Android核心库

骑猪看日落 2021-06-26 16:06 424阅读 0赞

*  什么是Android核心库
 *  Android核心库包括哪几部分，有哪些功能？
 *  Android系统API如何实现？
 *  ApiCheck机制的原理
 *  如何使用Android系统自带资源包？

Android运行库分为两个部分，分别是`Dalvik`虚拟机和核心库(`Corelibraries`)。核心库主要用于提供基本的`Java`类库的功能，另外，Android官方提供Java语言供应用开发者开发应用。因此，`Android`向上提供了`Android`应用框架层，而该框架层则需要Android系统`API`来提供接口。

## Android核心库简介 ##

Android应用程序使用Java语言编写，其大部分Java语言基础功能都由Android核心库提供，比如基础数据结构、数学、I/O、工具、数据库、网络等库。其中大部分实现来源于`ApacheHarmony`项目，核心库的具体实现位于`libcore`目录中，Java部分最终会被打包为`core.jar`包，经过安装，最终将被放置在目标文件系统的`system\framework\`目录中，当桌面启动时首先加载，作为Java程序的一个基础包。

`libcore`中的`C/C++`代码被编译为libjavacore.a`在这里插入代码片`静态库，是Java核心库的本地代码。

另外，`libcore`目录中还包括部分测试用例，用来测试Java核心库的基本接口功能实现，在移植Android或者其虚拟机时，也可以使用它们来测试Java核心库的功能。

核心库主要实现了以下Java基础包：

*  Java标准API（java包）
 *  Java扩展API（javax包）
 *  企业和组织提供的Java类库（org包）

注意：Android核心库虽然实现了Java标准部分的大部分内容，但也有部分`API`没有被支持，比如GUI系统的`Swing`等。

## Android系统API ##

Android系统API是基于Android核心库实现的Android系统应用框架层的API，即Android系统构架图中从上开始的第二层，也就是应用开发人员所使用的`android`包。Android的每个包都以`android`开头。

## Android包 ##

android包主要负责向Android应用程序开发人员提供可用的API，其实现位于”framework\\base\\”目录中，其中”framework\\base\\core\\java”包含了大部分API，还有另外一部分API属于Android系统库中的扩展库部分，分别位于：

－framework\base\graphics\java\
    
    －framework\base\media\java\
    
    －framework\base\opengl\java\
    
    －framework\base\wifi\java\
    
    －framework\base\location\java\
    
    …

可以看出，其目录和代码的组织形式都比较类似，各个子目录和文件是根据java包的关系来组织的－文件夹的层次结构表示包和子包，文件名称和Java类的名称一致。比如：`android\app\Activity.java`对应`android.app.activity`类。`android`包的具体实现会通过`JNI`调用本地C＋＋代码。

## Android资源包 ##

在`android`包中除了系统API之外，还包括了部分资源文件，比如图片、多国语言字符串、布局文件等，它们被统一放置在”framework\\base\\core\\res\\”目录中，最终会被编译为`framework-res.apk`包，放置在目标文件系统的”system\\framework\\”目录中。

## ApiCheck机制 ##

android提供了一个`ApiCheck`工具，用来验证经过编译生成的SDK的API是否符合标准，即`ApiCheck`机制。Android对于所有的类和API都分为开放式和不开放式两种，开放式是可供SDK使用的API，反之则为不开放式，也就是我们在源码中看到的加/\*\*\} \*/注解的API，它们都不能被使用。

为了最大限度地保持Android系统的兼容性，ApiCheck机制要求Android代码中所有的API都必须和API描述文件一致，这里所说的描述文件是位于“framework\\base\\api\\”目录中的.xml文件。

打开其中主要的文件`current.xml`可以看到整个文件的内容都包括在`<api>...</api>`标签之间，作为Android的系统API。其中还包含一些其他的标签，如下表所示  
![在这里插入图片描述][20181106131649315.png]

由于数量较多，表中只列举 一些常用的，下面我们 通过一段API实现代码来分析这些标签的使用，代码清单如下所示为`android.app.activity`类实现。

Android.app.activity片段

public class Activity extendsContextThemeWrapper implements LayoutInflater.Factory,Window.Callback, KeyEvent.Callback, OnCreateContextMenuListener,ComponentCallbacks { 
    
    private static final String TAG =“Activity”;
    
    private static final classManagedCursor { 
    
    ManagedCursor(Cursor cursor) { 
    
    mCursor = cursor;
    
    mReleased = false;
    
    mUpdated = false;
    
    }
    
    private final Cursor mCursor;
    
    private boolean mReleased;
    
    private boolean mUpdated;
    
    }
    
    public Activity() { 
    
    ++sInstanceCount;
    
    }
    
    protected void finalize() throwsThrowable { 
    
    super.finalize();
    
    --sInstanceCount;
    
    }
    
    protected void onCreate(BundlesavedInstanceState) { 
    
    mVisibleFromClient=!mWindow.getWindowStyle().getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowNoDisplay,false);
    
    mCalled = true;
    
    }
    
    protected void onPause() { 
    
    mCalled = true;
    
    }
    
    //省略部分...
    
    }

Activity类对应在API描述文件中的内容代码清单如下：

`activity`类的API描述片段

class标签表明类名是`Activity`，其中的`extends`值表示继承自“`android.view.ContextThemeWrapper`”类；几个`implements`标签表明需要实现的一些接口，如`android.content.ComponentCallbacks`等；`constructor`标签说明构造函数为`Activity`，类型为`android.app.Activity`；另外，`method`标签描述了方法`finish`及其相关属性。由于篇幅关系，这里不一一介绍每一个标签的功能，该描述文件将在执行`makeupdate-api`命令时自动生成，但是也需要我们指定被包含的API的路径。这种情况通常用于：当我们加入新的API到`Android`系统中，如果只使用`makeupdate-api`命令则无效，需要在`build\core\pathmap.mk`中将自定义的新API加入进去，再使用更新命令才能生成，如果在一个已有的包中加入新的API，则不需要指定路径，直接使用更新命令即可。

所有的Android系统API和Java标准接口都对应于`AndroidSDK`中的`android.jar`文件。

扩展学习

当然，如果不需要使用Android的`ApiCheck`机制，可以在`build\core\tasks\apicheck.mk`中将其关闭，只需要注释掉”`$(hide)( $(APICHECK) $(4) $(2) $(3) || ($(5); exit38))`”即可(如果没有修改过该文件，则位于35行)。注意：这样做可能会引起兼容性问题。

## 小结 ##

主要介绍了Android的核心库和系统API实现，它们都离不开`JNI`机制。通过`JNI`机制可以把底层的`C／C＋＋`接口暴露给上层的java应用程序框架层，从而使用Android上层可以使用java语言来开发应用程序。各个部分都会存在`JNI`接口，用来将自身的功能提供给上层的java程序。经过这样依次转换，虽然能够实现跨语言，但是效率难免会受到一定的影响，所以Android官方推出了`NDK`，使应用开发人员能够直接使用`C＋＋`语言来编写应用程序。

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