Android平台架构及特性

1.概述

Android系统的底层建立在Linux系统之上，采用软件叠层（software stack，使得层与层之间相互分离）的方式进行构建。其本质就是在标准的Linux系统上增加了Java虚拟机Dalvik，并在Dalvik虚拟机上搭建了一个JAVA application framework，所有的应用程序都是基于Java的application framework之上。

2.Android系统的体系结构

Android运行时由两部分组成：Android核心库集和Dalvik虚拟机。其中核心库集提供了Java语言核心库所能使用的绝大部分功能，而虚拟机则负责运行Android应用程序。每个Android应用程序都运行在单独的Dalvik虚拟机内。

3.activity生命周期流程图

onCreate(Bundle savedInstanceState)：创建activity时调用，还以Bundle的形式提供对以前存储的任何状态的访问。

onStart()：activity变为在屏幕上对用户可见时调用。

onResume()：activity开始与用户交互时调用。

onPause()：activity被暂停或收回CPU和其他资源时调用，该方法用于保存活动状态的。

onStop()：activity被停止并转为不可见阶段及后续的生命周期事件时调用。

onRestart()：重新启动activity时被调用。该活动仍在栈中，而不是启动新的活动。

onDestroy()：activity被完全从系统内存中移除时调用。

4.android与ios运行机制上有哪些不同？

（1）ios是“伪后台”，所谓的“后台驻留”并不是指“执行中的程序”，而是“最近使用过的程序”。如果你一个一个去清楚“后台驻留”的程序，就像是一笔一笔删除浏览记录中的项目一样，是没有太大意义的。一般来说，在你按下Home键后，本来的程式就会退到背景，如果它有额外的背景执行作业，超过10分钟还是会被ios中止。ios只给一部分进程留有后台运行权限，比如音乐播放之类的。苹果一直只能有一个程序在工作，其他的都会停掉，所以非常流畅（其他特殊的进程在后台跑的）。虽然说程序被停了，但是，程序并没有在内存中释放，而是继续放在内存中，这样带来的好处就是你再次打开程序的时候，会回复到你之前关闭程序的界面，程序快速的继续运行。那么，当内存中程序太多了，内存不够的时候怎么办？当内存不足的时候，iOS会依据自身判断出程序的优先级，之后清理程序占用的内存。比如音乐，应该就属于是优先级比较高的程序。iOS根据优先级，和使用次数来决定哪些程序首先清出后台。不只是简单的看时间。将程序踢出内存，就是所谓的挂起。从而释放内存，供新打开的程序使用。当然，以前一直被苹果用户给诟病的就是QQ不能挂后台，一按Home键就掉线就是这个原因（当然，苹果通过推送来解决这个问题）。

android有前台运行和后台运行之说，当你把一个程序放到后台，他是活动的，跟在前台没有区别。而且还有些系统的服务一直在运行。android大多应用没有退出的设计其实是有道理的，这和系统对进程的调度机制有关系。如果你知道java，就能更清楚这机制了。其实和java的垃圾回收机制类似，系统有一个规则来回收内存。进行内存调度有个阀值，只有低于这个值系统才会按一个列表来关闭用户不需要的东西。当然这个值默认设置得很小，所以你会看到内存老在很少的数值徘徊。但事实上他并不影响速度。相反加快了下次启动应用的速度。这本来就是android标榜的优势之一，如果人为去关闭进程，没有太大必要。特别是自动关进程的软件。 到这里有人会说了，那为什么内存少的时候运行大型程序会慢呢？其实很简单，在内存剩余不多时打开大型程序，会触发系统自身的调进程调度策略，这是十分消耗系统资源的操作，特别是在一个程序频繁向系统申请内存的时候。这种情况下系统并不会关闭所有打开的进程，而是选择性关闭，频繁的调度自然会拖慢系统。所以，论坛上有个更改内存阀值的程序可以有一定改善。 但改动也可能带来一些问题，取决于值的设定。 那么，进程管理软件有无必要呢？有的。就是在运行大型程序之前，你可以手动关闭一些进程释放内存，可以显著的提高运行速度。但一些小程序，完全可交由系统自己管理。谈到这里，可能有的朋友会问，如果不关程序是不是会更耗电。我就说说 android后台的原理，你就明白了。android的应用在被切换到后台时，它其实已经被暂停了，并不会消耗cpu资源，只保留了运行状态。所以为什么有的程序切出去重进会到主界面。但是，一个程序如果想要在后台处理些东西，如音乐播放，它就会开启一个服务。服务可在后台持续运行，所以在后台耗电的也只有带服务的应用了。这个在进程管理软件里能看到，标签是service。至于广播什么的我就不涉及了。所以没有带服务的应用在后台是完全不耗电的，没有必要关闭。这种设计本来就是一个非常好的设计，下次启动程序时，会更快，因为不需要读取界面资源，何必要关掉他们抹杀这个android的优点呢？ 还有一个。为什么android一个应用看起来那么耗内存。大家知道，android上的应用是java，当然需要虚拟机，而android上的应用是带有独立虚拟机的，也就是每开一个应用就会打开一个独立的虚拟机。这样设计的原因是可以避免虚拟机崩溃导致整个系统崩溃，但代价就是需要更多内存。 以上这些设计确保了android的稳定性，正常情况下最多单个程序崩溃，但整个系统不会崩溃，也永远没有内存不足的提示出现。大家可能是被windows毒害得太深了，总想保留更多的内存，但实际上这并不一定会提升速度，相反却丧失了程序启动快的这一系统特色，很没必要。大家不妨按我说的习惯来用用这个系统。

总结

①后台程序的运行状态

IOS：分三类应用，大部分应用切换到后台会停止运行，部分应用（音乐、voip）在任务完成后也会停止，后台应用不耗cpu，但应用内存保持占用状态

Android：切换后台后应用进入onstop()状态，不是真正停止，这种状态下也不消耗cpu，部分Android应用自带后台服务，后台服务不会停止，需要消耗CPU，应用内存都会保持占用状态

②后台应用内存管理

IOS：后台应用内存保持，在新开启应用申请内存时会有一套完善机制（重要性、打开次数等）确定回收哪些应用的内存，并为新开启的应用分配足够的内存；

Android：设置内存阀值，只有低于这个值系统才会按一个列表来关闭用户不需要的东西，在内存剩余不多时打开大型程序，会触发系统自身的调进程调度策略十分消耗系统资源；每一个android都运行在一个虚拟机中，所以更耗内存

5.android四大组件

Android四大组件分别为activity、service、content provider、broadcast receiver。

5.1 activity

（1）一个Activity通常就是一个单独的屏幕（窗口）。

（2）Activity之间通过Intent进行通信。

（3）android应用中每一个Activity都必须要在AndroidManifest.xml配置文件中声明，否则系统将不识别也不执行该Activity。

5.2 service

（1）service用于在后台完成用户指定的操作。service分为两种：

（a）started（启动）：当应用程序组件（如activity）调用startService()方法启动服务时，服务处于started状态。

（b）bound（绑定）：当应用程序组件调用bindService()方法绑定到服务时，服务处于bound状态。

(2)startService()与bindService()区别：

(a)started service（启动服务）是由其他组件调用startService()方法启动的，这导致服务的onStartCommand()方法被调用。当服务是started状态时，其生命周期与启动它的组件无关，并且可以在后台无限期运行，即使启动服务的组件已经被销毁。因此，服务需要在完成任务后调用stopSelf()方法停止，或者由其他组件调用stopService()方法停止。

(b)使用bindService()方法启用服务，调用者与服务绑定在了一起，调用者一旦退出，服务也就终止，大有“不求同时生，必须同时死”的特点。

(3)开发人员需要在应用程序配置文件中声明全部的service，使用<service></service>标签。

(4)Service通常位于后台运行，它一般不需要与用户交互，因此Service组件没有图形用户界面。Service组件需要继承Service基类。Service组件通常用于为其他组件提供后台服务或监控其他组件的运行状态。

5.3 content provider

（1）android平台提供了Content Provider使一个应用程序的指定数据集提供给其他应用程序。其他应用可以通过ContentResolver类从该内容提供者中获取或存入数据。

（2）只有需要在多个应用程序间共享数据是才需要内容提供者。例如，通讯录数据被多个应用程序使用，且必须存储在一个内容提供者中。它的好处是统一数据访问方式。

（3）ContentProvider实现数据共享。ContentProvider用于保存和获取数据，并使其对所有应用程序可见。这是不同应用程序间共享数据的唯一方式，因为android没有提供所有应用共同访问的公共存储区。

（4）开发人员不会直接使用ContentProvider类的对象，大多数是通过ContentResolver对象实现对ContentProvider的操作。

（5）ContentProvider使用URI来唯一标识其数据集，这里的URI以content://作为前缀，表示该数据由ContentProvider来管理。

5.4 broadcast receiver

（1）你的应用可以使用它对外部事件进行过滤，只对感兴趣的外部事件(如当电话呼入时，或者数据网络可用时)进行接收并做出响应。广播接收器没有用户界面。然而，它们可以启动一个activity或serice来响应它们收到的信息，或者用NotificationManager来通知用户。通知可以用很多种方式来吸引用户的注意力，例如闪动背灯、震动、播放声音等。一般来说是在状态栏上放一个持久的图标，用户可以打开它并获取消息。

（2）广播接收者的注册有两种方法，分别是程序动态注册和AndroidManifest文件中进行静态注册。

（3）动态注册广播接收器特点是当用来注册的Activity关掉后，广播也就失效了。静态注册无需担忧广播接收器是否被关闭，只要设备是开启状态，广播接收器也是打开着的。也就是说哪怕app本身未启动，该app订阅的广播在触发时也会对它起作用。

5.4 android四大组件总结：

（1）4大组件的注册

4大基本组件都需要注册才能使用，每个Activity、service、Content Provider都需要在AndroidManifest文件中进行配置。AndroidManifest文件中未进行声明的activity、服务以及内容提供者将不为系统所见，从而也就不可用。而broadcast receiver广播接收者的注册分静态注册（在AndroidManifest文件中进行配置）和通过代码动态创建并以调用Context.registerReceiver()的方式注册至系统。需要注意的是在AndroidManifest文件中进行配置的广播接收者会随系统的启动而一直处于活跃状态，只要接收到感兴趣的广播就会触发（即使程序未运行）。

（2）4大组件的激活

内容提供者的激活：当接收到ContentResolver发出的请求后，内容提供者被激活。而其它三种组件activity、服务和广播接收器被一种叫做intent的异步消息所激活。

（3）4大组件的关闭

内容提供者仅在响应ContentResolver提出请求的时候激活。而一个广播接收器仅在响应广播信息的时候激活。所以，没有必要去显式的关闭这些组件。Activity关闭：可以通过调用它的finish()方法来关闭一个activity。服务关闭：对于通过startService()方法启动的服务要调用Context.stopService()方法关闭服务，使用bindService()方法启动的服务要调用Contex.unbindService()方法关闭服务。

（4）android中的任务（activity栈）

（a）任务其实就是activity的栈，它由一个或多个Activity组成，共同完成一个完整的用户体验。栈底的是启动整个任务的Activity，栈顶的是当前运行的用户可以交互的Activity，当一个activity启动另外一个的时候，新的activity就被压入栈，并成为当前运行的activity。而前一个activity仍保持在栈之中。当用户按下BACK键的时候，当前activity出栈，而前一个恢复为当前运行的activity。栈中保存的其实是对象，栈中的Activity永远不会重排，只会压入或弹出。

（b）任务中的所有activity是作为一个整体进行移动的。整个的任务（即activity栈）可以移到前台，或退至后台。

（c）Android系统是一个多任务(Multi-Task)的操作系统，可以在用手机听音乐的同时，也执行其他多个程序。每多执行一个应用程序，就会多耗费一些系统内存，当同时执行的程序过多，或是关闭的程序没有正确释放掉内存，系统就会觉得越来越慢，甚至不稳定。为了解决这个问题，Android引入了一个新的机制，即生命周期(Life Cycle)。
参考： http://blog.youkuaiyun.com/ican87/article/details/21874321