Android开发未来的出路何在-优快云博客

本文概述了Android系统从1.0到10.0的重要里程碑，探讨了系统演进、关键技术和挑战，如碎片化问题、跨平台技术（如Flutter）、以及开发者工具（如热修复和插件化）。作者还分享了Android开发的学习资源，强调了NDK和音视频开发的重要性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

关于Android的面试，可以参考我之前的文章：
Android开发初级中级高级怎么划分
 史上最全的Android面试题集锦

从Android 1.0版本诞生至今，Android已经走过了10余年，这一路走来Android遇到哪些问题？大版本升级朝着什么方向演进？Android的未来如何？

Android发展历程

先来看看Android系统的发展过程，从2008年发布Android 1.0系统，到2019年发布的Android 10.0系统，Android延续着每年发布新系统的频率。每年Android都会带来很多的系特性，特别是最近几年，随着Android对底层系统的优化，Android和iOS的差距越来越小。

下面我们来看一下Android发布重要时间节点。

2003年10月，Andy Rubin团队创办Android公司；
2005年8月，谷歌收购Android公司，Andy Rubin担任谷歌工程部副总裁继续负责Android项目；
2008年9月，谷歌正式发布Android 1.0系统；
2011年1月，Android系统设备的用户总数达到了1.35亿，成为智能手机领域占有量第一的系统；
2011年8月，Android手机占据全球智能机市场48%份额，并在亚太地区市场占据统治地位，终结了Symbian系统的霸主地位，跃居全球第一；
2012年1月，谷歌Android Market已有10万开发者，推出超过40万应用；
2013年11月，Android 4.4正式发布，系统更智能、UI更现代；
2013年到2018年，这个阶段安卓进入飞速发展期，被升级的有摄像头、内存、机身、芯片等，原来的3.5寸小屏已退出历史舞台，全面屏、刘海屏、水滴屏已成为当下主流屏幕方案。

系统演进

不管是什么系统，必然会面临多个版本的迭代。作为目前最流行的移动操作系统之一，Android系统也历经10余年的迭代和更新，在用户体验、流畅性、续航、安全、隐私、机器学习等方面都取得较大的改进。下图演示了Android每个版本的更新情况。
在这里插入图片描述图中是每个大版本中最具代表性的特征标记在图中，并不代表着该版本全部特征，同样专项计划也不是只在某一个版本执行，比如续航和性能优化，每一个版本都在持续改进中，Treble计划也一直在迭代至今。下面，我们来看一下Android历个版本的更新情况。

Android 1.0到Android 4.0，系统各项功能和特性迭代到一个较完善的阶段。

Android 4.1系统，Google开展了黄油计划（Project Butter），为了让Android系统摆脱UI交互上的严重滞后感，希望能像“黄油”一样顺滑。核心原理是系统框架中的渲染和动画统一采用垂直同步技术(VSYNC)，以及三重缓冲技术(Triple Buffer)，让滑动、翻页等操作更加一致与顺滑。

Android 4.4系统，Google开展了瘦身计划（Project Svelte），力求降低安卓系统的内存使用，解决低端机型升级难的问题，让Android 4.4可正常运行在所有Android手机，从而减少安卓系统继续碎片化。UI设计上，支持新的“沉浸式模式”，用户界面由过去的黑色与蓝色为主的色调转向带有透明度的浅色系，视觉语言变得更加明亮与现代化。

Android 5.0系统，Google开展了伏特计划（Project Volta），力求提升续航能力，这方面Google落后于业界厂商，厂商直面用户对续航尤为迫切，往往系统资源管控更为严格。另外，系统采用全新的ART，抛弃Dalvik虚拟机，大幅提升运行效率。UI设计上，使用全新的扁平化Material Design设计风格，更加清新与质感的设计，统一Android设备的外观和使用体验。

Android 6.0系统，Google引入新的运行时权限，让用户能够更好地了解和控制权限；引入了Doze模式，进一步提升电池续航能力。UI设计上，新增夜间模式，大幅改进通知栏，让通知更简洁。

Android 7.0系统，引入新的JIT编译器，对AOT编译器的补充，可节省存储空间和加快更新速度；进一步优化Doze唤醒机制；UI设计上，支持分屏功能。

Android 8.0系统，Google开展了计划（Project Treble），重新架构Android，将安卓系统框架与Vendor层解耦，力求彻底解决安卓碎片化这一老大难的问题，这是安卓系统架构最大的变化。系统层面加强对后台服务、广播、位置的管控限制。UI设计上，改进通知栏，智能文本选择和自动填充功能。

Android 9.0系统，引入神经网络API，采用机器学习的思路来预测用户使用习惯来做省电优化，继续强化Treble计划；文件系统(sdcardf/F2FS)持续提升；私有API的限制进一步规范化Android生态，强化隐私和安全，硬件安全性模块以及统一生物识别身份验证界面。 UI设计上，新的手势导航，加强支持刘海屏，UI搜索界面使用到机器学习，AI正在逐步强化Android系统。

Android 10.0系统，Google开展了主线计划（Project Mainline），相关模块（Modules）不允许厂商直接修改，只能由Google应用商店来更新升级，强化用户隐私、系统安全与兼容性，支持脸部生物识别。

Android系统架构

不管Android系统如何升级，但是Android的整体架构是基本没有改变的，即从上到下可以分为应用程序层、应用框架层、系统运行库层和Linux内核层，如下图所示。
在这里插入图片描述

1，应用程序层

顶层中有所有的Android应用程序，包括通讯录、浏览器等，你写的应用程序也被安装在这层；所有的的应用程序都是使用Java语言编写的。

2，应用框架层

这一层主要提供构建应用程序是可能用到的各种API，Android自带的一些核心应用就是使用这些API完成的，开发者也可以通过使用API来构建自己的应用程序。

活动管理者（Activity Manager）：控制应用程序生命周期和活动栈的所有方面
内容提供器（Content Providers）：允许程序之间发布和分享数据。
资源管理器（Resource Manager）：提供对非代码嵌入资源的访问，如字符串、颜色设置和用户界面布局。
通知管理器（Notification Manager）：允许应用程序显示对话框或者通知给用户
视图系统（View System）：一个可拓展的视图集合，用于创建应用程序用户界面

3，系统运行库层

程序库

Android包含一些C/C++库，这些库能被Android系统中不同的组件使用。他们通过Android应用程序框架为开发者提供服务，以下是一些核心库：

系统C库（libc）:一个从BSD继承来的标准C系统函数库，他是专门为基于embedded linux的设备定制的媒体库（Media Framework）：基于Packet Video opencore; 该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制，同时支持静态图像文件。编码格式包括 MPEG4。H264、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG。
Surface Manager：对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的无缝融合。
SGL：底层的2D图形引擎。
3D libraries：基于OpenFLES1.0 APLs实现，该库可以使用硬件3D加速或者使用高度优化3D软加速。
FreeType：位图（bitmap）和矢量（vector）字体显示。
SQLite：一个对于所有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库引擎。

Android运行库

Android包括了一个核心库，该核心库提供了Java编程语言核心库的大多数功能。

每一个Android应用程序都在它自己的进程中运行，都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。Dalvik被设计成一个设备可以同时高效地运行多个虚拟系统。Dalvik虚拟机执行（.dex）的Dalvik可执行文件，该个税文件针对小内存使用做了优化。同时虚拟机是基于寄存器的，所有的类都经由java编译器编译，然后通过SDK中的”dx”工具转化成 .dex格式由虚拟机执行

Dalvik虚拟机依赖于linux内核的一些功能，比如线程机制和底层内存管理机制。

4，Linux内核层

Android系统基于Linux2.6内核，这一层为Android设备各种硬件提供了底层驱动，如显示驱动，音频驱动，照相机驱动，蓝牙驱动，WIFI驱动，电源管理等

Android系统碎片化

Android历经10余年的迭代，在流畅性、内存、续航、安全、隐私等方面都取得很大的进步，但Android系统的碎片化一直是痛点问题，带来不一致的用户体验。

Android的开放性，是其长久发展的主要原因，让大多数的厂商都选择Android系统，但开放性的背后是碎片化，从Android诞生至今问题就一直存在，Google一直在努力从技术角度来解决碎片化问题。从Android 8.0提出Treble项目，重新架构系统将system与vendor解耦合，用于加快Android新版本的适配，效果并不明显，Google继续在后续的Android P以及Android Q一直在不遗余力地持续完善Treble项目，力争加快系统升级速度。

在这里插入图片描述
Android系统碎片化，让安全、隐私问题存在风险，且存在体验不一致性问题，但老版本手机的OTA维护升级对厂商来说成本是昂贵的，Ｇoogle感觉到对Android系统掌控力度不足，要想彻底改变，除非不让各大厂商定制化，这势必导致Android手机完全同质化，手机厂商就没法玩了，等于自掘坟墓，Google肯定不会这么干。于是，Google在Android 10.0提出了”Project Mainline“，将对隐私、安全、兼容性造成重大影响的少数模块独立成module，每个module打包成APEX格式（一种类似于APK的新格式），由Google通过应用商店定期来升级，从而保证低版本的手机不会因为碎片化而得不到隐私、安全与兼容性的更新。

这些module是由Google维护的主线，各大厂商只能跟Google沟通并将代码upstream到AOSP主线。Google花费了大量的人力在努力完善并推行Mainline，Google希望统一管控的机制，厂商希望最大的自由定制空间，这是一场有趣的角逐，笔者跟团队一起跟Google协商落地module的落地计划，最终将某些module影响较大模块争取Android 11再上线，Mainline更新机制如下图。

在这里插入图片描述

Android应用开发演进

Android系统离不开各App来提供丰富的功能，下面再来说一说应用开发涉及的一些技术演进。

移动端跨平台技术

从最开始以Cordova为基础(依赖于WebView)的Hybrid混合开发技术，到React Native的桥接（将JS转为Native）的技术，再到最新的Flutter技术，都说明现在移动端在多端开发中的尝试。
Flutter是Google发布的全新的移动跨平台UI框架，渲染引擎依靠跨平台的Skia图形库来实现，依赖系统的只有图形绘制相关的接口，可以在最大程度上保证不同平台、不同设备的体验一致性，逻辑处理使用Dart语言，执行效率比JavaScript高。另外，Google内部正在开发的另一个操作系统Fuchsia的UI layer采用的是Flutter，也就是说Flutter天然可以支持Android、IOS以及未来的Fuchsia。在大前端方向，对于跨平台开发中一直在不断迭代中寻找更好、更优的解决方案，目前来看Flutter还是更有优势。

跨平台相关的内容可以参考：移动跨平台技术方案总结

应用架构

所谓软件架构（Software Architecture），是指软件开发过程中涉及的一系列抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计，软件架构是构建计算机软件系统的理论基础。在Android开发中，先后提出了MVC、MVP和MVVM等软件架构模式，这些软件架构模式为Android项目开发提供了理论基础。

MVC模式（Model–view–controller）但Activity类过于臃肿，为解决这个问题，有了MVP（Model–view–presenter），presenter不仅要操作数据，而且要更新view；再到MVVM（Model-View-ViewModel）解决了MVP大量的手动View和Model同步的问题，提供双向绑定机制。

热修复与插件化

所谓热修复，指的是为了修复线上问题而提出的修补方案，程序修补过程无需重新发版！热修复的主要应用场景是为了让用户无感得修复线上缺陷，比如Tinker，Andfix，Sophix等。
插件化则是为了减少模块耦合，可减少主程序的规模，可按需加载，比如DroidPlugin，OpenAtlas等。关于各个热修复与插件化的细节不再展开，这里就说一点，Android 7.0对Native的NDK的调用限制是手铐，尤其是Android 9.0对Java层SDK的调用限制就是脚铐，那么对于Android应用想再搞插件化之类的黑科技便是带着脚手铐跳舞，能跳但舞姿可能不太美观。

关于热修复可以参考：
Android热修复技术总结
 Android 热修复框架比较

自我介绍一下，小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

深知大多数初中级Android工程师，想要提升技能，往往是自己摸索成长或者是报班学习，但对于培训机构动则近万的学费，着实压力不小。自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！

因此收集整理了一份《2024年Android移动开发全套学习资料》，初衷也很简单，就是希望能够帮助到想自学提升又不知道该从何学起的朋友，同时减轻大家的负担。

既有适合小白学习的零基础资料，也有适合3年以上经验的小伙伴深入学习提升的进阶课程，基本涵盖了95%以上Android开发知识点，真正体系化！

由于文件比较大，这里只是将部分目录截图出来，每个节点里面都包含大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、讲解视频，并且会持续更新！

如果你觉得这些内容对你有帮助，可以扫码获取！！（备注：Android）

结语

现在随着短视频，抖音，快手的流行NDK模块开发也显得越发重要，需要这块人才的企业也越来越多，随之学习这块的人也变多了，音视频的开发，往往是比较难的，而这个比较难的技术就是NDK里面的技术。
音视频/高清大图片/人工智能/直播/抖音等等这年与用户最紧密，与我们生活最相关的技术一直都在寻找最终的技术落地平台，以前是windows系统，而现在则是移动系统了，移动系统中又是以Android占比绝大部分为前提，所以AndroidNDK技术已经是我们必备技能了。
要学习好NDK，其中的关于C/C++，jni，Linux基础都是需要学习的，除此之外，音视频的编解码技术，流媒体协议，ffmpeg这些都是音视频开发必备技能，而且
OpenCV/OpenGl/这些又是图像处理必备知识，下面这些我都是当年自己搜集的资料和做的一些图，因为当年我就感觉视频这块会是一个大的趋势。所以提前做了一些准备。现在拿出来分享给大家。