1.3.2 Android的应用程序框架

从上面的章节中，我们了解到嵌入式系统和Android平台的基本概念，下面我们来讨论一下Android的系统架构。如图1.4所示。

图1.4 Android系统架构图

可以看到Android分为四层，由高到低分别是应用层、应用框架层、系统运行库层和Linux内核层。其中，第一、二层主要由Java代码实现，第三层由C和C++实现，第四层由C语言实现。从Linux操作系统的角度来看，第三、四层次之间是内核空间与用户空间的分界线，第四层运行于内核空间，第一、二、三层运行于用户空间。第二、三层之间，是本地代码层和Java代码层的接口。第一、二层之间是系统API接口。

下面我们来逐一分析一下每一层。

（1）应用层。Android会同一系列核心应用程序包一起发布，该应用程序包包括email客户端，SMS短消息程序，日历，地图，浏览器，联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用Java语言编写的。

（2）应用框架层。这一层是编写Google发布的核心应用时所使用的API框架，开发人员同样可以使用这些框架来开发自己的应用程序，简化了程序开发的架构设计。但是要注意遵守框架的开发原则。

（3）Android运行库。Android包括了一个核心库，该核心库提供了Java编程语言核心库的大多数功能。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被设计成一个设备可以同时高效地运行多个虚拟系统。Dalvik虚拟机执行.dex格式的可执行文件，该格式文件针对小内存使用做了优化。同时虚拟机是基于寄存器的，所有的类都经由Java编译器编译，然后通过SDK中的“dx”工具转化成.dex格式由虚拟机执行。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。

（4）Linux内核。Android的核心系统服务依赖于Linux 2.6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。