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Android 系统概览

本篇内容主要目的在从整体上了解Android 庞大的系统架构，根据系统架构中的不同模块和分层找到和梳理一条学习路径，这样能更好的切入到不同的模块学习，直到最后全部打通。

接下来我们从两个角度来分析

下面这张图是Android官方提供的一张Android系统的预览图。

从上面这个图中我们可以知道，Android系统一共有5部分组成，他们分别是

从纵向层级架构的角度来看，我们了解了android系统经典5层结构，他们如垒砖一般纵向堆叠在一起。但是其实每一层都包含了大量的子模块子系统，并不能体现出Android整个系统的内部架构、运行机理，以及各个模块之间是如何衔接与配合工作的。接下来借鉴了gityuan总结的一张系统进程图，从系统进程的角度来看Android系统的工作原理。

Loader层：引导kernel启动

Kernel层： Android内核空间

Native层：进入用户空间

Framework层：给app层提供api以及系统服务,

App层：各种各样的应用程序apk

参考文献：

相关问答

Q1: Android进阶 - 视图层级实时分析

在App运行过程中，我们的视图层级可能会由于用户的操作一直在发生改变，甚至可能会有一些出乎预料的变化，本文将会介绍如何进行Android视图实时分析，分析View的视图层级及属性变化。

首先，笔者先来一个简单的Demo实例。我们使用Android Studio新建一个Empty Android工程，跑一下程序，界面如下图所示：

接下来，我们要对视图层级进行分析，但分析之前先给各位介绍两个视图分析工具。

1. Android SDK 中 tools 包下的 hierarchyviewer ，最终展现的视图效果如下：

2. Android Studio 也有自带的视图分析工具 Layout Inspector（布局检查器） ,打开方式如下图所示：

可以看到Layout Inspector最右侧的属性栏可以查看每一个View的所附带的属性及属性值。

从根视图开始分析视图层级，如下图所示：

DecorView的第一个子View（LinearLayout）, 如下图所示：

DecorView的第二个子View（View）,如下图所示：

DecorView的第三个子View（View）,如下图所示：

至此，DecorView的最外层View全部分析完毕。

接下来，分析DecorView的第一个子View(LinearLayout)，如下图所示：

ViewStub的属性信息，如下图所示：

FrameLayout的属性信息，如下图所示：

接下来，继续分析FrameLayout的子View，如下图所示：

ContentFrameLayout的视图属性，如下图所示：

ActionBarContainer的视图属性，如下图所示：

不过，还有个问题需要提醒一下，不同机型，不同系统主题设置生成的视图结构可能会不一样，举两个例子：

例一：笔者把使用的模拟器换成自己的手机（360N5 Android 6.0.1），运行后视图布局如下:

可以看到笔者的手机是没有NavigationBar(底部导航栏)的。

例二：笔者把Activity的主题"Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar"换成无标题栏主题"Theme.AppCompat.Light.NoActionBar" ，运行后视图布局如下：

可以看到视图结构与我们之前分析的相比，发生了一些变化。

最后，还有个细节给各位补充下： Layout Inspector 只能分析出Android Studio当前 “正在运行的APP” 的视图布局结构，其他应用的视图布局结构是无法显示的。

如果我们想要分析一个第三方应用（如：微信、QQ）的视图结构可以使用 Android Device Monitor(安卓设备监视器) ，具体打开步骤如下图所示：

以QQ为例，我们先打开手机QQ，显示出QQ主界面，然后按照下图的 "红色圈选" ,依次点击,当前的视图结构就出来了，但是相比于 Layout Inspector 工具，视图属性信息提供的较少...

视图层级分析到此结束，有时间再补篇源码，分析一下布局加载的流程。

写这篇文章的时候被IOS同事嘲讽了，它们吐槽Android的视图分析工具太渣，最后对比看了下，Android的视图分析工具确实没有IOS的高大上......╮(╯▽╰)╭

最后，秀一下IOS的视图分析工具 Reveal ，如下图所示：

Q2: Android 内核分析 bindler

上一次说了android的启动原理，这次说下android的进程间的通信。

linux 本身是提供了通信机制的。大概有7种左右。然后但是为什么android不用。反而要自己搞一套。主要分析到2个方面: 安全性和性能。因为前期的移动手机性能不高。还有就是绕开Linux内核的开源限制。

总结就是----避免内核空间到数据接受端的直接的数据拷贝；数据接受端接收数据的时候，由于数据大小不确定，要么分配一个很大的空间装数据，要么动态扩容；两种方式都有问题；Binder使用mmap直接把接受端的内存映射到内存空间，避免了数据的直接拷贝；另外通过data_buffer等方式让数据仅包含定长的消息头，解决了接受端内存分配的问题.

android内部的进程间的通信都是通过binlder 来实现的。这个是很重要的一点。

我们面试问道的 aild Content Provider 调用拨打电话 Intent跳转其底层都是调用的bindler机制.

关于binlder的运行原理我只写一个大概。

在其底层的Linux中 /etc/bindler/ 有这个c 文件就是binlder 的程序文件了。其内部是采用的引用计数器来为何对象。要知道我们的bindler是支持多进程。如何一个service端要对应多个客户端也就是说要实现多对多。在看内部源码的时候我发现其内部是用2个红黑树来维持一个service 对专门提供一个客户端调用。如果还有其他的客户端调用就在生成一个servicebindler 对象来提供调用然后根据内存管理的引用计数器来回收掉不需要的servicebindler对象。

如果你想深究我推荐这个

Q3: Android UI 布局分析三大工具

一： HierarchyView

老牌分析工具，在早期的SDK中是有快捷方式的，新版的找不到快捷方式了，后来找了很久才找到入口

首先找到Android Device Monitor

可以进入到sdk的安装目录下从tools目录下点击monitor.bat 启动 Android Device Monitor

然后找到下图红框位置点击 HierarchyView 按钮就可以打开如果没有HierarchyView 按钮就点击DDMS按钮左边的更多按钮，里面会列出来HierarchyView 按钮

HierarchyView 最大的好处是以这种结构树图的方式展示ViewTree 能够一目了然的看清结构，并且可以评估绘制时间

但是在新的android版本里面 HierarchyView会提示找不到Service 遇到这种情况参照如下文章解决

二：UI Automator

比较常见的工具，在很长一段时间内，找不到HierarchyView用的就是他，但是这个工具不是很好用，有时候显示的层级也不准，可能是我不太会用

入口如下图