Android核心库

Android核心库

－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...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

标签	描述	所包含的值
...	Android系统API
...	包标签
...	类标签	name、extends、abstract、static、final、deprecated、visibility...
...	构造函数标签	name、type、visibility...
...	方法标签	name、return、native、synchronized...
...	需要实现的接口标签	name
...	参数标签	name、type
...	接口标签	name, abstract、static、deprecated...
...	异常标签	name、type
...	字段标签(变量、常量)	name、type、transient...

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

extends =”android.view.ContextThemeWrapper”

abstract = “false”

static = “false”

final = “false”

deprecated = “not deprecated”

visibility = “public”

>

type = “android.app.Activity”

static = “false”

final = “false”

deprecated = “not deprecated”

visibility = “public”

>

return = “void”

abstract = “false”

native = “false”

synchronized = “false”

static = “false”

final = “false”

deprecated = “not deprecated”

visibility = “public”

>

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。