Android是基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)，是谷歌公司在2007年11月5日公布的手機(jī)操作系統(tǒng)，早期由谷歌開發(fā)，后由開放手持設(shè)備聯(lián)盟（Open Handset Alliance）開發(fā)。它采用了軟件堆層（software stack，又名以軟件疊層）的架構(gòu)，主要分為三部分。底層Linux內(nèi)核只提供基本功能；其他的應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā)，部分程序以Java編寫。

　　一、簡(jiǎn)介

　　BlackBerry和iPhone都提供了受歡迎的、高容量的移動(dòng)平臺(tái)，但是卻分別針對(duì)兩個(gè)不同的消費(fèi)群體。BlackBerry是企業(yè)業(yè)務(wù)用戶的不二選擇。但是，作為一種消費(fèi)設(shè)備，它在易用性和 “新奇特性” 方面難以和iPhone抗衡。Android則是一個(gè)年輕的、有待開發(fā)的平臺(tái)，它有潛力同時(shí)涵蓋移動(dòng)電話的兩個(gè)不同消費(fèi)群體，甚至可能縮小工作和娛樂之間的差別。

　　如今，很多基于網(wǎng)絡(luò)或有網(wǎng)絡(luò)支持的設(shè)備都運(yùn)行某種Linux內(nèi)核。這是一種可靠的平臺(tái)：可經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行部署和提供支持，并且可直接作為面向部署的良好的設(shè)計(jì)方法。這些設(shè)備的UI通常是基于HTML的，可通過PC或Mac瀏覽器查看。但并不是每個(gè)設(shè)備都需要通過一個(gè)常規(guī)的計(jì)算設(shè)備來控制。想象一下傳統(tǒng)的家用電器，例如電爐、微波爐或面包機(jī)。如果您的家用電器由Android控制，并且有一個(gè)彩色觸摸屏，會(huì)怎么樣？如果電爐上有一個(gè)Android UI，那么操控者甚至可以烹飪點(diǎn)什么東西。

　　二、Android術(shù)語

　　在Eclipse環(huán)境中開發(fā)Android應(yīng)用程序需要了解Eclipse環(huán)境和Android平臺(tái)的知識(shí)。了解以下術(shù)語會(huì)有助于用Eclipse插件開發(fā)Android應(yīng)用程序。

　　Open Handset Alliance

　　這是一個(gè)由谷歌公司主導(dǎo)的組織，它由許多公共和私人組織組成。

　　Android

　　這是Open Handset Alliance的主打產(chǎn)品。它是一種針對(duì)移動(dòng)設(shè)備的開放源碼操作環(huán)境。

　　模擬器

　　模擬另一個(gè)系統(tǒng)的軟件工具—這常常是在個(gè)人計(jì)算機(jī)（IBM、Mac、Linux）上運(yùn)行的一個(gè)環(huán)境，它模擬另一個(gè)環(huán)境，比如移動(dòng)計(jì)算設(shè)備。

　　Linux

　　一種開放源碼的操作系統(tǒng)內(nèi)核，許多計(jì)算平臺(tái)都使用這種操作系統(tǒng)，包括服務(wù)器、桌面計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和移動(dòng)計(jì)算設(shè)備。Android在Linux內(nèi)核上運(yùn)行。

　　Dalvik Virtual Machine

　　Dalvik VM是Android產(chǎn)品組合中的一種操作環(huán)境，它在運(yùn)行時(shí)解釋應(yīng)用程序代碼。Dalvik VM與Java VM相似，但是兩者不兼容。

　　三、Android簡(jiǎn)史

　　Android平臺(tái)是Open Handset Alliance的成果，Open Handset Alliance 組織由一群共同致力于構(gòu)建更好的移動(dòng)電話的公司組成。這個(gè)組織由谷歌領(lǐng)導(dǎo)，包括移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、手持設(shè)備制造商、零部件制造商、軟件解決方案和平臺(tái)提供商以及市場(chǎng)營(yíng)銷公司。從軟件開發(fā)的觀點(diǎn)看，Android正處在開源領(lǐng)域的中心位置。

　　市場(chǎng)上第一款支持Android的手機(jī)是由HTC制造并由T-Mobile供應(yīng)的G1。這款設(shè)備從設(shè)想到推出花了大約一年的時(shí)間，惟一可用的軟件開發(fā)工具是一些實(shí)行增量改進(jìn)的SDK發(fā)行版。隨著G1發(fā)行日的臨近，Android團(tuán)隊(duì)發(fā)布了SDK V1.0，用于這個(gè)新平臺(tái)的應(yīng)用程序也浮出水面。

　　為了鼓勵(lì)創(chuàng)新，谷歌舉辦了兩屆“Android Developer Challenges”，為優(yōu)勝的參賽作品提供數(shù)百萬美金的獎(jiǎng)勵(lì)。G1 問世幾個(gè)月之后，隨后就發(fā)布了Android Market，它使用戶可以瀏覽應(yīng)用程序，并且可以將應(yīng)用程序直接下載到他們的手機(jī)上。經(jīng)過大約 18 個(gè)月，一個(gè)新的移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)入公眾領(lǐng)域。

　　四、Android平臺(tái)

　　Android平臺(tái)被稱為一個(gè)產(chǎn)品組合，因?yàn)樗且幌盗薪M件的集合，包括：

　　 基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng) Java編程環(huán)境 工具集，包括編譯器、資源編譯器、調(diào)試器和模擬器 用來運(yùn)行應(yīng)用程序的Dalvik VM

　　Android有豐富的功能，因此很容易與桌面操作系統(tǒng)混淆。Android是一個(gè)分層的環(huán)境，構(gòu)建在Linux內(nèi)核的基礎(chǔ)上，它包括豐富的功能。UI 子系統(tǒng)包括：

　　 窗口 視圖 用于顯示一些常見組件（例如編輯框、列表和下拉列表）的小部件。

　　Android包括一個(gè)構(gòu)建在WebKit基礎(chǔ)上的可嵌入瀏覽器，iPhone 的Mobile Safari瀏覽器同樣也是以WebKit為基礎(chǔ)。

　　Android提供多種連接選項(xiàng)，包括WiFi、藍(lán)牙和通過蜂窩（cellular）連接的無線數(shù)據(jù)傳輸（例如GPRS、EDGE 和3G）。Android應(yīng)用程序中一項(xiàng)流行的技術(shù)是鏈接到谷歌地圖，以便在應(yīng)用程序中顯示地址。Android軟件棧還提供對(duì)基于位置的服務(wù)（例如GPS）和加速計(jì)的支持，不過并不是所有的Android設(shè)備都配備了必需的硬件。另外還有攝像支持。

　　過去，移動(dòng)應(yīng)用程序努力向桌面應(yīng)用程序看齊的兩個(gè)領(lǐng)域分別是圖形/媒體和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法。Android通過提供對(duì)2D和3D圖形的內(nèi)置支持，包括OpenGL 庫，解決了圖形方面的挑戰(zhàn)。由于Android平臺(tái)包括流行的開源SQLite 數(shù)據(jù)庫，因此緩解了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān)。圖1顯示一個(gè)簡(jiǎn)化的Android軟件層次結(jié)構(gòu)。

圖1.Android軟件層次結(jié)構(gòu)

　　五、應(yīng)用程序架構(gòu)

　　如前所述，Android運(yùn)行在Linux內(nèi)核上。Android應(yīng)用程序是用Java編程語言編寫的，它們?cè)谝粋€(gè)虛擬機(jī)（VM）中運(yùn)行。需要注意的是，這個(gè)VM并非您想象中的JVM，而是Dalvik Virtual Machine，這是一種開源技術(shù)。每個(gè)Android應(yīng)用程序都在Dalvik VM的一個(gè)實(shí)例中運(yùn)行，這個(gè)實(shí)例駐留在一個(gè)由Linux內(nèi)核管理的進(jìn)程中，如下圖所示。

圖 2. Dalvik VM

　　Android應(yīng)用程序由一個(gè)或多個(gè)組件組成：

　　活動(dòng)

　　具有可視UI的應(yīng)用程序是用活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)用戶從主屏幕或應(yīng)用程序啟動(dòng)器選擇一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，就會(huì)開始一個(gè)動(dòng)作。

　　服務(wù)

　　服務(wù)應(yīng)該用于任何需要持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用程序，例如網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器或更新檢查應(yīng)用程序。

　　內(nèi)容提供程序

　　可以將內(nèi)容提供程序看作數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。內(nèi)容提供程序的任務(wù)是管理對(duì)持久數(shù)據(jù)的訪問，例如SQLite數(shù)據(jù)庫。如果應(yīng)用程序非常簡(jiǎn)單，那么可能不需要?jiǎng)?chuàng)建內(nèi)容提供程序。如果要構(gòu)建一個(gè)較大的應(yīng)用程序，或者構(gòu)建需要為多個(gè)活動(dòng)或應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序，那么可以使用內(nèi)容提供程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)訪問。

　　廣播接收器

　　Android應(yīng)用程序可用于處理一個(gè)數(shù)據(jù)元素，或者對(duì)一個(gè)事件（例如接收文本消息）做出響應(yīng)。

　　Android應(yīng)用程序是連同一個(gè)AndroidManifest.xml文件一起部署到設(shè)備的。AndroidManifest.xml包含必要的配置信息，以便將它適當(dāng)?shù)匕惭b到設(shè)備。它包括必需的類名和應(yīng)用程序能夠處理的事件類型，以及運(yùn)行應(yīng)用程序所需的許可。例如，如果應(yīng)用程序需要訪問網(wǎng)絡(luò) — 例如為了下載一個(gè)文件 — 那么manifest文件中必須顯式地列出該許可。很多應(yīng)用程序可能啟用了這個(gè)特定的許可。這種聲明式安全性有助于減少惡意應(yīng)用程序損害設(shè)備的可能性。

　　六、所需工具

　　開始開發(fā)Android應(yīng)用程序的最簡(jiǎn)捷的方式是下載AndroidSDK 和EclipseIDE。Android開發(fā)可以在微軟Windows、Mac OS X 或Linux上進(jìn)行。

　　本文假設(shè)您使用的是Eclipse IDE和用于Eclipse的Android Developer Tools插件。Android應(yīng)用程序是用Java語言編寫的，但是是在Dalvik VM（非Java虛擬機(jī)）中編譯和執(zhí)行的。在Eclipse中用Java語言編程非常簡(jiǎn)單；Eclipse 提供一個(gè)豐富的Java環(huán)境，包括上下文敏感幫助和代碼提示。Java 代碼通過編譯后，Android Developer Tools 可確保適當(dāng)?shù)貙⑺虬?，包括AndroidManifest.xml 文件。

　　雖然沒有Eclipse和Android Developer Tools插件也可以開發(fā)Android應(yīng)用程序，但是那樣就需要熟悉Android SDK。

　　AndroidSDK 是作為一個(gè)ZIP文件發(fā)布的，可以將該文件解壓到硬盤上的一個(gè)目錄中。由于有多個(gè)SDK更新，建議有意識(shí)地組織開發(fā)環(huán)境，以便在不同的SDK安裝之間輕松地切換。

　　SDK 包括：

　　android.jar

　　Java 歸檔文件，其中包含構(gòu)建應(yīng)用程序所需的所有的Android SDK 類。

　　documention.html和docs目錄

　　本地和網(wǎng)上提供的SDK文檔。這些文檔的主要形式為JavaDocs，以便于在SDK中導(dǎo)航大量的包。文檔還包括一個(gè)高級(jí)開發(fā)指南和Android社區(qū)的鏈接。

　　Samples目錄

　　Samples子目錄包含各種應(yīng)用程序的源代碼，包括ApiDemo，該應(yīng)用程序演示了很多API。這個(gè)示例應(yīng)用程序可以作為Android應(yīng)用程序開發(fā)的良好起點(diǎn)。

　　Tools目錄

　　包含所有用于構(gòu)建Android應(yīng)用程序的命令行工具。最常用、最有用的工具是adb實(shí)用程序（Android Debug Bridge）。

　　usb_driver

　　該目錄包含將開發(fā)環(huán)境連接到支持Android的設(shè)備（例如G1或Android Dev 1解鎖開發(fā)手機(jī)）所需的驅(qū)動(dòng)程序。只有Windows平臺(tái)的開發(fā)人員才需要這些文件。

　　Android應(yīng)用程序可以在實(shí)際的設(shè)備上運(yùn)行，也可以在Android SDK 附帶的Android Emulator上運(yùn)行。圖 3 顯示Android Emulator 的主屏幕。

圖 3.Android Emulator

　　七、Android Debug Bridge

　　adb實(shí)用程序支持一些可選命令行參數(shù)，以提供強(qiáng)大的特性，例如復(fù)制文件到設(shè)備或從設(shè)備復(fù)制文件?？梢允褂胹hell命令行參數(shù)連接到手機(jī)本身，并發(fā)送基本的shell命令。圖 4 顯示在通過USB線連接到Windows筆記本電腦的一個(gè)實(shí)際設(shè)備上運(yùn)行的adb shell命令。

圖 4. 使用adb shell命令

　　在這個(gè)shell環(huán)境中，可以：

　　顯示網(wǎng)絡(luò)配置，網(wǎng)絡(luò)配置可顯示多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。注意這多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接：

　　lo是本地或loopback連接。

　　tiwlan0是WiFi連接，該連接由本地DHCP服務(wù)器提供一個(gè)地址。

　　顯示PATH環(huán)境變量的內(nèi)容。

　　執(zhí)行su命令，以成為超級(jí)用戶。

　　將目錄改為/data/app，其中存放用戶應(yīng)用程序。

　　列出包含某個(gè)應(yīng)用程序的目錄。Android應(yīng)用程序文件實(shí)際上是歸檔文件，可通過WinZip之類的軟件查看。擴(kuò)展名為apk。

　　發(fā)出ping命令，查看Google.com是否可用。

　　從相同的命令提示符環(huán)境中，還可以與SQLite 數(shù)據(jù)庫交互，啟動(dòng)程序以及執(zhí)行許多其他系統(tǒng)級(jí)任務(wù)。想像一下您正在連接到電話，因此這是非常了不起的功能。