Android架构研究以及应用初探-政大资科系-国立政治大学.doc

Android 架構研究以及應用初探 張家豪, 徐志浩 國立政治大學 資訊科學系 d9704, d9603@cs.nccu.eud.tw 中文摘要 本文章針對目前極具爭議的行動開放式架構：Android，討論其目前整體架構的設計說明，這架構基本上是透過一種參考式架構的設計，制定好將來想要發展在這種架構上的廠商有一基本的架構規範可以遵循，這種開放式的參考架構跟傳統如Java SDK有一決定性的不同，他並不限定你實作的方式以及語言（理想上來說），只需遵循標準的介面，就可以跟目前所有已開發的其他模組軟硬體廠商共同推動此種架構，進而共同推動這種架構的最佳應用硬體的體現：G-Phone。以下章節首先說明整個事件的由來始末，第二段將解構Android的架構及功能，之後章節說明實際使用Android開發的方法及案例，最後對於Android的未來展望作為結論。 關鍵詞：Android、G-Phone 緣由與目的 Google 雖然未如原本預期推出了以硬體為主的google phone, 但是在08年問世的開放式手機平台架構 Android以及代工的GPhone，卻可能影響整個行動以及手機產業。因為他不但提供了一整套的作業系統將打破過往MS mobile, Symbian獨大的局面，更直接提供所需開發的軟體發展套件及相關程式以及服務比賽的活動，快速帶動使用GPhone的相關風潮，目前幾乎所有手機大廠都宣稱製造此種手當中。同時，Google 更使用了本身強大的產業地位，號召了整個手機製造價值鏈的許多關鍵廠商，組成了開放手機聯盟(Open Handset Alliance)，企圖透過實質的規格討論以及策略合作，讓GPhone往後的發展更為穩定，有固定的相關團體組織共同為它的發展性背書[4]。 Google此種作為，最直接的衝擊就是提供了目前行動電話相關服務製造商以及資訊服務商，一個開放的且低成本的開發選擇；並且讓以往讓人覺得有門檻的行動服務開發，比較貼近一般網頁程式的撰寫方式，總體來說將帶動網路的行動應用跟發展更為蓬勃。 既然Android如同明日之星的崛起，那對於它目前架構的了解，以及整體開發的實際掌握，對於投身資訊開發及研究的技術人員以及資科相關的學生，了解它的架構以及優缺點也就相當重要，這些內容將在以下章節說明。 Android架構與組成 Android 的組成可以用以下關鍵的特點說明： Application framework：提供可重覆使用及改寫的元件管理框架 Dalvik virtual machine：提供給行動裝置一個最佳化過的Java虛擬機器 Integrated browser：基於一個WebKit引擎開放源碼的瀏灠器，針對行動情境做過輕量化及最佳化。 Optimized graphics：最佳化過的繪圖函式庫，包含了SGL的2D繪圖函式庫及基於OpenGL ES 1.0規範的3D繪圖函式庫 SQLite：一個結構化的資料庫系統 Media support：多媒體影音格式支援包含了MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG,GIF GSM：GSM手機的通話能力其實必須在硬體電路層次實現，軟體層次無法實現，只是Android平台要求必須要有GSM通話能力，此項功效特點與其說是特點，不如說是訂立出最低的硬體要求規範。 Bluetooth,EDGE,3G,and WiFi,Camera,GPS,compass,and accelerometer：同GSM它必需由實際硬體決定是否支援 Rich development environment：包含了裝置模擬器,除錯工具,記憶體及效能評估分析工具及讓Eclipse IDE支援Android專案的外掛程式。 但是以比較結構化的方式來看它，則以以下的Stack最具代表性[1]：  圖1.1 Google Android Software Stack 對於所謂的Software Stack就是規劃認為所有未來的應用程式開發，皆應該遵循以上的軟體定義區塊各盡其職，針對Software Stack的不同色塊，進行各自的定位說明： Application Android出貨時整套的基礎應用程式可供使用 包含有：電子郵件程式，短訊程式，日曆，地圖，瀏覽器，通訊程式…等等 所有的應用程式皆必需以Java的程式語言撰寫 Application Framework: 統一的應用程式標準介面，這個應用程式框架的架構是可以很容易的去重覆使用各個原件。這樣子的統一機制，有助於開發者去改寫自己新 的軟體原件。 主要框架說明： Views System：用來建構一個應用程式的基本原件，包含了有lists,grids,text boxes,buttons,甚至是一個嵌入式的瀏覽器。 Con