android运行机制

| |
1236 | 6

安卓运行机制

按照我的理解以及查到的资料，android四层：Linux内核层，系统运行库层，应用框架层，应用层

Linux内核

Android运行在一个Linux内核上，这一层主要是一些驱动等等。

系统运行库层

这一层通过一些C/C++库来为Android系统提供了主要的特性支持。如SQLite库提供了数据库的支持，OpenGL|ES库提供了3D绘图的支持，Webkit库提供了浏览器内核的支持等。 同样在这一层还有Android运行时库，它主要提供了一些核心库，能够允许开发者使用Java语言来编写Android应用。另外Android运行时库中还包含了Dalvik虚拟机，它使得每一个Android应用都能运行在独立的进程当中，并且拥有一个自己的Dalvik虚拟机实例。相较于Java虚拟机，Dalvik是专门为移动设备定制的，它针对手机内存、CPU性能有限等情况做了优化处理。

Dalvik虚拟机

Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的虚拟机。Dalvik虚拟机是Google等厂商合作开发的Android移动设备平台的核心组成部分之一。它可以支持已转换为 .dex（即Dalvik Executable）格式的Java应用程序的运行，.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。Dalvik 经过优化，允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，并且 每一个Dalvik 应用作为一个独立的Linux 进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。

JVM

Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。这就是Java的能够“一次编译，到处运行”的原因。

Dalvik是JVM的一种，java代码要允许，需要在java虚拟机（JVM）上运行，而Dalvik就是一种特殊的虚拟机，来保证apk文件在其上的正确运行。

应用框架层

存在android中的一些框架，提供一些api。

应用层

就是普通的app。

那么根据以上，我可以这样理解，Android就是在linux上利用Dalvik虚拟机来运行app，然后通过各种app的运行来为用户提供服务。

APK运行机制

本质

app的本质是java代码

要编译成一个apk的流程是：

  1. 写一个java文件
  2. 将java文件编译成一个.class文件
  3. 把.class文件转化成dex文件（dex文件在dalvik虚拟机上运行）
  4. 把dex文件打包成一个apk文件
  5. 签名
  6. 对签名后的.apk文件进行对齐处理（说实话这一步我不是很理解，不过应该不重要）

运行过程

apk本质是一个zip压缩包，然后解压完成后就能在其中找到dex文件，通过ClassLoader将.dex文件加载到虚拟机中。

classLoader是一种类加载工具。

文件格式

一个apk的文件结构如下：

AndroidManifest.xml

全局配置文件，里面存放了balabala一大堆的东西，主要包括如下：

AndroidManifest.xml 是每个android程序中必须的文件。它位于整个项目的根目录，描述了package中暴露的组件（activities, services, 等等），他们各自的实现类，各种能被处理的数据和启动位置。 除了能声明程序中的Activities, ContentProviders, Services, 和Intent Receivers,还能指定permissions和instrumentation（安全控制和测试）

res

存放资源文件的目录。

meta-inf

相当于一个信息包，目录中的文件和目录获得Java 2平台的认可与解释，用来配置应用程序、扩展程序、类加载器和服务manifest.mf文件，在用jar打包时自动生成。

classes.dex文件

classes.dex是java源码编译后生成的java字节码文件。但由于Android使用的dalvik虚拟机与标准的java虚拟机是不兼容的，dex文件与class文件相比，不论是文件结构还是opcode都不一样。目前常见的java反编译工具都不能处理dex文件。

resources.arsc

编译后的二进制资源文件。通常本地化、汉化资源存储在该文件文件中。

所以一个app运行的时候，读取AndroidManifest.xml，找到里面的主页面，调用onCreate（）方法，从主页面的代码开始运行。