初识Android 系统体系

一、Android系统架构

如图示：
android 系统架构
* 应用层部分包含系统应用（桌面应用等）和用户应用（QQ、达达等）
* framework层是开发主要面向的一层，包括组件、服务等一系列框架（四大组件也在里面）
* 使用SQLite 是因为它更轻量

图示是android手机启动后的流程

android 启动过程

boot loader 是物理电源按下之后第一个加载的，和PC一样，boot loader是引导操作系统启动的过程，之后会加载kernel内核，初始化android系统设备必须的服务，比如Memory、IO、CPU调度等，接着挂载文件系统，这些都是和Linux系统服务一致。
之后，内核会启动第一个用户级的进程，之所以说是第一个用户级的进程，是因为第一个进程时kernel进程，PID是0，init进程是1 。但是kernel进程是内核空间的进程。
init进程是android系统极为重要的进程，会启动一系列deamons进程包括和adb（android device bridge）调试相关的adbd等，启动servicemanager进程和受精卵（Zygote）进程。
Zygote 是复制自身fork出应用进程的“受精卵”，它是android 虚拟机（Dalvik 和 Art）的构造器，每个应用进程都是一个虚拟机，都是相互隔离的沙箱，用UID（android 中叫AID），除root外，只能访问自己进程中的文件。
每个应用进程都会生成自己的ActivityManager、PackageManager、WindowManager等，作为应用页面、包、窗口等的管理器，相关信息会注册在ServiceManager中，以提供应用之间的IPC服务。

1、为什么要采用Zygote：
Zygote进程在系统启动之后init就启动的子进程，可以提前完成虚拟机需要的操作，通过fork（复制）自身，可以迅速生成一个虚拟机实例。对于一些只读的系统库，Zygote进程和应用进程共享这些内存，可以减少内存开销。

APK 的生成包括：编译、打包、签名优化三个阶段：

APK生成过程

1、为什么不把.class直接用，而是转成.dex？

一个dex文件可以包含若干个类，而一个class文件只包括一个类。由于一个dex文件可以包含若干个类，因此它就可以将各个类中重复的字符串和其它常数只保存一次，从而节省了空间，这样就适合在内存和处理器速度有限的手机系统中使用。一般来说，包含有相同类的未压缩dex文件稍小于一个已经压缩的jar文件。
jvm 是基于堆栈的，android虚拟机Dalvik／ART 都是基于寄存器的，.class文件结构是适应堆栈的，dex更适合终端设备
文件IO操作多，类查找慢
两者本质都是二进制的文件，只是格式不同

jvm的指令集是基于堆栈的（javap 可以查看），Dalvik／ART是基于寄存器的，后者更符合android嵌入式终端设备的特点。
基于堆栈和基于寄存器的指令集各有优劣，一般而言，执行同样的功能，前者需要更多的指令(主要是load和store指令)，而后者需要更多的指令空间。需要更多指令意味着要多占用CPU时间，而需要更多指令空间意味着数据缓冲(d-cache)更易失效。
Dalvik 垃圾收集是CMS收集器，会有两次stop the world，ART在此基础上只有一次
Dalvik是依靠Just-In-Time(JIT)编译器去解释字节码，是运行时解释；ART是预编译了机器码，这一机制叫Ahead-Of-Time(AOT)编译