟體疊層結構使得層與層之間相互分離，明確各層的分工。這種分工保證了層與層之間的低耦合，當下層的層內或層下發生變化時，上層應用程式無須任何改變。以下就對不同層分別加以介紹：

Linux核心層

Android系統建立在Linux 2.6之上，這一層為Android裝置的各種硬體提供了底層的驅動(Linux核心提供了安全性、記憶體管理、程序管理、網路協議和驅動模型等核心系統服務)。

Linux核心也是系統硬體和軟體疊層之間的抽象層。

系統執行庫層

這一層通過一些C/C++庫來為Android系統提供了主要的特性支援。此層中還有Android執行時庫，它主要提供一些核心庫，來允許開發者使用Java語言來編寫Android應用。因此可以將此層看作由提供Android系統特性的函式庫和Android執行時庫兩部分組成，以下就對其進行分別介紹：

提供Android系統特性的函式庫

Android包含一組C/C++庫，這些庫為Android系統提供了主要的特性支援。一般說來，Android應用開發者不能直接呼叫這套C/C++庫集，但可以通過其上的應用框架層來呼叫這些庫。

常用的一些核心庫有：系統C庫、媒體庫、Surface Manager、LibWebCore、SGL、3D libraries、FreeType及SQLite等。

Android執行時庫

Android執行時庫由Android核心庫集和Dalvik虛擬機器兩部分組成。Android核心庫集，能夠允許開發者使用Java語言來編寫Android應用；而Dalvik虛擬機器則使得每一個Android應用都能執行在獨立的程序中，並且擁有一個自己的Dalvik虛擬機器例項。

Android虛擬機器與Java虛擬機器

1. Dalvik並未遵守JVM規範，兩者也不相容。
2. JVM虛擬機器執行的是Java位元組碼(通常是.class檔案)，但Dalvik執行的是其專有的dex(Dalvik Executable)檔案。
3. JVM直接從.class檔案或JAR包中載入位元組碼然後執行，而Dalvik則需要通過DX工具將應用程式的所有.class檔案編譯成.dex檔案，然後再執行該.dex檔案。

Dalvik虛擬機器依賴於Linux核心提供的核心功能，如執行緒和底層記憶體管理。Dalvik虛擬機器非常適合在移動終端上使用，相對於在PC或伺服器上執行的虛擬機器而言，Dalvik虛擬機器不需要很快的CPU計算速度和大量的記憶體空間，它主要有如下兩個特點：

1. 執行專有的.dex檔案。專有的.dex檔案減少了.class檔案中的冗餘資訊，而且會把所有.class檔案整合到一個檔案中，從而提高執行效能；而且DX工具還會對.dex檔案進行一些效能的優化。
2. 基於暫存器實現。大多數虛擬機器包括JVM都是基於棧的，而Dalvik虛擬機器則是基於暫存器的。一般來說，基於暫存器的虛擬機器具有更好的效能表現，但在硬體通用上略差。

應用框架層

Android應用程式框架層提供了大量的API供開發者使用，在開發Android應用程式時，就是面向底層的應用程式框架進行的。

應用程式框架層除可作為應用程式開發的基礎之外，也是軟體複用的重要手段，任何一個應用程式都可釋出它的功能模組——只要釋出時遵守了框架的約定，那麼其它應用程式也可使用這個功能模組。

應用層

所有安裝在手機上的應用程式都屬於這一層。

Android系統將會包含系列的核心應用程式，這些程式包括電子郵件客戶端、SMS程式、日曆、地圖、瀏覽器、聯絡人等。這些應用程式都是使用Java編寫的。

參考《瘋狂Android講義》《第一行程式碼——Android》