第1章 Android系統(tǒng)概述

1.1 智能手機(jī)

1.1.1 什么是智能手機(jī)

智能手機(jī)（Smart Phone），是指“像一臺電腦一樣具有獨立的操作系統(tǒng)，可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務(wù)商提供的程序，通過此類程序來不斷對手機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充并可以通過移動通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入”的這樣一類手機(jī)的總稱。

“智能手機(jī)”這個說法主要是針對“功能手機(jī)（Feature Phone）”而言的，本身并不意味著這個手機(jī)有多“智能”；從另一個角度來講，所謂的“智能手機(jī)”就是一臺可以像電腦那樣可以隨意安裝和卸載應(yīng)用軟件的手機(jī)，而“功能手機(jī)”則不能。Java的出現(xiàn)使后來的“功能手機(jī)”具備了安裝Java應(yīng)用程序的功能，但是Java應(yīng)用程序的操作友好性，運行效率及對系統(tǒng)資源的使用情況都比“智能手機(jī)”差了很多。

智能手機(jī)具有五大特點：

（1）具備無線接入互聯(lián)網(wǎng)的能力，即需要支持GSM網(wǎng)絡(luò)下的GPRS或者CDMA網(wǎng)絡(luò)的CDMA 1X或3G（wcdma、cdma-evdo、TD-scdma）網(wǎng)絡(luò)，甚至4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。

（2）具有PDA的功能，包括PIM（個人信息管理）、日程記事、任務(wù)安排、多媒體應(yīng)用、瀏覽網(wǎng)頁。

（3）具有開放性的操作系統(tǒng)，可以安裝更多的應(yīng)用程序，使智能手機(jī)的功能可以得到無限擴(kuò)展。

（4）人性化，可以根據(jù)個人需要擴(kuò)展機(jī)器功能。

（5）功能強(qiáng)大，擴(kuò)展性能強(qiáng)，第三方軟件支持多。

智能手機(jī)比傳統(tǒng)的手機(jī)具有更多的綜合性處理能力，同傳統(tǒng)手機(jī)外觀和操作方式類似，但是傳統(tǒng)手機(jī)使用的是生產(chǎn)廠商自行開發(fā)的封閉式操作系統(tǒng)，所能實現(xiàn)的功能非常有限，不具備智能手機(jī)的擴(kuò)展性。

1.1.2 智能手機(jī)操作系統(tǒng)

智能手機(jī)是一種在手機(jī)內(nèi)安裝了相應(yīng)開放式操作系統(tǒng)的手機(jī)，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，尤其是第三代移動通信技術(shù)（3G）的逐步成熟，市場上對功能更強(qiáng)、擴(kuò)展性能更好的智能手機(jī)的需求量增長迅猛。具備獨立的操作系統(tǒng)是智能手機(jī)最重要的特征。智能手機(jī)操作系統(tǒng)是一種運算能力及功能比傳統(tǒng)功能手機(jī)系統(tǒng)更強(qiáng)的手機(jī)系統(tǒng)。智能手機(jī)操作系統(tǒng)領(lǐng)域也是各手機(jī)大廠商爭奪的焦點。目前主流的智能手機(jī)操作系統(tǒng)主要有Symbian OS、Windows Phone、iOS、Palm OS、BlackBerry OS和Android 6種系統(tǒng)。

各系統(tǒng)的特點如下：

1. Symbian OS

塞班操作系統(tǒng)（Symbian OS）最初是由Symbian公司（諾基亞、索尼愛立信、摩托羅拉、西門子等幾家大型移動通信設(shè)備商共同出資組建的一個合資公司，專門研發(fā)手機(jī)操作系統(tǒng)）開發(fā)的，其前身是Psion公司推出的EPOC（Electronic Piece of Cheese）操作系統(tǒng)，是專門用于智能手機(jī)和移動設(shè)備的32位搶占式、多任務(wù)操作系統(tǒng)。其內(nèi)核與GUI（Graphical User Interface，又稱圖形用戶接口）分開，功耗低、占用內(nèi)存少。

Symbian操作系統(tǒng)在智能移動終端上擁有強(qiáng)大的應(yīng)用程序以及通信能力，這都要歸功于它有一個非常健全的、核心強(qiáng)大的對象導(dǎo)向系統(tǒng)、企業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)通信傳輸協(xié)議以及完美的Sun Java語言。Symbian認(rèn)為無線通信裝置除了要提供聲音溝通的功能外，同時也應(yīng)具有其他種類的溝通方式，如觸筆、鍵盤等。在硬件設(shè)計上，它可以提供許多不同風(fēng)格的外形，比如提供真實或虛擬的鍵盤，在軟件功能上可以容納許多功能，包括和他人分享信息、瀏覽網(wǎng)頁、發(fā)送、接收電子郵件、傳真以及個人生活行程管理等。此外，Symbian操作系統(tǒng)在擴(kuò)展性方面為制造商預(yù)留了多種接口，而且EPOC操作系統(tǒng)還可以細(xì)分成三種類型：Pearl、Quartz、Crystal，分別對應(yīng)普通手機(jī)、智能手機(jī)和Hand Held PC場合的應(yīng)用。

塞班操作系統(tǒng)為第三方開發(fā)商提供一個標(biāo)準(zhǔn)和開放的平臺環(huán)境。使得第三方應(yīng)用程序的設(shè)計者能夠基于該平臺開發(fā)自己的應(yīng)用軟件。這種方式帶來的不足之處是：由于第三方廠商的用戶接口程序是不同的，造成了軟件不能通用，擴(kuò)展性較差。這使得塞班操作系統(tǒng)在辦公軟件和多媒體錄放軟件上沒有開發(fā)出足夠多的軟件供用戶使用。

多年來Symbian系統(tǒng)一直占據(jù)智能系統(tǒng)的市場霸主地位，系統(tǒng)能力和易用性方面均很出色，但是在Android系統(tǒng)出現(xiàn)后，Symbian系統(tǒng)的市場占有率急劇下降。

2. Windows Phone

Windows Phone最早被稱為Windows Mobile（簡稱WM）是微軟針對移動設(shè)備而開發(fā)的操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)的設(shè)計初衷是盡量接近于桌面版本的Windows，微軟按照電腦操作系統(tǒng)的模式來設(shè)計WM，應(yīng)用軟件以Microsoft Win32 API為基礎(chǔ)。2010年10月Windows Phone操作系統(tǒng)正式發(fā)布后，Windows Mobile系列正式退出手機(jī)系統(tǒng)市場。

微軟公司正式發(fā)布了智能手機(jī)操作系統(tǒng)Windows Phone，同時將谷歌的Android和蘋果的iOS列為主要競爭對手。2011年2月，諾基亞與微軟達(dá)成全球戰(zhàn)略同盟并深度合作共同研發(fā)。2012年3月21日，Windows Phone 7.5登陸中國。6月21日，微軟正式發(fā)布最新手機(jī)操作系統(tǒng)Windows Phone 8，Windows Phone 8采用和Windows 8相同的內(nèi)核。

Windows Phone具有桌面定制、圖標(biāo)拖拽、滑動控制等一系列前衛(wèi)的操作體驗。其主屏幕通過提供類似儀表盤的體驗來顯示新的電子郵件、短信、未接來電、日歷約會等，讓人們對重要信息時刻保持更新。它還包括一個增強(qiáng)的觸摸屏界面，更方便手指操作，以及一個最新版本的IE Mobile瀏覽器，該瀏覽器在一項由微軟贊助的第三方調(diào)查研究中，和參與調(diào)研的其他手機(jī)瀏覽器相比，可以執(zhí)行指定任務(wù)的比例超過高達(dá)48%。很容易看出微軟在用戶操作體驗上所做出的努力，而史蒂夫·鮑爾默也表示：“全新的Windows手機(jī)把網(wǎng)絡(luò)、個人電腦和手機(jī)的優(yōu)勢集于一身，讓人們可以隨時隨地享受到想要的體驗。”

3. iOS

iOS在2011年6月前被稱為iPhone OS，是蘋果公司為其移動設(shè)備開發(fā)的操作系統(tǒng)，最初是設(shè)計給iPhone和iPod touch使用的。與Mac OS X操作系統(tǒng)一樣，它也是以Darwin為基礎(chǔ)的。2011年6月之后iOS的版本為5和6，通常稱為iOS 5和iOS 6。

蘋果推出其第一款智能手機(jī)iPhone后獲得了巨大的成功。iOS繼承了Mac OS X在個人電腦上界面美觀的優(yōu)勢，多點觸摸技術(shù)的加入為蘋果iPhone在智能手機(jī)領(lǐng)域獲得了可觀的市場份額。iOS采用Quartz圖形框架，能夠通過顯卡硬件加速實現(xiàn)復(fù)雜的圖形顯示。然而iOS是一個不開放的平臺，用戶不能設(shè)計和加載任何第三方的應(yīng)用程序。這使得iOS的擴(kuò)展性受到很大的限制。

4. Palm OS

Palm OS是Palm公司開發(fā)的專用于PDA上的一種操作系統(tǒng)，這是PDA上的霸主，一度占據(jù)了90%的PDA市場的份額。雖然其并不專門針對手機(jī)設(shè)計，但是Palm OS的優(yōu)秀性能和對移動設(shè)備的支持同樣使其能夠成為一個優(yōu)秀的手機(jī)操作系統(tǒng)。

Palm操作系統(tǒng)是多任務(wù)的，但每次只允許打開一個應(yīng)用程序，多個應(yīng)用程序不能同時運行，這使得其運行速度很快，具有較好的實用性。但不適應(yīng)需要多應(yīng)用程序運行的場合。

5. BlackBerry OS

BlackBerry OS是RIM公司（Research In Motion）專用的操作系統(tǒng)。“黑莓”（Black berry）移動郵件設(shè)備基于雙向?qū)ず艏夹g(shù)。該設(shè)備與RIM公司的服務(wù)器相結(jié)合，依賴于特定的服務(wù)器軟件和終端，兼容現(xiàn)有的無線數(shù)據(jù)鏈路，實現(xiàn)了在北美隨時隨地收發(fā)電子郵件的夢想。這種裝置并不以奇妙的圖片和彩色屏幕奪人耳目，甚至不帶發(fā)聲器。黑莓是目前在美國、加拿大地區(qū)相當(dāng)流行的無線收發(fā)電子郵件的軟件，它將軟件客戶端結(jié)合在移動電話、PDA及其他通信終端上，用戶可以通過其無線裝置來安全地訪問電子郵件、企業(yè)數(shù)據(jù)、Web以及進(jìn)行企業(yè)內(nèi)部的語音通話。

BlackBerry OS具有多任務(wù)處理能力，并支持特定的輸入裝置，如滾輪、軌跡球、觸摸板以及觸摸屏等。BlackBerry平臺最著名的莫過于它處理郵件的能力。該平臺通過MIDP 1.0以及MIDP 2.0的子集，在與BlackBerry Enterprise Server連接時，以無線的方式激活并與Microsoft Exchange，Lotus Domino或Novell GroupWise同步郵件、任務(wù)、日程、備忘錄和聯(lián)系人。該操作系統(tǒng)還支持WAP 1.2。

6. Android

Android是一種以Linux為基礎(chǔ)的開放源碼操作系統(tǒng)，主要應(yīng)用于便攜設(shè)備。Linux操作系統(tǒng)的嵌入式版本是為各種資源受限的嵌入式終端產(chǎn)品設(shè)計的。開放的源碼和免費供人使用的特點使得Linux的應(yīng)用開發(fā)人員種類非常全面。而越來越多的智能手機(jī)開發(fā)商也傾向于研發(fā)Linux智能手機(jī)，以此來降低手機(jī)成本。相比于其他智能手機(jī)操作系統(tǒng)，Linux獨有的優(yōu)勢包括以下4個方面：

（1）Linux操作系統(tǒng)幾乎能在所有主流的處理器上運行，如X86、PowerPC、ARM等；

（2）Linux作為一個多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)，符合POSIX便攜式計算機(jī)環(huán)境操作系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)；

（3）Linux支持和鼓勵差異，具有良好的開放性使得用戶可以構(gòu)筑適合自己的系統(tǒng)；

（4）Linux是無任何附加條件的開放平臺，對硬件平臺具有更好的適應(yīng)性，可移植性強(qiáng)，允許定制用戶界面和服務(wù)，支持多種格式的可執(zhí)行文件等。

Android操作系統(tǒng)最初由Andy Rubin開發(fā)，最初主要支持手機(jī)。2005年由Google收購注資，并組建開放手機(jī)聯(lián)盟開發(fā)改良，逐漸擴(kuò)展到平板電腦及其他領(lǐng)域。它采用Linux 2.6.x版本內(nèi)核，采用自己的GUI架構(gòu)和應(yīng)用程序接口，并采用Java語言來開發(fā)應(yīng)用程序。它擁有Linux操作系統(tǒng)的開放性、對硬件支持好等優(yōu)點，并且界面美觀，這使得它受到市場的普遍歡迎。Android的主要競爭對手是蘋果公司的iOS以及RIM的Blackberry OS。2011年第一季度，Android在全球的市場份額首次超過塞班系統(tǒng)，躍居全球第一。

Android的特點是開放源代碼，它的SDK開放給任何開發(fā)商，所有開發(fā)商都可以隨意更改界面。