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Android采用了软件堆层的架构，一共分为四层，自下向上分别是Linux内核层、系统运行库层、应用框架层和应用层，如下图所示。
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Android基于Linux 2.6内核提供系统的核心服务，如安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型。内核层的驱动包括显示驱动、键盘驱动、Flash内存驱动、照相机驱动、音频驱动、蓝牙驱动、Wi-Fi驱动、Binder IPC驱动、Power Manager驱动。其中，Binder IPC驱动用来提供进程之间通信的功能。
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系统运行库层主要包括两个部分，一是程序库（Libraries），二是Android运行库（RunTime）。程序库通过Android应用程序框架为开发者提供服务，主要包括以下几种。
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. 系统C库。从BSD继承而来的标准C系统函数库，是专门为基于嵌入式的Linux设备制定的。
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. 媒体库。该库支持多种常用的音频、视频格式的回放和录制，同时支持静态图像文件。编码格式包括MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG。
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. Surface Manager。用于管理、显示子系统，并为多个应用程序提供2D和3D图形层的无缝融合。
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. LibWebCore。Web浏览器引擎，支持Android浏览器和可嵌入的Web视图。
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. 3D libraries。基于OpenGL ES 1.0 APIs实现，该库可以使用硬件3D加速或者高度优化的3D软加速。
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所有Android应用程序都运行在它自己的进程中，该进程是一个Dalvik虚拟机的实例。Dalvik虚拟机是由Google公司自主研发的，它被设计成一个设备，可以同时高效地运行多个虚拟系统。Dalvik在保证API兼容的同时，针对移动手机进行了优化，以占用更小的资源，提高了运行效率。Dalvik虚拟机依赖于底层Linux内核提供的功能，如线程机制和内存管理机制。
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Android应用程序的开发基于应用程序框架（Application Framework）和组件，开发人员拥有同核心应用程序一样的APIs访问权限。应用程序后面是一系列的服务和系统，其中包括以下几种。
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. 视图（Views）。构造应用程序的视图部分，包括列表（Lists）、文本框（Textboxes）、按钮（Buttons）等。
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. 内容提供器（Content Providers）。提供一种实现数据互访和共享的机制。
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. 资源管理器（Resources Marager）。负责管理非代码的访问，如本地字符串、图片资源及涉及布局的XML文件。
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. 通知管理器（Notification Manager）。用于将提示信息显示在状态栏上。例如，当收到短信的时候在状态栏上显示新信息。
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. 活动管理器（Activity Manager）。用于管理应用程序的生命周期，并提供应用页面的退出机制。
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Android的应用程序通常涉及用户界面和用户交互。Android本身提供了桌面（Home）、联系人（Contact）、电话（Phone）和浏览器（Browsers）等众多的核心应用。所有核心应用都使用Java编写，开发者可以使用应用程序框架层的API实现自己的程序，这也是Android开源优势的体现。
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从总体架构上看，Android平台显示出了自身的特点，如集成了WebKit浏览器、Dalvik虚拟机等模块。这些模块的应用也成为Android开发的焦点，开发者可以利用Android提供的模块接口开发出具有特色的应用程序。
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