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Android培訓

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Android培訓

概念簡介

Android   

Android是一種以Linux為基礎的開放源碼操作系統,主要使用于便攜設備。目前尚未有統一中文名稱,中國大陸地區較多人使用安卓(非官方)或安致(官方)。Android操作系統最初由Andy Rubin開發,最初主要支持手機。2005年由Google收購注資,并組建開放手機聯盟開發改良,逐漸擴展到平板電腦及其他領域上。Android的主要競爭對手是蘋果公司的iOS以及RIM的Blackberry OS。2011年第一季度,Android在全球的市場份額首次超過塞班系統,躍居全球第一。 2016年11月數據,Android占據全球智能手機操作系統市場52.5%的份額,中國市場占有率為58%。

中文名:安卓、安致
外文名:Android
開發商:Google/開放手持設備聯盟
發行商:Google
發行時間:2008年9月23日
編程語言:C/C++(底層) Java等(應用層)
源碼模式:混合(自由免費,開放源碼)
包類型:APK
支持平臺:ARM、MIPS、x86
內核類:整塊性核心(Linux)

目錄

名稱來源
內置服務
系統版本
  1. 命名規則
  2. 發行版本
事件
系統架構
  1. 應用程序(部分)
  2. 中介軟件
  3. 硬件抽像層
  4. 內核
  5. 安全權限機制

名稱來源

  Android一詞最早出現于法國作家利爾亞當(Auguste Villiers de l'Isle-Adam)在1886年發表的科幻小說《未來夏娃》(L'ève future)中。他將外表像人的機器起名為Android。

內置服務

  谷歌移動服務(英文:Google Mobile Service)是谷歌的一

內嵌安卓的手機(13張)
項服務,該服務簡稱“GMS”,指在讓用戶利用移動電話或其他移動設備使用谷歌搜索、谷歌地圖、Gmail、YouTube、Android Market等谷歌服務產品。
  谷歌將谷歌移動服務(GMS)內嵌到Android手機系統中,并且對android手機生產商給予不同程度的授權。
  GMS是Android操作系統的靈魂,大部分用戶使用Android手機,其實就是為了使用谷歌服務。

系統版本

命名規則

  Android用甜點作為它們系統版本的代號的命名方法開始于 Android 1.5 發布的時候。作為每個版本代表的甜點的尺寸越變越大,然后按照26個字母數序:紙杯蛋糕,甜甜圈,松餅,凍酸奶,姜餅,蜂巢,冰激凌三明治,根據最新消息新一代Android版本將命名為果凍豆(Jelly Bean)。

發行版本

  
版本備注
Android1.12008 年9月發布的Android第一版
Android 1.5
Cupcake
(紙杯蛋糕)
2009年4月30日,官方1.5版本(Cupcake 紙杯蛋糕)的Android發布。主要的更新如下:
1、拍攝/播放影片,并支持上傳到Youtube
2、支持立體聲藍牙耳機,同時改善自動配對性能
3、最新的采用WebKit技術的瀏覽器,支持復制/貼上和頁面中搜索
4、GPS性能大大提高
5、提供屏幕虛擬鍵盤
6、主屏幕增加音樂播放器和相框widgets
7、應用程序自動隨著手機旋轉
8、短信、Gmail、日暦,瀏覽器的用戶接口大幅改進,如Gmail可以批量刪除郵件
9、相機啟動速度加快,拍攝圖片可以直接上傳到Picasa
10、來電照片顯示
Android 1.6
Donut
(甜甜圈)
2009年9月15日,1.6(Donut 甜甜圈)版本軟件開發工具包發布。主要的更新如下:
1、重新設計的Android Market手勢
2、支持支持CDMA網絡
3、文字轉語音系統(Text-to-Speech)
4、快速搜索框
5、全新的拍照接口
6、查看應用程序耗電
7、支持虛擬私人網絡(VPN)
8、支持更多的屏幕分辨率。
9、支持OpenCore2媒體引擎
10、新增面向視覺或聽覺困難人群的易用性插件
Android2.0/2.0.1/2.1
Eclair
(松餅)
2009年10月26日,2.0(Eclair 松餅)版本軟件開發工具包發布。主要的更新如下:
1、優化硬件速度
2、"Car Home"程序
3、支持更多的屏幕分辨率
4、改良的用戶界面
5、新的瀏覽器的用戶接口和支持HTML5
6、新的聯系人名單
7、更好的白色/黑色背景比率
8、改進Google Maps3.1.2
9、支持Microsoft Exchange
10、支持內置相機閃光燈
11、支持數碼變焦
12、改進的虛擬鍵盤
13、支持藍牙2.1
14、支持動態桌面的設計
Android 2.2/2.2.1
Froyo
(凍酸奶)
2010年5月20日,2.2(Froyo 凍酸奶)版本軟件開發工具包發布。主要的更新如下:
1、整體性能大幅度的提升
2、3G網絡共享功能。
3、Flash的支持。
4、App2sd功能。
5、全新的軟件商店。
6、更多的Web應用API接口的開發。
Android 2.3
Gingerbread
(姜餅)
2010年12月7日,2.3(Gingerbread 姜餅)版本軟件開發工具包發布。主要的更新如下:
1、增加了新的垃圾回收和優化處理事件
2、原生代碼可直接存取輸入和感應器事件、EGL/OpenGL ES、OpenSL ES。
3、新的管理窗口和生命周期的框架。
4、支持VP8和WebM視頻格式,提供AAC和AMR寬頻編碼,提供了新的音頻效果器
5、支持前置攝像頭、SIP/VOIP和NFC(近場通訊)
6、簡化界面、速度提升:
7、更快更直觀的文字輸入:
8、一鍵文字選擇和復制/粘帖:
9、改進的電源管理系統:
10、新的應用管理方式:

Android 3.0
Honeycomb
(蜂巢)
2011年2月2日, 3.0(Honeycomb 蜂巢)版本主要更新如下:
·優化針對平板
·全新設計的UI增強網頁瀏覽功能
·n-app purchases功能
Android 3.1
Honeycomb
(蜂巢)
2011年5月11日在Google I/O開發者大會宣布發布,版本主要更新如下:
Honeycomb蜂巢(改進3.0BUG)
經過優化的Gmail電子郵箱;
全面支持GoogleMaps
將Android手機系統跟平板系統再次合并從而方便開發者。
任務管理器可滾動,支持USB 輸入設備(鍵盤、鼠標等)。
支持 Google TV.可以支持XBOX 360無線手柄
widget支持的變化,能更加容易的定制屏幕widget插件。

Android 3.2
Honeycomb
(蜂巢)
2011年7月13日發布,版本更新如下:
支持7英寸設備
引入了應用顯示縮放功能

Android 4.0
Ice Cream Sandwich
(冰激凌三明治)
2011年10月19日 在香港發布,
4.0(Ice Cream Sandwich 冰激凌三明治)版本主要更新如下:
1、全新的ui
2、全新的Chrome Lite瀏覽器,有離線閱讀,16標簽頁,隱身瀏覽模式等。
3、截圖功能
4、更強大的圖片編輯功能
5、自帶照片應用堪比Instagram,可以加濾鏡、加相框,進行360度全景拍攝,照片還能根據地點來排序
6、Gmail加入手勢、離線搜索功能,UI更強大。
7、新功能People:以聯系人照片為核心,界面偏重滑動而非點擊,集成了Twitter、Linkedin、Google+等通訊工具。有望支持用戶自定義添加第三方服務。
8、新增流量管理工具,可具體查看每個應用產生的流量。
9、正在運行的程序可以像電腦一樣的互相切換
10、人臉識別功能
11、系統優化、速度更快
12、支持虛擬按鍵,手機可以不再擁有任何按鍵
13、更直觀的程序文件夾:
14、平板電腦和智能手機通用
15、支持更大的分辨率
16、專為雙核處理器編寫的優化驅動
17、全新的18、增強的復制粘貼功能
19、語音功能
20、全新通知欄:
21、更加豐富的數據傳輸功能
22、更多的感應器支持
23、語音識別的鍵盤:
24、全新的3D驅動, 游戲支持能力提升
25、全新的谷歌電子市場
26、增強的桌面插件自定義

Android N.n
Jelly Bean
“果凍豆”
繼“冰激凌三明治”之后的下一版Android系統。

事件

  2005年事件
  Google收購了成立僅22個月的高科技企業Android。
  2007年事件
  11月5日,Google公司正式向外界展示Android操作系統。
  11月5日,Google與34家手機制造商、軟件開發商、電信運營商和芯片制造商共同創建開放手持設備聯盟。
  2008年事件
  5月28日,Patrick Brady于Google I/O大會上提出Android HAL架構圖。
  8月18日,Android獲得美國聯邦通信委員會的批準。
  9月22日,谷歌正式對外發布第一款Android手機——HTC G1。
  9月23日,谷歌發布Android1.0。
  9月24日,全球業界都表示不看好Android操作系統,并且聲稱最多1年,Android就會被Google關閉。
  2009年事件
  4月30日,Android1.5正式發布。
  5月10日,HTC G1和HTC G2市場大賣,成為僅次于iPhone的熱門機型。
  9月25日,Android1.6正式發布。
  9月29日,HTC Hero G3廣受歡迎,成為全球最受歡迎的機型。
  10月28日,Android 2.0 智能手機操作系統正式發布。
  11月10日,由于Android的火熱,Android平臺出現第一個惡意間諜軟件:Mobile Spy,該程序會自動記錄用戶所輸入的任何信息并發送到黑客的郵箱中,還可以視頻錄下用戶的所有操作過程。
  2010年事件
  1月7日,Google發布了旗下第一款自主品牌手機:Nexus one(HTC G5)。
  1月,谷歌與Linux基金會就谷歌修改了Linux內核而產生了矛盾。
  2月3日,Linux內核開發者Greg Kroah-Hartman將Android的驅動程序從Linux內核“狀態樹”上除去,從此,Android與Linux開發分道揚鑣。
  5月19日,Google正式對外發布Android2.2智能操作系統。
  5月20日,Google對外正式展示了搭載Android系統的智能電視-Google TV,該電視為全球首臺智能電視。
  7月1日,Google宣布正式與雅虎、亞馬遜合作,并且在Android上推出多項Kindle服務和雅虎服務。
  7月9日,美國NDP集團調查顯示,Android系統已占據了美國手機市場28%的份額,全球17%的市場份額。
  8月12日,Android平臺出現第一個木馬病毒:Trojan-SMS.AndroidOS.FakePlayer.a,該木馬病毒會偽裝成應用程序,當用戶不小心安裝之后,它便會瘋狂地發送短信,使用戶的手機開通高額的收費服務。
  9月,Android應用數量超過9萬個。
  9月21日,Google對外公布數據,每日銷售的Android設備的新用戶數達到20萬。
  10月26日,Google宣布Android達到第一個里程碑:電子市場上的Android應用數量達到10萬個。
  12月7日,Google正式發布Android2.3操作系統。
  2011年事件
  1月,Android應用數量超過20萬。
  1月,Google對外公布數據,每日Android設備的新用戶數達到30萬。
  2月2日,Android3.0正式發布。
  2月3日,谷歌發布了專用于平板電腦的Android 3.0Honeycomb系統,它帶來了很多激動人心的新特性。這是首個基于Android的平板電腦專用操作系統。
  6月,Android在日本的智能手機操作系統市場占有率達到57%。
  7月,Android在歐洲的智能手機操作系統市場占有率達到了22.3%
  7月,Google對外公布數據,Android每天的新用戶達到55萬,Android設備用戶總數達1.35億。
  8月,谷歌收購摩托羅拉移動。
  8月2日,Android手機已占據全球智能機市場48%的份額,并在亞太地區市場占據統治地位,終結了Symbian(塞班系統)的霸主地位,躍居全球第一。
  8月,Android在韓國的智能手機操作系統市場占有率達到了95%。
  8月,Android系統在35個國家市場占有率第一,平均市場占有率達到48%。
  8月,Android系統成為亞太地區第一大系統,市場占有率為亞太地區第一大。
  9月,數據顯示,Android應用數目已經達到48萬。
  9月,Android在美國的智能手機操作系統市場占有率達到43%。
  10月19日,谷歌正式發布Android 4.0操作系統。
  11月15日,Android在中國大陸的智能手機操作系統市場占有率達到了58%。
  11月18日,美國NPD數據顯示,Android和iOS平臺上的游戲占有率都首度超過任天堂的DS掌機和索尼的PSP掌機,手機游戲玩家也超過了掌機玩家,游戲開發商更傾向于向Android和iOS手機上開發游戲。
  11月18日,谷歌報告顯示,通過谷歌服務器激活的Android設備用戶總數已經超過2億,每天通過谷歌服務器激活的新用戶數超過55萬,而這僅僅是通過谷歌服務器激活的用戶設備數。
  12月9日,Google對外宣布,Android達到另一個里程碑,Android電子市場即Android Market的累計下載量已經突破100億次,平均每月的下載量為10億次。 12月18日,Google移動事業部副總裁Andy Rubin表示,每天激活的Android設備已達到70萬部。
  12月26日,Andy Rubin通過Twitter宣布,圣誕節的前兩天24日和25日,共有370萬部Android設備被激活。

系統架構

  Android是以Linux為核心的手機操作平臺,作為一款開放式操作系統,隨著Android的快速發展,如今已允許開發者使用多種編程語言來開發Android應用程序,而不再是以前只能使用Java開發Android應用程序的單一局面,因而受到眾多開發者的歡迎,成為真正意義上的開放式操作系統。
  在Android中,開發者可以使用Java作為編程語言來開發應用程序,也可以通過NDK使用C/C++作為編程語言來開發應用程序,也可使用SL4A來使用其他各種腳本語言進行編程(如:python、lua、tcl、php等等),還有其他諸如:Qt(qt for android)、Mono(mono for android)等一些著名編程框架也開始支持Android編程,甚至通過MonoDroid,開發者還可以使用C#作為編程語言來開發應用程序。另外,谷歌還在2009年特別發布了針對初學者的Android Simple語言,該語言類似Basic語言。而在網頁編程語言方面,JavaScript,ajax,HTML5,jquery、sencha、dojo、mobl、PhoneGap等等都已經支持Android開發。
  而在Android系統底層方面,Android使用C/C++作為開發語言。

應用程序(部分)

  早期的Android應用程序開發,通常通過Android SDK(Android軟件開發包)下使用Java作為編程語言來開發應用程序,但通過不同的軟件開發包,則使用的編程語言也不同。
  例如開發者可以通過Android NDK(Android Native開發包)使用C語言或者C++語言來作為編程語言開發應用程序。同時谷歌還推出了適合初學者編程使用的Simple語言,該語言類似微軟公司的Visual Basic語言。此外,谷歌公司還推出了Google App Inventor開發工具,該開發工具可以快速地構建應用程序,方便新手開發者。
  Java開發方面
  Android支持使用Java作為編程語言來開發應用程序,而Android的Java開發方面從接口到功能,都有層出不窮的變化??紤]到Java虛擬機的效率和資源占用,谷歌重新設計了Android的Java,以便能提高效率和減少資源占用,因而與J2ME等不同。 其中Activity等同于J2ME的MIDlet,一個 Activity 類(Class)負責創建視窗(Windows),一個活動中的Activity就是在 foreground(前景)模式,背景運行的程序叫做Service。兩者之間通過由ServiceConnection和AIDL連結,達到復數程序同時運行的效果。如果運行中的 Activity 全部畫面被其他 Activity 取代時,該 Activity 便被停止(Stopped),甚至被系統清除(Kill)。
  View等同于J2ME的Displayable,程序人員可以通過 View 類與“XML layout”檔將UI放置在視窗上,Android 1.5的版本可以利用 View 打造出所謂的 Widgets,其實Widget只是View的一種,所以可以使用xml來設計layout,HTC的Android Hero手機即含有大量的widget。至于ViewGroup 是各種layout 的基礎抽象類(abstract class),ViewGroup之內還可以有ViewGroup。View的構造函數不需要再Activity中調用,但是Displayable的是必須的,在Activity 中,要通過findViewById()來從XML 中取得View,Android的View類的顯示很大程度上是從XML中讀取的。View 與事件(event)息息相關,兩者之間通過Listener 結合在一起,每一個View都可以注冊一個event listener,例如:當View要處理用戶觸碰(touch)的事件時,就要向Android框架注冊View.OnClickListener。另外還有Image等同于J2ME的BitMap。
  C/C++開發方面
  早期的Android開發只支持Java作為編程語言開發應用程序,因而使得其他語言開發者只能望而卻步。2010年4月,谷歌正式對開發者發布了Android NDK,NDK允許開發者使用C/C++作為編程語言來為Android開發應用程序,初版的NDK使得開發者看到了C/C++在Android開發中的希望。
  但是,當前版本的NDK在功能上還有很多局限性:NDK并沒有提供對應用程序生命周期的維護;NDK也不提供對Android系統中大量系統事件的支持;對于作為應用程序交互接口的UI API,當前版本的NDK中也沒有提供。但是相對于初版的NDK,現在的NDK已經進行了許多重大的功能改進。
  由此可見,NDK仍然需要完善和發展,相信未來隨著NDK的發展,NDK可以做得更多更好。

中介軟件

  操作系統與應用程序的溝通橋梁,應用分為兩層:函數層(Library)和虛擬機(Virtual Machine)。 Bionic是 Android 改良libc的版本。Android 同時包含了Webkit,所謂的Webkit 就是Apple Safari 瀏覽器背后的引擎。Surface flinger 是就2D或3D的內容顯示到屏幕上。Android使用工具鏈(Toolchain)為Google自制的Bionic Libc。
  Android采用OpenCORE作為基礎多媒體框架。OpenCORE可分7大塊:PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。
  Android 使用skia 為核心圖形引擎,搭配OpenGL/ES。skia與Linux Cairo功能相當,但相較于Linux Cairo, skia 功能還只是雛形的。2005年Skia公司被Google收購,2007年初,Skia GL源碼被公開,目前Skia 也是Google Chrome 的圖形引擎。
  Android的多媒體數據庫采用SQLite數據庫系統。數據庫又分為共用數據庫及私用數據庫。用戶可通過ContentResolver類(Column)取得共用數據庫。
  Android的中間層多以Java 實現,并且采用特殊的Dalvik 虛擬機(Dalvik Virtual Machine)。Dalvik虛擬機是一種“暫存器型態”(Register Based)的Java虛擬機,變量皆存放于暫存器中,虛擬機的指令相對減少。
  Dalvik虛擬機可以有多個實例(instance), 每個Android應用程序都用一個自屬的Dalvik虛擬機來運行,讓系統在運行程序時可達到優化。Dalvik 虛擬機并非運行Java字節碼(Bytecode),而是運行一種稱為.dex格式的文件。

硬件抽像層

  Android 的 HAL(硬件抽像層)是能以封閉源碼形式提供硬件驅動模塊。HAL 的目的是為了把 Android framework 與 Linux kernel 隔開,讓 Android 不至過度依賴 Linux kernel,以達成 kernel independent 的概念,也讓 Android framework 的開發能在不考量驅動程序實現的前提下進行發展。
  HAL stub 是一種代理人(proxy)的概念,stub 是以 *.so 檔的形式存在。Stub 向 HAL“提供”操作函數(operations),并由 Android runtime 向 HAL 取得 stub 的 operations,再 callback 這些操作函數。HAL 里包含了許多的 stub(代理人)。Runtime 只要說明“類型”,即 module ID,就可以取得操作函數。

內核

  Android 是運行于 Linux kernel之上,但并不是GNU/Linux。因為在一般GNU/Linux 里支持的功能,Android 大都沒有支持,包括Cairo、X11、Alsa、FFmpeg、GTK、Pango及Glibc等都被移除掉了。Android又以bionic 取代Glibc、以Skia 取代Cairo、再以opencore 取代FFmpeg 等等。Android 為了達到商業應用,必須移除被GNU GPL授權證所約束的部份,例如Android將驅動程序移到 userspace,使得Linux driver 與 Linux kernel徹底分開。bionic/libc/kernel/ 并非標準的kernel header files。Android 的 kernel header 是利用工具由 Linux kernel header 所產生的,這樣做是為了保留常數、數據結構與宏。
  目前Android 的 Linux kernel控制包括安全(Security),存儲器管理(Memory Management),程序管理(Process Management),網絡堆棧(Network Stack),驅動程序模型(Driver Model)等。下載Android源碼之前,先要安裝其構建工具 Repo來初始化源碼。Repo 是 Android 用來輔助Git工作的一個工具。

安全權限機制

  Android本身是一個權限分立的操作系統。在這類操作系統中,每個應用都以唯一的一個系統識別身份運行(Linux用戶ID與群組ID)。系統的各部分也分別使用各自獨立的識別方式。Linux就是這樣將應用與應用,應用與系統隔離開。
  系統更多的安全功能通過權限機制提供。權限可以限制某個特定進程的特定操作,也可以限制每個URI權限對特定數據段的訪問。
  Android安全架構的核心設計思想是,在默認設置下,所有應用都沒有權限對其他應用、系統或用戶進行較大影響的操作。這其中包括讀寫用戶隱私數據(聯系人或電子郵件),讀寫其他應用文件,訪問網絡或阻止設備待機等。
  安裝應用時,在檢查程序簽名提及的權限,且經過用戶確認后,軟件包安裝器會給予應用權限。從用戶角度看,一款Android應用通常會要求如下的權限:
  撥打電話、發送短信或彩信、修改/刪除SD卡上的內容、讀取聯系人信息、讀取日程信息,寫入日程數據、讀取電話狀態或識別碼、精確的(基于GPS)地理位置、模糊的(基于網絡獲?。┑乩砦恢?、創建藍牙連接、對互聯網的完全訪問、查看網絡狀態,查看WiFi狀態、避免手機待機、修改系統全局設置、讀取同步設定、開機自啟動、重啟其他應用、終止運行中的應用、設定偏好應用、震動控制、拍攝圖片等。
  一款應用應該根據自身提供的功能,要求合理的權限。用戶也可以分析一款應用所需權限,從而簡單判定這款應用是否安全。如一款應用是不帶廣告的單機版,也沒有任何附加內容需要下載,那么它要求訪問網絡的權限就比較可疑。
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