《移动终端开放平台—Android》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动终端开放平台—Android（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、信息通信技术50移动终端开放平台Android摘 要 首先对Android平台的发展历程、架构以及特征做了简要介绍，然后结合目前发展状况预期Android平台的发展趋势，对研究面向终端消费市场的开放平台具有现实意义。关键词 Android；架构；特征；发展趋势刘仙艳 南京邮电大学 南京 210003引言为更好满足终端用户的需求，手机操作系统和应用软件开发者从未停止创新与前进的脚步。从最初只支持单一语音通信功能的模拟制式手机，到支持彩信业务、FM调频广播、上网业务等多功能服务的数字手机，再到支持人机友好交互界面、随意装卸应用程序的智能手机。而Google公司在2007年11月发布的基于Linux
2、系统的智能手机平台Android，更是掀起了智能手机领域新一轮热潮。这个针对移动终端所开发的平台，已经大举攻占了智能手机市场。2010年6月4日，市场调查及研究企业尼尔森公司公布的研究报告显示，2009年第四季度及2010年第一季度中，苹果iPhone手机操作系统占据全球市场份额的28%，而Google Android手机操作系统仅占据9%1。2010年第三季度，根据Gartner发布的报告，Android设备占全球智能手机市场的25.5%2，成为第二大智能手机系统。2011年第一季度，Gartner带来了手机市场份额的调查报告，Android在2011年第一季度占领智能手机系统老大的位置，G
3、oogle拥有36%3的市场份额。以上关于Android手机操作系统不断攀升的数据，证明了Android平台作为一个开源系统的价值与潜力，为自由、开放的移动终端平台树立了榜样。Android究竟怎样成为手机通信的宠儿，其发展趋势又如何,本文对此做出详细分析。1 Android平台简介随着手机价格日益下降，手机软件平台成本所占比例越来越大。为推动手机更加物美价廉，Google主持开发了Android平台，希望提供一个免费、自由、开放、功能强大的手机操作系统4。Android平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，囊括移动电话工作所需的全部软件；同时，Android平台的显著特点在于它是一
4、个开放的体系架构，具有非常好的开发和调试环境，为广大开发者提供了条件，又有利于平台自身发展；因此，Android是真正意义上的为移动终端打造的开放性综合平台。1.1 Android发展历程Android本意指“机器人”，2003年由Andy Rubin(现任Google工程副总裁)创建，2005被Google公司收购。2007年11月，Google正式发布Android操作系统并联合34家厂商成立了“开放手机联盟” ，开启了手机操作系统新时代。2008年9月，首款基于Android操作系统的Dream G1手机诞生，标志Android 1.0时代的开始。2009年，基于Android 1.5的
5、Hero G3第一次为Android平台引入了Adobe Flash，成为最受欢迎的机型。2011年2月，Google发布了专用于平板电脑的Android 3.0 Honeycomb系统，这是首个基于Android的平板电脑专用操作系统。与此同时，随着众多厂商加盟支持，Android机型越来越多，市场占有率越来越高，甚至出现爆发式增长。短短的三年时间，Android能够迅速成长为移动终端平台的巨头，Android平台本身的特性起到了决定性作用。研究与开发2011 04511.2 Android平台的架构Android平台的架构层次分明，见图15。1）应用程序。负责与用户之间的交互，是一系列用J
6、ava语言编写的核心应用程序，包括通讯录、浏览器、E-mail客户端、短信程序、日历、地图等。用户也可自行下载甚至开发所需应用程序。2）应用程序框架。提供安全约束，Android系统中应用程序在遵守框架安全限制的情况下可以发布功能，并可使其它应用程序调用该功能。应用程序的构建模式被设计成简单的可重用的组件，用户使用同样的机制来置换组件达到组件重用的目的。3）函数库。一整套C/C+函数库，服务于应用程序组件。部分核心库如下：标准C函数库、多媒体库、浏览器引擎、2D、3D图形库、外观管理器和SQLite引擎等。4）Android Runtime。Android是基于Linux的平台，每一个Andr
7、oid应用程序运行于独立的进程里，该进程是一个Dalvik虚拟机的实例，Dalvik被设计成单一设备可有效使用多个虚拟机。5）Linux内核。Android系统平台基于优化了的Linux内核提供的核心系统服务，如安全性、存储器管理、进程管理、网络堆叠、电源管理与驱动程序(USB、显示屏等)等。由图1可见，整个Android平台可分为四大层，各分层包含多个独立组件完成不同功能，Android在各组件与层之间订出标准接口。因此Android系统酷似堆积木，开发者和用户完全可以依功能需求添加不同软件或硬件组件整合成不同产品，开发和应用丰富的移动设备功能。1.3 Android应用程序组件一些独立的组
8、件通过名为manifest的工程捆绑在一起，相互协调构成一个Android应用程序。在manifest中，有一个mainfest.xml配置文件，这个配置文件描述了每一个组件以及组件的作用。下面介绍六个基本组件，它们是构成Android应用程序的基石。1）Activity。Activity是Android最基本的应用程序组件。任何一个Android应用程序都可以看作一组任务，这里每一个任务就可以称作一个Activity6。比如短消息是一个应用程序，里面的新建短信界面、新建彩信界面、删除短信界面等就是Activity。由此可见，在应用程序中，一个Activity通常就是一个单独的屏幕，用于呈现数
9、据和与用户进行交互。2）Service。应用程序中的“幕后工作者”，相当于没有界面的Activity，因此Service组件运行时不可见，常用来执行一些需要持续运行的处理。以读者熟悉的音乐播放器为例，在一个音乐播放器程序中有多个Activity，比如歌曲的选择、播放等。如果用户想导航到其它屏幕(比如短消息)，要保持之前选择的音乐继续播放，音乐播放器程序就必须启动一个Service，在后台保持音乐的不断播放。这是因为音乐播放器里没有“后台播放”这个Activity。3）Content Provider。Android应用程序使用文件、SQL数据库等存储系统来保存数据，而使用Content Pro
10、vider来实现不同应用之间的数据共享。每个应用程序的Content Provider提供了一套标准的访问接口，以便各应用程序之间对数据进行读取、保存等操作。4）Intent。当某个或某些组件要执行某操作时，Intent就是此操作的抽象描述，主要描述操作和操作对应的数据，此外，还描述一些附加属性，比如目标组件的名称、数据类型等。通俗的说，Intent就是告诉系统“某人将要怎样做某事”。系统收到此描述后，负责找到对应的目标来执行适当的行为。5）Broadcast Receiver。在Android中，应用程序会通过Broadcast Receiver组件来监听符合条件的Intent。每一个Bro
11、adcast Receiver都可以接收一种或若?图1 Android平台的架构Research & Development信息通信技术52干种Intent作为触发事件，当Broadcast Receiver被触发后，会自动启动相应程序对收到的Intent做出响应。6）Notification。在不中断当前Activity的情况下，Notification用来提示用户。例如，当设备收到来电或短消息时，它通过闪光，发声，显示图标等来提醒用户。Notification是Service或Broadcast Receiver获得用户注意的首选方式。需要注意的是，并不是每个Android应用程序都必须由
12、以上六种组件构成，有时采用其中几种就可组合成应用程序。但是，描述组件及组件功能的manifest.xml配置文件是必需的。2 Android平台的特征作为短时间内风靡全球的智能手机操作系统，Android平台的最大特征就是开源和免费。这两个主要特征引发了IT与通信界的集体狂欢，无论是终端制造商、运营商，甚至互联网企业，都相信可以借此复制苹果iPhone的成功，摩托罗拉、LG、三星、联想、中兴、华为、酷派等公司纷纷投靠Android麾下7。此外，Android的以下特征也不可小觑：1）网络化。Android将网络化演绎到了极致。2008年9月第一款HTC的G1就能充分体现这一趋势，除了支持Gma
13、il、Gtalk、Google Maps等Google服务外，还支持Google Android Market软件市场(类似于iPhone的APP Store)、MSN、YAHOO即时通讯功能8。Android平台支持的网络服务，使得Android手机可以看做一款放在手中的移动接入因特网终端。用户看中某款应用，点击安装按钮就可以直接安装到手机之中。2）订制化的ROM。因为Android操作系统是开源的，许多第三方应用可以帮助Android平台向用户提供更多的高级功能，用户可以广泛使用这些功能并加以定制。无论是CyanogenMod还是MIUI ROM，用户都可以自由享受Android平台带来的
14、便捷。通过启动器，用户就可以进行大量系统级的调整9，而这些调整是其它平台所无法轻易提供的。3）集成的浏览器。Android系统中的浏览器是基于开源的浏览器引擎WebKit。Webkit代码简洁，结构合理，有利于开发。另外Webkit浏览器引擎具有消耗内存资源少，运行效率高等优点。目前使用WebKit引擎的浏览器主要有Safari，Midori，Epiphany等。4）支持蓝牙、Wi-Fi、GPS等应用。手机的蓝牙、Wi-Fi、GPS等时尚功能吸引了广大用户的眼球，Android平台全面支持这些应用功能。当然，要实现这些功能，必须有相应的硬件支持。5）自动化。Android最强大的应用之一便是T
15、asker，它是系统增强型软件，有众多系统状态可控制。通过适当的指令，Tasker可以开启用户手机中的多数设置，让Android手机进化成“超级电话”，而这些在其它平台上都是无法实现的。6）强大的开发环境。Android平台上的应用程序都是用Java来开发的。由于Android需要编译出自己的字节码文件10，所以利用标准的EClipse开发的Java应用程序不能运行在Android系统中。为了解决这个问题，Android开发工具插件被开发出来，且被集成到Eclipse环境中。另外，还可以通过Android虚拟设备以及调试工具来辅助开发应用程序。总之，Android平台结合了Linux系统和Ja
16、va开发语言，具有极大的开放性和兼容性，既能促进技术(包括平台自身)的创新，又有助于降低开发成本，还有利于运营商方便地制定特色化的产品。3 Android平台的发展趋势2011年5月14日，微软亚洲研究院常务副院长赵峰在2011CCF青年精英大会上表示，未来计算科学创新的机会主要在三个方面：一是云计算，在庞大的数据中心内有海量的数据，需要大规模、分布式的计算，怎么把处理办法和其他方法加在一起，有巨大的创新空间；二是智能终端，“云”再好最后还是要把服务放到用户手中，所以需要把终端智能化，终端现在有个人电脑、移动平台、智能手机，创新的空间在于人机之间的交互、硬件加速等方面；第三是物联网，物联网是把智能终端和云结合在一起的非常好的领域，只有智能终端和云计研究与开发2011 0453算巧妙地无缝结合，物理世界和数据世界当中的信息才会无缝的联结在一起11。上面这段话，和Android平台的发展趋势不谋而合。首先，随着当今用户对移动终端的各种需求(如应用处理需求、提升内存
