Android 操作系统

Android 是一种基于 Linux 内核和其它开源软件修改版而成的移动操作系统，主要面向智能手机和平板电脑等触摸屏移动设备。Android 由一个称为 Open Handset Alliance 的开发者联盟开发，并由 Google 进行商业赞助。它于 2007 年 11 月公布，第一款商业 Android 设备 HTC Dream 于 2008 年 9 月上市。

它是免费且开源的软件。其源代码是 Android Open Source Project (AOSP)，主要采用 Apache 许可证。然而，大多数 Android 设备都预装了附加的专有软件，主要是 Google Mobile Services (GMS)，包括 Google Chrome、数字分发平台 Google Play 和相关的 Google Play Services 开发平台等核心应用。

• 大约 70% 的 Android 智能手机运行在 Google 的生态系统中，有些带有厂商定制的用户界面和软件套件，例如三星的 TouchWiz 和后来的 One UI，以及 HTC Sense。
• 竞争性的 Android 生态系统和分支包括 Fire OS（亚马逊开发）或 LineageOS。然而，“Android”名称和徽标是 Google 的商标，Google 制定标准以限制“未认证”的设备在 Google 生态系统之外使用 Android 品牌。

Android 操作系统功能

以下是 Android 操作系统的独特功能和特性，例如：

1. 近场通信 (NFC)

大多数 Android 设备都支持 NFC，它允许电子设备在短距离内轻松交互。主要目标是创建一个比携带现金或信用卡更简单的支付选项，虽然市场尚未爆炸式增长，但可能存在一种替代方案，即蓝牙低功耗 (BLE)。

2. 红外传输

Android 操作系统支持内置红外发射器，让您可以将手机或平板电脑用作遥控器。

3. 自动化

Tasker 应用允许控制应用权限并对其进行自动化。

4. 无线应用下载

您可以通过 Android Market 或 AppBrain 等第三方选项在 PC 上下载应用。然后它会自动同步到您的 Droid，无需连接。

5. 存储和电池更换

Android 手机还具有独特的硬件功能。Google 的操作系统使得升级、更换和移除不再能充电的电池成为可能。此外，Android 手机还配有 SD 卡插槽，可用于扩展存储。

6. 自定义主屏幕

虽然可以破解某些手机来自定义主屏幕，但 Android 从一开始就具备此功能。下载 Apex, Nova 等第三方启动器，您可以添加手势、新快捷方式，甚至为旧型号设备进行性能增强。

7. 小部件

应用功能多样，但有时您希望一目了然地获取信息，而不是打开应用并等待其加载。Android 小部件允许您在主屏幕上显示几乎任何您选择的功能，包括天气应用、音乐小部件或帮助您提醒即将到来的会议或截止日期的生产力工具。

8. 自定义 ROM

由于 Android 操作系统是开源的，开发者可以修改现有操作系统并构建自己的版本，用户可以下载并安装以替换原装操作系统。有些充满了功能，而有些则改变了设备的外观和感觉。很可能，如果您想要某个功能，已经有人为此构建了自定义 ROM。

Android OS 架构

Android 架构包含不同数量的组件，以支持任何 Android 设备的需求。Android 软件包含一个开源的 Linux 内核，以及许多通过应用框架服务公开的 C/C++ 库。

在所有组件中，Linux 内核为智能手机提供主要的操作系统功能，Dalvik 虚拟机 (DVM) 为运行 Android 应用提供平台。Android 操作系统是一系列软件组件，大致分为五个部分和四个主要层，如下图所示的架构图。

• 应用
• 应用程序框架
• Android 运行时
• 平台库
• Linux 内核

1. 应用

应用是 Android 架构的最顶层。预装的应用，如相机、图库、主屏幕、联系人等，以及从 Play 商店下载的第三方应用，如游戏、聊天应用等，都将安装在此层。

它在 Android 运行时内运行，并通过应用框架提供的类和服务的帮助。

2. 应用框架

应用框架提供了创建 Android 应用所需的几个重要类。它为硬件访问提供了通用抽象，并有助于通过应用资源管理用户界面。通常，它提供服务，我们可以利用这些服务创建特定类，并使其对应用创建有用。

它包括不同类型的服务，如活动管理器、通知管理器、视图系统、包管理器等，这些服务有助于根据先决条件开发我们的应用。

应用框架层以 Java 类的形式提供了许多更高级别的服务供应用使用。应用开发者可以利用这些服务在他们的应用中。Android 框架包括以下关键服务：

• 活动管理器：控制应用生命周期和活动堆栈的所有方面。
• 内容提供者：允许应用与其他应用发布和共享数据。
• 资源管理器：提供对非代码嵌入式资源（如字符串、颜色设置和用户界面布局）的访问。
• 通知管理器：允许应用向用户显示警报和通知。
• 视图系统：一套可扩展的视图，用于创建应用用户界面。

3. 应用运行时

Android 运行时环境包含核心库和 Dalvik 虚拟机 (DVM) 等组件。它为应用框架提供基础，并通过核心库为我们的应用提供动力。

与 Java 虚拟机 (JVM) 类似，Dalvik 虚拟机 (DVM) 是一个基于寄存器的虚拟机，专为 Android 设计和优化，以确保设备能够高效地运行多个实例。

它依赖于 Linux 内核层进行线程和低级内存管理。核心库使我们能够使用标准的 JAVA 或 Kotlin 编程语言来实现 Android 应用。

4. 平台库

平台库包括各种 C/C++ 核心库和基于 Java 的库，如 Media、Graphics、Surface Manager、OpenGL 等，以支持 Android 开发。

• app：提供对应用模型的访问，是所有 Android 应用的基石。
• content：促进应用和应用组件之间的内容访问、发布和消息传递。
• database：用于访问内容提供者发布的数据，并包含 SQLite 数据库、管理类。
• OpenGL：OpenGL ES 3D 图形渲染 API 的 Java 接口。
• os：为应用提供对标准操作系统服务的访问，包括消息、系统服务和进程间通信。
• text：用于渲染和操作设备显示屏上的文本。
• view：应用用户界面的基本构建块。
• widget：包含丰富的预制用户界面组件，如按钮、标签、列表视图、布局管理器、单选按钮等。
• WebKit：一组类，旨在允许将 Web 浏览功能内置到应用中。
• media：媒体库提供对音视频格式播放和录制的支持。
• surface manager：它负责管理对显示子系统的访问。
• SQLite：提供数据库支持，FreeType 提供字体支持。
• SSL：安全套接层是一种安全技术，用于在 Web 服务器和 Web 浏览器之间建立加密链接。

5. Linux 内核

Linux 内核是 Android 架构的核心。它管理运行时所需的所有可用驱动程序，如显示、相机、蓝牙、音频、内存等。

Linux 内核将在设备硬件和其他 Android 架构组件之间提供一个抽象层。它负责管理内存、电源、设备等。Linux 内核的特性是

• 安全性：Linux 内核处理应用程序和系统之间的安全。
• 内存管理：它高效地处理内存管理，从而为开发我们的应用程序提供了自由。
• 进程管理：它很好地管理进程，并在需要时将资源分配给进程。
• 网络堆栈：它有效地处理网络通信。
• 驱动程序模型：它确保应用程序在设备上正常运行，并且硬件制造商负责将自己的驱动程序构建到 Linux 版本中。

Android 应用

Android 应用通常使用 Android 软件开发工具包 (SDK) 以 Java 语言开发。开发完成后，Android 应用可以轻松打包并通过商店出售，如 Google Play, SlideME, Opera Mobile Store, Mobango, F-droid 或 Amazon Appstore。

Android 为全球 190 多个国家/地区的数亿台移动设备提供支持。它是任何移动平台中最大的安装量，并且正在快速增长。每天全球激活的 Android 设备超过 100 万台。

Android 模拟器

模拟器是 Android 操作系统中的一个新应用程序。模拟器是一种新的原型，用于在不使用任何物理设备的情况下开发和测试 Android 应用。

Android 模拟器具有移动设备的所有硬件和软件功能，除了电话呼叫。它提供了各种导航和控制键。它还提供一个屏幕来显示您的应用程序。模拟器利用 Android 虚拟设备配置。一旦您的应用程序在其上运行，它就可以利用 Android 平台的服务来帮助其他应用程序、访问网络、播放音频、视频、存储和检索数据。

Android 操作系统的优点

我们考虑了 Android 在与其他平台相比更好的各个方面。以下是 Android OS 的一些重要优点，例如：

• Android Google 开发者：Android 最大的优势是 Google。Google 拥有 Android 操作系统。Google 是网络上最值得信赖和声誉最好的公司之一。Google 这个名字让用户信任购买 Android 设备。
• Android 用户：Android 是使用最广泛的移动操作系统。有超过十亿用户使用它。Android 也是全球增长最快的操作系统。用户数量的增加使得以 Android 名义下的应用程序和软件数量不断增加。
• Android 多任务处理：我们大多数人都欣赏 Android 的这一功能。用户可以同时执行大量任务。用户可以同时打开多个应用程序并有效地管理它们。Android 拥有出色的用户界面，这使得用户能够轻松地进行多任务处理。
• Google Play 商店应用：Android 最棒的部分是大量应用程序的可用性。据报道，Google Play 商店是世界上最大的移动商店。它几乎拥有从电影到游戏等各种内容，以及更多。这些内容可以通过 Android 手机轻松下载和访问。
• Android 通知和便捷访问：您可以轻松访问手机主屏幕或通知栏上的任何短信、邮件或来电通知。用户可以在顶部栏上查看所有通知。其用户界面使客户可以立即查看 5 条以上的 Android 通知。
• Android 小部件：Android 操作系统有很多小部件。这些小部件极大地提升了用户体验，并有助于进行多任务处理。您可以根据主屏幕上所需的功能添加任何小部件。您可以在不打开应用的情况下查看通知、消息等。

Android 操作系统的缺点

我们知道 Android 操作系统现在对用户有很大的需求。但同时，它很可能也有一些弱点。以下是 Android 操作系统的缺点，例如：

• Android 广告弹窗：Google Play 商店中可以免费获取应用程序。但是，这些应用程序开始在通知栏和应用程序上方显示大量广告。这些广告非常烦人，并且在使用 Android 手机时造成了很大的麻烦。
• Android 需要 Gmail ID：您无法在没有电子邮件 ID 或密码的情况下访问 Android 设备。Google ID 在解锁 Android 手机锁方面也非常有用。
• Android 电池消耗：Android 手机被认为是耗电最多的操作系统之一。在 Android 操作系统中，许多进程在后台运行，这会导致电池耗尽。停止这些应用程序很困难，因为它们中的大多数是系统应用程序。
• Android 恶意软件/病毒/安全：与其他应用程序相比，Android 设备不被认为是安全的。黑客不断试图窃取您的数据。很容易针对任何 Android 手机，每天都有数百万次针对 Android 手机的攻击。