Android 源码笔记 #2 源码及 Framework 结构

源码结构

框架图

图片来自 Android Source Overview

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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 Framework 和 Applications。映射到具体包就是 frameworks 和 packages。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

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