Android系统原理及开发要点详解
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1.1 基础知识

↘ 1.1.1 Android开发系统的由来

OHA(Open Handset Alliance,开放手机联盟)是Google与33家公司联手为Android移动平台系统的发展而组建的一个组织。

Android是目前最流行的手机开发平台,依靠Google的强大开发和媒体资源,Android成为众多手机厂商竞相追逐的对象。

Android是一个包括操作系统、中间件和关键应用的移动设备软件堆。Android系统的Logo是一个机器人,如图1-1所示。

图1-1 Android系统的Logo

Android系统的网站为:http://www.android.com/。基于Android系统的第一款移动电话G1如图1-2所示。

图1-2 Android系统移动电话

↘ 1.1.2 移动电话系统开发模式

移动电话(手机)作为一种消费类电子产品,走进普通民众的生活,已经有20年左右的历史了。移动电话的开发经历了以下几个模式:

传统移动电话的开发;

半开放式移动电话的开发;

全开放式移动电话的开发。

从移动电话开发的历史来看,传统的移动电话开发模式一直是一种主要的形式,其开发模式乃至商业模式一般只有一种,这就是:厂商制作移动电话出售。在这种开发模式中,移动电话的制造厂商制作移动电话,然后以移动电话为产品出售给消费者,这是一种比较简单、常见的商品制造和销售模式。从开发过程来看,移动电话厂商可以使用自己的研发机构,也可以依靠其他公司提供的解决方案(例如MTK的解决方案)来完成移动电话的开发工作。

这种传统的移动电话开发模式目前依然是移动电话开发的主流,其特点是:这样开发出来的移动电话是一个封闭的系统,和普通的产品没有太大的差别。用户只能使用移动电话厂商提供的固定功能,而不能根据需求开发和使用个性化的功能。

随着用户对移动电话系统的自定义需求的增加,移动电话系统的开发走向了开放模式。这种模式事实上是一种半开放式的移动电话开发,它把移动电话的开发过程分成了两个阶段:

厂商制作移动电话出售;

第三方开发移动电话应用。

在这种半开放式的移动电话开发中,厂商依然依靠制造移动电话出售作为主要的盈利模式,但是增加了第三方开发移动电话程序的机会。例如,很多现有的移动电话系统开始支持让用户自己下载和安装程序。例如,J2ME技术以及苹果公司的iPhone可以开发第三方应用,并可以在AppStore(iPhone/iPodtouch的网上软件商店)进行交易。

在这种模式中,需要移动电话厂商支持开放的接口,为第三方应用程序提供在它们的移动电话上运行的可能。这样,移动电话厂商和第三方应用的制作者就可以形成一个互相促进的关系:一方面,第三方应用的制作者可以像开发通常软件一样,开发移动电话应用,获得一定的利润;另一方面,由于具有了众多第三方应用,移动电话也具有了更强大的竞争力,这也促使移动电话的制作厂商倾向于支持第三方应用的移动电话。

上面所说的移动电话的开放模式,还只能说是一种半开放的开发模式,因为在这种开放模式中,第三方应用的接口是开放的,但是移动电话系统本身的开发并不是开放的。

Android的出现,构建了一种新型的移动电话开发模式,这就是一种全开放的移动电话开发模式。Android移动电话不但可以使用第三方应用,而且移动电话系统本身也是开放的,在这种开发模式下:

各厂商在统一开放的平台上开发移动电话;

第三方开发移动电话应用。

Google的Android系统是一个完全开放的系统,也是一个完整的生态系统,它分成了三个有机的组成部分:

Android源代码工程(Android Open Source Project);

Android开发者(Android Developer);

Android市场(Android Market)。

Google的Android网站也是由以上三个部分组成的,如图1-3所示。

图1-3 Android源代码、开发者和市场三者的关系

Android源代码工程包含了Android系统的全部源代码,用于开发移动电话系统。Android开发者包含了Android应用层的接口和开发文档,提供给Android应用程序的开发者。Android市场(Market)与苹果公司的AppStore类似,是Google为Android的程序交易提供的场所,其网址为:http://www.android.com/market/

Android的Market标志如图1-4所示。

图1-4 Android的Market标志

在Android的Market中,开发者上传自己开发的Android应用程序,而使用者在市场上下载这些程序使用,丰富自己的移动电话功能。

以上三个部分是相互依存的,从移动电话的系统软件开发,到移动应用程序的开发,再到应用程序的交易,Android系统是完全开放的。

↘ 1.1.3 未来移动电话的功能及Android的优势

移动电话(Mobile Phone)的原本含义是和固定电话对应的,是一个通信工具,其主要功能是通过移动网络进行通信。然而经过20年的发展,移动电话的功能已经远远超过了语音通信工具的功能。目前,随着3G技术的发展,移动电话正向着智能化的方向迈进,未来的移动电话将成为多种工具的功能载体。

通信工具

移动电话的最基本功能是通信,因此使用运营商提供的通信网络(GSM或者CDMA等)进行语音通话依然是移动电话的最基本功能。除了传统的语音通话功能外,移动电话的短消息(SMS)功能是其较早出现的功能,这个功能也是使用通信网络实现的。作为通信工具的终端,移动电话通常具有个人信息系统管理(PIM)方面的功能,例如电话本等。

网络工具

随着数字业务使用的普遍化,移动电话通常可以作为网络工具使用,这样移动电话可以完成笔记本电脑的部分功能。移动电话在网络方面的主要功能包括浏览器、IM(即时信息)、邮件等,基本包含了网络方面的大部分功能。

媒体播放器

随着多媒体技术的应用,在移动电话上进行音频和视频播放已经成为经常使用的功能。目前用户对于移动电话的媒体播放功能的需求日益增加,例如支持更多的音/视频格式,支持更高分辨率的视频、更流畅的播放,以及和网络结合的流媒体方面的功能。

媒体获取设备

移动电话与媒体获取设备的集成日益增强,利用手机这个贴身设备记录丰富多彩的外部世界的确是一个很有吸引力的功能,目前的移动电话通常都提供了照相机、录音机、摄像机等功能。其中移动电话中照相机的最高分辨率已经成了移动电话最重要的性能指标之一。

多类型的连接设备

移动电话体积小,但是却可以具有多种连接方式,例如USB、红外、无线局域网、蓝牙、GPS等。具有了这些连接方式,可以让移动电话以多种方式和外部交互。

信息感知终端

随着传感器(Sensor)技术的发展,传感器已经可以嵌入到移动电话中。移动电话可以利用速度-加速度、温度、方向等传感器感知外部的信息。根据从外部获取的信息,移动电话同时可以作为集成化的信息感知终端使用,并可以结合移动电话的界面来创建更多的效果。

视频电话

视频电话是综合了多媒体和通信的综合技术,也是3G技术的重要内容。视频电话对系统多方面性能的要求较高,也是3G手机的技术难点。

具有友好和绚丽用户界面的设备

移动电话不仅需要具有实质性的功能,用户界面也是其重要的指标。目前的移动电话界面一方面需要友好,让用户容易学习和操作;另一方面又需要绚丽,具有良好的视觉效果。移动电话的用户界面(GUI)方面的设计,也是其竞争力的重要组成部分。

可以个性化定制的平台

随着移动电话功能的发展,用户的个性化需求也越来越强烈,从比较简单的自定义界面的颜色,到全面自定义手机的功能,同一款移动电话也越来越具有更多的自定义功能用以满足不同用户的需求,增加其竞争力。

概念性产品

随着技术的发展,移动电话用户越来越需要更有品质的产品,未来的移动电话将是一个具有品牌的概念性产品。

Android是一个智能手机的平台,其技术上的优势主要包含以下一些方面:

全开放智能移动电话平台;

多硬件平台的支持;

使用众多的标准化技术;

核心技术完整、统一;

完善的SDK和文档;

完善的辅助开发工具。

由此可见,Android系统各方面的特点和未来智能手机的方向是密切相关的,它也代表并引领目前的技术潮流。