微軟發(fā)展史

Android

安卓系統(tǒng)一般指Android

Google公司開發(fā)的操作系統(tǒng)

共2個含義

Android是由Google公司和開放手機聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)并開發(fā)的一種基于Linux的自由且開放源代碼的操作系統(tǒng)，主要使用于移動設(shè)備。 其最初由Andy Rubin開發(fā)，后被Google于2005年8月收購。之后Google與84家硬件制造商、軟件開發(fā)商及電信營運商組建開放手機聯(lián)盟，共同研發(fā)改良Android系統(tǒng)，完成開發(fā)后，Google以Apache開源許可證的授權(quán)方式，發(fā)布了Android的源代碼。[1]

中文名稱

安卓

外文名稱

Android

開發(fā)公司

Google

開發(fā)團隊

Google、開放手持設(shè)備聯(lián)盟

上線時間

2008年9月23日

編程語言

C/C++（底層） Java等（應(yīng)用層）

源碼模式

自由及開放源代碼軟件

軟件許可

Apache License、 GPL等

系統(tǒng)家族

類Unix,Linux

內(nèi)核類型

宏內(nèi)核(Linux內(nèi)核)

制作人

安迪·魯賓(Andy Rubin)

發(fā)行階段

正式版

系統(tǒng)簡介

30張

Android logo相關(guān)圖片

Android一詞的本義指“機器人”，同時也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺的開源手機操作系統(tǒng)的名稱，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成。

Android一詞最早出現(xiàn)于法國作家利爾亞當(dāng)（Auguste Villiers de l'Isle-Adam）在1886年發(fā)表的科幻小說《未來夏娃》（L'ève future）中。他將外表像人的機器起名為Android。

Android的Logo是由Ascender公司設(shè)計的，誕生于2010年，其設(shè)計靈感源于男女廁所門上的圖形符號，[1]于是布洛克繪制了一個簡單的機器人，它的軀干就像錫罐的形狀，頭上還有兩根天線，Android小機器人便誕生了。其中的文字使用了Ascender公司專門制作的稱之為“Droid ” 的字體。Android是一個全身綠色的機器人，綠色也是Android的標(biāo)志。顏色采用了PMS 376C和RGB中十六進(jìn)制的#A4C639來繪制，這是Android操作系統(tǒng)的品牌象徵。有時候，它們還會使用純文字的Logo。[1]

2012年7月美國科技博客網(wǎng)站BusinessInsider評選出二十一世紀(jì)十款最重要電子產(chǎn)品，Android操作系統(tǒng)和iPhone等榜上有名。

（Android logo 相關(guān)圖片相冊圖片來源：[2]）

發(fā)展歷程

2003年10月，Andy Rubin等人創(chuàng)建Android公司，并組建Android團隊。

2005年8月17日，Google低調(diào)收購了成立僅22個月的高科技企業(yè)Android及其團隊。安迪魯賓成為Google公司工程部副總裁，繼續(xù)負(fù)責(zé)Android項目。

2007年11月5日，谷歌公司正式向外界展示了這款名為Android的操作系統(tǒng)，并且在這天谷歌宣布建立一個全球性的聯(lián)盟組織，該組織由34家手機制造商、軟件開發(fā)商、電信運營商以及芯片制造商共同組成，并與84家硬件制造商、軟件開發(fā)商及電信營運商組成開放手持設(shè)備聯(lián)盟（Open Handset Alliance）來共同研發(fā)改良Android系統(tǒng)，這一聯(lián)盟將支持谷歌發(fā)布的手機操作系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件，Google以Apache免費開源許可證的授權(quán)方式，發(fā)布了Android的源代碼。[3][4]

2008年，在GoogleI/O大會上，谷歌提出了AndroidHAL架構(gòu)圖，在同年8月18號，Android獲得了美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）的批準(zhǔn)，在2008年9月，谷歌正式發(fā)布了Android 1.0系統(tǒng)，這也是Android系統(tǒng)最早的版本。

2009年4月，谷歌正式推出了Android 1.5這款手機，從Android 1.5版本開始，谷歌開始將Android的版本以甜品的名字命名，Android 1.5命名為Cupcake（紙杯蛋糕）。該系統(tǒng)與Android 1.0相比有了很大的改進(jìn)。

2009年9月份，谷歌發(fā)布了Android 1.6的正式版，并且推出了搭載Android 1.6正式版的手機HTC Hero（G3），憑借著出色的外觀設(shè)計以及全新的Android 1.6操作系統(tǒng)，HTC Hero（G3）成為當(dāng)時全球最受歡迎的手機。Android 1.6也有一個有趣的甜品名稱，它被稱為Donut（甜甜圈）。

安卓各個版本在市場受歡迎度

2010年2月份，Linux內(nèi)核開發(fā)者Greg Kroah-Hartman將Android的驅(qū)動程序從Linux內(nèi)核“狀態(tài)樹”（“staging tree”）上除去，從此，Android與Linux開發(fā)主流將分道揚鑣。在同年5月份，谷歌正式發(fā)布了Android 2.2操作系統(tǒng)。谷歌將Android 2.2操作系統(tǒng)命名為Froyo，翻譯完名為凍酸奶。

2010年10月份，谷歌宣布Android系統(tǒng)達(dá)到了第一個里程碑，即電子市場上獲得官方數(shù)字認(rèn)證的Android應(yīng)用數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了10萬個，Android系統(tǒng)的應(yīng)用增長非常迅速。在2010年12月，谷歌正式發(fā)布了Android 2.3操作系統(tǒng)Gingerbread（姜餅）。

2011年1月，谷歌稱每日的Android設(shè)備新用戶數(shù)量達(dá)到了30萬部，到2011年7月，這個數(shù)字增長到55萬部，而Android系統(tǒng)設(shè)備的用戶總數(shù)達(dá)到了1.35億，Android系統(tǒng)已經(jīng)成為智能手機領(lǐng)域占有量最高的系統(tǒng)。

2011年8月2日，Android手機已占據(jù)全球智能機市場48%的份額，并在亞太地區(qū)市場占據(jù)統(tǒng)治地位，終結(jié)了Symbian（塞班系統(tǒng)）的霸主地位，躍居全球第一。

2011年9月份，Android系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)目已經(jīng)達(dá)到了48萬，而在智能手機市場，Android系統(tǒng)的占有率已經(jīng)達(dá)到了43%。繼續(xù)在排在移動操作系統(tǒng)首位。谷歌將會發(fā)布全新的Android 4.0操作系統(tǒng)，這款系統(tǒng)被谷歌命名為Ice Cream Sandwich（冰激凌三明治）。

2012年1月6日，谷歌Android Market已有10萬開發(fā)者推出超過40萬活躍的應(yīng)用，大多數(shù)的應(yīng)用程序為免費。Android Market應(yīng)用程序商店目錄在新年首周周末突破40萬基準(zhǔn)，距離突破30萬應(yīng)用僅4個月。在2011年早些時候，Android Market從20萬增加到30萬應(yīng)用也花了四個月。[5]

2013年11月1日，Android4.4正式發(fā)布，從具體功能上講，Android4.4提供了各種實用小功能，新的Android系統(tǒng)更智能，添加更多的Emoji表情圖案，UI的改進(jìn)也更現(xiàn)代，如全新的HelloiOS7半透明效果。

2015年27日，網(wǎng)絡(luò)安全公司Zimperium研究人員警告，安卓(Android)存在“致命”安全漏洞,黑客發(fā)送一封彩信便能在用戶毫不知情的情況下完全控制手機。[6]

2018年10月，谷歌表示，將于2018年12月6日停止Android系統(tǒng)中的Nearby Notifications（附近通知）服務(wù)，因為Android用戶收到太多的附件商家推銷信息的垃圾郵件。[7]

2019年8月，谷歌宣布Android系統(tǒng)的重大改變，不僅換了全新的logo，命名方式也變了，今年的Android Q的正式名稱是Android 10。

發(fā)行版本

測試版本

Android 各代版本 Logo

Android在正式發(fā)行之前，最開始擁有兩個內(nèi)部測試版本，并且以著名的機器人名稱來對其進(jìn)行命名，它們分別是：阿童木（AndroidBeta），發(fā)條機器人（Android 1.0）。后來由于涉及到版權(quán)問題，谷歌將其命名規(guī)則變更為用甜點作為它們系統(tǒng)版本的代號的命名方法。甜點命名法開始于Android 1.5發(fā)布的時候。作為每個版本代表的甜點的尺寸越變越大，然后按照26個字母數(shù)序：紙杯蛋糕（Android 1.5），甜甜圈（Android 1.6），松餅（Android 2.0/2.1），凍酸奶（Android 2.2），姜餅（Android 2.3），蜂巢（Android 3.0），冰激凌三明治（Android 4.0），果凍豆（Jelly Bean，Android4.1和Android 4.2），奇巧（KitKat，Android 4.4），棒棒糖（Lollipop，Android 5.0），棉花糖（Marshmallow，Android 6.0），牛軋?zhí)牵∟ougat，Android 7.0），奧利奧（Oreo，Android 8.0），派（Pie,Android 9.0）[8][9][10]

1.1

2008年9月發(fā)布的Android第一版。

1.5

Cupcake（紙杯蛋糕）：2009年4月30日發(fā)布。

主要的更新如下：

拍攝/播放影片，并支持上傳到Y(jié)outube；支持立體聲藍(lán)牙耳機，同時改善自動配對性能；最新的采用WebKit技術(shù)的瀏覽器，支持復(fù)制/貼上和頁面中搜索；GPS性能大大提高；提供屏幕虛擬鍵盤；主屏幕增加音樂播放器和相框widgets；應(yīng)用程序自動隨著手機旋轉(zhuǎn)；短信、Gmail、日歷，瀏覽器的用戶接口大幅改進(jìn)，如Gmail可以批量刪除郵件；相機啟動速度加快，拍攝圖片可以直接上傳到Picasa；來電照片顯示。

1.6

Donut（甜甜圈）：2009年9月15日發(fā)布。

主要的更新如下：

重新設(shè)計的Android Market手勢；支持CDMA網(wǎng)絡(luò)；文字轉(zhuǎn)語音系統(tǒng)（Text-to-Speech）；快速搜索框；全新的拍照接口；查看應(yīng)用程序耗電；支持虛擬私人網(wǎng)絡(luò)（VPN）；支持更多的屏幕分辨率；支持OpenCore2媒體引擎；新增面向視覺或聽覺困難人群的易用性插件。

2.0

2009年10月26日發(fā)布。

主要的更新如下：

優(yōu)化硬件速度；"Car Home"程序；支持更多的屏幕分辨率；改良的用戶界面；新的瀏覽器的用戶接口和支持HTML5；新的聯(lián)系人名單；更好的白色/黑色背景比率；改進(jìn)Google Maps3.1.2；支持Microsoft Exchange；支持內(nèi)置相機閃光燈；支持?jǐn)?shù)碼變焦；改進(jìn)的虛擬鍵盤；支持藍(lán)牙2.1；支持動態(tài)桌面的設(shè)計。

Android 2.2/2.2.1 Froyo（凍酸奶） ：2010年5月20日發(fā)布。主要的更新如下：

整體性能大幅度的提升；3G網(wǎng)絡(luò)共享功能；Flash的支持；App2sd功能；全新的軟件商店；更多的Web應(yīng)用API接口的開發(fā)。

2.3.x

Gingerbread（姜餅） ：2010年12月7日發(fā)布。

主要的更新如下：

增加了新的垃圾回收和優(yōu)化處理事件；原生代碼可直接存取輸入和感應(yīng)器事件、EGL/OpenGLES、OpenSL ES；新的管理窗口和生命周期的框架；支持VP8和WebM視頻格式，提供AAC和AMR寬頻編碼，提供了新的音頻效果器；支持前置攝像頭、SIP/VOIP和NFC（近場通訊）；簡化界面、速度提升；更快更直觀的文字輸入；一鍵文字選擇和復(fù)制/粘帖；改進(jìn)的電源管理系統(tǒng)；新的應(yīng)用管理方式。

3.0

Honeycomb（蜂巢）：2011年2月2日發(fā)布。

主要更新如下：

優(yōu)化針對平板 ；全新設(shè)計的UI增強網(wǎng)頁瀏覽功能 ；in-app purchases功能。

3.1

Honeycomb（蜂巢） ：2011年5月11日布發(fā)布。

版本主要更新如下：

經(jīng)過優(yōu)化的Gmail電子郵箱 ；全面支持Google Maps ；將Android手機系統(tǒng)跟平板系統(tǒng)再次合并從而方便開發(fā)者；任務(wù)管理器可滾動，支持USB輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)等） ；支持Google TV.可以支持XBOX 360無線手柄；widget支持的變化，能更加容易的定制屏幕widget插件。

3.2

Honeycomb（蜂巢）：2011年7月13日發(fā)布。

版本更新如下：

支持7英寸設(shè)備；引入了應(yīng)用顯示縮放功能。

4.0

Ice Cream Sandwich（冰激凌三明治）：2011年10月19日在香港發(fā)布。

安卓2.0版本

版本主要更新如下：

全新的UI；全新的Chrome Lite瀏覽器，有離線閱讀，16標(biāo)簽頁，隱身瀏覽模式等；截圖功能；更強大的圖片編輯功能；自帶照片應(yīng)用堪比Instagram，可以加濾鏡、加相框，進(jìn)行360度全景拍攝，照片還能根據(jù)地點來排序；Gmail加入手勢、離線搜索功能，UI更強大；新功能People：以聯(lián)系人照片為核心，界面偏重滑動而非點擊，集成了Twitter、Linkedin、Google+等通訊工具。有望支持用戶自定義添加第三方服務(wù)；新增流量管理工具，可具體查看每個應(yīng)用產(chǎn)生的流量，限制使用流量，到達(dá)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)后自動斷開網(wǎng)絡(luò)。

4.1

Android 4.1Jelly Bean（果凍豆）:2012年6月28日

新特性：

更快、更流暢、更靈敏；特效動畫的幀速提高至60fps，增加了三倍緩沖；增強通知欄；全新搜索；搜索將會帶來全新的UI、智能語音搜索和Google Now三項新功能；桌面插件自動調(diào)整大??；加強無障礙操作；語言和輸入法擴展；新的輸入類型和功能；新的連接類型。

4.2

Android 4.2 Jelly Bean 原生系統(tǒng)用戶界面

Android 4.2Jelly Bean（果凍豆）:2012年10月30日

Android 4.2沿用“果凍豆”這一名稱，以反映這種最新操作系統(tǒng)與Android 4.1的相似性，但Android 4.2推出了一些重大的新特性，具體如下：

Photo Sphere全景拍照功能；鍵盤手勢輸入功能；改進(jìn)鎖屏功能，包括鎖屏狀態(tài)下支持桌面掛件和直接打開照相功能等；可擴展通知，允許用戶直接打開應(yīng)用；Gmail郵件可縮放顯示；Daydream屏幕保護程序；用戶連點三次可放大整個顯示屏，還可用兩根手指進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和縮放顯示，以及專為盲人用戶設(shè)計的語音輸出和手勢模式導(dǎo)航功能等；支持Miracast無線顯示共享功能；Google Now現(xiàn)可允許用戶使用Gamail作為新的數(shù)據(jù)來源，如改進(jìn)后的航班追蹤功能、酒店和餐廳預(yù)訂功能以及音樂和電影推薦功能等。

4.4

Android 4.4KitKat（奇巧巧克力）: 2013年下半年

2013年9月4日凌晨，谷歌對外公布了Android新版本Android 4.4KitKat（奇巧巧克力），并且于2013年11月01日正式發(fā)布，新的4.4系統(tǒng)更加整合了自家服務(wù)，力求防止安卓系統(tǒng)繼續(xù)碎片化、分散化。[11]

5.0

Android 5.0Lollipop（棒棒糖）：美國太平洋時間2014年10月15日

Android 5.0 系統(tǒng)使用一種新的MaterialDesign設(shè)計風(fēng)格。從圖片上就能看到一些全新的設(shè)計。從圖片上看，這套設(shè)計圖對 Android 系統(tǒng)的桌面圖標(biāo)及部件的透明度進(jìn)行的稍稍的調(diào)整，并且各種桌面小部件也可以重疊擺放。雖然調(diào)整桌面部件透明度對 Android 系統(tǒng)來說并不算什么新鮮的功能，但是加入了透明度的改進(jìn)。界面加入了五彩繽紛的顏色、流暢的動畫效果，呈現(xiàn)出一種清新的風(fēng)格。采用這種設(shè)計的目的在于統(tǒng)一 Android 設(shè)備的外觀和使用體驗，不論是手機、平板還是多媒體播放器。

6.0

Android 6.0Marshmallow（棉花糖）：2015年9月30日

新系統(tǒng)的整體設(shè)計風(fēng)格依然保持扁平化的MeterialDesign風(fēng)格。Android6.0在對軟件體驗與運行性能上進(jìn)行了大幅度的優(yōu)化。據(jù)測試，Android6.0可使設(shè)備續(xù)航時間提升30%。

7.0

Android 7.0Nougat（牛軋?zhí)牵?016年8月22日[10][12]

8.0

Android 8.0Oreo（奧利奧）：2017 年 8 月 22 日

9.0

Android 9.0Pie （派）：2018 年 5月 9日

通知欄樣式更改，整體設(shè)計添加了更多圓形。

10.0

Android 10.0 Q (未知)

通知欄電量數(shù)字調(diào)整到下方。

通知欄的通知信息長按會顯示“阻止”、“靜默顯示”和“保持通知”三個選項。

新增原生錄屏功能、桌面模式等。

系統(tǒng)架構(gòu)

Android結(jié)構(gòu)

Android的系統(tǒng)架構(gòu)和其操作系統(tǒng)一樣，采用了分層的架構(gòu)。從架構(gòu)圖看，Android分為四個層，從高層到低層分別是應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運行庫層和Linux內(nèi)核層。

應(yīng)用程序

Android會同一系列核心應(yīng)用程序包一起發(fā)布，該應(yīng)用程序包包括客戶端，SMS短消息程序，日歷，地圖，瀏覽器，聯(lián)系人管理程序等。所有的應(yīng)用程序都是使用JAVA語言編寫的。

應(yīng)用程序框架

開發(fā)人員也可以完全訪問核心應(yīng)用程序所使用的API框架。該應(yīng)用程序的架構(gòu)設(shè)計簡化了組件的重用;任何一個應(yīng)用程序都可以發(fā)布它的功能塊并且任何其它的應(yīng)用程序都可以使用其所發(fā)布的功能塊（不過得遵循框架的安全性）。同樣，該應(yīng)用程序重用機制也使用戶可以方便的替換程序組件。

隱藏在每個應(yīng)用后面的是一系列的服務(wù)和系統(tǒng), 其中包括;

豐富而又可擴展的視圖（Views)，可以用來構(gòu)建應(yīng)用程序， 它包括列表（Lists)，網(wǎng)格（Grids)，文本框（Text boxes)，按鈕（Buttons)， 甚至可嵌入的web瀏覽器。

內(nèi)容提供器（Content Providers)使得應(yīng)用程序可以訪問另一個應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)（如聯(lián)系人數(shù)據(jù)庫)， 或者共享它們自己的數(shù)據(jù)

資源管理器（Resource Manager)提供 非代碼資源的訪問，如本地字符串，圖形，和布局文件（Layout files )。

通知管理器 （Notification Manager) 使得應(yīng)用程序可以在狀態(tài)欄中顯示自定義的提示信息。

活動管理器（ Activity Manager) 用來管理應(yīng)用程序生命周期并提供常用的導(dǎo)航回退功能。

系統(tǒng)運行庫

Android 包含一些C/C++庫，這些庫能被Android系統(tǒng)中不同的組件使用。它們通過 Android 應(yīng)用程序框架為開發(fā)者提供服務(wù)。以下是一些核心庫：

* 系統(tǒng) C 庫 - 一個從BSD繼承來的標(biāo)準(zhǔn)C系統(tǒng)函數(shù)庫Libc )， 它是專門為基于Embedded linux的設(shè)備定制的。

* 媒體庫 - 基于PacketVideoOpenCORE;該庫支持多種常用的音頻、視頻格式回放和錄制，同時支持靜態(tài)圖像文件。編碼格式包括MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG 。

* Surface Manager - 對顯示子系統(tǒng)的管理，并且為多個應(yīng)用程序提 供了2D和3D圖層的無縫融合。

* LibWebCore - 一個最新的web瀏覽器引擎用，支持Android瀏覽器和一個可嵌入的web視圖。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)內(nèi)核

安卓系統(tǒng)內(nèi)核

Android 是運行于Linux kernel之上，但并不是GNU/Linux。因為在一般GNU/Linux 里支持的功能，Android 大都沒有支持，包括Cairo、X11、Alsa、FFmpeg、GTK、Pango及Glibc等都被移除掉了。Android又以Bionic 取代Glibc、以Skia 取代Cairo、再以opencore取代FFmpeg等等。Android 為了達(dá)到商業(yè)應(yīng)用，必須移除被GNU GPL授權(quán)證所約束的部份，例如Android將驅(qū)動程序移到 Userspace，使得Linux driver 與 Linux kernel徹底分開。Bionic/Libc/Kernel/ 并非標(biāo)準(zhǔn)的Kernel header files。Android 的 Kernel header 是利用工具由 Linux Kernel header 所產(chǎn)生的，這樣做是為了保留常數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與宏。

Android 的 Linux kernel控制包括安全（Security），存儲器管理（Memory Management），程序管理（Process Management），網(wǎng)絡(luò)堆棧（Network Stack），驅(qū)動程序模型（Driver Model）等。下載Android源碼之前，先要安裝其構(gòu)建工具 Repo來初始化源碼。Repo 是 Android 用來輔助Git工作的一個工具。

后綴簡介

[13]APK是安卓應(yīng)用的后綴，是AndroidPackage的縮寫，即Android安裝包(apk)。APK是類似Symbian Sis或Sisx的文件格式。通過將APK文件直接傳到Android模擬器或Android手機中執(zhí)行即可安裝。apk文件和sis一樣，把android sdk編譯的工程打包成一個安裝程序文件，格式為apk。 APK文件其實是zip格式，但后綴名被修改為apk，通過UnZip解壓后，可以看到Dex文件，Dex是Dalvik VM executes的全稱，即Android Dalvik執(zhí)行程序，并非Java ME的字節(jié)碼而是Dalvik字節(jié)碼。

[13]APK文件結(jié)構(gòu)

一個APK文件結(jié)構(gòu)為：

1. META-INF\ （注：Ja**件中常可以看到）；

2. res\ (注：存放資源文件的目錄) ；

3. AndroidManifest.xml (注：程序全局配置文件) ；

4. classes.dex （注：Dalvik字節(jié)碼）；

5. resources.arsc (注：編譯后的二進(jìn)制資源文件)。

總結(jié)下我們發(fā)現(xiàn)Android在運行一個程序時首先需要UnZip，然后類似Symbian那樣直接執(zhí)行安裝，和Windows Mobile中的PE文件有區(qū)別，這樣做對于程序的保密性和可靠性不是很高，通過dexdump命令可以反編譯，但這樣做符合發(fā)展規(guī)律，微軟的 Windows Gadgets或者說WPF也采用了這種構(gòu)架方式。

在Android平臺中dalvik vm的執(zhí)行文件被打包為apk格式，最終運行時加載器會解壓然后獲取編譯后androidmanifest.xml文件中的permission分支相關(guān)的安全訪問，但仍然存在很多安全限制，如果你將apk文件傳到/system/app文件夾下會發(fā)現(xiàn)執(zhí)行是不受限制的。

最終我們平時安裝的文件可能不是這個文件夾，而在android rom中系統(tǒng)的apk文件默認(rèn)會放入這個文件夾，它們擁有著root權(quán)限。

硬件抽像層

Android 的HAL（硬件抽像層）是能以封閉源碼形式提供硬件驅(qū)動模塊。HAL 的目的是為了把 Androidframework與 Linux kernel 隔開，讓 Android 不至過度依賴 Linux kernel，以達(dá)成 Kernelindependent的概念，也讓 Android framework 的開發(fā)能在不考量驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)的前提下進(jìn)行發(fā)展。

HAL stub 是一種代理人（Proxy）的概念，Stub 是以 *.so 檔的形式存在。Stub 向 HAL“提供”操作函數(shù)（Operations），并由 Android runtime 向 HAL 取得 Stub 的Operations，再 Callback 這些操作函數(shù)。HAL 里包含了許多的 Stub（代理人）。Runtime 只要說明“類型”，即 Module ID，就可以取得操作函數(shù)。

中介軟件

操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序的溝通橋梁，應(yīng)用分為兩層：函數(shù)層（Library）和虛擬機（Virtual Machine）。 Bionic是 Android 改良libc的版本。Android 同時包含了Webkit，所謂的Webkit 就是Apple Safari 瀏覽器背后的引擎。Surface flinger 是就2D或3D的內(nèi)容顯示到屏幕上。Android使用工具鏈（Toolchain)為Google自制的Bionic Libc。

Android采用OpenCORE作為基礎(chǔ)多媒體框架。Open CORE可分7大塊：PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideoMultimediaFramework（PVMF)、Operating System Compatibility Library（OSCL)、Common、OpenMAX。

Android 使用skia 為核心圖形引擎，搭配OpenGL/ES。skia與Linux Cairo功能相當(dāng)，但相較于Linux Cairo, skia 功能還只是雛形的。2005年Skia公司被Google收購，2007年初，Skia GL源碼被公開，Skia 也是Google Chrome 的圖形引擎。

Android的多媒體數(shù)據(jù)庫采用SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫又分為共用數(shù)據(jù)庫及私用數(shù)據(jù)庫。用戶可通過ContentResolver類（Column）取得共用數(shù)據(jù)庫。

Android的中間層多以Java 實現(xiàn)，并且采用特殊的Dalvik 虛擬機（Dalvik Virtual Machine）。Dalvik虛擬機是一種“暫存器型態(tài)”（Register Based）的Java虛擬機，變量皆存放于暫存器中，虛擬機的指令相對減少。

Dalvik虛擬機可以有多個實例（Instance）， 每個Android應(yīng)用程序都用一個自屬的Dalvik虛擬機來運行，讓系統(tǒng)在運行程序時可達(dá)到優(yōu)化。Dalvik 虛擬機并非運行Java字節(jié)碼（Bytecode），而是運行一種稱為.dex格式的文件。

安全權(quán)限機制

Android本身是一個權(quán)限分立的操作系統(tǒng)。在這類操作系統(tǒng)中，每個應(yīng)用都以唯一的一個系統(tǒng)識別身份運行（Linux用戶ID與群組ID）。系統(tǒng)的各部分也分別使用各自獨立的識別方式。Linux就是這樣將應(yīng)用與應(yīng)用，應(yīng)用與系統(tǒng)隔離開。

系統(tǒng)更多的安全功能通過權(quán)限機制提供。權(quán)限可以限制某個特定進(jìn)程的特定操作，也可以限制每個URI權(quán)限對特定數(shù)據(jù)段的訪問。

Android安全架構(gòu)的核心設(shè)計思想是，在默認(rèn)設(shè)置下，所有應(yīng)用都沒有權(quán)限對其他應(yīng)用、系統(tǒng)或用戶進(jìn)行較大影響的操作。這其中包括讀寫用戶隱私數(shù)據(jù)（聯(lián)系人或電子郵件），讀寫其他應(yīng)用文件，訪問網(wǎng)絡(luò)或阻止設(shè)備待機等。

安裝應(yīng)用時，在檢查程序簽名提及的權(quán)限，且經(jīng)過用戶確認(rèn)后，軟件包安裝器會給予應(yīng)用權(quán)限。從用戶角度看，一款A(yù)ndroid應(yīng)用通常會要求如下的權(quán)限：

撥打電話、發(fā)送短信或彩信、修改/刪除SD卡上的內(nèi)容、讀取聯(lián)系人的信息、讀取日程信的息，寫入日程數(shù)據(jù)、讀取電話狀態(tài)或識別碼、精確的（基于GPS）地理位置、模糊的（基于網(wǎng)絡(luò)獲?。┑乩砦恢谩?chuàng)建藍(lán)牙連接、對互聯(lián)網(wǎng)的完全訪問、查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，查看WiFi狀態(tài)、避免手機待機、修改系統(tǒng)全局設(shè)置、讀取同步設(shè)定、開機自啟動、重啟其他應(yīng)用、終止運行中的應(yīng)用、設(shè)定偏好應(yīng)用、震動控制、拍攝圖片等。

一款應(yīng)用應(yīng)該根據(jù)自身提供的功能，要求合理的權(quán)限。用戶也可以分析一款應(yīng)用所需權(quán)限，從而簡單判定這款應(yīng)用是否安全。如一款應(yīng)用是不帶廣告的單機版，也沒有任何附加的內(nèi)容需要下載，那么它要求訪問網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限就比較可疑。

應(yīng)用組件

Android開發(fā)四大組件分別是：活動（Activity)： 用于表現(xiàn)功能。服務(wù)（Service)： 后臺運行服務(wù)，不提供界面呈現(xiàn)。廣播接收器（BroadcastReceiver)：用于接收廣播。內(nèi)容提供商（Content Provider）： 支持在多個應(yīng)用中存儲和讀取數(shù)據(jù)，相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫。

活動

Android 中，Activity是所有程序的根本，所有程序的流程都運行在Activity 之中，Activity可以算是開發(fā)者遇到的最頻繁，也是Android 當(dāng)中最基本的模塊之一。在Android的程序當(dāng)中，Activity 一般代表手機屏幕的一屏。如果把手機比作一個瀏覽器，那么Activity就相當(dāng)于一個網(wǎng)頁。在Activity 當(dāng)中可以添加一些Button、Check box 等控件?？梢钥吹紸ctivity 概念和網(wǎng)頁的概念相當(dāng)類似。

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Android的應(yīng)用

一般一個Android 應(yīng)用是由多個Activity 組成的。這多個Activity 之間可以進(jìn)行相互跳轉(zhuǎn)，例如，按下一個Button按鈕后，可能會跳轉(zhuǎn)到其他的Activity。和網(wǎng)頁跳轉(zhuǎn)稍微有些不一樣的是，Activity 之間的跳轉(zhuǎn)有可能返回值，例如，從Activity A 跳轉(zhuǎn)到Activity B，那么當(dāng)Activity B 運行結(jié)束的時候，有可能會給Activity A 一個返回值。這樣做在很多時候是相當(dāng)方便的。

當(dāng)打開一個新的屏幕時，之前一個屏幕會被置為暫停狀態(tài)，并且壓入歷史堆棧中。用戶可以通過回退操作返回到以前打開過的屏幕。可以選擇性的移除一些沒有必要保留的屏幕，因為Android會把每個應(yīng)用的開始到當(dāng)前的每個屏幕保存在堆棧中。

（Android的應(yīng)用圖冊圖片來源：[14]）

服務(wù)

安卓不同版本圖片

Service 是android 系統(tǒng)中的一種組件，它跟Activity 的級別差不多，但是他不能自己運行，只能后臺運行，并且可以和其他組件進(jìn)行交互。Service 是沒有界面的長生命周期的代碼。Service是一種程序，它可以運行很長時間，但是它卻沒有用戶界面。這么說有點枯燥，來看個例子。打開一個音樂播放器的程序，這個時候若想上網(wǎng)了，那么，打開Android瀏覽器，這個時候雖然已經(jīng)進(jìn)入了瀏覽器這個程序，但是，歌曲播放并沒有停止，而是在后臺繼續(xù)一首接著一首的播放。其實這個播放就是由播放音樂的Service進(jìn)行控制。當(dāng)然這個播放音樂的Service也可以停止，例如，當(dāng)播放列表里邊的歌曲都結(jié)束，或者用戶按下了停止音樂播放的快捷鍵等。Service 可以在和多場合的應(yīng)用中使用，比如播放多媒體的時候用戶啟動了其他Activity這個時候程序要在后臺繼續(xù)播放，比如檢測SD 卡上文件的變化，再或者在后臺記錄地理信息位置的改變等等，總之服務(wù)嘛，總是藏在后頭的。

開啟Service有兩種方式:

（1） Context.startService（）：Service會經(jīng)歷onCreate ->onStart（如果Service還沒有運行，則android先調(diào)用onCreate（）然后調(diào)用onStart（）；如果Service已經(jīng)運行，則只調(diào)用onStart（），所以一個Service的onStart方法可能會重復(fù)調(diào)用多次 ）；StopService的時候直接onDestroy，如果是調(diào)用者自己直接退出而沒有調(diào)用StopService的話，Service會一直在后臺運行。該Service的調(diào)用者再啟動起來后可以通過stopService關(guān)閉Service。 注意，多次調(diào)用Context.startservice（）不會嵌套（即使會有相應(yīng)的onStart（）方法被調(diào)用），所以無論同一個服務(wù)被啟動了多少次，一旦調(diào)用Context.stopService（）或者StopSelf（），他都會被停止。補充說明：傳遞給StartService（0的Intent對象會傳遞給onStart（）方法。調(diào)用順序為：onCreate -->onStart（可多次調(diào)用) -->onDestroy。

（2） Context.bindService（）：Service會經(jīng)歷onCreate（） -->onBind（），onBind將返回給客戶端一個IBind接口實例，IBind允許客戶端回調(diào)服務(wù)的方法，比如得到Service運行的狀態(tài)或其他操作。這個時候把調(diào)用者（Context，例如Activity）會和Service綁定在一起，Context退出了，Srevice就會調(diào)用onUnbind -->onDestroyed相應(yīng)退出，所謂綁定在一起就共存亡了。

廣播接收器

在Android 中，Broadcast是一種廣泛運用的在應(yīng)用程序之間傳輸信息的機制。而BroadcastReceiver 是對發(fā)送出來的Broadcast進(jìn)行過濾接受并響應(yīng)的一類組件?？梢允褂肂roadcastReceiver 來讓應(yīng)用對一個外部的事件做出響應(yīng)。這是非常有意思的，例如，當(dāng)電話呼入這個外部事件到來的時候，可以利用BroadcastReceiver 進(jìn)行處理。例如，當(dāng)下載一個程序成功完成的時候，仍然可以利用BroadcastReceiver 進(jìn)行處理。BroadcastReceiver不能生成UI，也就是說對于用戶來說不是透明的，用戶是看不到的。BroadcastReceiver通過NotificationManager 來通知用戶這些事情發(fā)生了。BroadcastReceiver 既可以在AndroidManifest.xml 中注冊，也可以在運行時的代碼中使用Context.registerReceiver（)進(jìn)行注冊。只要是注冊了，當(dāng)事件來臨的時候，即使程序沒有啟動，系統(tǒng)也在需要的時候啟動程序。各種應(yīng)用還可以通過使用Context.sendBroadcast （） 將它們自己的Intent Broadcasts廣播給其他應(yīng)用程序。

內(nèi)容提供

Content Provider 是Android提供的第三方應(yīng)用數(shù)據(jù)的訪問方案。

在Android[15]中，對數(shù)據(jù)的保護是很嚴(yán)密的，除了放在SD卡中的數(shù)據(jù)，一個應(yīng)用所持有的數(shù)據(jù)庫、文件等內(nèi)容，都是不允許其他直接訪問的。Andorid當(dāng)然不會真的把每個應(yīng)用都做成一座孤島，它為所有應(yīng)用都準(zhǔn)備了一扇窗，這就是Content Provider。應(yīng)用想對外提供的數(shù)據(jù)，可以通過派生Content Provider類， 封裝成一枚Content Provider，每個Content Provider都用一個uri作為獨立的標(biāo)識，形如：content://com.xxxxx。所有東西看著像REST的樣子，但實際上，它比REST 更為靈活。和REST類似，uri也可以有兩種類型，一種是帶id的，另一種是列表的，但實現(xiàn)者不需要按照這個模式來做，給id的uri也可以返回列表類型的數(shù)據(jù)，只要調(diào)用者明白，就無妨，不用苛求所謂的REST。

平臺優(yōu)勢

開放性

在優(yōu)勢方面，Android平臺首先就是其開放性，開發(fā)的平臺允許任何移動終端廠商加入到Android聯(lián)盟中來。顯著的開放性可以使其擁有更多的開發(fā)者，隨著用戶和應(yīng)用的日益豐富，一個嶄新的平臺也將很快走向成熟。

開放性對于Android的發(fā)展而言，有利于積累人氣，這里的人氣包括消費者和廠商，而對于消費者來講，最大的受益正是豐富的軟件資源。開放的平臺也會帶來更大競爭，如此一來，消費者將可以用更低的價位購得心儀的手機。

豐富的硬件

這一點還是與Android平臺的開放性相關(guān)，由于Android的開放性，眾多的廠商會推出千奇百怪，功能特色各具的多種產(chǎn)品。功能上的差異和特色，卻不會影響到數(shù)據(jù)同步、甚至軟件的兼容，如同從諾基亞Symbian風(fēng)格手機一下改用蘋果iPhone，同時還可將Symbian中優(yōu)秀的軟件帶到iPhone上使用、聯(lián)系人等資料更是可以方便地轉(zhuǎn)移。

方便開發(fā)

Android平臺提供給第三方開發(fā)商一個十分寬泛、自由的環(huán)境，不會受到各種條條框框的阻擾，可想而知，會有多少新穎別致的軟件會誕生。但也有其兩面性，血腥、暴力、情色方面的程序和游戲如何控制正是留給Android難題之一。

Google應(yīng)用

在互聯(lián)網(wǎng)的Google已經(jīng)走過10年度歷史，從搜索巨人到全面的互聯(lián)網(wǎng)滲透，Google服務(wù)如地圖、郵件、搜索等已經(jīng)成為連接用戶和互聯(lián)網(wǎng)的重要紐帶，而Android平臺手機將無縫結(jié)合這些優(yōu)秀的Google服務(wù)。

平臺事件

2019年6月7日，谷歌安全博客發(fā)文稱通過他們的供應(yīng)鏈已經(jīng)確認(rèn)部分Android設(shè)備的固件更新已經(jīng)被感染，以便于黑客安裝惡意程序。黑客利用名為“Triada”的惡意程序感染這些固件。[16]

不過話說回來，由于微軟已經(jīng)把安卓給賣了，所以現(xiàn)在安卓屬于谷歌，但畢竟也是微軟的老產(chǎn)品，就把它留著吧。

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