Android简介

1.通讯制式的进化

手机的发展根据通信技术大致可以划分为4个时代(G:Generation的缩写):

Ø1G：最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准。类似于简单的无线电台，只能进行通话，并且通话是锁定在一定频率上的，这个频率也就是手机号码。（很容易被窃听）

Ø2G：第二代移动通信技术，代表为GSM，以数字语音传输技术为核心。比如那会儿的小灵通手机，信号质量和通话质量都非常好。还有一些智能手机，可以支持一些简单的java小程序，如UC浏览器，搜狗输入法等。

Ø3G：无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的移动通信系统。能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。3G技术在传输声音和数据的速度上有很大的提升，也是当今最流行的通信技术。

Ø4G：又称IMT-Advanced技术，包括了TD-LTE和FDD-LTE，LTE就是Long Term Evolution的缩写，长期演进的意思。4G能够传输高质量的视频和图像，并且速度比之前采用的拨号上网快200倍，几乎满足所有用户对无线网的需要，理论上可达100Mbps的下载速度。

2.Android系统架构

Android的系统架构采用了分层的设计。从下面的架构图看，Android分为四层，从低层到高层分别是Linux内核层、系统运行库层、应用程序框架层和应用层。

Android  linux

Ios      unix (要钱)开源分享linus  linux

一．应用程序层

该层不仅包括系统内置的应用也包括用户自己安装的应用，比如Email客户端、SMS短消息程序、日历、地图、浏览器、联系人管理程序、QQ、微信、淘宝、美团等。改成所有的应用程序都是使用Java语言编写的。

二．应用程序框架层

Android系统中的每个应用都依赖于该框架提供的一系列服务和系统，其中包括：

l活动管理器( Activity Manager)：用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。

l丰富而又可扩展的视图(Views)：可以用来构建应用程序， 它包括列表(lists)，网格(grids)，文本框(textboxes)，按钮(buttons)，甚至可嵌入的web浏览器。

l内容提供器(Content Providers)：使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据(如联系人数据库)， 或者共享它们自己的数据。

l资源管理器(Resource Manager)：提供非代码资源的访问，如本地字符串，图形，和布局文件( layoutfiles )。

l通知管理器(Notification Manager)：使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。

三．系统运行库层

该层主要分为Libaries程序库和AndroidRuntime库

1.程序库

Android包含一些C/C++库，这些库能被Android系统中不同的组件使用。它们通过Android应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些核心库：

lSurface Manager -对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的无缝融合。

l媒体库-该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制，同时支持静态图像文件。编码格式包括MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG。

lSQLite -一个对于所有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库引擎。

lOpenGL ES -该库可以使用硬件3D加速(如果可用)或者使用高度优化的3D软加速。

lFreeType -位图(bitmap)和矢量(vector)字体显示。

lWebKit -一个最新的web浏览器引擎，支持Android浏览器和一个可嵌入的web视图（WebView）。

lSGL -底层的2D图形引擎

lSSL - SSL(Secure Sockets Layer安全套接层),在传输层对网络连接进行加密,为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议,。

lLibc -一个标准C系统函数库( libc )。

2.Android Runtime库

Core Libraries -该核心库提供了Java编程语言核心库的大多数功能。

Dalvik Virtual Machine -每一个Android应用程序都在它自己的进程中运行，都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。

Dalvik虚拟机依赖于linux内核的一些功能，比如线程机制和底层内存管理机制。

四．Linux内核层

Android的核心系统服务依赖于Linux内核，如安全性，内存管理，进程管理，网络协议栈和驱动模型。Linux内核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。

3.Android的版本迭代

Android系统从最开始的1.6版本已经发展到现在最新的6.0版本，如何查看各个版本：eclipse里面打开SDKManager。SDK Manager.exe是ADT根目录下的一个SDK管理程序，该程序负责下载、更新、删除与sdk相关的文件。

如下图操作打开SDK Manager：

注意：目前android市场上基本2.3版本以下包含2.3版本的android手机已经很少了，市场占有率很低大概2~3%，所以大部分android应用都是直接从4.0以上系统开始进行开发兼容了。

4.两种虚拟机的不同

ØJavaSE程序使用的虚拟机叫Java Virtual Machine，简称JVM，Android应用也使用Java语言开发，但是使用的虚拟机是Dalvik Virtual Machine，简称DVM。

ØDalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机。它执行的是已转换为.dex（即Dalvik Executable）格式的Java应用程序的运行，.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。

ØDalvik经过优化,允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例,并且每一个Dalvik应用作为一个独立的Linux进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。

Dalvik和标准Java虚拟机(JVM)首要差别

lDalvik基于寄存器，而JVM基于栈。

基于寄存器的虚拟机对于编译后变大的程序来说，在它们执行的时候，花费的时间更短。

l不同于Java虚拟机运行Java字节码，Dalvik虚拟机运行的是其专有的文件格式Dex；Dex文件格式可以减少整体文件尺寸，提高I/O操作的类查找速度；

Dalvik和Java运行环境的区别

lDalvik主要是完成对象生命周期管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常管理，以及垃圾回收等重要功能；

lDalvik负责进程隔离和线程管理，每一个Android应用在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例，其代码在虚拟机的解释下得以执行；

l所有的Android应用的线程都对应一个Linux线程，虚拟机因而可以更多的依赖操作系统的线程调度和管理机制；

l有一个特殊的虚拟机进程Zygote，他是虚拟机实例的孵化器。它在系统启动的时候就会产生，它会完成虚拟机的初始化，库的加载，预制类库和初始化的操作。如果系统需要一个新的虚拟机实例，它会迅速复制自身，以最快的数据提供给系统。对于一些只读的系统库，所有虚拟机实例都和Zygote共享一块内存区域；

5.ART虚拟机

ØART模式是什么？

Art第一次安装的时间 变长;了7.0基本解决的了这个问题

Art占用空间大

ART模式英文全称为：Android runtime，谷歌从Android 4.4系统开始新增的一种应用运行模式，与传统的Dalvik模式不同，ART模式可以实现更为流畅的Android系统体验。在4.4系统之前，Android系统在Linux的底层下构筑Dalvik一层的虚拟机，通过其可以更好适应多样的硬件架构，开发者只需要按一套规则进行应用便可，无需因为不同的硬件架构而处理与底层的驱动关系，从而大大提高开发的效率，但因为应用均是运行在Dalvik虚拟机中，因此应用程序每次运行的时候，一部分代码都需要重新进行编译，这过程需要消耗一定的时间和降低应用的执行效率，最明显的便是拖延了应用的启动时间和降低了运行速度。

ØART模式有什么作用？

ART模式最大的作用就是提升了Android系统流畅度，相比Dalvik模式中出现的耗电快、占用内存大、即使是旗舰机用久了也会卡顿严重等现象，ART模式中这种问题得到了很好的解决，通过在安装应用程序时，自动对程序进行代码预读取编译，让程序直接编译成机器语言，免去了Dalvik模式要时时转换代码，实现高效率、省电、占用更低的系统内存、手机运行流畅。

ØART模式的缺点

ART模式可以降低手机硬件配置要求，减少RAM内存依赖，不过在安卓4.4系统中，安装应用的时间比安卓4.4以下版本系统更长，这主要由于应用安装过程中需要先执行编码导致，并且安装应用更占存储空间（ROM）。