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  • 安卓系统的特性
    2021-06-28 11:40:10

    一、都有哪些版本及特性?

    太低的版本,就不收集了,从4.x 开始主要有:


    - 版本与API

    API Level最初Android版本简称Linux内核版本首次发布日期后续Android版本
    2910QUnknown2019-06-05(Beta 4)
    289P,Pie4.4.107, 4.9.84, and 4.14.422018-08-06
    278.1O,Oreo4.102017-12-05
    268.0O,Oreo4.102017-08-21
    257.1N, Nougat4.4.12016-10-047.1.1、7.1.2
    247.0N,Nougat4.4.12016-08-22
    236.0M, Marshmallow3.18.102015-10-056.0.1
    225.1LOLLIPOP_MR13.16.12015-03-095.1.1
    215.0LOLLIPOP3.16.12014-11-125.0.1、5.0.2
    204.4wKITKAT_WATCH3.102014-06-254.4w.1、4.4w.2
    194.4KITKAT3.102013-10-314.4.1、4.4.2、4.4.3、4.4.4

    - 版本与特性

    版本重要特性
    Android 4.x1.新锁屏界面
    2. 全新Widget排列
    3.更直观的程序文件夹
    4.人脸识别解锁
    5.截屏功能
    6.全新通知栏
    7.语音识别的键盘
    6.浏览器,全新浏览器支持最多16个活动标签页
    Android 5.x1.Material design
    2. 改善通知栏,提升可视化、亲近性、可编辑性
    3.系统由以往的Dalvik模式改为采用ART(Android Runtime)模式
    4. V7中引入CardView和RecycleView等新控件;
    5.支持64位系统
    Android 6.x1.新增运行时权限概念
    2.新增瞌睡模式和待机模式
    3. 移除对Apache HTTP client的支持
    4. Doze电量管理
    Android 7.x1.通知栏快捷回复
    2.加入原生分屏多任务功能,多任务快速切换
    3.VR的支持
    4.引入全新的JIT编译器
    5.安全:更安全的加密模式 ,对单独的文件进行加密
    Android 8.x
    (Android O)
    1.画中画
    2.Notification Dots
    3.自动填充(Auto-Fill)
    4.自适应图标(Adaptive icons)
    5.后台进程限制
    6.运行时权限策略变化
    Android 9.x
    (Android P)
    1.自适应电池
    2.黑暗模式
    3.应用程序操作
    4.应用定时器,可以自由设置程序的使用时限
    5.自适应亮度
    6.切片,可以在使用Google搜索应用搜索应用时看到丰富的数据
    7.辅助功能菜单
    8.更轻松的文本选择
    9.新截图快捷方式,点击Power菜单中的图标可以随时获取屏幕截图
    10.一个新的Home按钮
    11.新的手势导航
    12. 更容易的屏幕旋转
    13.通知信息,令人分心的通知的应用
    14.仪表板,显示你花了多少时间使用手机
    15.通过Wi-FiRTT进行室内导航
    16.改进的DND模式
    17. 锁定模式
    18.改进的消息应用程序,在消息应用程序中查看图像
    19.所有应用都使用HTTPS
    20.媒体面板
    21.ART的改进
    22.157个新的Emojis表情
    23.WindDown,让你更容易入睡
    24.多摄像头支持
    24.Wi-Fi MAC随机化
    Android 10.x
    详情看官网
    1.可折叠设备, 在设备折叠或展开时维持应用状态
    2 5G 的平台支持
    3.通知中的智能回复
    4.深色主题新增,省电
    5.设置面板
    6.共享快捷方式,让用户能够直接跳转到其他应用来共享内容
    7.用户隐私设置
    8.安全性
    9.摄像头和媒体
    10.改进连接性
    11.Android 基础知识 ,ART 优化, 增加一些api
    12. 更新速度更快,代码更新频率更高

    详情特性描述,请点击此连接


    - 其它

    在这里插入图片描述

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  • Android 10系统特性解读

    万次阅读 2019-03-04 12:12:01
    和往年一样,将于今年5月7日举办的谷歌 I/O 19大会上谷歌将发布首版Android Q Beta系统。按照惯例,Android Q Beta并非首个开发者预览版,可能是第二或者第三版,Beta阶段更大意义在于非谷歌系的OEM品牌手机加入,...

    概述

    和往年一样,将于今年5月7日举办的谷歌 I/O 19大会上谷歌将发布首版Android Q Beta系统。按照惯例,Android Q Beta并非首个开发者预览版,可能是第二或者第三版,Beta阶段更大意义在于非谷歌系的OEM品牌手机加入,便于测试和用户尝鲜。至于正式版什么时候发布,按照惯例,会在8月或者9月发布稳定的版本供用户使用。

    根据目前流出的关于 Android Q 新闻,特别是随着Android Q内测系统的泄露,以及对AOSP代码、System UI APK的挖掘,Android Q的很多特性已经曝光。可以预测的是,WPA3加密和5G/5G+肯定会在这次版本中出现,另外一些AOSP代码还涉及:

    1. 限制程序访问剪贴板:安卓系统此前毫无限制的剪贴板功能在Android Q中将纳入监管,目前的代码暗示只有OEM厂商签名的程序才有访问权。
    2. 允许应用程序降级:当对商店更新后的版本后悔时,可以“回到过去”即回滚到旧版。
    3. 限制外部存储访问权:授予程序SD卡读写权限后就可以任意操作卡内的任意文件,Android Q将加以限制,避免用户数据误删或隐私泄露。
    4. 后台程序位置访问功能:此前后台程序不被允许访问位置信息,虽然保护了隐私但对某些程序也造成了困扰,Android Q将加以甄别恢复。

    新特性

    下面的这些内容来自 XDA Developer。他们通过 2019年2月的安全补丁,获得了 Android Q 早起版本相关信息。

    1、 暗黑模式

    Android Q 的暗黑模式和 Android Pie 的暗黑模式不同,在 Android Q 中,暗黑模式适用于任何地方,如果应用不支持暗黑模式,那么系统将自动设置一个暗黑模式。
    在这里插入图片描述

    2、桌面模式

    Android Q 将支持桌面模式,类似三星 Dex 和华为的投影模式。它提供类似一个类似于 PC 的体验,但是远远不能代替 PC。
    在这里插入图片描述

    3、 隐私增强

    Android Q 还将更多地使用 Android Pie 中推出的隐私功能。 在 Android Q中,您可以选择应用程序在后台运行时是否可以访问该位置,感觉跟iOS学的。
    在这里插入图片描述
    此外,当应用程序使用您的位置数据、麦克风或摄像头时,您将在通知栏中看到相应的图标, 它会告诉你哪个应用程序正在使用该权限。
    在这里插入图片描述
    Android Q 中还有一个新的专用隐私页面,它可以显示了您的联系人、短信和其他敏感信息的应用程序的确切数量。

    4、 超级锁定模式

    目前,Android Pie 版本已经有一个锁定模式,可以禁用指纹传感器,可以猜 想的是Android Q 将会有某种超级锁定模式。
    在这里插入图片描述
    泄漏的信息中包括一个“传感器关闭”切换按钮,该按钮将设备置于飞机模式,并禁用手机上的所有传感器。

    5、 屏幕录制

    Android Q 支持屏幕录制,就像 iOS 一样。透过泄漏信息我们发现,Android Q的录屏功能还不完善,可能需要在后面的beta版本中进行修复,可以通过长时间按下“电源”菜单中的“屏幕快照”来开启。
    在这里插入图片描述

    6、 移除 Android Beam

    Android Beam用于在设备之间共享文件,是Android 4.0版本推出的一个功能,不过这个功能基本上没有什么人用,移除了很多人也没什么感觉吧。
    在这里插入图片描述

    7、 运营商锁定

    如果你从运营商那里购买锁定的 Android Q 设备,他们将有能力阻止你使用其他特定运营商的SIM卡。

    8、 面部识别

    XDA 团队发现了一串字符串,这些字符串表明 Android 10 将具有内部面部识别功能。 这意味着谷歌官方支持面部解锁系统。

    9、 限制程序访问剪贴板

    Android Q 包含了名为“READ_CLIPBOARD_IN_BACKGROUND”的新权限。 顾名思义,新的权限将阻止随机的后台应用程序访问剪贴板内容。

    10、 应用程序降级

    当对商店更新后的版本后悔时,可以“回到过去”即回滚到旧版。

    11、新字体、图标形状和提示颜色

    Android Pie的一个特点是能够改变背景主题,泄露的 Android 信息中展示了新的两种新字体,图标形状,如正方形、松鼠、TearDrop,新的提示颜色:黑色、绿色和蓝色。
    在这里插入图片描述

    目前Android Q还没有正式发布,John Wu实现Root所使用的ROM应该是一个早期的内测版本系统。在后续的开发测试过程中,这个系统应该还会得到一定的修补和更新,让我们期待Android Q的到来吧。

    展开全文
  • 安卓9.0系统特性

    千次阅读 2019-09-08 14:44:27
    日前针对Android系统特有的开放式特点,及其所带来的卡顿、运行不流畅问题,谷歌特意研制出最新版Android 9.0,以增强系统的封闭性。于是,网上曝出了很多安卓“抄袭”“模仿”iOS的说法。不过在笔者看来,不管...

                                                  安卓9.0系统新特性

    新特性一:

           日前针对Android系统特有的开放式特点,及其所带来的卡顿、运行不流畅问题,谷歌特意研制出最新版Android 9.0,以增强系统的封闭性。于是,网上曝出了很多安卓“抄袭”“模仿”iOS的说法。不过在笔者看来,不管是不是“抄袭”,谷歌能有这方面的想法,便意味着安卓的未来,也许就不会比苹果的iOS系统差。

    就像iOS系统11.3发布测试,Android 9.0系统预览测试或许也将在本月的14号左右发布。根据此前网络上许多爱好者的发生,我们也提前预料到这次的Android 9.0或许将带给我们同以往安卓系统,完全不同的体验。

    1、适配异形全面屏

    iPhone X的“刘海儿”屏造型初亮相时,网友吐槽“丑哭”。确实,从常规的审美角度来说,“刘海儿”造型的屏幕设计并不美。但是这丝毫不影响它成为各大安卓手机厂商模仿的对象,笔者猜测,原因或许就因为它是苹果设计出来的,毕竟苹果在全球手机行业代表了某种权威。

    所以在今年即将发布的新机型里面,有不少安卓厂商都是异形全面屏设计。而谷歌为了照顾好这一板块,即将面世的Android 9.0系统,自然也要具备适配“刘海儿”屏的功能。

    2、原声支持虹膜识别

    虽然现在很多手机都支持面部识别解锁,但是实话是说,这种技术目前尚不成熟,并不是很安全。而最好的办法还是配合虹膜识别来实现更加安全的面部解锁。日前,XDA的开发者从谷歌提交到开源项目的代码中发现,谷歌正致力于将虹膜识别技术集成到安卓系统当中,Android 9.0或许将会原生支持虹膜识别。

    目前,在安卓手机的阵营中,仅有三星等几款手机支持虹膜识别,一旦Android系统能够原生支持这一功能,相信未来将会有更多的安卓手机支持。

    3、支持手机秒变蓝牙鼠标、键盘

    初见这则功能介绍的时候,笔者也是“大吃一惊”:难道Android 9.0还能这么玩儿?

    早在2014年,高通 CodeAurora 论坛的一位成员层提交过一个增加 Android 设备对 HID 的支持。虽然这个功能在2016年的 Android 系统中测试后,仍被禁用和隐藏。

    不过最新有信息现实,谷歌似乎重新激活了这个功能,并将其添加到了最新的Android 版本中。这意味着未来运行 Android 9.0 的设备将可以将自己变成 HID 设备,比如鼠标,键盘,甚至是游戏手柄都可以。

    4、原生支持夜间主题

    此前Android的黑夜模式曾在安卓6.0的时候出现过,不过遗憾的时,谷歌迟迟没有将其引入正式版。而根据不久前谷歌官方Android Issue Tracker泄露,Android 9.0将有两个新特性,即全局黑夜模式和为具备Always-on display(屏幕常显)功能手机加入原生的天气支持。

    笔者猜测,这或许是因为谷歌考虑到了用户对续航敏感和有关灯玩手机的习惯。

    新特性二:

    室内WIFI定位

    Android P增加了对RTT Wi-Fi协议的支持,以此作为室内定位的基础。 
    在支持硬件支持的Android P设备上,开启定位并且打开WIFI扫描后就可以使用该功能进行定位。应用可以测量与附近支持RTT的Wi-Fi接入点(AP)的距离。设备必须启用位置并启用Wi-Fi扫描(在设置>位置下)。使用这个功能不会连接到WIFI,而且为了保持隐私,只有手机能确定AP到设备的距离,反之则不能。 
    如果设备测量到3个或更多AP的距离,则可以使用多点定位算法来估算最适合这些测量值的设备位置。其结果通常可以精确到1至2米范围。

    //注:该处在2018.3.8的版本中还有bug,WIFI_RTT_RANGING_SERVICE没有添加到@ServiceName标记中
    WifiRttManager wifiRttManager = (WifiRttManager) getSystemService(Context.WIFI_RTT_RANGING_SERVICE);
    RangingRequest.Builder builder = new RangingRequest.Builder();
    builder.addAccessPoint();
    builder.addWifiAwarePeer();
    wifiRttManager.startRanging(builder.build(), () -> {...}, new RangingResultCallback{...});

    该功能API在android.net.wifi.rtt下。

    “刘海”屏幕支持

    Android P 支持了手机屏幕是不规则形状时的获取(主要是应对刘海屏吧)。可以使用类似windowInsets.getDisplayCutout()来获取一些你想要的信息。

    //您可以在自己的View中获取到不应该绘制的部分屏幕
    getRootWindowInsets().getDisplayCutout().getBounds();
    getRootWindowInsets().getDisplayCutout().getSafeInsetBottom();
    getRootWindowInsets().getDisplayCutout().getSafeInsetLeft();
    getRootWindowInsets().getDisplayCutout().getSafeInsetRight();
    getRootWindowInsets().getDisplayCutout().getSafeInsetTop();
    //也可以设置Window的属性
    WindowManager windowManager = (WindowManager) getApplicationContext().getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
    WindowManager.LayoutParams layoutParams = new WindowManager.LayoutParams();
    layoutParams.layoutInDisplayCutoutMode = WindowManager.LayoutParams.LAYOUT_IN_DISPLAY_CUTOUT_MODE_ALWAYS;
    layoutParams.layoutInDisplayCutoutMode = WindowManager.LayoutParams.LAYOUT_IN_DISPLAY_CUTOUT_MODE_DEFAULT;
    layoutParams.layoutInDisplayCutoutMode = WindowManager.LayoutParams.LAYOUT_IN_DISPLAY_CUTOUT_MODE_NEVER;

    通知

    Android P还增加了许多对通知的支持。

    增强体验

    从Android 7.0开始,就优化了Android通知栏的体验。 
    在P当中,又新增了下述功能: 
    支持图像:Android P现在在手机上的消息通知中显示图像。您可以在消息上使用setData()来显示图像。 
    会话参与者的简化支持:新的Notification.Person类用于标记参与聊天的人,包括他们的头像和URI。还有其他的一些API,现在都用Person类作为标志参数而不是CharSequence。

    Notification.Builder builder = new Notification.Builder(this, "a");
    //新的聊天对象
    Notification.Person p = new Notification.Person();
    //在MessagingStyle中用Person代替了以往的CharSequence
    Notification.MessagingStyle messageStyle = new Notification.MessagingStyle(p);
    Notification.MessagingStyle.Message message = new Notification.MessagingStyle.Message("aaa", 100, p);
    //可以显示图像了
    message.setData();
    messageStyle.addMessage(message);
    builder.setStyle(messageStyle);
    Notification notification = builder.build();

    将回复另存为草稿:当用户无意中关闭消息通知时,您的应用可以检索系统发送的EXTRA_REMOTE_INPUT_DRAFT来获取一些信息。 
    确定对话是否是群组对话:您可以使用setGroupConversation()来有目的地将对话标识为群组对话或非群组对话。 
    为意图设置语义动作:setSemanticAction()方法允许您为某个动作提供语义含义,如标记为读取,删除,回复等。 
    SmartReply


    通道设置、广播以及免打扰

    Android O引入了Notification Channels,可让您为要显示的每种类型的通知创建一个用户可自定义的频道。 Android P通过以下更改简化了通知渠道设置: 
    阻止渠道:用户现在可以在应用的通知设置中阻止整组渠道。您可以使用isBlocked()方法来确定某个组何时被阻止,不对被阻止的组发送消息。 
    此外,您的应用可以使用新的getNotificationChannelGroup()方法查询当前渠道设置。 
    新的广播类型:Android系统现在在通知频道和频道组的阻塞状态发生变化时发送广播。拥有被阻止的频道或群组的应用可以监听这些Intent并作出相应的反应。有关这些Intent的更多信息,请参阅NotificationManager参考中更新后的常量列表。有关对广播Intent作出反应的信息,请参阅广播。 
    新的免打扰优先级类别:NotificationManager.Policy有两个新的策略常量:PRIORITY_CATEGORY_ALARMS(按优先级排列)和PRIORITY_CATEGORY_MEDIA_SYSTEM_OTHER(优先排列媒体,系统和游戏声音)


    多相机支持和相机更新

    现在,可以同时从两个或更多的物理摄像头同时获得数据流。在具有双前置或双后置摄像头的设备上,可以实现无法使用单个摄像头实现的功能,例如无缝缩放,散景 ,和立体视觉。 该API还允许您调用合理的或者融合的相机流,以便在两台或更多台相机之间自动切换。 
    相机的其他改进包括新的android.hardware.camera2.params.SessionConfiguration,有助于减少初始捕捉期间的延迟。而Surface共享可让相机客户端处理各种使用情况,而无需停止和启动相机流式传输。 此外还添加了基于显示的闪光灯支持的API。 
    Android P还支持支持deveices上的外部USB / UVC相机


    新的图片解码

    Android P新增了ImageDecoder类,为解码图像提供了一种更优的方法。由此可以用ImageDecoder来替换BitmapFactory和BitmapFactory.Options。更多使用方法请参见官方API。

    String filePath = "test";
    File file = new File(filePath);
    ImageDecoder.Source source = ImageDecoder.createSource(file);
    ImageDecoder.decodeBitmap(source);
    ImageDecoder.decodeDrawable(source, (imageDecoder, imageInfo, source1) -> {
        //裁剪图像
        imageDecoder.setCrop();
        //调整大小
        imageDecoder.setResize();
    });
    BitmapFactory.decodeFile(filePath);

    动画

    Android P引入了一个新的AnimatedImageDrawable类来绘制和显示GIF和WebP动画图像。 AnimatedImageDrawable与AnimatedVectorDrawable类似,因为AnimatedImageDrawable动画也是基于RenderThread工作的。 RenderThread本身在内部使用工作线程进行解码,因此解码不会干扰RenderThread。 这种实现允许您的应用拥有动画图像,而无需管理其更新或干扰应用的UI线程。

    Drawable d = ImageDecoder.decodeDrawable(...);
    if (d instanceof AnimatedImageDrawable) {
        // Prior to start(), the first frame is displayed
        ((AnimatedImageDrawable) d).start();  
    }

    HDR VP9视频,HEIF图像压缩和媒体API

    Android P增加了对HDR VP9 Profile 2的内置支持。

    Android P支持HEIF图像(隔壁IOS在2017年10月推的新的图片编码)编码。 
    Android P还引入了MediaPlayer2。该播放器支持使用DataSourceDesc构建的播放列表。

    MediaPlayer2.create();

    注:笔者对图像/视频编解码方面不甚了了,有兴趣的可以自行参阅API


    JobScheduler中的数据成本敏感度

    在Android P当中,JobScheduler得到了改进,使其能够更好地为用户处理与网络相关的工作,并配合运营商分别提供网络状态信号。 
    Jobs现在可以定义出其估计的数据大小,预取信号,并指定详细的网络要求 - 运营商可以将网络报告为拥塞或不用流量计费的。然后,JobScheduler根据网络状态管理工作。例如,当网络拥塞时,JobScheduler可能推迟大型网络请求。在不用流量计费的的网络上时,JobScheduler可以预读来改进用户体验。


    神经网络API 1.1

    对神经网络API新增了9个功能:Pad, BatchToSpaceND, SpaceToBatchND, Transpose, Strided Slice, Mean, Div, Sub, and Squeeze。


    改进表单自动填充

    Android 8.0(API26)引入了自动填充框架,这使得在应用中填写表单变得更加容易。 Android P引入了自动填充服务并实现了多项改进,以在填写表单时进一步增强用户体验。 有关更多详细信息,请参阅自动填充框架。 
    注:该自动填充框架笔者应是Google服务中的内容,国内用户可能会体验不到(或许有厂商自己的版本)。


    安全增强

    Android P引入了许多新的安全功能,包括统一的指纹验证对话框和敏感交易的高确信度的用户确认。 有关更多详细信息,请参阅安全更新页面。


    Android 备份加密

    Android P支持使用客户端密钥对Android备份进行加密。 这项隐私措施,需要设备的PIN,图案密码或标准密码才能从用户设备备份的数据中恢复数据。 
    要了解有关在Android设备上备份数据的更多信息,请参阅数据备份概述。 
    注:据笔者所知,国内厂商基本都做了自己的备份系统(或者和其他大厂合作),所以没兴趣的同学散了吧。

    展开全文
  • 干货|Android系统定制开发基础篇

    千次阅读 2021-09-30 08:14:48
    Android系统源码内容实在太广,其目录结构也实在庞大,每位开发者也无法做到对每一块都弄明白,工作中接触的也只是其中的一小部分。以下只从宏观上对系统源码的一级目录进行介绍,后续再慢慢完善更细致的内容。 ...

    一、Android源码目录结构

    Android系统源码内容实在太广,其目录结构也实在庞大,每位开发者也无法做到对每一块都弄明白,工作中接触的也只是其中的一小部分。以下只从宏观上对系统源码的一级目录进行介绍,后续再慢慢完善更细致的内容。

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    二、Android虚拟机

    1.Android虚拟机之Dalvik虚拟机

    Android虚拟机的使用,使得Android应用和Linux内核分离,这样做使得Android系统更稳定可靠,比如程序中即使包含恶意代码,也不会直接影响系统文件;也提高了跨平台兼容性。在Android4.4以前的系统中,Android系统均采用Dalvik作为运行Andorid程序的虚拟机,在Android发展中具有举足轻重的地位,而Android5.0及以后的系统使用ART虚拟机取代Dalvik,在性能上做了很大的优化。这里将对这两款虚拟机做一些介绍,主要内容如下:

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    2.Dalvik在Android架构中所处的位置

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    Android系统架构图。从上图可以看到,Dalvik虚拟机在Android Runtime中,在Linux Kernel之上。Android其实就是一个操作系统,其底层基于Linxu Kernel,这一层有许多的驱动程序,主要完成操作系统所具备的功能。Android Runtime,即android的运行环境,我们可以类比于java的jre,即java平台运行时环境。Java程序的开发、编译和运行需要java的核心包(jdk/lib/和jre/lib)支持,然后通过JVM来运行java程序,同样android程序的运行也是如此,Libraries就相当于java的jdk/lib,是开发/编译android程序所需要的库,Android Runtime里面的Core Libraries里就相当于java的jre/lib,是运行android程序所需要的核心库,自然而然,Dalvik虚拟机也就类比于java中的JVM,用于运行android程序。

    3.Dalvik的作用

    Dalvik虚拟机在Android操作系统上虚拟出一个设备,用来运行android 应用程序。Dalvik是apk运行的温床,其作为面向Linux、为嵌入式操作系统特别设计的虚拟机, 主要负责完成对象的生命周期管理、堆栈管理、线程管理、安全及异常管理、垃圾回收等。Dalvik充分利用Linux进程管理的特性,对其进行了面向对象的设计,使得可以同时运行多个程序,而传统的Java程序通常只能运行一个进程,这也是为什么Android不采用JVM的原因之一。在Android中,每一个app进程对应一个Dalvik,多个app进程在运行,就对应多个虚拟机的存在,这样设计的好处就是,当一个应用crash后,只会影响自己所在的dalvik,而不会影响到整个系统,不同的进程之间(即不同的Dalvik之间)通过进程间通信来实现交互。

    4.Dalvik和JVM的区别与联系

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    5.Davik的孵化器Zygote进程

    在Android系统中有个一特殊的虚拟机进程Zygote,他是虚拟机实例的孵化器。它在系统启动的时候就会产生,完成虚拟机的初始化、库的加载、预制类库和初始化操作。如果系统需要一个新的虚拟机实例,他会迅速复制自身,以最快的速度提供给系统。对于一些只读的系统库,所有的虚拟机实例都和Zygote共享一块区域。

    6.Dalvik的致命缺点-拖慢Android系统速度

    Dalvik有个致命的弱点,就是Dalvik虚拟机一直被用户指责为拖慢Android系统运行速度而不如IOS的根源。主要原因如下:

    (1).开发者因素

    (2).运营商因素

    (3).Dalvik运行时机制因素

    在编译Android程序的时候,首先java代码被编译成class文件,然后被java打包工具dx打包成.dex文件,然后.dex文件和资源文件一起被压缩成apk文件。Apk文件其实也是zip格式,只是后缀被修改为apk,读者可以自己解压一个apk试试看。Android应用的安装过程:复制apk安装包到data/app目录下,解压并扫描安装包,把dex文件保存到dalvik-cache目录下,并在data/data目录下创建对应的应用数据目录。这样每次用户点击图标运行android程序时,dalvik虚拟机就会用JIT(Android2.2及以后版本)的方法把dex文件翻译为机器码,然后再执行机器码。虽然Dalvik虚拟机已经被做过很多优化(.dex文件基础上被优化为.odex文件,o表示optimization,“优化”的意思),但因为此种机制的存在,先翻译再执行,所以Android在电量消耗和程序运行流畅程度上一直不太理想。


    Android中/data目录

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    /data/app目录

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    /data/app目录下应用的信息

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    /data/dalvik-cache目录下的内容

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    /data/data目录下应用数据目录,存储对应应用运行中产生的一些数据

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    7.ART虚拟机取代Dalvik虚拟机

    由于Dalvik虚拟机机制的问题,拖慢了android应用的速度。由此,ART(即Android RunTime)虚拟机应运而生,在Android4.4中可以在设置中切换选择Dalvik或ART作为虚拟机,在Android L(5.0)中就直接删除了Dalvik,而全面使用ART。ART在机制上做了优化,可以在第一次安装应用时,字节码就会预编译(即AOT编译:Ahead-of-time)成机器码,使其成为真正的本地应用。在点击桌面的应用图标运行时,无需再翻译字节码,而是直接运行机器码,从而提升了启动速度。另外,ART在英语单词中是“艺术”的意思,可见,ART虚拟机的设计是匠心独运,同时也是被其设计中所高度赞誉的。

    8.Dalvik和ART对.dex文件的处理的对比情况

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    9.ART的优缺点

    优点

    ART的AOT方式相比于Dalvik的JIT方式(Just-In-Time,即时编译,,参见JIT_百度百科),主要由如下的有优势:

    (1).ART抛弃了Dalvik的JIT方式,而采用AOT预编译方式,在安装apk的过程中,将.odex文件(.dex优化后的文件)预编译为二进制机器码,存储在设备中,以后每次启动应用的时候,直接运行机器码,而无需再翻译.odex,这样极大地提高了应用的启动速度。

    (2).每次运行时所做的工作也少了,这样占用了更少的CPU资源,也消耗了更少的电池资源。

    (3).ART也在开发者工具和垃圾回收器上做了改善。

    Dalvik和ART在性能上的对比

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    缺点

    硬币有正反面,ART的预编译,也带来了一定的劣势

    (1).增加了安装时间。在安装的时候需要预编译,无疑增大了安装的工作量,从而增大了安装时间,对于一些大的应用,可能需要几分钟的时间才能安装完。

    (2).需要更多的空间存储预编译后的机器码,无疑占用了更多的存储空间。当然,现在硬件设备更新换代很快,性能也非常好,相比于ART带来的优点,该缺点几乎没什么影响。

    10.Android N对ART的优化

    ART的机制使得apk在安装的时候比较耗时,为了改变这种状态,在Android N(Android7.0)中对此做了优化。Android N实现了一个使用AOT、解释、JIT混合模式的运行环境,这里使用的JIT是改进后的JIT,ART也提供了一种新的、更快的解释器。这种方式在apk安装的过程中不再进行预编译,第一次运行该应用相关程序后,在手机处于idle状态和充电的时候再将运行过的程序编译为机器码并存储在设备中。JIT提供了一套追踪机制来决定哪一部分代码需要在手机idle和充电的时候来编译(即热区域hot method的确定),这个追踪技术被称为Profile Guided Compilation,其工作原理如下:

    (1).应用程序第一次启动的时候,只会通过解释器执行,同时JIT会介入并针对hot methods执行优化工作。代码在执行期间会被分析,分析结果被保存起来,同步输出一种被称为profile information的信息保存到文件中。该文件中记录了需要离线优化的hot methods,影响程序启动速度的Classes,它们主要用于进一步优化程序的启动速度。

    (2).当设备处于idle状态并且在充电,就会进入Profile Guided Compilation服务,使用第一步中的profile information,生成二进制机器码,用于替代原始应用程序的相应部分。

    (3).应用程序在后续启动时,就可以根据实际情况在AOT/JIT/Interpreter中选择最合适的执行方式了。

    通过以上的步骤可以得知,因为有了Profile Guided Compilation,同一app会因为不同的用户行为产生不同的编译结果。

    11.可以概括性地做一个总结:

    第一次运行到某些模块的程序的时候(此次JIT信息不会持久化),产生一个文件来记录这些被执行的程序信息,从而实现了将以往在安装过程中预编译生成机器码的过程,延迟到手机处于idle和充电的时候来完成,最终实现既能避免漫长的安装等待,又不影响程序启动速度,还节约了空间(因为有些功能程序一直不被使用,就不需要编译为机器码占用空间),cpu资源,电池资源等的目的。 

    三、Android系统架构和源码的联系

    Android虚拟机、Android的系统架构,其实在Native Libraries层和Linux Kernel层之间还有一层HAL层,即Hardware Abstract Layer,硬件抽象层。

    Android源码官网中Android系统架构图

    https://source.android.google.cn/

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    对于Android系统架构每一层,Android源码结构中都有相关目录与之对应。下图展示了在Android源码一级目录中,各框架层和部分目录的对应关系:

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    理解Android系统结构和Android系统源码的对应关系,有助于帮助咱们理解Anroid系统源码。当然这幅思维导图中只介绍了源码一级目录和系统架构的对应关系,深入各个目录,每个系统架构层还可以找到很多源码与之对应,读者可以再深入研究研究。与此同时,同一个目录下的源码,也可能涉及多个系统架构层的内容,比如frameworks层中就有frameworks/base/packages/SystemUI这个目录,众所周知,SystemUI是一款系统App,是属于应用层的。所以,对某个目录的对应的系统架构层,也不能一概而论。

    Android源码阅读工具介绍

    https://source.android.google.cn/http://androidxref.com/http://aospxref.com/

    查看并选择系统版本

    进入首页后,可以看到Google发布的各个系统版本,按照发布时间排序,包括版本别名,版本号,内核号等

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    源码查找主界面功能点

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    搜索条件的解锁及使用

    进行全文搜索,属于模糊查询,忽略大小写,会匹配所有的单词、字符串、标识符以及数字等,包括注释在内。如下图所示,为全文搜索“Activity”的结果,也显示了所在文件的路径,可以点击进入对应的文件。

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    Android系统所有版本
    https://www.androidos.net.cn/sourcecode
    
    Android Kernel系统所有版本
    https://www.androidos.net.cn/sourcecode
    
    Android系统核心服务
    https://www.androidos.net.cn/androidservice
    
    https://download.mokeedev.com/
    https://wiki.lineageos.org/devices/
    
    https://github.com/MoKee
    https://github.com/LineageOS

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