源码结构

框架图

图片来自 Android Source Overview

包说明

下述说明引用自 Cloud Chou’s Tech Blog

  • abi # 应用二进制接口,不同的操作系统,应用二进制接口不同,因此linux上的二进制可执行文件在windows上无法执行
  • android # 存放了一些xml文件,用于描述工程路径及其对应的远程仓库地址,repo工具将使用这些信息同步代码
  • bionic # bionic C库,Android没有使用标准的 glibc 库,而是自己重新实现了一套 C/C++库,包括 libc libdl libm libstdc++ libthread_db
  • bootable # 包含两个工程,recovery 和 diskinstaller,刷机或者系统升级都是由 Recovery完成的
  • build # Android编译系统核心代码都存放在该目录,我们也将对该目录下的文件做详细分析
  • cts # Android 兼容性测试套件标准
  • dalvik # dalvik Java 虚拟机,Android 用的 Java 虚拟机和 PC 上用的 JVM 不一样
  • development # 应用程序开发工具 有 eclipse 开发用的formatter配置
  • device # 设备相关配置文件,存放规则 device/\$vendor/\$product
  • docs # 网站文档
  • external # 用到的第三方库 象 busybox bash openssl 等工具都存放在该目录
  • filelist # 使用 godir 命令生成的索引文件
  • frameworks # 核心框架 —— Java 及 C++ 语言,可生成 framework.jar
  • gdk # glass 开发 sdk
  • hardware # 部分厂家开源的硬件适配层 HAL 代码
  • kernel # 内核源码目录 存放规则 kernel/\$vendor/\$product
  • libcore # 一些有用的库 像 xml Jason luni
  • libnativehelper # Support functions for Android’s class libraries
  • Makefile # 在顶层目录编译,利用的默认Makefile,它只是简单包含了 build/core/main.mk
  • ndk # ndk开发工具
  • packages # Android apk程序所在目录,象 settings,g- allery 等程序
  • pdk # Platform Development Kit The goal of the PDK release is to help chipset vendors and OEMs to migrate to a new relelase
  • prebuilt # x86和arm架构下预编译的一些资源
  • prebuilts # 有clang eclipse gcc misc ndk qemu-kernel sdk tools 等子目录,交叉编译工具链所在目录
  • sdk # sdk及模拟器
  • system # 核心代码,包含了最小化可启动的环境,还有底层调试及检查工具,adbd 也在 system/core 目录
  • tools # 有子目录 build 和 motodev,可能跟摩托罗拉有关
  • vendor # 设备制造商专用的配置存放目录,存放规则 vendor/\$vendor/\$product

着重关心的

如果不是像小米这样的有自己硬件的厂商,其实一般关心的层面在 Android FrameworkApplications。映射到具体包就是 frameworkspackages。应用程序没啥好看的,每个版本也不尽相同,主要看看 frameworks,下面内容摘自 Git_Android 的 Android核心服务解析篇(二)——Android源码结构分析

应用程序框架是Android系统中的核心部分,也就是SDK部分,它会提供接口给应用程序使用,同时应用程序框架又会与系统服务,系统程序库,硬件抽象层的关联,所以其作用十分重大,应用程序框架的实现代码大部分都在/frameworks/base和/frameworks/av目录下。

frameworks/base的目录结构如下所示: frameworks/base

  • api //全是XML文件,定义了API
  • cmds //Android中的重要命令(am,app_proce等)
  • core //核心库
  • data //声音字体等数据文件
  • docs //文档
  • drm //数字版权管理
  • graphics //图形图像
  • icu4j //用于解决国际化问题
  • include //头文件
  • keystore //数字签名证书相关
  • libs //库
  • location //地理位置
  • media //多媒体
  • native //本地库
  • nfc-extras //NFC相关
  • obex //蓝牙传输
  • opengl //OpenGL相关
  • packages //设置,TTS,VPN程序
  • policy //锁屏界面相关
  • sax //XML解析器
  • services //Android服务
  • telephony //电话相关
  • test-runner //测试相关
  • tests //测试相关
  • tools //工具
  • voip //可视通话
  • wifi //无线网络

Android应用程序框架层的大部分实现代码被保存在/frameworks/base目录下,其实在这个目录中还有一个名为service的目录,里面的代码用于实现Android系统服务,其目录结构如下所示:

frameworks/base/services

  • common_time //日期时间相关的服务
  • input //输入系统服务
  • Java //其他重要服务的Java层
  • jni //其他重要服务的JNI层
  • tests //测试相关

其中java和jni两个目录分别是一些其他的服务的Java层和JNI层实现,java目录下的目录结构以及其他Android系统服务的相关说明如下所示:

frameworks/base/services/core/java/com/android/server

  • accessibility
  • am
  • connectivity
  • display
  • dreams
  • drm
  • input
  • location
  • net
  • pm
  • power
  • updates
  • usb

\——wm

  • AlarmManagerService.java//闹钟服务
  • AppWidgetService.java//应用程序小工具服务
  • AppWidgetServiceImpl.java
  • AttributeCache.java

\——BackupManagerService.java//备份服务

  • BatteryService.java//电池相关服务
  • BluetoothManagerService.java//蓝牙
  • BootReceiver.java
  • BrickReceiver.java
  • CertBlacklister.java
  • ClipboardService.java
  • CommonTimeManagementService.java//时间管理服务
  • ConnectivityService.java
  • CountryDetectorService.java
  • DevicePolicyManagerService.java
  • DeviceStorageMonitorService.java//设备存储器监听服务
  • DiskStatsService.java//磁盘状态服务
  • DockObserver.java//底座监视服务
  • DropBoxManagerService.java
  • EntropyMixer.java
  • EventLogTags.logtags
  • INativeDaemonConnectorCallbacks.java
  • InputMethodManagerService.java//输入法管理服务
  • IntentResolver.java
  • IntentResolverOld.java
  • LightsService.java
  • LocationManagerService.java//地理位置服务
  • MasterClearReceiver.java
  • MountService.java//挂载服务
  • NativeDaemonConnector.java
  • NativeDaemonConnectorException.java
  • NativeDaemonEvent.java
  • NetworkManagementService.java//网络管理服务
  • NetworkTimeUpdateService.java
  • NotificationManagerService.java//通知服务
  • NsdService.java
  • PackageManagerBackupAgent.java
  • PreferredComponent.java
  • ProcessMap.java
  • RandomBlock.java
  • RecognitionManagerService.java
  • SamplingProfilerService.java
  • SerialService.java//NFC相关
  • ServiceWatcher.java
  • ShutdownActivity.java
  • StatusBarManagerService.java//状态栏管理服务
  • SystemBackupAgent.java
  • SystemService.java
  • TelephonyRegistry.java
  • TextServicesManagerService.java
  • ThrottleService.java
  • TwilightCalculator.java
  • TwilightService.java
  • UiModeManagerService.java
  • UpdateLockService.java//锁屏更新服务
  • VibratorService.java//震动服务
  • WallpaperManagerService.java//壁纸服务
  • Watchdog.java//看门狗
  • WifiService.java//无线网络服务
  • WiredAccessoryManager.java//无线设备管理服务

从上面的文件夹和文件可以看出,Android中涉及的服务种类有:界面,网络,电话等核心模块,这些专属服务是系统级别的服务,这些系统服务一般都会在Android系统启动的时候加载,在系统关闭的时候结束,受到系统的管理,应用程序并没有权力去打开或者关闭,它们会随着系统的运行一直在后台运行,供应用程序和其他组件来使用。

另外,在framework/av/目录下面有一个services目录,在此目录中存放的是音频和照相机的服务的实现代码,此目录的具体结构如下所示:

frameworks/av/services

  • audioflinger//音频管理服务
  • camera//照相机的管理服务

av/services目录主要用来支持Android系统中的音频和照相机服务。

媒体库:Android中的媒体库在2.3版之前是由OpenCore实现的,2.3版之后Stragefright被替换了,OpenCore成为新的多媒体的实现库。同时Android自带了一些音视频的管理库,用于管理多媒体的录制,播放,编码和解码等功能。

Android的多媒体程序库的实现代码主要在/frameworks/av/media目录中,其目录结构如下:

frameworks/av/media/

  • common_time //时间相关
  • libeffects //多媒体效果
  • libmedia //多媒体录制,播放
  • libmedia_native //里面只有一个Android。迥,用来编译native文件
  • libmediaplayerservice//多媒体播放服务的实现库
  • libstagefright //Stagefright的实现库
  • mediaserver //跨进程多媒体服务
  • mtp //MTP协议的实现(媒体传输协议)

图层显示库:Android中的图层显示库主要负责对显示子系统的管理,负责图层的渲染,叠加,绘制等功能,提供了2D和3D图层的无缝融合,是整个Android系统显示的“大脑中枢”,其代码在/frameworks/native/services/surfaceflinger/目录下,其目录结构如下所示:

frameworks/native/services/surfaceflinger/

  • DisplayHardware//显示底层相关
  • tests//测试
  • Android.mk//MakeFile文件
  • Barrier.h
  • Client.cpp//显示的客户端实现文件
  • Client.h
  • clz.cpp
  • clz.h
  • DdmConnection.cpp
  • DdmConnection.h
  • DisplayDevice.cpp//显示设备相关
  • DisplayDevice.h
  • EventThread.cpp//消息线程
  • EventThread.h
  • GLExtensions.cpp//OpenGL扩展
  • GLExtensions.h
  • Layer.cpp//图层相关
  • Layer.h
  • LayerBase.cpp//图层基类
  • LayerBase.h
  • LayerDim.cpp//图层相关
  • LayerDim.h
  • LayerScreenshot.cpp//图层相关
  • LayerScreenshot.h
  • MessageQueue.cpp//消息队列
  • MessageQueue.h
  • MODULE_LICENSE_APACHE2//证书
  • SurfaceFlinger.cpp//图层管理者,图层管理的核心类
  • SurfaceFlinger.h
  • SurfaceTextureLayer.cpp//文字图层
  • SurfaceTextureLayer.h
  • Transform.cpp
  • Transform.h

3D图形库:Android中的3D图形渲染是采用OpenGL来实现的,OpenGl是开源的第三方图形渲染库,使用该库可以实现Android中的3D图形硬件加速或者3D图形软件加速功能,是一个非常重要的功能库。从Android 4.3开始,支持最新,最强大的OpenGL ES3.0.其实现代码在/frameworks/native/opengl中,其目录结构如下所示:

frameworks/native/opengl/

  • include //OpenGL中的头文件
  • libagl //在Mac OS上的库
  • libs //OpenGL的接口和实现库
  • specs //OpenGL的文档
  • tests //测试相关
  • tools //工具库

SQLite:SQLite是Android系统自带的一个轻量级关系数据库,其实现源代码已经在网上开源。SQLite的优点是操作方便,运行速度较快,占用资源较少等,比较适合在嵌入式设备上面使用。SQLite是Android系统自带的实现数据库功能的核心库,其代码实现分为Java和C两个部分,Java部分的代码位于/frameworks/base/core/java/android/database,主要是实现SQLite的框架和接口的实现,使用户开发应用程序时能很简单地操作数据库,并且捕获数据库异常。目录结构如下所示:

frameworks/base/core/java/android/database/

  • sqlite//SQLite的框架文件
  • AbstractCursor.java//游标的抽象类
  • AbstractWindowedCursor.java
  • BulkCursorDescriptor.java
  • BulkCursorNative.java
  • BulkCursorToCursorAdaptor.java//游标适配器
  • CharArrayBuffer.java
  • ContentObservable.java
  • ContentObserver.java
  • CrossProcessCursor.java
  • CrossProcessCursorWrapper.java//CrossProcessCursor的封装类
  • Cursor.java//游标实现娄
  • CursorIndexOutOfBoundsException.java//游标出界异常
  • CursorJoiner.java
  • CursorToBulkCursorAdaptor.java//适配器
  • CursorWindow.java//游标窗口
  • CursorWindowAllocationException.java//游标窗口异常
  • CursorWrapper.java//游标封装类
  • DatabaseErrorHandler.java//数据库错误句柄
  • DatabaseUtils.java//数据库工具类
  • DataSetObservable.java
  • DataSetObserver.java
  • DefaultDatabaseErrorHandle.java//默认数据库错误句柄
  • IBulkCursor.java
  • IContentObserver.aidl//aidl用于跨进程通信
  • MatrixCursor.java
  • MergeCursor.java
  • Observable.java
  • package.html
  • SQLException.java//数据库异常
  • StaleDataException.java