前 言

经过三年的发展，Android已经从最初的智能电话领域逐渐进入教育、医疗、军事、汽车、家居等重要领域。它一路披荆斩棘，攻城拔寨，发展势头有目共睹，已经成为移动平台领域当之无愧的王者。目前，已有众多设备开始选择使用Android系统，比如智能手机、智能电视、平板电脑、上网本、MP3、MP4、智能相机等；相信在不久的未来，还将有更多采用 Android系统的高科技产品进入我们的生活。这些设备将产生各种各样的应用需求，尤其是与 Android系统底层相关的应用，这将给开发者带来大量的机会，尤其是系统级应用开发工程师。

Android基于Linux内核，但它并不是标准的Linux。因为Google为了让Android更适合移动手持设备，对Linux内核进行了各种优化和增强，这些增强的部分也正是从事Android系统开发的嵌入式系统工程师所急需了解的内容；同时Android的源代码不仅复杂，而且代码量巨大，各模块之间联系紧密。这让大多数Android应用开发者不知从何处入手，他们都希望能够有一本系统且全面的，对 Android 内核的构架和实现原理进行分析的书，而国内目前分析Android底层实现的书籍甚少。因此，笔者对自身的实战经验进行了总结和整理，编写了本书，希望能够帮助众多Android应用开发者更快、更深入地理解Android各个部分的具体实现，从而为开发各种系统级的应用做好准备。

本书分为两卷，系统卷和应用卷。系统卷主要分析 Android 系统层的实现，包括 Android系统构架中的下面三层：Linux 内核层、硬件抽象层、系统运行库层；应用卷介绍 Android 系统构架中的上面两层，重在分析Android应用层的实现，包括应用程序框架层和应用层。具体如图1所示：

图中Linux内核（Kernel）部分是本书系统卷第一部分的内容，主要分析Android的核心驱动程序的实现，包括驱动程序的系统构架、原理和实现。掌握这部分内容后，读者将能够修改和编写Android的各个设备驱动程序。紧接着上面则是硬件抽象层，本书第7章通过大量篇幅深入分析了Android中各个模块的硬件抽象层实现，使读者在掌握Android中已有的硬件设备接口实现的同时，能够独立编写适合自己的硬件设备驱动的抽象层接口。图中的Libraries部分即本书的第6章，分析了Android的系统库、程序库和功能库的具体实现，它能让读者在理解Android的各种功能的底层实现的同时，还能按照功能需求进行扩展和优化。最后，图中的Android运行时（Runtime）部分又分为Dalvik虚拟机和核心库两部分，分别在本书的第8章和第9章介绍，剖析了Dalvik虚拟机的构架与实现，以及Android核心库和API的运作机制，使读者能够完成Android运行库的移植和修改。

本书面向的读者

本书（系统卷）主要分析了Android系统底层的构架与实现原理，从源代码的获取和系统开发环境的搭建，到Android Kernel的核心实现，再到硬件抽象层和Android运行库等各个模块的细节实现，让读者可以从更深的层次去理解Android的系统构架，并对Android系统进行移植和二次开发。阅读本书的一个必要条件是对Linux内核有一定了解，因此本书（系统卷）非常适合以下开发人员阅读：

❑ Android系统开发/移植工程师

❑ Android驱动开发/移植工程师

❑ Android系统构架师

❑ 嵌入式系统工程师

应用卷则重在分析Android的应用层和应用程序框架层的运作机制，从基础的应用程序剖析入手，到应用程序API的实现，再到各模块的原理，让读者对Android有更深入、更全面的认识，同时结合商业案例的分析，让读者不仅能使用API开发应用，更能对API功能进行扩展，从而满足开发中的各种需求。因此，应用卷非常适合以下人员阅读：

❑ Android应用开发/移植工程师

❑ Android游戏开发/移植工程师

❑ Android构架师

如何阅读本书

在编写本书之前，笔者收到很多《Android应用开发揭秘》一书的读者发来的邮件，他们都希望有一本能深入讲解Android实现原理的书籍，因此编写了本书，旨在帮助众多开发者晋级。本书分为两册，如果是进行系统级开发，建议阅读本卷；如果是进行应用开发，建议阅读应用卷。

本书是以Android源码为基础进行分析的，因为源码内容很多，不能全部列出来，因此笔者建议在阅读本书的同时，最好能对照查看Android的源码实现（本书的所有代码清单都指明了它在源码中的路径，以方便大家查看）；另外，本书中有多处标记为“注意”、“扩展学习”的内容，都是一些实战经验。最后，虽然Android的各部分联系紧密，但各个部分的讲解都较为完整，大家仍然可以根据需要调整阅读顺序。

致谢

感谢所有在本书写作过程中给予过我指导、帮助和鼓励的朋友，尤其是本书的策划编辑杨福川，他不仅对本书提出了宝贵的写作建议，而且还和他的同事曾珊对书稿进行了仔细的审阅。

感谢一直以来信任、鼓励和支持我的父母和其他亲人。

最后还要感谢我的女友，正是你的爱与支持，才使我有了今天的收获。

虽然我热切地希望与广大读者朋友分享Android系统的底层实现技术，但由于时间有限，书中难免存在疏漏与错误，诚恳地希望各位读者批评和指正。如果发现书中有任何问题，或是想与我交流关于Android开发的相关话题，欢迎通过Android.Yarin@gmail.com与我联系。希望能结识更多的朋友，大家共同进步。