Android系统架构

Android系统从面世到现在以来已经有20多个版本，最新的版本已是Android O，Android N仅仅只有不到1%机器在运行，如今大部分Android手机运行的仍然时两三年前的Android 5.0 或者Android 6.0版本。虽然版本众多，当这些版本的底层归根到底都是基于Linux系统开发的，Linux系统可以说是Android操作系统的鼻祖。

与其他操作系统一样，基于Linux系统的Android系统依旧采取了传统的分层架构设计理念，如图所示Android系统架构大致可以分为4层：Linux内核层、系统运行库层、应用框架层和应用层。

Android系统架构图

1. Linux内核层

Linux内核层为Android设备的硬件提供了各种底层驱动，包括WIFI驱动、蓝牙驱动、相机驱动、音频驱动、电源管理等等。

2. 系统运行层

这一层通过了一下C/C++的库来为Android系统提供主要的支持，例如SQLite能提供数据库支持，Media Framework可以提供媒体库支持，WebKit库提供了浏览器的内核支持。
这一层同时还包括了Android运行库（Android Runtime），它主要提供了一些核心库，使开发者能使用Java语言来编写Android程序，并且提供了Dalvik虚拟机，使每个Android应用都能运行在独立进程中。

3. 应用框架层

这一层提供了构建应用程序可能用到的各种APIU，都由Google封装到其中。Android自带的核心应用都是由这些API完成的，开发者也可以通过调用这些API去完成自己的应用程序。

4. 应用层

Android上所有的应用程序都属于这一层，包括自带的程序，如相机，通讯录等。Android不区分本地应用和第三方应用，所有的应用都使用的是相同的API，这可以让开发者构建更加强大的应用程序。

Android应用程序的构成

Android是由众多组件构成的，每个组件都是功能独立的模块，其中最常用到的是Android四大核心组件：Activity、Service、Broadcast Receiver、Content Provider。大部分Android应用都由这个4个核心组件构成，当并不是每个程序都必须使用到这4个组件。

1.Activity

几乎99%的Android都包括Activity这个组件，它是一种可以包含用户界面的组件，主要用于和用户之间进行交互。一个程序可以由一个或者多个Activity构成，每个Activity都有着自己的生命周期，而了解Activity的生命周期也是每个Android开发者必须学会的一件事情。Activity类中定义了7个回调方法覆盖了Activity生命周期的每一个环节。

Activity生命周期

如图所示的方法中除了onRestart()方法，其他的方法都是两两相对，可见其分为3中生存期：

完整生存期

Activity在onCreate() 和onDestroy()方法之间经历的便是一个完整的Activity生存期，一个Activity会在onCreate()方法中进行各种初始化等操作，并在onDestroy()方法中销毁Activity同时完成内存释放等操作。

可见生存期

Activity在onStart()和onStop()之间经历的便是可见生存期。在这个生存期内，Activity对用户而言是可见的，开发者可以通过这两个方法合理配置那些对用户而言可见的资源，比如在onStart()方法中对资源进行加载和显示，并在onStop()方法中对资源进行释放，以免那些后台处于Stop状态的Activity占用过多的系统资源。

前台生存期

活动在onResurme()和onPause()方法之间经历的便是前台生存期。在前台生存期内，Activity总是处于活动状态的，并且是可见和进行交互的。作为用户我们平时所看到的和接触到的最多的也就是这个状态下的Activity。

2.Service

Service是Android中实现APP后台运行的解决方案，它一般都是去执行那些不需要和用户交互但还要求长期运行的任务，例如音乐播放器的后台播放功能。服务的运行不依赖于任何用户界面，但需要注意的是服务并不运行在一个单独的进程之中，当一个应用程序的进程被杀掉（kill）时，依赖于该进程的服务也会停止运行。

同样服务也拥有着自己的生命周期：

Service的生命周期

一旦项目在任何位置调用了startService()方法，相应的服务就会启动起来，并回调onStartCommand()方法，如果这个服务之前还没有创建过，则会优先调用onCreate()方法，服务启动后就会一直保持运行状态，直到stopService()方法被调用。调用了onDestory()方法后，则服务被彻底销毁。

3. Broadcast Receiver

为了方便进行系统级别的消息通知，Android也有着一套广播消息机制。Broadcast Receiver的作用就是接受系统的广播公告，并做出相应的反应，广播是作为一种Intent发送的，发送时需调用sendBroadcast()、sendOrderBroadcast()方法，并且在发送之前需要提前注册。它是一种在应用程序之间传递信息的机制，一般分为有序广播、无序广播、自定义广播和本地广播。

4. Content Provider

Content Provider是Android提供的一套应用程序之间数据共享的机制，它提供了一套完整的机制，允许一个应用程序访问另外一个应用程序，并且保证被访问数据的安全性。目前 Content Provider是Android实现跨程序共享数据的标准方式。不同于文件储存和SharePreferences储存这两种全局可读写操作模式， Content Provider可以选择只对某一部分数据进行共享，极其方便。

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