Android架构和特征

千呼万唤始出来,犹抱琵琶半遮。 -- 《琵琶行》

虽贵为富二代,但Android要是没任何可圈点的地方,开不过70迈,在玲琅满目的手机平台竞争中,充其量也就做几个俯卧撑打一桶酱油,然后被落的远远的。说到底,出来混,靠的还是技术。


架构

从SDK文档中,偷来一幅Android平台的 架构图,如上。在整个架构最底层红彤彤的部分,是 Linux Kernel在移动平台的一个移植,它隐藏了硬件、网络等相关的细节,为上层提供了一个相对纯洁的统一接口。除非要做的是Android到不同设备的移植工作,否则对于大部分普通开发者而言,基本上是远观而不必亵玩的。Google一直强调,Android的底层实现异常NB,可移植性超强,暂没有功夫研读,实属遗憾。

靠上一层,是一些 核心的和扩展的类库,它们都是原生的C++实现。在这一层,你可以看到很多熟悉的面孔,一如SQLite、WebKit、OpenGL,开源的力量与贡献由此可见。如果,该层类库需要被上层函数调用,就必须要通过 JNI的导出相应的接口函数,否则就只能在层次内部自个把玩。

也是在这一层次上,还有为上层Java程序服务的 运行时。 Dalvik虚拟机,是Android的Java虚拟机,之所以不采用J2ME的虚拟机,一方面是因为J2ME的设计是为了低端机器而优化,而Dalvik则是为了高端一些的机器进行优化,提供更好的性能。另一方面,从商业角度来看,必须绕开J2ME虚拟机,Android才能彻底解放,想怎么开源就怎么开源,不再需要考虑License的问题。

再往上,终于有Java出没了。首先是 框架层,这里包含所有开发所用的SDK类库,另外还有一些未公开接口的类库和实现,它们是整个Android平台核心机制的体现。

而在最上面,就是 应用层了,系统的一些应用和第三方开发的所有应用都是位于这个层次上,也许要纠结两者的差别,就是系统应用会用一些隐藏的类,而第三方的应用,总是基于SDK提供的东西来搞。

一般来说,Android开发,就是在SDK的基础上,吭哧吭哧用Java写应用。但自从有了NDK,一切有了写小变化。NDK的出现意味着,最上面应用层的内容,可以穿越Java部署的框架层,直接和底层暴露出来的,或者自行开发的C++库直接对话,当然在这些库中需要包含JNI的接口。

人说,这就不是Android也可以用C++开发应用么,但其实,这样的说法不够确切,纯C++应用,是无法被接受的。因为在Android中,大量的核心机制部署在框架层,它们都是用Java实现的,比如控件库,Activity的调度之类的。因此,没了界面,没了调度,还是只用C++做类库比较合适,否则一切都乱了套了。

特征

基于这样的架构,Android有很多的设计显得很有意思。纵览整个SDK和核心机制的设计,工整漂亮,是Android给人的第一感觉。为了说明这一点,找一个反面教材是很有必要的,Symbian同学毫无悬念的担当这个伟岸的角色。

写Symbian程序,感觉就像是在玩一个猜谜游戏。哪怕你是一个Symbian老手,当需要用到Symbian中某块陌生功能的时候,你可能依然束手无策。你往往需要猜并反复找寻,在这里我需要使用哪一种奇巧淫技呢,是该臆想某些事件,还是应该用一个神秘的UID寻找某个特定应用,诸如此类。

而做Android应用的时候,就像是做高考模拟试题,题看上去不一样,解答模式摸清楚,就一通百通,一了百了。监听某个系统事件,查一下SDK就好;访问某个应用的数据,看看它有没有提供Content Provider就可以。所有的一切,都是按套路出牌,只要你了解了套路,再陌生的牌也可以看得懂,出的顺。人说武林高手,都应该是无招胜有招,而一个好的应用框架,也应该做到举重若轻,可触类旁通。

而Android框架最文采飞扬的一点,就是引入了 Mash-Up的思想。所谓Mash-Up,就是把写应用搞成搭积木,要出效果的时候,东家一块西家一块现场拼起来就好。这里面关键有两点,一个是 模块化,另一个就是 动态性。所谓模块化,就是一个应用的功能要明确的被封成一个个边界清晰的功能点,每一个功能点都像是一个黑盒,由预先定义的规则描述出其交互方式;而动态性,就是这些独立的模块能够在运行的时候,按照需求描述,连接在一起,共同完成某项更大的功能。在这两点上,Android都做得非常出色。


站在可Mash-Up构造应用这一点去看其他的一些Android中的核心功能设计,就显得很有章可循了。比如为什么要把文件私有化,为什么要让进程被托管,等等(当然也可以站在别的角度看出不同的效果,视角不同,视野自然不同...)。



在UI机制方面,Android也有很不错的表现。它采取xml格式的资源文件,描述所有界面相关的内容。资源文件不是什么新东西了,xml格式也是老调重弹,但可贵的是Android做的更为的丰富和彻底,基本把界面相关的逻辑,全部从代码中剥离到了资源文件中,和Symbian那四不像的资源文件相比,真是强大了不知多少倍了。