Android的架构与应用开发探讨

摘要：随着人类科学技术的发展，手机的更新频率非常高。智能手机是现在生活中的主角，其系统为Android，是智能手机的平台。针对Android系统智能手机的功能、构架以及原理等进行全方位的研究和探讨。

关键词：Android；架构；应用开发

中图分类号：TN929.53；TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0081-01

Android系统的智能手机是一个真正意义上的开放性移动设备综合平台，其中包括：用户界面、应用程序、操作系统和中间件，拥有了一定电话的所需的全部软件，Android系统的开发性保证了该平台不存在任何阻碍移动产业创新发展的空间。

一、Android系统的构架

Android系统平台由Linux内核层、应用框、Android运行时库和其他库层、应用程序四个层次构成。

第一层Linux内核层，主要是通过添加Android运行时所需要的特定驱动代码和一个Goldfish的虚拟CPU来实现。是基于Linux version2.6.23内核进行的开发。其主要作用在于，能够提供系统底层的服务，如，内存管理、网络堆积、进程管理和安全机制等，该层在硬件和其他软件之间属于中间层。由于该内核操作系统和Linux/GNU并属于一类，因此，它的系统初始化、编程接口和系统库等都不同于标准的Linux系统。其采用的不是内存文件系统而是YAFFS2文件系统。

第二层Android运行时库和其他库层，Android系统运行时库中包含了一组Dalvik虚拟机和核心库，并提供了丰富的库类支持，而且这些库类大多数都是开源代码，如采用AQLite数据库。Android系统在选择该数据时不需要安装和管理，该数据库是一个完整的数据库，储存在单一磁盘文件中，占有内存只有250KB。但是支持数据库的大小为2TB，能够支持和处理并发事务的功能，运行速度比其他大多数数据库快。

第三层应用框架层，Android系统的开发人员或研究人员在该层中可以拥有访问的框架APLS的全部权限。

第四层应用程序层主要包括一些核心应用程序，如，e-mail客户端、短信程序、地图、浏览器、通讯录和日历等。

二、Android系统平台与J2ME的区别

Android系统使用的是Dalvik虚拟机，而J2ME使用的标准是Java虚拟机两者是有区别的。J2ME是Java语言专门针对嵌入式电子产品开发的版本，在电视机机顶盒、移动电话、PDA以及其他资源受限的设备上，移动设备目前使用最广泛的开发平台就是J2ME。J2ME的应用可以跨操作系统，主机的操作可以是Symbian、Windows Mobile、Linux等，J2ME的应用程序能调用本地系统资源。而Android系统包括了操作系统的内核，还拥有现成的应用软件，可以直接使用Java语言特点以及免费开源，一定程度上方便了开发人员。其中，Dalvik是基于寄存器的，经过优化可以在有限的内存中允许同时运行多个虚拟机的实力，而标准的Java虚拟机是基于堆栈的。

三、Android应用开发分析

在Android系统平台下设计RSS阅读器，实现在线阅读新闻网站的RSS主要的开发有XML数据流解分析和在Android界面上显示的RSS内容两方面。DOM和SAX的两种XML数据解析方法，Android均直接支持，由于SAX方法占用的内存比较小，在手机开发中更适合。但是要实现Android界面上显示RSS内容，需要借助Android系统中最常用的应用程序形式（活动）。通常情况下，这些活动与应用程序中的屏幕形成一对一的关系，对移动设备最基本的功能和事件提供访问，在视图类的帮助下活动为应用程序提供UI。在RSS内容显示中，应用程序提供界面用户需要使用两个活动类，RSS的提要标题和日期需要通过主屏幕进行显示，RSS提要是通过第二个屏幕进行显示的。但在实际运行中，RSS的提要标题和日期首先是在主屏幕上显示的，然后列出一组RSS的提要和内容，最后完整的新闻页面在手机浏览器上显示出来。以此通过Android系统平台的开发，讨论和研究Android系统的可用性。

四、应用程序开发的模式

应用程序一般划分为三种模式：设计模式、代码模式和架构模式。

设计模式是中等规模的模式，在规模上比架构模式小，但是又独立于特定编程语言和编程惯例，就像房屋内各个造型之间的建筑关系一样。如，或相邻、或附属，介于具体和抽象之间的层次，好与坏会影响到子系统，但是不会影响到系统总体布局和框架。

代码模式是在特定的范例和特定的语言有关的编程技巧，就像建筑工人的具体施工。如，卧室的油漆该怎么刷，客厅吊灯如何挂等的客观问题，能够真实体现实施的层次。在好坏上会影响到中等尺度组件的内部和外部结构，但不会影响到一个部件或子系统的中等尺度结构，更不会影响到系统的总体布局和大尺度框架。

架构模式是一种比较高级的设计，它事先定义好子系统，并规定它们之间的相互关系。就像建筑师对房屋的整体规划和设计，是比较抽象的而不是具体的，其好坏会影响到总体布局和框架性结构。

三个模式各具特色，对于工程师来说都是必不可少的。其中架构模式描述软件系统里的所有子系统和组件以及它们之间的协调关系。它叫做系统模式，并位于抽象层，起到统筹全局的作用，也是软件设计中最重要的一步。

架构模式一般划分为四种：第一，从多用户层面到结构型：其中服务器客户端模式就是分层模式的典型代表，也是深受程序员喜爱。第二，适配系统型：是一种灵活架构型。它能根据应用平台协议栈的不同而自动的调整结构，能够适应技术和需求的不断变化。第三，SOA型：具有多层结构的架构，是通过合理化现有企业应用的层次来实现企业服务。第四，人机互动型：它在最上层提供界面，用来与用户进行交流。

五、总结

本文通过对Android平台架构和应用程序开发的分析，通过一些实际例子充分体现了Android平台的可用性。Android平台具有完整的架构体系，为开发人员的实际开发提供了十分便捷的环境，而Android平台本身就具有大量使用开源库类。Android和J2ME平台在应用程序运行效果以及虚拟机性能等方面的比较，还需要进一步的研究和探讨做出准确的评价。

参考文献：

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[2]赵亮，张维.基于Android技术的界面设计与研究[J].电脑知识与技术，2009（29）.

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