今天看筆試題的時候，遇到了關于Android架構的問題，之前看筆試題的時候也去了解過，只是沒有做更詳細的筆記，于是現在準備在簡書上做一下遇到的筆試題目的筆記，以方便以后的復習。

老版：4層架構
Android的系統構架層一共有4層，由下而上分別是：Linux內核層，Android系統運行層，Android應用框架層，Android應用層。

之前在牛客網刷筆試題目的時候，也遇到了這樣的一道題，結果答案是5層，于是去網上找，發現4層架構是老版本的了，新的版本添加了一個，硬件抽象層 ，原因是由于制作手機的工廠不愿意分享源碼導致

新版：5層架構
由下而上分別是：Linux內核層，硬件抽象層，Android系統運行層，Android應用框架層，Android應用層

以下是官方公布的標準架構圖：

1000px-Android-System-Architecture.svg.png

Linux內核層：Android以Linux操作系統內核為基礎，借助Linux內核服務實現硬件設備驅動，進程和內存管理，網絡協議棧，電源管理，無線通信等核心功能。Android4.0版本之前基于Linux2.6系列內核，4.0及之后的版本使用更新的Linux3.X內核，并且兩個開源項目開始有了互通。Linux3.3內核中正式包括一些Android代碼，可以直接引導進入Android。Linux3.4將會增添電源管理等更多功能，以增加與Android的硬件兼容性，使Android在更多設備上得到支持

硬件抽象層：它是對硬件設備的具體實現加以抽象。HAL沒有在Android官方系統架構圖中標明。鑒于許多硬件設備廠商不希望公開其設備驅動的源代碼，如果能將android的應用框架層與linux系統內核的設備驅動隔離，使應用程序框架的開發盡量獨立于具體的驅動程序，則android將減少對Linux內核的依賴。HAL由此而生，它是對Linux內核驅動程序進行的封裝，將硬件抽象化，屏蔽掉了底層的實現細節。HAL規定了一套應用層對硬件層讀寫和配置的統一接口，本質上就是將硬件的驅動分為用戶空間和內核空間兩個層面；Linux內核驅動程序運行于內核空間，硬件抽象層運行于用戶空間。

Android系統運行層：它位于Linux內核層之上的系統運行庫層是應用程序框架的支撐，為Android系統中的各個組件提供服務。Android系統運行層由系統類庫和Android運行時構成。
1.系統類庫
系統類庫大部分由C/C++編寫，所提供的功能通過Android應用程序框架為開發者所使用，主要的系統類庫及說明如下表：

圖片.png

除上表列舉的主要系統類庫之外，Android NDK（Native Development Kit），即Android原生庫，也十分重要。NDK為開發者提供了直接使用Android系統資源，并采用C或C++語言編寫程序的接口。因此，第三方應用程序可以不依賴于Dalvik虛擬機進行開發。實際上，NDK提供了一系列從C或C++生成原生代碼所需要的工具，為開發者快速開發C或C++的動態庫提供方便，并能自動將生成的動態庫和java應用程序一起打包成應用程序包文件，即.apk文件。
注意，使用原生庫無法訪問應用框架層API，兼容性可能無法保障。而且從安全性角度考慮，Android原生庫用非類型安全的程序語言C,C++編寫，更容易產生安全漏洞，原生庫的缺陷（bug）也可能更容易直接影響應用程序的安全性。

2.Android運行時
核心庫：核心庫提供了Java5 se API的多數功能，并提供Android的核心API，如android.os，android.net，android.media等。
Dalvik虛擬機：Dalvik虛擬機是基于apache的java虛擬機，并被改進以適應低內存，低處理器速度的移動設備環境。Dalvik虛擬機依賴于Linux內核，實現進程隔離與線程調試管理，安全和異常管理，垃圾回收等重要功能。

本質而言，Dalvik虛擬機并非傳統意義上的java虛擬機（JVM）。Dalvik虛擬機不僅不按照Java虛擬機的規范來實現，而且兩者不兼容。

圖片.png

（從android4.4開始就出現了ART（android runtime），但是這個ART并不是指這一節的主題，而是一種用來代替Dalvik的新型運行環境。當然在4.4的正式環境中用的還是Dalvik，真正開始用ART取代Dalvik是從android5.0開始的。）

另外補充一點sdk和ndk的關系：

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很顯然地，ndk可以通過native code跨過使用dalvik runtime,直接調用到android內核資源，而sdk則需要在dalvik runtime環境下才能調用到內核資源。然而兩者并不是各司其職，各不相關。android提供了JNI(java native interface)使兩者可以進行相互調用和通信。

Android應用程序框架層：
用程序框架層提供開發Android應用程序所需的一系列類庫，使開發人員可以進行快速的應用程序開發，方便重用組件，也可以通過繼承實現個性化的擴展。具體包括的模塊如表：

圖片.png

Android應用層：
Android平臺的應用層上包括各類與用戶直接交互的應用程序，或由java語言編寫的運行于后臺的服務程序。例如，智能手機上實現的常見基本功能 程序，諸如SMS短信，電話撥號，圖片瀏覽器，日歷，游戲，地圖，web瀏覽器等程序，以及開發人員開發的其他應用程序。