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Android Develop 2013 SWUST CS EMBEDED LAB第一章 Android 简介-走进神秘的Android世界董万利 Dong wanliEMAIL: 本章学习目标:了解智能手机的了解智能手机的发展展历史史了解各种手机操作系了解各种手机操作系统了解开放手机了解开放手机联盟的目的、盟的目的、组成和性成和性质掌握掌握Android的特征的特征掌握掌握Android平台的体系平台的体系结构构2 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14EMAIL: 手机1902年,由一个年,由一个“内森内森斯塔布菲尔德斯塔布菲尔德”的美国人在肯的美国人在肯塔基州默里的乡下住宅内制成了第一个无线电话装置;塔基州默里的乡下住宅内制成了第一个无线电话装置;1973年由摩托罗拉公司工程技术员年由摩托罗拉公司工程技术员“马丁马丁库帕库帕”发明发明了民用的手机,所以了民用的手机,所以“马丁马丁库帕库帕”被称为现代手机之被称为现代手机之父。父。内森斯塔布菲尔德 马丁库帕 2024/7/14 2013 SWUST CS EMBEDED LAB3EMAIL: 手机网络1G网络:模拟通讯网络网络:模拟通讯网络;“大哥大大哥大”2G网络:数字通讯网络网络:数字通讯网络;GSM、CDMA、小灵通等、小灵通等3G网络:处理图象、视频流的方便的访问国际互联网;网络:处理图象、视频流的方便的访问国际互联网;WCDMA等等4G网络:网络:能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术相上下的技术产品。产品。2024/7/14 2013 SWUST CS EMBEDED LAB4EMAIL: 智能手机有如下几个主要的特点 用户可以方便的接入互联网;用户可以方便的接入互联网;可以具备可以具备PDA设备的诸多功能,例如:日程管理、多媒设备的诸多功能,例如:日程管理、多媒体播放等功能;体播放等功能;具备独立的手机操作系统,可以由用户根据自己的需要具备独立的手机操作系统,可以由用户根据自己的需要任意扩充更多的第三方应用程序。任意扩充更多的第三方应用程序。2024/7/14 2013 SWUST CS EMBEDED LAB5EMAIL: 手机操作系统 在早期的手机内部是没有在早期的手机内部是没有智能智能操作系操作系统的,所有的的,所有的软件都是由手机生件都是由手机生产商在商在设计时所定制的,因此手机在所定制的,因此手机在设计完成后基本是没有完成后基本是没有扩展功能的。展功能的。后期的手机后期的手机为了提高手机的可了提高手机的可扩展性,使用了展性,使用了专为移移动设备开开发的操作的操作系系统,使用者可以根据需要安装不同,使用者可以根据需要安装不同类型的型的软件。件。操作系操作系统对于手机的硬件配置要求于手机的硬件配置要求较高,所高,所产生的硬件成本和操作系生的硬件成本和操作系统成本使手机的售价明成本使手机的售价明显高于不使用操作系高于不使用操作系统的手机。的手机。6 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14EMAIL: 手机操作系统分类 手机上的操作系手机上的操作系统主要包括以下几种主要包括以下几种:AndroidiPhoneOSWindows MobileWindows Phone 7Symbian黑莓PalmOSLinux 7 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14EMAIL: 手机操作系统-Android名字来源于科幻小名字来源于科幻小说未来夏娃未来夏娃由谷歌由谷歌发布的开源手机系布的开源手机系统第一个完全定制、免第一个完全定制、免费、开放的手机平台、开放的手机平台使用使用Java语言开言开发较好的可移植性好的可移植性手机、平板电脑、电视2011年第一季度,年第一季度,Android在全球的市在全球的市场份份额首次超首次超过塞班系塞班系统,跃居全球第一。居全球第一。2012年年11月数据月数据显示,示,Android占据全球智能手占据全球智能手机操作系机操作系统市市场76%的份的份额,中国市,中国市场占有占有率率为90%8 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14EMAIL: 手机操作系统-AndroidAndroid最早最早是由安迪是由安迪罗宾(罗宾(AndyRubin)创办,随后在)创办,随后在2007年年的时候被的时候被Google公司的创始人佩奇并进行了收购,而后公司的创始人佩奇并进行了收购,而后Google公公司凭借着司凭借着Android操作系统在智能手机上取得了巨大的操作系统在智能手机上取得了巨大的成功。成功。9 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14EMAIL: 手机操作系统-iOS由苹果公司开由苹果公司开发的操作系的操作系统iOS的系的系统构架构架核心操作系统层、核心服务层、媒体层和可轻触层多点触摸操作是多点触摸操作是iOS的用的用户界面界面基基础10 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14EMAIL: Android VS iOS11 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14No.比较比较iOS(Iphone手机)手机)Android1开发平台Apple Mac OS不局限于操作系统2开发工具XcodeEclipse3开发语言Objective CJava4兼容性封闭操作系统,由Apple制定,兼容性高Google规定出硬件标准,由不同的厂商进行手机的研发,由于厂商众多,所以兼容性低5UI交互界面主要依靠触屏完成需要触屏和按键同时操作6显示风格统一的视觉规范和分辨率视觉规范由厂商决定,屏幕分辨率繁多EMAIL: 手机操作系统-Windows Mobile由微由微软公司推出的移公司推出的移动设备操操作系作系统硬件配置高、耗硬件配置高、耗电量大、量大、电池池续航航时间短、硬件成本高短、硬件成本高WindowsMobile系列包括系列包括:Pocket PCSmartphonePortable Media Center12 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14EMAIL: 2010年年10月月发布移布移动设备操作操作系系统“方格子方格子”用用户界面界面集成了集成了XboxLive游游戏、社交网社交网站和站和Zune音音乐功能功能与与WindowsMobile不兼容不兼容13 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14手机操作系统-Windows Phone 7EMAIL: 加拿大加拿大RIM公司推出的一公司推出的一种移种移动操作系操作系统特色是支持特色是支持电子子邮件推送件推送功能功能主要主要针对商商务应用,具有用,具有很高的安全性和可靠性很高的安全性和可靠性14 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14手机操作系统-BlackBerryEMAIL: 由由塞班公司塞班公司开开发和和维护,后被,后被诺基基亚收收购实时多任多任务的的32位操作系位操作系统功耗低、内存占用少、功耗低、内存占用少、应用界用界面框架灵活面框架灵活不开放核心代不开放核心代码,但公开,但公开API文文档档诺基基亚最最终决定放弃决定放弃Symbian系系统15 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14手机操作系统-SymbianEMAIL: 由由3Com公司的公司的PalmComputing部部门开开发32位嵌入式操作系位嵌入式操作系统针对移移动设备设计,所占的内,所占的内存小存小操作界面采用触控式操作界面采用触控式存在一些不足存在一些不足不具有录音和MP3播放功能16 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14手机操作系统-PalmOSEMAIL: 由由计算机算机Linux操作系操作系统演演变而而来来开放源代开放源代码,降低手机的降低手机的软件件成本成本第三方第三方应用用丰富丰富有一些先天不足有一些先天不足入门难度高熟悉其开发环境的工程师少集成开发环境较差17 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14手机操作系统-LinuxEMAIL: 开放手机开放手机联盟(盟(OpenHandsetAlliance,OHA)由由谷歌公司于谷歌公司于2007年年发起的一个全球性的起的一个全球性的联盟盟组织,成立成立时包含包含34家家联盟成盟成员,现在已在已经增加到增加到82家家联盟盟组织的目的目标研发移动设备的新技术,用以大幅削减移动设备开发与推广成本通过联盟各个合作方的努力,建立了移动通信领域新的合作环境,促进了创新移动设备的开发,创造了目前移动平台实现的用户体验18 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14开放手机联盟EMAIL: 开放手机开放手机联盟成盟成员(初期(初期34个成个成员-目前目前82个)个)电信运营商半导体芯片商手机硬件制造商软件厂商商品化公司19 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14开放手机联盟EMAIL: 电信运信运营商:中国移商:中国移动通信、通信、KDDI(日本)、(日本)、NTTDoCoMo(日本)、(日本)、SprintNextel(美国)、(美国)、T-Mobile(美国)、(美国)、Telecom(意大利)、中国(意大利)、中国联通、通、Softbank(日本)、(日本)、Telefonica(西班牙)和(西班牙)和Vodafone(英国)(英国)20 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14 开放手机联盟EMAIL: 半半导体芯片商:体芯片商:Audience(美国)、(美国)、AKM(日本)、(日本)、ARM(英国)、(英国)、AtherosCommunications(美国)、(美国)、Broadcom(美国)、(美国)、Intel(美国)、(美国)、Marvell(美国)、(美国)、nVIDIA(美国)、(美国)、Qualcomm(美国)、(美国)、SiRF(美国)、(美国)、Synaptics(美国)、(美国)、ST-Ericsson(意大利、法国和瑞典)(意大利、法国和瑞典)和和TexasInstruments(美国)(美国)21 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14 开放手机联盟EMAIL: 手机硬件制造商:手机硬件制造商:Acer(中国台湾)、(中国台湾)、华硕华硕(中国台(中国台湾)、湾)、Garmin(中国台湾)、宏达(中国台湾)、宏达电电(中国台湾)、(中国台湾)、LG(韩韩国)、三星(国)、三星(韩韩国)、国)、华为华为(中国)、摩托(中国)、摩托罗罗拉(美国)、索尼拉(美国)、索尼爱爱立信(日本和瑞典)和立信(日本和瑞典)和东东芝(日芝(日本)本)22 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14 开放手机联盟EMAIL: 软件厂商:件厂商:AscenderCorp(美国)、(美国)、eBay(美国)、谷(美国)、谷歌(美国)、歌(美国)、LivingImage(日本)、(日本)、NuanceCommunications(美国)、(美国)、Myraid(瑞士)、(瑞士)、Omron(日本)、(日本)、PacketVideo(美国)、(美国)、SkyPop(美(美国)、国)、Svox(瑞士)和(瑞士)和SONiVOX(美国)(美国)23 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14 开放手机联盟EMAIL: 商品化公司:商品化公司:AplixCorporation(日本)、(日本)、NoserEngineering(瑞士)、(瑞士)、Borqs(中国)、(中国)、TAT-TheAstonishing(瑞典)、(瑞典)、TelecaAB(瑞典)和(瑞典)和WindRiver(美国)(美国)24 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14 开放手机联盟EMAIL: 在内存和在内存和进程管理方面,程管理方面,Android具有自己的运行具有自己的运行时和虚和虚拟机。机。Android为了保证高优先级进程运行和正在与用户交互进程的响应速度,允许停止或终止正在运行的低优先级进程,以释放被占用的系统资源Android进程的优先级并不是固定的,而是根据进程是否在前台或是否与用户交互而不断变化的Android为组件定义了生命周期,并统一进行管理和控制25 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android的主要特征EMAIL: 在界面在界面设计上,提供了丰富的界面控件上,提供了丰富的界面控件加快了用户界面的开发速度,保证了Android平台上的程序界面的一致性Android将界面设计与程序逻辑分离,使用XML文件对界面布局进行描述,有利于界面的修改和维护Android提供提供轻量量级的的进程程间通通讯机制机制Intent,使用跨,使用跨进程程组件通信和件通信和发送系送系统级广播成广播成为可能可能Android提供了提供了Service作作为无用无用户界面、界面、长时间后台后台运行的运行的组件件Service无需用户干预,可以长时间、稳定的运行,可为应用程序提供特定的后台功能26 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android的主要特征EMAIL: Android支持高效、快速的数据存支持高效、快速的数据存储方式:方式:SharedPreferences、文件存储轻量级关系数据库SQLite为了便于跨了便于跨进程共享数据,程共享数据,Android提供了通用的共提供了通用的共享数据接口享数据接口ContentProvider可以无需了解数据源、路径的情况下,对共享数据进行查询、添加、删除和更新等操作27 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android的主要特征EMAIL: Android支持位置服支持位置服务和地和地图应用用可以通过SDK提供的API直接获取当前的位置,追踪设备的移动路线,或设定敏感区域可以将Google地图嵌入到Android应用程序中,实现地理信息可视化开发Android支持支持Widget插件插件可在开发桌面应用,实现比较常见的一些桌面小工具,或在主屏上显示重要的信息。AndroidNDK支持使用本地代支持使用本地代码(C或或C+)开)开发应用程序的部分核用程序的部分核心模心模块提高了程序的运行效率有助于增加Android开发的灵活性28 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android的主要特征EMAIL: 29 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/141、Linux内核2、中间件层3、程序框架层4、应用程序层 Android的体系结构EMAIL: Linux3.0内核内核硬件和其他硬件和其他软件堆件堆层之之间的一个抽象隔离的一个抽象隔离层提供安全机制、内存管理、提供安全机制、内存管理、进程管理、网程管理、网络协议堆堆栈、和和驱动程序等程序等30 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android体系结构-Linux 内核EMAIL: 由函数由函数库和和Android运行运行时构成构成函数库,主要提供一组基于C/C+的函数库Surface Manager,支持显示子系统的访问,提供应用程序与2D、3D图像层的平滑连接Media Framework,实现音视频的播放和录制功能SQLite,轻量级的关系数据库引擎OpenGL ES,基于3D图像加速FreeType,位图与矢量字体渲染WebKit,Web浏览器引擎SGL,2D图像引擎SSL,数据加密与安全传输的函数库Libc,标准C运行库,Linux系统中底层应用程序开发接口31 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android体系结构-中间件层EMAIL: Android运行运行时核心库,提供Android系统的特有函数功能和Java语 言函数功能Dalvik虚拟机,是经过优化的多实例虚拟机,基于寄存器架构设计,实现基于Linux内核的线程管理和底层内存管理,采用专用的Dalvik可执行格式(.dex),该格式适合内存和处理器速度受限的系统32 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android体系结构-中间件层EMAIL: 提供提供Android平台基本的管理功能和平台基本的管理功能和组件重用机制件重用机制Activity Manager,管理应用程序的生命周期Windows Manager,启动应用程序的窗体Content Provider,共享私有数据,实现跨进程的数据访问Package Manager,管理安装在Android系统内的应用程序33 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android体系结构-应用程序框架EMAIL: Teleghony Manager,管理与拨打和接听电话的相关功能Resource Manager,允许应用程序使用非代码资源Location Manager,管理与地图相关的服务功能Notification Manager,允许应用程序在状态栏中显示提示信息34 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android体系结构-应用程序框架EMAIL: 提供一系列的核心提供一系列的核心应用程序用程序包括包括电子子邮件客件客户端、端、浏览器、通器、通讯录和日和日历等等35 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14Android体系结构-应用程序EMAIL: 1.简述六种主流的手机操作系述六种主流的手机操作系统的特点。的特点。2.简述述Android平台的特征。平台的特征。3.描述描述Android平台体系平台体系结构的构的层次划分,并次划分,并说明各个明各个层次次的作用。的作用。36 2013 SWUST CS EMBEDED LAB2024/7/14习题
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