android 系统架构分析

　　了解系统架构对知识点梳理以及学习方向把控都要一定好处。Android分为4个主要功能层，分别是Linux内核层（Linux Kernel），系统运行时库层（Libraries和Android Runtime），应用程序架构层（Application Framework）和应用程序层（Applications）。

应用层（Application Framework）

　　应用层上包含系统内置的应用程序以及非系统级的应用程序。负责与用户进行直接交互。

应用框架层（Application Framework）

　　应用程序框架层提供开发Android应用程序所需的一系列类库，使开发人员可以进行快速的应用程序开发，方便重用组件以及相关功能，也可以通过继承实现个性化的扩展。

系统运行库层（Libraries、Android Runtime)

　　系统运行库层分为两部分，分别是系统类库和Android运行时库。系统类库通俗讲就是C/C++程序库，该层会用到NDK的开发，所以大家一般习惯称Native层。

1.系统类库
　　系统类库大部分由C/C++编写然后由Android系统中的不同组件所使用，并通过应用程序框架为开发者提供服务
　　
　　刚刚文章中提到了NDK，Android NDK（Native Development Kit），是Android原生库。NDK为开发者提供了直接使用Android系统资源，并采用C或C++语言编写程序的接口。因此，第三方应用程序可以不依赖于Dalvik虚拟机进行开发。NDK提供了一系列从C或C++生成原生代码所需要的工具，为开发者快速开发C或C++的动态库提供方便，并能自动将生成的动态库和Java应用程序一起打包成应用程序包文件，即.apk文件。
　　使用原生库无法访问应用框架层API，兼容性可能无法保障。而且从安全性角度考虑，Android原生库用非类型安全的程序语言C,C++编写，更容易产生安全漏洞，原生库的缺陷（bug）也可能更容易直接影响应用程序的安全性。
　　
2.Android运行时库
　　当我们使用Android 应用框架时，Android系统会通过一些C/C++库来支持我们使用的各个组件，使其能更好地为我们服务。每个Java程序都运行在Dalvik虚拟机之上。与PC一样，每个Android应用程序都有自己的进程，Dalvik虚拟机只执行.dex的可执行文件。当Java程序通过编译，最后还需要通过SDK中的dx工具转化成.dex格式才能正常在虚拟机上执行。Java虚拟机运行的是Java字节码，而Dalvik虚拟机运行的则是其专有的文件格式dex（Dalvik Exceutable）的文件。
　　Dalvik虚拟机有几个主要特征，专有的dex文件格式；.dex的优化，dex文件的结构是紧凑的；基于寄存器；一个应用，一个虚拟机实例，一个进程。每一个Android应用度运行在一个Dalvik虚拟机实例中，每一个虚拟机实例都是一个独立的进程空间。
　　

Linux内核层（Linux Kernel）

　　Android 的核心系统服务基于Linux 内核，在此基础上添加了部分Android专用的驱动。系统的安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和硬件设备驱动等都依赖于Linux内核服务。

　　

硬件抽象层（HAL)

　　硬件抽象层是位于操作系统内核与硬件电路之间的接口层，其目的在于将硬件抽象化，为了保护硬件厂商的知识产权，它隐藏了特定平台的硬件接口细节，为操作系统提供虚拟硬件平台，使其具有硬件无关性，可在多种平台上进行移植。 从软硬件测试的角度来看，软硬件的测试工作都可分别基于硬件抽象层来完成，使得软硬件测试工作的并行进行成为可能。通俗来讲，就是将控制硬件的动作放在硬件抽象层中。