第一行代码:Android(第2版)
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1.1 了解全貌——Android王国简介

Android从面世以来到现在已经发布了二十几个版本了。在这几年的发展过程中,谷歌为Android王国建立了一个完整的生态系统。手机厂商、开发者、用户之间相互依存,共同推进着Android的蓬勃发展。开发者在其中扮演着不可或缺的角色,因为如果没有开发者来制作丰富的应用程序,那么不管多么优秀的操作系统,也是难以得到大众用户喜爱的,相信没有多少人能够忍受没有QQ、微信的手机吧。而且,谷歌推出的Google Play更是给开发者带来了大量的机遇,只要你能制作出优秀的产品,在Google Play上获得了用户的认可,你就完全可以得到不错的经济回报,从而成为一名独立开发者,甚至是成功创业!

那我们现在就以一个开发者的角度,去了解一下这个操作系统吧。纯理论型的东西也比较无聊,怕你看睡着了,因此我只挑重点介绍,这些东西跟你以后的开发工作都是息息相关的。

1.1.1 Android系统架构

为了让你能够更好地理解Android系统是怎么工作的,我们先来看一下它的系统架构。Android大致可以分为四层架构:Linux内核层、系统运行库层、应用框架层和应用层。

1.Linux内核层

Android系统是基于Linux内核的,这一层为Android设备的各种硬件提供了底层的驱动,如显示驱动、音频驱动、照相机驱动、蓝牙驱动、Wi-Fi驱动、电源管理等。

2.系统运行库层

这一层通过一些C/C++库来为Android系统提供了主要的特性支持。如SQLite库提供了数据库的支持,OpenGL|ES库提供了3D绘图的支持,Webkit库提供了浏览器内核的支持等。

同样在这一层还有Android运行时库,它主要提供了一些核心库,能够允许开发者使用Java语言来编写Android应用。另外,Android运行时库中还包含了Dalvik虚拟机(5.0系统之后改为ART运行环境),它使得每一个Android应用都能运行在独立的进程当中,并且拥有一个自己的Dalvik虚拟机实例。相较于Java虚拟机,Dalvik是专门为移动设备定制的,它针对手机内存、CPU性能有限等情况做了优化处理。

3.应用框架层

这一层主要提供了构建应用程序时可能用到的各种API, Android自带的一些核心应用就是使用这些API完成的,开发者也可以通过使用这些API来构建自己的应用程序。

4.应用层

所有安装在手机上的应用程序都是属于这一层的,比如系统自带的联系人、短信等程序,或者是你从Google Play上下载的小游戏,当然还包括你自己开发的程序。

结合图1-1你将会理解得更加深刻,图片源自维基百科。

图1-1 Android系统架构

1.1.2 Android已发布的版本

2008年9月,谷歌正式发布了Android 1.0系统,这也是Android系统最早的版本。随后的几年,谷歌以惊人的速度不断地更新Android系统,2.1、2.2、2.3系统的推出使Android占据了大量的市场。2011年2月,谷歌发布了Android 3.0系统,这个系统版本是专门为平板电脑设计的,但也是Android为数不多的比较失败的版本,推出之后一直不见什么起色,市场份额也少得可怜。不过很快,在同年的10月,谷歌又发布了Android 4.0系统,这个版本不再对手机和平板进行差异化区分,既可以应用在手机上,也可以应用在平板上。2014年Google I/O大会上,谷歌推出了号称史上版本改动最大的Android 5.0系统,其中使用ART运行环境替代了Dalvik虚拟机,大大提升了应用的运行速度,还提出了Material Design的概念来优化应用的界面设计。除此之外,还推出了Android Wear、Android Auto、Android TV系统,从而进军可穿戴设备、汽车、电视等全新领域。之后Android的更新速度更加迅速,2015年Google I/O大会上推出了Android 6.0系统,加入运行时权限功能,2016年Google I/O大会上推出了Android 7.0系统,加入多窗口模式功能,这也是目前最新的Android系统版本。

下表列出了目前主要的Android系统版本及其详细信息。你看到这张表格时,数据可能已经发生了变化,查看最新的数据可以访问http://developer.android.google.cn/about/dashboards/

从上表中可以看出,目前4.0以上的系统已经占据了超过98%的Android市场份额,因此我们本书中开发的程序也只面向4.0以上的系统,2.x的系统就不再去兼容了。

1.1.3 Android应用开发特色

预告一下,你马上就要开始真正的Android开发旅程了。不过先别急,在开始之前我们再来一起看一看,Android系统到底提供了哪些东西,可供我们开发出优秀的应用程序。

1.四大组件

Android系统四大组件分别是活动(Activity)、服务(Service)、广播接收器(Broadcast Receiver)和内容提供器(Content Provider)。其中活动是所有Android应用程序的门面,凡是在应用中你看得到的东西,都是放在活动中的。而服务就比较低调了,你无法看到它,但它会一直在后台默默地运行,即使用户退出了应用,服务仍然是可以继续运行的。广播接收器允许你的应用接收来自各处的广播消息,比如电话、短信等,当然你的应用同样也可以向外发出广播消息。内容提供器则为应用程序之间共享数据提供了可能,比如你想要读取系统电话簿中的联系人,就需要通过内容提供器来实现。

2.丰富的系统控件

Android系统为开发者提供了丰富的系统控件,使得我们可以很轻松地编写出漂亮的界面。当然如果你品位比较高,不满足于系统自带的控件效果,也完全可以定制属于自己的控件。

3.SQLite数据库

Android系统还自带了这种轻量级、运算速度极快的嵌入式关系型数据库。它不仅支持标准的SQL语法,还可以通过Android封装好的API进行操作,让存储和读取数据变得非常方便。

4.强大的多媒体

Android系统还提供了丰富的多媒体服务,如音乐、视频、录音、拍照、闹铃,等等,这一切你都可以在程序中通过代码进行控制,让你的应用变得更加丰富多彩。

5.地理位置定位

移动设备和PC相比起来,地理位置定位功能应该可以算是很大的一个亮点。现在的Android手机都内置有GPS,走到哪儿都可以定位到自己的位置,发挥你的想象就可以做出创意十足的应用,如果再结合功能强大的地图功能,LBS这一领域潜力无限。

既然有Android这样出色的系统给我们提供了这么丰富的工具,你还用担心做不出优秀的应用吗?好了,纯理论的东西就介绍到这里,我知道你已经迫不及待想要开始真正的开发之旅了,那我们就开始启程吧!