「ANDROID」- 开源移动操作系统 | 基于 Linux 内核

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认识

Android 是一个基于 Linux 内核的开源移动操作系统，主要由设计用于触摸屏移动设备，如智能手机和平板电脑。它由 Open Handset Alliance（开放手机联盟）开发，并由谷歌（Google）牵头和赞助。简单来说，Android 是手机的“大脑”，它管理手机的硬件（如屏幕、摄像头、处理器）和软件（应用程序），为用户和应用程序之间提供一个互动的平台。Android 是一个强大、开放且充满活力的移动操作系统。它的开源特性催生了一个极其多样化和竞争激烈的硬件市场，为全球用户提供了无与伦比的选择自由。尽管面临碎片化和安全性的挑战，但凭借其庞大的生态系统和持续的创新，Android 仍在持续塑造着全球移动计算的未来。

组成

Linux Kernel

底层基础，提供硬件抽象、驱动、核心系统功能（如内存管理、进程管理、电源管理）。

硬件抽象层 HAL

提供标准接口，将 Android 系统与特定的硬件驱动分离开来，使制造商能为设备实现硬件功能。

ART and DVM

ART Android Runtime 负责运行应用程序。它将应用的字节码转换为机器码进行执行。从 Android 5.0 开始，ART 取代了旧的 Dalvik 虚拟机。

《深入解析 Android 虚拟机》，黑色；
《深入解析 Android 虚拟机》，绿色；
《Android Dalvik 虚拟机结构及机制剖析，I，II》

原生 C/C++ 库

许多核心 Android 系统组件和服务（如 ART）是使用 C 和 C++ 编写的原生库。

Java API 框架

开发者用来构建 Android 应用的全部功能集，包括视图系统、资源管理器、通知管理器等。

系统应用

预装在设备上的应用，如电话、短信、浏览器、设置等，它们与用户安装的应用具有相同的地位。

生态系统的参与者

  • 谷歌（Google）：主导开发和维护 Android 开源项目（AOSP），并提供核心的谷歌应用和服务（GMS）。
  • 设备制造商（OEMs）：例如，三星、小米、OPPO、vivo、华为、索尼、……，其使用 AOSP 并为其设备添加自定义界面和附加功能。
  • 应用开发者：为 Google Play 和其他应用商店开发数百万个应用程序。
  • 用户：全球数十亿的消费者。

性质

开源（Open Source）：

  • 这是 Android 成功的最关键因素。其源代码是公开的，这意味着手机制造商可以免费使用并根据自己的硬件进行定制。这极大地降低了设备制造成本，促进了生态系统的多样性。

开放性（Openness）：

  • 与苹果的 iOS 系统相比，Android 更加开放。用户可以从多个应用商店（如 Google Play、三星 Galaxy Store、第三方商店）或直接安装APK文件来下载应用，拥有更高的自由度。

多任务处理：

  • 用户可以同时运行多个应用程序，并在它们之间轻松切换。

丰富的通知系统：

  • 通知中心可以集中管理来自所有应用的通知，并允许用户进行快速交互（如回复信息、暂停音乐等）。

深度集成谷歌服务：

  • 对于预装了 Google Mobile Services（GMS）的设备，用户可以无缝使用 Gmail、Google Maps、YouTube、Google Drive 等谷歌生态系统服务。

高度可定制性：

  • 用户可以根据自己的喜好定制主屏幕、使用小部件、更换启动器（Launcher）、主题和图标包，让每部手机都独一无二。

优势：

  • 市场占有率极高：全球市场份额超过 70%，是使用最广泛的移动操作系统。
  • 设备选择极其丰富：从百元入门机到万元高端旗舰，各种价位、尺寸、功能的设备应有尽有。
  • 自定义灵活：用户和制造商都可以深度定制。
  • 谷歌生态集成：与谷歌服务的无缝结合。

应用编程 Application Programming

Android 应用编程是指使用 Java 编程语言和 Android SDK（软件开发工具包）开发 Android 应用程序。Android 应用程序包含 Android 操作系统上的应用程序和游戏，可以在 Android 智能手机、平板电脑、智能手表、电视和其他设备上运行。

Android 应用程序由多个组件构成，包括活动（Activity）、服务（Service）、广播接收器（Broadcast Receiver）和内容提供者（Content Provider）。这些组件可以相互交互，构成完整的应用程序。开发者可以使用 Android SDK 提供的 API，来创建这些组件，实现应用程序的功能。

在 Android 应用编程中，开发者需要掌握 Java 编程语言、Android SDK、Android Studio 集成开发环境以及 Android 应用程序的架构和生命周期等相关知识。开发者可以使用 Android Studio 创建项目、设计用户界面、编写代码、调试和测试应用程序，最终生成 APK（Android 应用程序包）并发布到 Google Play 商店或其他应用市场。

Android 应用编程是一项具有挑战性和创造性的工作，需要开发者具备良好的编程能力、开发经验和创新思维，才能开发出高质量的 Android 应用程序。

构建

发展历程与版本

Android 的版本命名传统上以甜点名称命名，并按字母顺序排列。近年来，谷歌放弃了这一传统，转而使用简单的数字版本号。

  • 早期版本：Android 1.5 Cupcake（纸杯蛋糕）、1.6 Donut（甜甜圈）、2.2 Froyo（冻酸奶）、2.3 Gingerbread（姜饼）。
  • 鼎盛时期：4.0 Ice Cream Sandwich（冰淇淋三明治）、4.1-4.3 Jelly Bean（果冻豆）、4.4 KitKat（奇巧巧克力）、5.0 Lollipop（棒棒糖）、6.0 Marshmallow（棉花糖）。
  • 现代版本：7.0 Nougat（牛轧糖）、8.0 Oreo（奥利奥）、9.0 Pie（派）。
  • 近期版本（数字命名）：
    • Android 10：引入了全面的手势导航、深色主题、更强的隐私控制。
    • Android 11：强化了对话通知、气泡功能、一次性权限授权。
    • Android 12：带来了全新的设计语言 Material You，动态色彩主题，UI 大变。
    • Android 13：进一步优化 Material You，提升多设备协同能力，加强隐私和安全。
    • Android 14：专注于自定义、可访问性和效率，如超大字体的改进、更精细的权限控制。

应用

WIP

改进

挑战/劣势：

  • 碎片化严重：由于设备型号和系统版本过多，导致应用兼容性测试困难，系统更新推送缓慢且不统一。
  • 安全性问题：开放的特性也使其更容易成为恶意软件的攻击目标，尤其对于来自非官方商店的应用。
  • 用户体验不一致：不同制造商的自定义界面差异很大，可能导致体验上的割裂。

参考

DeepSeek / 介绍 Android