【學習筆記】Android系統結構簡介

基本上Android系統的結構分為四層，分別是應用層（Application）、框架層（Application Framework）、系統運行庫層與Linux核心（Linux Kernel）。

1. 應用層（Application）
Android會同一系列核心應用程式包一起發布，該應用程式包包括email、簡訊（Short Message Service, SMS）、日曆、地圖、瀏覽器、聯絡人管理等功能。並且所有的應用程式都是由Java所編寫而成。

2. 框架層（Application Framework）
開發人員可以完全訪問核心應用程式所使用的API框架（android.jar）。該應用程式的架構設計簡化了組件的重用，任何一個應用程式都可以發布它的功能模組，並且任何其它的應用程式都可以使用其所發布的功能模組。簡言之，如開頭的結構圖所示，這層提供我們許多API接口供我們所需的服務，例如常見的WindownManager、NotificationManager等等。

3. 系統運行庫層
3-1. 函式庫（Libraries）
Android包含一些C/C++庫，這些函式庫能被Android系統中不同的組件使用。它們通過 Android應用程式框架為開發者提供服務。舉凡結構圖所示，管理2D與3D圖像顯示的外觀管理函式庫SurfaceManager、播放音訊與視訊等檔案的多媒體函式庫MediaFramework、輕量級資料庫SQLite、3D圖形函式庫OpenGL|ES、用於位圖（bitmap）和矢量（vector）字體顯示的FreeType、Android內建的HTML引擎Webkit、處理Android 2D圖形的SGL、作為安全通訊協定的SSL、專門為基於 embedded Linux 的設備定製的C系統函數庫libc，皆為系統運行庫層的其中一員。

3-2. ART（Android Runtime）
ART於Android 5.0開始取代Dalvik虛擬機器。其採用AOT（Ahead-of-time）這種預先編譯的技術，提升了整體應用程式的執行效能。ART也優化了Java的資源回收機制（Garbage Collection, GC）。

一般來說，撰寫好的Java檔編譯後會產生Class檔，並交由JVM來執行。但是Android並不使用JVM，而是使用ART，同時其執行的檔案也非Class檔，而是dex（Dalvik Executable）檔。原因為dex檔比Class檔更加精簡，執行效率更高更省電，是為行動裝置所打造的一個執行檔。

4. Linux核心（Linux Kernel）
Android 的核心系統服務依賴於 Linux 2.6 內核，如安全性、內存管理、進程管理（System Process Management）、 網絡協議堆疊（Internet Protocol Stack）和驅動模型。 Linux 內核也同時作為硬體和軟體之間的抽象層。

參考來源：
1. https://kknews.cc/zh-tw/tech/y88rv3j.html
2. https://read01.com/NayJBz.html#.Wxd4vFOFPR0
3. http://www.jollen.org/blog/2011/12/android-aosp-browser-webkit-struggling.html
4. https://books.google.com.tw/books?id=2oYmDwAAQBAJ&pg=SA3-PA27&lpg=SA3-PA27&dq=SurfaceManager+%E5%AF%A6%E4%BD%9C&source=bl&ots=NHteHB7wLX&sig=M_9mcr4FHA8wT6Gp1rUdFA9KdXg&hl=zh-TW&sa=X&ved=0ahUKEwjx3-2Ys77bAhXEoJQKHdD6AdoQ6AEIWTAJ#v=onepage&q&f=false