《Android系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)》課件-第1章

第1章Android系統(tǒng)導(dǎo)論1.1Android系統(tǒng)概述1.2Android系統(tǒng)架構(gòu)1.3Android開發(fā)環(huán)境搭建本章總結(jié)

1.1Android系統(tǒng)概述

1.1.1Android系統(tǒng)的發(fā)展歷程Android系統(tǒng)最開始的2個(gè)版本都是以著名的機(jī)器人名稱來命名的，它們分別是阿童木(AndroidBeta)和發(fā)條機(jī)器人(Android1.0)。后來谷歌公司(Google

Inc.)將其命名規(guī)則改為用甜點(diǎn)作為系統(tǒng)版本代號(hào)。

1.1.2Android系統(tǒng)的特點(diǎn)

Android系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：

1.四大組件

Android系統(tǒng)的四大組件分別為Activity(活動(dòng))、Service(服務(wù))、BroadcastReceiver(廣播接收者)和ContentProvider(內(nèi)容提供者)。其中Activity是所有Android程序展示內(nèi)容的窗口，用戶平時(shí)在操作Android手機(jī)時(shí)能看到的內(nèi)容都要放在Activity中。Service與Activity相反，它在后臺(tái)運(yùn)行，為用戶提供相關(guān)服務(wù)，比如用戶在操作其他應(yīng)用程序的時(shí)候也可以聽音樂。

BroadcastReceiver能夠讓應(yīng)用程序接收來自其他地方的廣播消息，比如短信等；應(yīng)用程序也可以通過BroadcastReceiver向其他地方發(fā)出廣播消息。ContentProvider用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)共享，比如用戶在使用一款聊天軟件時(shí)，通過它能夠調(diào)用系統(tǒng)通訊錄中聯(lián)系人的信息。

2.豐富的UI界面

Android系統(tǒng)為開發(fā)者提供了豐富的系統(tǒng)控件，比如按鈕、文本框等，這樣可以加快界面的開發(fā)速度。

3.內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

Android系統(tǒng)支持高效的、快速的存儲(chǔ)方式，并內(nèi)置了輕量級(jí)、運(yùn)算速度較快的嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQLite，不僅支持標(biāo)準(zhǔn)的SQL語法，還可以通過Android封裝好的API進(jìn)行操作,便于存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)。

4.豐富的多媒體功能

Android系統(tǒng)提供了豐富的多媒體功能，如拍視頻、拍照、錄音等，可以使Android應(yīng)用程序變得豐富多彩。

5.完善的位置服務(wù)

Android系統(tǒng)支持位置服務(wù)和地圖應(yīng)用，開發(fā)者可以通過位置服務(wù)和地圖相關(guān)API進(jìn)行開發(fā)，輕松地實(shí)現(xiàn)定位獲取、軌跡路線獲取、地理信息可視化等功能。

6.支持使用本地代碼開發(fā)

Android系統(tǒng)支持使用本地代碼(C或C++代碼)開發(fā)應(yīng)用程序，既提高了程序的運(yùn)行效率，又有助于增加Android開發(fā)的靈活性。

1.2Android系統(tǒng)架構(gòu)

Android系統(tǒng)架構(gòu)大致可分為5層，即Linux內(nèi)核層、硬件抽象層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層、應(yīng)用程序框架層和應(yīng)用層，如圖1.1所示。

圖1.1Android系統(tǒng)架構(gòu)

1.?Linux內(nèi)核層

Android系統(tǒng)是基于Linux內(nèi)核的，但并沒有完全照搬Linux系統(tǒng)的內(nèi)核，它增加了Gold-Fish平臺(tái)以及Yaffs2Flash文件系統(tǒng)，同時(shí)還對(duì)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了增強(qiáng)，增加了一些面向移動(dòng)計(jì)算的特有功能，包括電源管理(PowerManagement)、低內(nèi)存管理器(LowMemoryKeller)、匿名共享內(nèi)存(Ashmem)、日志(AndroidLogger)、定時(shí)器(AndroidAlarm)、物理內(nèi)存映射管理(AndroidPMEM)、Android定時(shí)設(shè)備(AndroidTimedDevice)、AndroidParanoid網(wǎng)絡(luò)等。

2.硬件抽象層

Android系統(tǒng)硬件抽象層(HardwareAbstractLayer,HAL)對(duì)硬件設(shè)備的具體實(shí)現(xiàn)加以抽象，是連接Android應(yīng)用程序框架與內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動(dòng)的重要橋梁。其主要設(shè)計(jì)意圖是向下屏蔽底層設(shè)備以及驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，保護(hù)廠商的商業(yè)秘密，向上為系統(tǒng)服務(wù)以及為應(yīng)用程序框架提供統(tǒng)一的設(shè)備訪問接口。

3.系統(tǒng)運(yùn)行庫層

系統(tǒng)運(yùn)行庫層是應(yīng)用程序框架的支撐，為Android系統(tǒng)中的各個(gè)組件提供服務(wù)。系統(tǒng)運(yùn)行庫層由系統(tǒng)類庫和Android運(yùn)行時(shí)構(gòu)成。

4.應(yīng)用程序框架層

應(yīng)用程序框架層提供開發(fā)Android應(yīng)用程序所需的一系列類庫，使開發(fā)人員可以進(jìn)行快速的應(yīng)用程序開發(fā)，方便重用組件，也可以通過繼承實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的擴(kuò)展。應(yīng)用程序框架層具體包括的模塊有Activity管理器(ActivityManager)、窗口管理器(WindowManager)、內(nèi)容提供器(ContentProvider)、視圖系統(tǒng)(ViewSystem)、通知管理器(NotificationManager)、包管理器(PackageManager)、資源管理器(ResourceManager)、位置管理器(LocationManager)、電話管理器(TelephonyManager)、XMPP服務(wù)等。

5.應(yīng)用層

應(yīng)用層包括各類與用戶直接交互的應(yīng)用程序，或由Java語言編寫的運(yùn)行于后臺(tái)的服務(wù)程序，如智能手機(jī)上常見的基本功能程序(SMS短信、電話撥號(hào)、圖片瀏覽器、日歷、游戲、地圖、Web瀏覽器等程序)以及開發(fā)人員開發(fā)的其他應(yīng)用程序。

1.3Android開發(fā)環(huán)境搭建

1.3.1開發(fā)工具AndroidSDK(AndroidSoftwareDevelopmentKit)即Android軟件開發(fā)工具包，是為Android開發(fā)者打造的軟件包、軟件框架、硬件平臺(tái)、操作平臺(tái)等應(yīng)用軟件的集合。使用AndroidSDK進(jìn)行Android開發(fā)，可以大大提高開發(fā)效率。而Android開發(fā)如果通過Java語言實(shí)現(xiàn)還需要用到JDK(JavaDevelopmentKit)，即Java軟件工具開發(fā)包。JDK中包含了Java的運(yùn)行環(huán)境、工具集合以及一些基本的類庫等內(nèi)容。

1.3.2搭建Android開發(fā)環(huán)境

搭建Android開發(fā)環(huán)境的步驟如下：

1.下載AndroidStudio

在瀏覽器中輸入谷歌公司官網(wǎng)的下載地址“/studio”，打開如圖1.2所示的界面，點(diǎn)擊DOWNLOADANDROIDSTUDIO按鈕即可下載AndroidStudio安裝包。

圖1.2AndroidStudio官網(wǎng)下載界面

2.安裝AndroidStudio

(1)選擇要安裝的組件。如圖1.3所示，這里我們需要勾選AndroidVirtualDevice復(fù)選框，它是Android虛擬設(shè)備，可以在Windows上運(yùn)行，其功能與真的Android設(shè)備的功能基本一致，在開發(fā)時(shí)可調(diào)試代碼、測(cè)試結(jié)果等。

(2)選擇AndroidStudio的安裝位置。如圖1.4所示，默認(rèn)安裝位置是C盤，也可以根據(jù)實(shí)際情況選擇安裝位置。

圖1.4選擇安裝位置

(3)點(diǎn)擊Next按鈕直到安裝完成。安裝完成后打開AndroidStudio，在第一次打開時(shí)會(huì)出現(xiàn)如圖1.5所示的提示界面，選擇是否導(dǎo)入以前的AndroidStudio版本配置。如果是首次安裝，可以選擇“Donotimportsettings”。點(diǎn)擊“OK”按鈕后會(huì)出現(xiàn)如圖1.6所示的警告對(duì)話框，這是因?yàn)闊o法訪問AndroidSDK中的add-onlist而出現(xiàn)的，詢問我們是否配置代理。直接選擇“Cancel”即可，不影響環(huán)境搭建。圖1.5導(dǎo)入配置界面

圖1.6警告對(duì)話框

3.配置AndroidStudio

(1)選擇安裝類型。AndroidStudio的安裝類型界面如圖1.7所示，點(diǎn)擊“Next”按鈕后，會(huì)出現(xiàn)如圖1.8所示的對(duì)話框，可以選擇需要的安裝類型。安裝類型有Standard和Custom兩種：Standard表示使用默認(rèn)安裝；Custom是根據(jù)用戶自身需求進(jìn)行自定義安裝。一般選擇Standard類型即可。圖1.7AndroidStudio的安裝類型界面

圖1.8選擇安裝類型

(2)選擇UI界面主題。點(diǎn)擊“Next”按鈕后會(huì)出現(xiàn)選擇AndroidStudioUI界面主題，如圖1.9所示。UI界面主題有Darcula深色和Light淺色兩種，用戶可以根據(jù)自己的喜好選擇主題。點(diǎn)擊“Next”按鈕，出現(xiàn)如圖1.10所示的配置頁面，這里顯示了SDK存放文件夾的位置。由于是首次安裝，之前沒有SDK，因此在點(diǎn)擊“Finish”后會(huì)自動(dòng)下載安裝AndroidSDK。圖1.9選擇UI界面主題

圖1.10完成AndroidStudio的配置

所有的配置完成后，會(huì)出現(xiàn)AndroidStudio的歡迎界面，如圖1.11所示。至此，Android開發(fā)環(huán)境全部搭建完成。圖1.11AndroidStudio歡迎界面

1.3.3Android開發(fā)環(huán)境測(cè)試

為了驗(yàn)證Android開發(fā)環(huán)境是否搭建成功，我們可以創(chuàng)建一個(gè)工程來測(cè)試。在歡迎界面中選擇“StartanewAndroidStudioproject”，進(jìn)入如圖1.12所示界面，這里可以選擇要?jiǎng)?chuàng)建工程的類型，對(duì)于Android手機(jī)和平板(PhoneandTablet)來說，AndroidStudio提供了很多種內(nèi)置的模板供選擇，這里直接選擇“EmptyActivity”即可。

圖1.12選擇創(chuàng)建的工程類型

點(diǎn)擊“Next”按鈕之后，會(huì)出現(xiàn)工程配置的界面，如圖1.13所示。圖1.13工程配置界面

點(diǎn)擊“Finish”按鈕，就完成了工程的創(chuàng)建。第一次創(chuàng)建工程，在進(jìn)入工程頁面后，AndroidStudio會(huì)自動(dòng)下載配置Gradle文件，可能需要等待一段時(shí)間。當(dāng)出現(xiàn)如圖1.14所示的界面時(shí)，說明我們的“HelloWorld”工程創(chuàng)建成功。

圖1.14工程創(chuàng)建成功界面

下面運(yùn)行該工程。觀察上方工具欄，可以看到如圖1.15所示的三個(gè)按鈕。點(diǎn)擊中間的按鈕，會(huì)出現(xiàn)Android模擬器管理界面。由于新安裝還沒有任何模擬器，先點(diǎn)擊“CreateVirtualDevice”按鈕創(chuàng)建模擬器，會(huì)出現(xiàn)如圖1.16所示的界面。這里我們可以選擇PixelXL這臺(tái)設(shè)備。圖1.15頂部工具欄

圖1.16創(chuàng)建Android模擬器界面

點(diǎn)擊“Next”按鈕，會(huì)出現(xiàn)選擇模擬器操作系統(tǒng)版本的界面，如圖1.17所示。圖1.17選擇模擬器的操作系統(tǒng)版本

下載完成后點(diǎn)擊“Next”按鈕，出現(xiàn)如圖1.18所示的界面，可以對(duì)模擬器的分辨率、啟動(dòng)方向等做一些設(shè)置，這里我們直接使用默認(rèn)值。點(diǎn)擊“Finish”按鈕即創(chuàng)建模擬器完成。點(diǎn)擊查看模擬器列表，會(huì)顯示該模擬器，如圖1.19所示。

圖1.18確認(rèn)模擬器配置的界面

圖1.19Android模擬器列表

模擬器配置好后，工具欄中也會(huì)出現(xiàn)模擬器的圖標(biāo)，如圖1.20所示。點(diǎn)擊右側(cè)的綠色三角形按鈕，可以直接運(yùn)行工程。這里我們先點(diǎn)擊圖1.19中模擬器列表中“Actions”欄的綠色三角按鈕啟動(dòng)模擬器，啟動(dòng)后的模擬器如圖1.21所示。圖1.20工具欄中的模擬器圖1.21啟動(dòng)后的模擬器界面

啟動(dòng)模擬器，可以點(diǎn)擊圖1.20所示中工具欄模擬器旁邊的綠色三角按鈕即可運(yùn)行工程。運(yùn)行后的界面如圖1.22所示，第一個(gè)“HelloWorld”工程運(yùn)行成功，說明Android開發(fā)環(huán)境