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学习Framework有什么意义？

来到2023年，App开发岗位已经越来越少，做App开发的门槛越来越低，但目前市场的产业转型，Android的开发需求都转向了Framework的开发。因此今年开始Android的工程师又会有一大堆人尝试要越过Framework开发这道坎了。

Framework 的学习内容足够庞大，因此日后的工作面试，只要面试官愿意问，肯定能找到让你思考半天的。

Android Framework 涉及的行业相当广泛，可以是手机，汽车，手表，冰箱，微波炉，电视，机顶盒，空调等等设备。

Framework 学习门槛也较高，薪资也比大部分 App 开发岗位高出不少。如果能系统地学习 Framework ，不论从经济上还是个人职业发展上都是非常不错的选择。

这是一张经典的架构图

架构图

• Linux kernel 层，驱动程序
• HAL 层，封装驱动硬件操作，向 App 提供统一稳定的驱动操作接口
• Native层，C/C++ 库以及 Java 虚拟机
• Java 层， Java 库，系统服务等
• App 层，系统和三方APP
  framework 大多数指的是中间三层的开发，即 Java层、Native层、HAL层

Android 系统启动过程

1.由 Boot Loader 引导开机
2.进入 -> Kernel
3.进入 -> Native
4.进入-> Framework
5.进入 -> App

• kernel 层主要向上提供了驱动,Hal 层加以封装后，向上提供驱动程序功能
• Native 层通过 init 进程启动了很多守护进程用于支持系统的运转
• Java 层通过 Zygote 孵化了 Java 守护进程，用于支持系统的运行和 App 的运行

Framework 能开发什么

• 添加自己的硬件、驱动、HAL和硬件系统服务，硬件的提供商可能会提供相应软件支持
• 定制系统 App，比如 Launcher Setting System UI Message Camera 等
• 开发厂商自己的系统 App，比如 音视频播放器 应用商店 主题 红外遥控等
• 个性化功能开发，比如软件多开，手机分身，语音变声，录屏，双卡双待等等
• 集成一些常用三方应用，比如 微信 淘宝 爱奇艺等
• 系统稳定性 性能 安全相关优化
• 系统裁剪

Framework 怎么学--学习路线分析

1. 基础知识

编程语言方面我们需要掌握：

• C/C++
• Java
• JNI

对一些工具类的语言有一定的了解：

• Python：源码下载工具 repo 使用 python 对 git 操作做了封装，以适应多个 git 仓库的操作
• Shell 编程：Android 编译系统包含了大量的 Shell 脚本
• go 语言，Android 编译系统中部分脚本使用 go 语言编写

早期 Android 编译系统使用 make 构建，后来逐步使用 Soong 进行替换，Android 的官方博客指出未来会使用 Bazel 来替换掉目前 make 和 Soong 混合的结构，鉴于 Android 代码量庞大，这些替换都是部分的逐步开展的。

对于 Linux 需要掌握三个方面：

• 熟悉 Linux 的基本使用，主要是常用的命令和常用服务搭建
• 熟悉 Linux 系统编程，Native 层使用了很多系统编程接口，熟悉 Linux 系统编程是读懂 Native 层的基础
• Linux 系统编程可能或多或少需要我们对 Linux 内核有基本的了解
  另外在 Linux 的学习工程中兼顾一下操作系统基础的学习

2. AOSP 源码学习

了解一下系统源码的管理，掌握 repo 和 gerrit 的使用。

3. AOSP 源码编译系统

在上手了 AOSP 源码后，我们需要知道，我们的系统是怎么编译的，怎么烧录到手机上的。

4. Hal与硬件服务

image.png

• 完成一个简单字符驱动程序的编写
• 完成 Hal 层编写，首先掌握传统方式，再学习基于 HwBinder 的现代方式
• 最后就是在系统中添加硬件服务，写个简单的 App 访问我们的硬件服务

5. 基础组件

基础组件就是被使用的比较多的组件,主要包含了：

• Android 智能指针
• Android 属性系统
• Android 日志系统
• SeAndroid
• Android 权限系统
• 匿名共享内存

6. Binder

Binder 是 Android 最核心的基础，整个 Android 都是基于 Binder 搭建的，不夸张的讲，不懂 Binder 就不懂 Android。
Binder 涉及了内核驱动层，C 层，C++ 层，Java 层，涉及知识多，流程复杂，很多人学了一遍有一遍，还是没有掌握。

7. 系统启动过程分析

主要熟悉整个系统启动的流程：

重点掌握：

• init 的实现细节
• Zygote 的具体实现
• SystemServer 的内部实现

8. 应用层框架

主要搞懂：

• AMS/ATMS
• Handler 和 Looper
• PackageManagerService

9. 显示系统

在掌握了 Android 显示系统整体框架后，再逐步学习一下内容：

• Hal 层的 Gralloc 和 Hwcomposer
• Surfaceflinger
• WMS
• View 系统

10. Android 输入系统

输入系统主要三个方面来具体学习：

• 读取事件
• 分发事件
• 处理事件

11. 系统应用

对系统应用的开发要有所了解，主要学习一下几个 App：

• Calculator
• Setting
• Launcher
• SystemUI