Android系统架构

Android系统大体可以分为四层，从下往上依次是：

Linux内核层：包含了Linux内核和一些驱动模块（比如USB驱动，Camera驱动，蓝牙驱动等）。
Libraries层：这一层提供动态库(也叫共享库)、Android运行时库，Dalvik虚拟机等。从编程语言角度来看，这一层大部分都是用C或C++写的，所以也可以简单的把它看成是Native层。
Framework层：这一层大部分用Java语言编写，它是Android平台上Java世界的基石。
Application层：与用户直接交互的就是这些应用程序，他们都是用Java开发的。

Java世界和Native世界交互

Native层包括Init、Audio(包括AudioTrack，AudioFlinger和AudioPolicyService)、Surface系统（包括Surface和SurfaceFlinger）、常用类(包括RefBase、sp、wp等)Vold和Rild。
Java Framework层包括Zygote、System_server以及Java中的常用类(包括Handler和Looper等)。
Java Application层包括MediaProvider和Phone。

JNI

JNI是Java native interface的缩写，通俗而言，JNI可以实现：

JAVA程序中的函数可以调用Native语言写的函数，Native一般指的是C/C++编写的函数。
Native程序中的函数可以调用Java层的函数，也就是说在C/C++程序中可以调用Java的函数。

以MediaScanner为例了解JNI

Java世界对应的是MediaScanner，而这个MediaScanner类有一些函数需要由Native层来实现。
JNI层对应的是libmedia_jni.so，media_jni是JNI库的名字，其中下划线钱的media是Native层库的名字，这里就是libmedia库，下划线后的jni表示他是一个JNI库。
Native层对应的libmedia.so。
MediaScanner将通过libmedia_jni.so和Native层的libmedia.so交互。 tips:MediaScanner是Android平台中多媒体系统的重要组成部分，它的功能是扫描媒体文件，得到诸如歌曲市场，歌曲作者等媒体信息。

public class MediaScanner implements AutoCloseable {
    static {
        /* 加载对应的JNI库，media_jni是JNI库的名字，在实际加载动态库的时候会将其扩展成libmedia_jni.so，在Windows平台上则扩展为media_jni.dll */
        System.loadLibrary("media_jni");
        native_init();
    }
    /* 声明一个native，native为java的关键字，表示他将由JNI层完成 */
    private static native final void native_init();

动态注册的Native函数什么时候被调用？当Java层通过System.loadLibrary加载完JNI动态库之后，紧接着会查找该库中一个叫JNI_Onload的函数，如果有，就调用它，而动态注册的工作就是在这里完成的。所以如果想使用动态注册方法，就必须实现JNI_OnLoad函数，只有在这个函数中才有机会完成动态注册的工作。静态注册的方法则没有这个要求，但建议还是实现这个JNI_OnLoad函数，因为有一些初始化工作是可以在这里做的。

JNI层代码中一般要包含jni.h这个头文件，也可以包JNIHelp.h文件。

demo:processFile函数

// Java层processFile有三个参数
processFile(String path, String mimeType, MediaScannerClient client);
// JNI层对应的参数，最后三个参数与processFile的参数对应
android_media_MediaScanner_processFile(JNIEnv *env, jobjcet thiz,
                jstring path, jstring mimeType, jobject client);

从上面这段代码可以发现：

Java的String类型在JNI层对应为jstring类型。
Java的MediaScannerClient类型在JNI层对应为jobjcet。那么问题来了，为什么Java层只有三个函数，到了Native层变成了5个函数？其中jobjcet代表Java层的MediaScanner对象，它表示是在哪个MediaScanner对象上调用processFile。

JNIEnv

JNIEnv是一个与线程相关的代表JNI环境的结构体。

基于上图可知，JNIEnv实际上就是提供了一些JNI系统函数，通过这些函数可以做到

调用Java的函数。
操作jobjcet对象等很多事情。

深入理解init

涉及的源码

system/core/init/init.c
system/core/init/parser.c
system/core/init/builtins.c
system/core/init/keywords.h
system/core/rootdir/init.rc
system/core/init/properties_service.c
system/core/bionic/libc_init_common.c
system/core/bionic/libc_init_dynamic.c
system/core/libcutils/properties.c

init进程

init是一个进程，确切的说，他是Linux系统重用户空间的第一个进程。由于Android是基于Linux内核的，所以init也是Android系统中用户空间的第一个进程。init进程作为一号进程，被赋予了很多重要的工作职责，比较重要的两个是：

init进程负责创建系统中的几个关键进程，尤其是zygote，它是java世界的开创者。
Android系统有很多的属性，于是init就提供了一个property service（属性服务）来管理它们。

zygote进程

zygote创建Java世界的步骤：

创建AppRuntime对象，并调用它的start，此后的活动则由AppRuntime来控制。
调用startVm创建java虚拟机，然后调用startReg来注册JNI函数。
通过JNI调用com.android.internal.os.ZygoteInit类的main函数，从此进入了java世界。
调用registerZygoteSocket，调用这个函数，他可以响应子孙后代的请求，同时zygote调用preloadClasses和perloadResources为Java世界添砖加瓦。
调用startSystemServer分裂一个子进程system_server来为Java世界服务。
zygote完成了Java世界的初创工作，下一步调用runSelectLoopMode后，便沉沉的睡去了。

SystemServer

创建了surfaceFlinger服务、电源管理服务、WindowManager服务、ActivityManager服务。

SystemServer的总结：

ZygoteInit调用startSystemServer创建system_server进程
调用bandleSystemServerProcess完成自己的使命。
handleSystemServerProcess抛出异常，最终调用com.android.server.SystemServer的mainhanshu .
main函数加载libandroid_server.so并调用native的init1函数。
init1函数通过JNI调用，com.android.server类的init2函数，init2函数创建一个线程，用于加载各种service.
init1函数最终加入Binder通信系统。

zygote分裂

可以看到最终还是zygote创建了子进程。

Looper和Handler类分析

就应用程序而言，Android系统中Java的应用程序和其他系统上相同，都是考消息驱动来工作的，它们大致的工作原理如下：

有一个消息队列，可以王这个消息队列中投递消息。
有一个消息循环，不断的从消息队列中去除消息，然后处理。

binder

Binder是Android系统提供的一种IPC机制。在基于Binder通信的C/S架构体系中，除了C/S架构所包括的Client和Server端外，Android还有一个全局的ServiceManger端，它的作用是管理系统中的各种服务(service)。Client，Server和ServiceManger这三者之间交互关系。

一个Server进程可以注册多个Service。

MediaServer

MediaServer是系统诸多重要Service的栖息地，它们包括 AudioFlinger：音频系统中的核心服务 AudioPolicyService：音频系统中关于音频策略的重要服务 MediaPlayerService：多媒体系统中的重要服务 CameraService:有关摄影/拍照的重要服务

深入理解Android 学习记录