【Android系统原理与开发要点详解】05_Android的JAVA虚拟机和JAVA环境

### Android的JAVA虚拟机和JAVA环境 #### 第一部分：Dalvik虚拟机 **概述** - **定义**：Dalvik虚拟机是专为Android设计的一种轻量级虚拟机，旨在为移动设备上的应用提供运行环境。它执行的是经过特定转换后的`.dex`文件，这种文件格式在设计时特别考虑到了内存效率问题，非常适合于资源受限的移动平台。 - **执行流程**：所有的Android应用程序都是使用Java语言编写，然后通过标准的Java编译器编译成`.class`文件。接着，通过Android SDK中的`dx`工具将这些`.class`文件转换成`.dex`格式，最后由Dalvik虚拟机负责执行这些文件。 - **技术特点**： - **基于寄存器**：这使得Dalvik虚拟机在执行代码时更加高效，相比传统的栈式虚拟机能够更好地利用硬件资源。 - **依赖Linux内核**：Dalvik虚拟机依赖于Linux操作系统提供的底层支持，如线程管理和内存管理等关键功能。 **内部结构** - **代码路径**：Dalvik虚拟机的核心代码位于`dalvik/`目录下，其中包括目标机和主机的相关内容。 - **虚拟机实现**：`vm/`目录下的代码实现了虚拟机的功能，这部分代码主要是用C/C++编写的，并且还包含了一些汇编语言代码，最终编译为共享库`libdvm.so`。 - **基础Java支持**：`libcore/`目录则包含了为Java应用提供基本支持的代码，包括C语言和Java代码，最终编译为Java包`core.jar`。 **Native Helper库** - **作用**：这是一个工具库，主要用于注册JNI（Java Native Interface）调用的函数。当需要从本地代码层面向Java层提供功能时，会用到这个库。 - **实现**：该库位于`dalvik/libnativehelper`，链接静态库`libjavacore.a`并生成动态库`libnativehelper.so`。 - **头文件**： - `jni.h`：基于标准JNI的头文件。 - `JNIHelp.h`：提供了JNI注册功能的头文件。 #### 第二部分：Android的JAVA程序环境 **API层次结构** - **层次划分**： - **Java标准API**：这些API遵循标准Java SE规范。 - **Java扩展API**：即javax包，通常包括一些企业级应用相关的扩展功能。 - **企业和组织提供的Java类库**：例如org.apache等第三方库。 - **Android特有的API**：这些API是专门为Android平台定制的，提供了丰富的功能支持，如图形界面、多媒体、网络通信等。 - **特点**：尽管Android中很多API的名字与标准Java相似，但其实现细节和功能集并不完全相同。Android API更专注于移动应用开发的需求。 **核心库目录** - **位置**：核心Java库主要位于`frameworks/base/core/java/`目录下，其中包含了Android框架的核心Java类和接口。 - **组织方式**：这些类和接口按照Java包的关系进行组织，例如`android/app/Activity.java`表示`android.app`包中的`Activity`类。 **API描述文件** - **文件位置**：API描述文件存储在`frameworks/base/api/current.xml`中，用于描述每个类、方法和字段的信息。 - **标签使用**：通过一系列XML标签如`<package>`、`<class>`、`<interface>`等来描述类和接口的属性，如继承关系、是否为抽象类等。 - **@hide标记**：如果一个类或方法的文档注释中包含了`@hide`，那么该元素不会被视为公共API的一部分，这意味着开发者无法在官方文档中查找到这些内容，它们可能仅供内部使用或未来版本中可能会发生变化。 **示例：Activity类** - **定义**：`Activity`类位于`android.app`包中，继承自`ContextThemeWrapper`，并实现了多个接口。 ```java public class Activity extends ContextThemeWrapper implements LayoutInflater.Factory, Window.Callback, KeyEvent.Callback, OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks { public Activity() { ++sInstanceCount; } // 省略其他成员变量和方法 } ``` 以上介绍了Android系统中Dalvik虚拟机的基本概念和内部实现，以及Android Java环境的主要组成部分和组织结构。对于开发者而言，理解这些基础知识有助于更好地掌握Android应用的开发流程和技术细节。