Android系統(tǒng)開發(fā)全攻略（一）

　　提示：Android硬件抽象層的接口是本地移植層的接口，不屬于標(biāo)準(zhǔn)API，不具有向前或者向后兼容性。

　　在Android系統(tǒng)需要移植的內(nèi)容，主要包含了以下的各個(gè)部分：

　　顯示部分(Display)

　　包括framebuffer驅(qū)動(dòng)+Gralloc模塊(可選擇是否實(shí)現(xiàn))

　　用戶輸入部分(Input)

　　包括Event驅(qū)動(dòng)+EventHub(Android標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容)

　　多媒體編解碼(Codec)

　　包括硬件Codec驅(qū)動(dòng)+Codec插件(如OpenMax)

　　3D加速器部分(3D Accelerator)

　　包括硬件OpenGL驅(qū)動(dòng)+OpenGL插件

　　音頻部分(Audio)

　　包括Audio驅(qū)動(dòng)+Audio硬件抽象層

　　視頻輸出部分(Video Out)

　　包括視頻顯示驅(qū)動(dòng)+Overlay硬件抽象層

　　攝像頭部分(Camera)

　　包括Camera驅(qū)動(dòng)(通常是v4l2)+Camera硬件抽象層

　　電話部分(Phone)

　　Modem驅(qū)動(dòng)程序+RIL庫(kù)

　　全球定位系統(tǒng)部分(GPS)

　　包括GPS驅(qū)動(dòng)(通常為串口)+GPS硬件抽象層

　　無(wú)線局域網(wǎng)部分(WIFI)

　　包括Wlan驅(qū)動(dòng)和協(xié)議+WIFI的適配層(Android標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容)

　　藍(lán)牙部分(Blue Tooth)

　　包括BT驅(qū)動(dòng)和協(xié)議+BT的適配層(Android標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容)

　　傳感器部分(Sensor)

　　包括Sensor驅(qū)動(dòng)+Sensor硬件抽象層

　　震動(dòng)器部分(Vibrator)

　　包括Vibrator驅(qū)動(dòng)+Vibrator硬件抽象層(Android標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容)

　　背光部分(Light)

　　包括Light驅(qū)動(dòng)+ Light硬件抽象層

　　警告器部分(Alarm)

　　包括Alarm驅(qū)動(dòng)和RTC系統(tǒng)+用戶空間調(diào)用(Android標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容)

　　電池部分(Battery)

　　包括電池部分驅(qū)動(dòng)+電池的硬件抽象層(Android標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容)

　　Android中具有很多組件，但并不是每一個(gè)部件都需要移植，對(duì)于一些純軟的組件，就沒(méi)有移植的必要。對(duì)于一些部件，例如瀏覽器引擎，雖然需要下層網(wǎng)絡(luò)的支持，但是并非直接為其移植網(wǎng)絡(luò)接口，而是通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)或者電話系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接來(lái)完成標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口。

　　Android的移植主要可以分成幾個(gè)類型：基本圖形用戶界面(GUI)部分，包括顯示部分和用戶輸入部分;和硬件相關(guān)的加速部分，包括媒體編解碼和OpenGL;音視頻輸入輸出環(huán)節(jié)，包括音頻，視頻輸出和攝像頭部分;連接部分，包括無(wú)線局域網(wǎng)，藍(lán)牙，GPS;電話部分;附屬部件包括傳感器、背光、振動(dòng)器等。

　除了以上的移植方面，電源管理也是非常重要的一個(gè)方面，它和Android的各個(gè)子系統(tǒng)都有關(guān)系。

　　Android系統(tǒng)主要需要移植部件如圖2所示。

　　圖2 Android系統(tǒng)主要需要移植部件

　　對(duì)于大部分子系統(tǒng)，硬件抽象層和驅(qū)動(dòng)程序都需要根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的情況實(shí)現(xiàn)，例如：傳感器部分、音頻部分、視頻部分、攝像頭部分、電話部分。也有一些子系統(tǒng)，硬件抽象層是標(biāo)準(zhǔn)的，只需要實(shí)現(xiàn)Linux內(nèi)核中的驅(qū)動(dòng)程序即可，例如：輸入部分、振動(dòng)器部分、無(wú)線局域網(wǎng)部分、藍(lán)牙部分等。對(duì)于有標(biāo)準(zhǔn)的硬件抽象層的系統(tǒng)，有的時(shí)候通常也需要做一些配置工作。

三、給Android開發(fā)者的十個(gè)建議

　　現(xiàn)在Android智能手機(jī)和平板電腦的運(yùn)行速率越來(lái)越快，但開發(fā)者仍需牢記，應(yīng)用的運(yùn)行環(huán)境仍受到電池和處理器等諸多資源的限制。以下是如何為應(yīng)用“瘦身”的十條建議，以便能在當(dāng)前和以后的所有Android設(shè)備都能運(yùn)行出最佳效果。

　　1)首先要有良好的編碼習(xí)慣

　　一個(gè)優(yōu)秀的開發(fā)者應(yīng)該善于運(yùn)用常識(shí)、完善的算法和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)模式。要有資源意識(shí)，打開了就要記得關(guān)閉，盡量做到晚獲取，早釋放。這些由來(lái)已久的編碼準(zhǔn)則同樣適用Android應(yīng)用開發(fā)，尤其是使用基礎(chǔ)設(shè)備服務(wù)時(shí)。

　　2)讓阻塞操作遠(yuǎn)離主UI線程

　　通過(guò)使用AsyncTask、線程、IntentService和自定義后臺(tái)服務(wù)，保證應(yīng)用的靈活性。使用加載工具簡(jiǎn)化游標(biāo)等長(zhǎng)時(shí)間加載數(shù)據(jù)的狀態(tài)管理。當(dāng)有其他程序運(yùn)行時(shí)，不能讓你的應(yīng)用滯后或中止。

　　如果一個(gè)操作需要消耗較多時(shí)間和資源時(shí)，取消該操作，換成異步處理，這樣應(yīng)用就能保持響應(yīng)，用戶可以繼續(xù)各種操作。該方法適用磁盤讀寫、訪問(wèn)內(nèi)容提供方、數(shù)據(jù)庫(kù)和互聯(lián)網(wǎng)，以及解析和其他需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)。

　　3)使用最新的Android SDK版本和API

　　使用Android平臺(tái)的最新產(chǎn)品，保證你的應(yīng)用緊跟Android的更新步伐。隨著Android平臺(tái)的不斷發(fā)展，部分功能可能被棄用或被更好的功能 取代，核心API接收了bug修復(fù)和性能改進(jìn)，新API有助于開發(fā)者編寫出更穩(wěn)定的應(yīng)用。要明白最佳的做法總是隨著時(shí)間的推移而變，聰明的開發(fā)者應(yīng)該總是 站在整個(gè)平臺(tái)的最前沿。

　　4)考慮使用StrictMode

　　從Android 2.3開始提供了一個(gè)新的類StrictMode，該類可以用于捕捉發(fā)生在應(yīng)用程序主線程中耗時(shí)的磁盤、網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)或函數(shù)調(diào)用，可以幫助開發(fā)者改進(jìn)程序，使主線程處理UI和動(dòng)畫在磁盤讀寫和網(wǎng)絡(luò)操作時(shí)變得更平滑，避免主線程被阻塞。

　　5)發(fā)布前禁用或盡量減少調(diào)試

　　如果開發(fā)周期較長(zhǎng)，你很可能在應(yīng)用中內(nèi)置了一些日志或調(diào)試代碼，在發(fā)布前確保這些功能已經(jīng)最小化或完全禁用。

　　6)確保UI布局簡(jiǎn)單優(yōu)雅

　　簡(jiǎn)單的屏幕不僅方便閱讀，還能加快加載速度。與其在一個(gè)單一屏幕上堆砌太多不必要的功能，不如花時(shí)間去開發(fā)優(yōu)雅的用戶界面。簡(jiǎn)單優(yōu)雅的UI不僅能提高應(yīng)用性能，還能提高用戶使用該應(yīng)用時(shí)的效率。

　　7)根據(jù)目標(biāo)設(shè)備調(diào)整應(yīng)用資源

　　為盡可能高效地被加載，需要根據(jù)具體設(shè)備的配置調(diào)整相應(yīng)資源，尤其是圖片資源。為使應(yīng)用包文件合理適用不同設(shè)備，首先可只添加運(yùn)行該應(yīng)用需要的核心資源，然后再根據(jù)具體設(shè)備下載相關(guān)內(nèi)容。

　　8)使用Hierachy Viewer可視化調(diào)試工具

　　Hierachy Viewer能很方便地在開發(fā)者設(shè)計(jì)，調(diào)試和調(diào)整界面時(shí)，快速定位問(wèn)題，解決問(wèn)題，提高開發(fā)效率。

　　9)使用layoutopt進(jìn)行布局優(yōu)化

　　Layoutopt是一款簡(jiǎn)單的命令行工具，可幫助找到不必要的控件嵌套以及縮減布局資源，從而使應(yīng)用變得可能“苗條”?？丶缴?、布局層次越淺，性能就越好。

　　10)使用Traceview及其他Android工具進(jìn)行分析

　　Android SDK隨帶了很多用于應(yīng)用分析的工具，其中最受歡迎的是Traceview，這款圖形工具可以幫助調(diào)試和找到應(yīng)用中的性能瓶頸。

　　結(jié)語(yǔ)

　　提升Android應(yīng)用性能的方法有很多，有些需要使用特定的算法，有些依賴切實(shí)可行的調(diào)試和性能監(jiān)測(cè)技術(shù)。幸運(yùn)的是，Android平臺(tái)隨帶了眾多免費(fèi)的實(shí)用工具，可以幫助跟蹤和解決應(yīng)用程序中的性能問(wèn)題。