1.Android

Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统。Android操作系统最初由Andy Rubin开发，主要支持手机。

Android系统于2005年8月由Google收购注资。2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟，共同研发改良Android系统。随后，Google以Apache开源许可证的授权方式，发布了Android的源代码。第一部Android智能手机发布于2008年10月。此后，Android系统逐渐扩展到平板计算机及其他领域，如电视、数码照相机、游戏机等。

2011年第一季度，Android在全球的市场份额首次超过塞班系统，跃居全球第一。2013年的第四季度，Android平台手机的全球市场份额已经达到78.1％。在2013年9月24日，谷歌开发的操作系统Android迎来了5岁生日，此时，全世界采用这款系统的设备数量已经达到10亿台。2014年第一季度Android平台已占所有移动广告流量来源的42.8％。2017年3月，从Statcounter的网络活跃度看，谷歌的安卓系统占比37.93％，已成为最活跃的操作系统。

Android在正式发行之前，最开始拥有两个内部测试版本，并且以著名的机器人名称来对其进行命名，分别是：阿童木（Android Beta）、发条机器人（Android 1.0）。后来谷歌将其命名规则变更为用甜点作为系统版本代号的命名方法，如表1-1所示。

续表

为了更好地了解Android操作系统，先看一下它的系统架构。Android大致可以分为四层架构，五块区域，如图1-1所示。

（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、声音驱动、照相机驱动、蓝牙驱动、Wi-Fi驱动、电源管理等。

（2）库文件层

库文件层通过库为系统提供主要的特性支持。例如，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。

同样在库文件层还有Android运行库，它主要提供一些核心库，能够允许开发者使用Java语言编写Android应用。另外，Android运行库中还包含了Dalvik虚拟机，它使得每个Android应用都能运行在独立的进程中，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

应用框架层主要提供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属于这一层，比如系统自带的联系人、短信等程序，从Google Play上下载的小游戏、自己开发的程序等。

Android系统可提供以下内容供开发者开发应用程序：

（1）四大组件

Android系统四大组件分别是活动（Activity）、服务（Service）、内容提供器（Content Provider）和广播接收器（Broadcast Receiver）。

①Activity：一个Activity通常就是一个单独的屏幕（窗口）。Activity之间可以通过Intent进行通信。Android应用中每个Activity都必须在AndroidManifest.xml配置文件中声明，否则系统将不识别也不执行该Activity。

②Service：用于在后台完成用户指定的操作。Service分为两种：started（启动）——当应用程序组件（如Activity）调用startService（）方法启动服务时，服务处于started状态；bound（绑定）——当应用程序组件调用bindService（）方法绑定到服务时，服务处于bound状态。

startService（）与bindService（）的区别在于启动服务是由其他组件调用startService（）方法启动的，这导致服务的onStartCommand（）方法被调用。当服务是started状态时，其生命周期与启动它的组件无关，并且可以在后台无限期运行，即使启动服务的组件已经被销毁。因此，服务需要在完成任务后调用stopSelf（）方法停止，或者由其他组件调用stopService（）方法停止。使用bindService（）方法启动服务，调用者与服务绑定在了一起，调用者一旦退出，服务也就终止。

Service通常位于后台运行，它一般不需要与用户交互，因此Service组件没有图形用户界面。Service组件需要继承Service基类。Service组件通常用于为其他组件提供后台服务或监控其他组件的运行状态。开发人员需要使用<service></service>标签，在应用程序配置文件中声明全部的Service，

③Content Provider：可以将一个应用程序的指定数据集提供给其他应用程序使用。其他应用可以通过Content Resolver类从该内容提供者中获取或存入数据。开发人员不会直接使用Content Provider类的对象，大多数是通过Content Resolver对象实现对Content Provider的操作。

Content Provider实现数据共享，用于保存和获取数据，并使其对所有应用程序可见。这是不同应用程序间共享数据的唯一方式，因为Android没有提供所有应用共同访问的公共存储区。只有需要在多个应用程序间共享数据时才需要内容提供者。例如，通讯录数据被多个应用程序使用，且必须存储在一个内容提供者中。它的好处是统一数据访问方式。

Content Provider使用URI（统一资源标识符）来唯一标识其数据集，这里的URI以content://作为前缀，表示该数据由Content Provider来管理。

④Broadcast Receiver：可以使用它对外部事件进行过滤，只对感兴趣的外部事件（如当电话呼入时，或者数据网络可用时）进行接收并做出响应。广播接收器没有用户界面，但是可以启动一个Activity或Service来响应它们收到的信息，或者用NotificationManager来通知用户。通知可以用很多种方式来吸引用户的注意，例如闪动背灯、震动、播放声音等。一般是在状态栏上放一个持久的图标，用户可以打开它并获取消息。

广播接收者的注册有两种方法，分别是程序动态注册和AndroidManifest文件中进行静态注册。动态注册广播接收器的特点是当用来注册的Activity关掉后，广播也就失效了。静态注册无须担忧广播接收器是否被关闭，只要设备是开启状态，广播接收器也是打开着的。也就是说，哪怕APP本身未启动，该APP订阅的广播在触发时也会对它起作用。

（2）丰富的系统控件

Android系统提供了丰富的系统控件，使得开发者可以很轻松地编写出漂亮的界面。当然，如果开发人员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）地理位置定位

移动设备和PC相比，地理位置定位功能是很大的一个亮点。现在的Android手机都内置有GPS，走到哪里都可以定位到自己的位置。

（5）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，这些都可以在程序中通过代码进行控制，让应用程序变得更加丰富多彩。

（6）传感器

Android手机中都会内置多种传感器，如加速度传感器、方向传感器等，这也算是移动设备的一大特点。通过灵活地使用这些传感器，开发人员可以做出很多在PC上根本无法实现的应用。