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第1章 初識Android 本章我們將了解到： （1）什么是Android； （2）Android的歷史以及其發(fā)展趨勢； （3）為什么Android能這么火。 1.1.1 手機發(fā)展的里程碑 讓我們重新回顧手機的發(fā)展歷程，這里僅以那些重要的里程碑式的事件作為線索，帶領讀者朋友們回到那個激動人心的年代： 1．1875年6月2日：第一部電話誕生 1875年6月2日，經(jīng)過了一段時間的研究和努力，貝爾和沃森終于完成了他們的電話模型。貝爾在一間房子里做最后的準備，而沃森則在另一間屋子里關著門窗，耳朵緊貼音箱準備接聽。這時，貝爾不小心將硫酸灑到了大腿上，疼得他大叫：“沃森，快來幫我！”。沒想到，這句話從電話的這一頭傳到了那一頭，被沃森清楚地聽到了。所以，這句話也被作為電話史上的第一句話流傳至今。 2．1831年8月：發(fā)現(xiàn)電磁感應 1831年8月，英國的法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，麥克斯韋進一步用數(shù)學公式闡述了法拉第等人的研究成果，并把電磁感應理論推廣到了空間。而60多年后赫茲在實驗中證實了電磁波的存在。 電磁波的發(fā)現(xiàn)，成為“有線電通信”向“無線電通信”的轉折點，也成為整個移動通信的發(fā)源點。正如一位科學家說的那樣“手機是踩著電報和電話等的肩膀降生的，沒有前人的努力，無線通信無從談起”。 3．1973年4月：出現(xiàn)第一臺移動電話 1973年4月，一名男子站在紐約的街頭，掏出一個約有兩塊磚頭大的無線電話，并開始通話，惹得周圍人們紛紛關注。這個人就是手機的發(fā)明者馬丁·庫泊——當時他還是摩托羅拉公司的工程技術人員，而這個無線電話也是世界上第一部移動電話。 4．1983年：第一臺真正意義上的手機上市 1983年，摩托羅拉正式推出了DynaTAC 8000X，這也是世界上第一臺真正意義上的手機。剛上市時，它重達2.5磅，也就是1.2千克左右，別看它“個頭”這么大，真正能支持的通話時間卻只有半個小時。那時的它還是名副其實的“大哥大”，零售價高達3995美元，在中國黑市炒到了5萬元左右。 5．1993年9月18日：中國建成第一個GSM網(wǎng)絡 1993年9月18日，在浙江嘉興建成了第一個GSM網(wǎng)絡。中國移動通訊市場開始了超常規(guī)、成倍數(shù)、跳躍式的發(fā)展，從此移動通訊進入了數(shù)字時代。1994年10月廣東數(shù)萬用戶成為第一批GSM的使用者，從此正式拉開了中國移動市場高達3.6億用戶的序幕。 6．2007年11月5日：Google發(fā)布Android 2007年11月5日，Google發(fā)布了基于Linux平臺的開源手機操作系統(tǒng)——Android。開放手機聯(lián)盟正式成立，從此掀開了智能手機應用的開發(fā)熱潮！現(xiàn)在，越來越多的人正享受著智能手機為我們帶來的便利。 1.1.2 Android各個版本 Android一詞的本義指“機器人”，同時也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺的開源手機操作系統(tǒng)的名稱，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應用軟件組成，號稱是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件。下圖為Android的LOGO。 到現(xiàn)在為止，Android已經(jīng)發(fā)布了最新的4.0版本，那么歷史上Android一共有哪些版本呢？作為手機開發(fā)人員的你，必定對此有一些了解�，F(xiàn)在，讓我們重新整理并回顧那些曾經(jīng)或正在輝煌著的“版本”們，如表所示： 也許讀者朋友們會覺得比較奇怪，為什么Android手機版本名稱都如此奇怪，實際上如果你仔細觀察不難發(fā)現(xiàn)： （1）Android所有的版本都是以甜點來命名的。 （2）Android的所有版本的首字母是從A到Z排列的。 在筆者成書時，市場最為流行版本是2.2，本書使用的版本也是Froyo。目前Android最高版本是4.0，下圖為Android 4.0 冰激凌三明治的LOGO。 1.2 開放手機聯(lián)盟 開放手機聯(lián)盟全稱是Open Handset Alliance，Android可以說就是開放手機聯(lián)盟的成果。它由Google領導，包括移動運營商、手持設備制造商、零部件制造商、軟件解決方案和平臺提供商以及市場營銷公司。 1.2.1 開放手機聯(lián)盟的目的 開放手機聯(lián)盟（Open Handset Alliance）是美國Google公司與2007年11月5日宣布組建的一個全球性的聯(lián)盟組織。他們的目標是開發(fā)多種技術，大幅削減移動設備和服務的開發(fā)和推廣成本從而構建更好的移動電話。 該聯(lián)盟的創(chuàng)始成員包括Google、中國移動、T-Mobile、宏達電、高通、摩托羅拉等在內的34家行業(yè)領頭羊。而后不久，華碩電腦、Sharp、華為、海爾、聯(lián)想、索尼愛立信、愛立信、東芝、中國聯(lián)通、中國電信、中興通信等29家公司也加入了開放手機聯(lián)盟，這些公司已經(jīng)涵蓋了整個手機產業(yè)鏈， 1.2.2 分工合作 從宏觀上，一部手機的成型大致可以分為兩個步驟：（1）手機制造；（2）軟件開發(fā)。 1．手機制造 超過一半的開放手機聯(lián)盟成員是手機制造商，如三星、HTC、LG以及最近開始涉足手機制造業(yè)的華為等。當然制造商中還包括了很多卓越的半導體制造商，如英特爾、高通以及德州儀器等。 這些公司通力合作一起設計完成了第一部Android手機——T-Mobile G1。該手機由宏達電子（HTC）設計開發(fā)，并由T-Mobile提供配套服務，在2008年9月23日在美國正式上市。 2．軟件開發(fā) 軟件開發(fā)正是本書討論的重點，在本書中我們將學習如何使用Android SDK開發(fā)運行在Android手機上的應用程序。我們的最終目標是能夠自己開發(fā)出任何你希望獲得的功能，當然這也許需要一些硬件支持。 就目前來看，你可以到Android Market中下載你需要的程序。如果你對Android Market還不是很了解，沒有關系，下一節(jié)中我們將為您介紹。現(xiàn)在的Android Market中已經(jīng)包含上萬的應用，不管是實用工具，教育、影音還是游戲社交，保包羅萬象、應有盡有。 1.3 Android中的個人英雄主義 Android是一個完全整合的移動軟件系統(tǒng)，包括一個操作系統(tǒng)、中間件、便于用戶使用的界面以及各類應用。為了鼓勵開發(fā)人員參與到Android中，Google舉辦了兩屆開發(fā)者挑戰(zhàn)賽，每次大賽的總獎金都達到了1000萬美元。 1.3.1 第一屆挑戰(zhàn)賽冠軍介紹 第一屆開發(fā)者大賽收到了1788件參賽作品，其中包括了各個方面：游戲、LBS（Location Based Service）定位服務軟件、各類使用工具以及軟件交友平臺等。 想要成功創(chuàng)作出一個好的作品也許可以從以下幾點考慮： 巧思 實用 完善 美觀 巧思就是創(chuàng)意，一個創(chuàng)意能得到什么？我們無法估量，在軟件開發(fā)中而言，一個創(chuàng)意也許是一個成功案例的開始。而一個完美的案例也許又回給你帶來一個機遇，一個機遇或許就改變了你的現(xiàn)狀，改變了你的人生。作為一個程序員千萬不要被條條框框束縛了自己的思想，學會發(fā)散性思維也許是你的第一課。 實用是指你的軟件到底能為用戶做些什么？是否能夠切實為用戶帶來便利和享受？學會多從用戶的角度出發(fā)看待問題，不要只從開發(fā)的簡單來考量。 舉一個最簡單的例子：在Android開發(fā)中有兩種組件，一個是編輯框另一個單選框。 編輯框顧名思義就是一個可以用來輸入信息的窗口，單選框則是提供多個選項但只能選擇其中之一的一類組件。當你希望用戶輸入性別時你可以選擇提供一個編輯框讓用戶輸入，也可以提供一個單選框，在其中設置男和女兩個選項。從開發(fā)的角度來說肯定第二種方案較第一種麻煩，但從用戶的角度來說，必定是第二種方法更實用，更貼心。 完善則是指你的軟件是不是僅僅只是實現(xiàn)基本功能？是不是還有更多的附加功能可以添加。再舉個簡單的例子： 例如，一個軟件提供了列車的查詢功能，要實現(xiàn)它肯定非常簡單，只需到網(wǎng)上找到一個信息提供商，然后獲取信息并列表顯示就可以了�？墒莾H僅如此么？這一大堆的數(shù)據(jù)列在用戶的面前是不是讓用戶覺得老虎咬刺猬——無從下口呢。為了讓用戶使用更方便，我們可以提供按照日期查詢、按照班次查詢、按發(fā)站/到站時間查詢、按車輛類型查詢等種種功能。這樣查詢列車的功能就比較完善了，用戶使用起來會更方便、更貼心。 美觀同樣是評定一個軟件優(yōu)秀與否的重要標準，在這個追求個性的年代，絢麗的界面和強大的功能一樣重要。一個好的界面會起到“先聲奪人”的作用。設想一下，同樣的功能，不同的界面，用戶肯定會選擇看起來更舒服的那一款。 以下是第一屆Android開發(fā)挑戰(zhàn)賽的冠軍——GoCart，希望讀者朋友們可以從該作品中得到啟發(fā)。GoCart是一款掌上移動購物的應用程序，它大致上分為四種功能： （1）獲得商品信息。該功能的實現(xiàn)需要使用到Android手機的攝像頭，通過攝像頭掃描商品的條形碼可以獲得其具體信息。 （2）掃描成功后，GoCart將會使用Android的網(wǎng)絡功能，在網(wǎng)上商店查找這個商品的價格，從而進行網(wǎng)上購物。 （3）如果你不相信網(wǎng)上購物，你也可以使用GoCart的GPS功能，查詢你現(xiàn)在所在的位置，然后確定你附近有哪些商店有該類產品，如果信息充分，甚至可以查詢商店的庫存，以確定是否有必要前往該商店。 （4）如果你還是不滿意，沒有關系，你可以在GoCart中設定一個期望價格區(qū)間，這樣一旦網(wǎng)上有符合你條件的商品信息出現(xiàn)，GoCart會第一時間提醒你。 以下是GoCart的使用截圖： 1.3.2 第二屆挑戰(zhàn)賽冠軍介紹 繼第一屆Android開發(fā)者挑戰(zhàn)賽成功舉辦后，Google又舉辦了第二屆挑戰(zhàn)賽，獲得本次比賽冠軍的是一款叫做SweetDreams（甜夢）的軟件。該應用的主要功能是： （1）在自己入睡之后，自動將某些人的來電轉為語音郵件，從而避免了不必要的騷擾。 （2）該應用同樣可以可以設置手機的藍牙、屏幕、WIFI等設備的開關，從而幫助手機節(jié)省電能。 以下是甜夢的使用界面截圖，如下圖所示，不得不說，它的界面的確簡潔美觀，功能也非常強大，當然最重要的還是它的創(chuàng)意。 1.3.3 Android Market 手機市場長期以來存在著若干問題，如： 同類競爭軟件的數(shù)量限制 價格限制 盈利模式限制 客戶群大小的限制 以上的4個問題只是在Android出現(xiàn)之前在手機開發(fā)市場上比較常見的一些問題，還有更多的問題這里并沒有列舉�？墒沁@些長期存在的問題就沒有一個好的辦法解決嗎？答案當然是否定的。 Android Market是Google開發(fā)的一款移動應用商店，在該商店中你可以自由的發(fā)布的任何一款軟件而無需驗證。不管是免費軟件還是收費軟件、共享軟件還是測試軟件，只要它可以成功運行你都可以將之無障礙發(fā)布到Android Market中。 這就巧妙的解決了上述的難題，如第4點——客戶群大小的限制。以往的手機市場中，運營商期待賺取大額利潤所以往往拒絕為小客戶群體開發(fā)軟件�，F(xiàn)在有了Android市場，這一切都發(fā)生了改變。事實上，在Android Market中已經(jīng)有上萬種軟件可供選擇，每時每刻都會有新的軟件被提交給用戶使用。下圖是Android Market的Logo。 1.4 Android平臺 從宏觀上Android是一個完整、開放而又免費的移動平臺。它完整是因為設計人員在開發(fā)之初就綜合考慮了方方面面：從一個安全的操作系統(tǒng)出發(fā)，構建一個完整的應用程序框架，從而開發(fā)出各類健壯的應用程序；它開放是因為Android公布了它的所有源代碼，這樣開發(fā)人員就可以很方便地訪問手機的各類設備；它免費是指在該平臺上開發(fā)軟件無論是開發(fā)工具還是簽名認證都是免費的，你無需擔心任何版權支出。從狹義上，Android是一個操作系統(tǒng)，構建于Linux操作系統(tǒng)的基礎上，安全、可靠而又高效。 1.4.1 Android體系結構 Android系統(tǒng)自上而下共有四層： 應用層——Applications 應用框架層——Application Framework 核心庫和運行時環(huán)境層——Libraries和Android Runtime 操作系統(tǒng)層——Linux Kernel 下圖形象地說明了Android的體系結構，接下來我們就圍繞這張圖對Android系統(tǒng)進行較為深入的講解。 1．應用層 在應用層中我們可以使用Java語言進行各種應用程序的開發(fā)。包括桌面、聯(lián)系人、電話、瀏覽器、電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖等各種功能。該層也是本書重點討論的一層。 2．應用框架層 該層為系統(tǒng)提供了各種各樣的API，它包括： （1）Activity Manager：活動管理器，一個應用程序由至少一個活動（Activity）構成，活動管理器負責管理Activity的生命周期，并為程序提供退出機制 （2）Window Manager：窗口管理器，管理所有的窗口程序。 （3）Content Providers：內容提供者，負責共享程序的數(shù)據(jù)，該機制解決了各個應用程序的數(shù)據(jù)私有和共享的問題在第9章會有詳細講解。 （4）View System：視圖系統(tǒng)，可以用來構建應用程序，它包括各種可重用的組件：列表、網(wǎng)格、文本框、按鈕等等。 （5）Notification Manager：消息管理器，它可以幫助開發(fā)者在狀態(tài)欄中顯示自定義的提示信息。 （6）Package Manager：包管理器，它可以幫助開發(fā)人員管理所有的包。 （7）Telephony Manager：電話管理器，管理Android手機中所有的電話接入和撥出等操作。 （8）Resource Manager：資源管理器，提供非代碼資源的訪問，如本地字符串、圖形和布局文件。 （9）Location Manager：位置管理器，使用它可以開發(fā)LBS（Location Based Service）程序。 （10）XMPP Service：可擴展通訊和表示協(xié)議服務（XMPP The Extensible Messaging and Presence Protocol），XMPP是一種基于XML的協(xié)議，具有超強的可擴展性。經(jīng)過擴展以后的XMPP可以通過發(fā)送擴展的信息來處理用戶的需求。 3．各種庫和運行時環(huán)境 Android應用框架需要系統(tǒng)底層的一些C/C++庫的支持。這些庫包括： （1）Bionic系統(tǒng)C庫：C語言標準庫，系統(tǒng)最底層的的庫，C庫通過Linux系統(tǒng)來調用。 （2）多媒體庫：Android系統(tǒng)多媒體庫，基于PackerVideo OpenCORE，支持各類音頻格式的錄制和播放，包括：MPEG4、MP3、AAC、AMR等；支持各類視頻的錄制和播放：包括3GP、MP4等；支持各類圖片格式的處理，包括：JPG、PNG等。 （3）SGL：2D圖形引擎庫。 （4）SSL：位于TCP/IP協(xié)議與各種應用層協(xié)議之間，為數(shù)據(jù)通信提供支持。 （5）OpenGL ES 1.0：支持3D效果。 （6）SQLite：關系數(shù)據(jù)庫，提供數(shù)據(jù)存儲服務。 （7）Webkit：Web瀏覽器引擎。 （8）FreeType：提供位圖和矢量的支持。 在Android操作系統(tǒng)中，每個Java程序都運行在一個獨立的Dalvik虛擬機上。Dalvik被設計為一個設備，可同時高效地運行多個虛擬系統(tǒng)。每一個Android應用都運行在一個Dalvik虛擬機實例中，每一個虛擬機實例都是一個獨立的進程空間。它只能執(zhí)行.dex的可執(zhí)行文件，也就是說當Java程序通過編譯后，生成.class文件，最后還需要通過SDK中的dx工具轉為成.dex格式才能正常在虛擬機上執(zhí)行。 4．操作系統(tǒng)層 （1）顯示驅動（Display Driver）：基于Linux的幀緩沖（Frame Buffer）驅動。 （2）鍵盤驅動（KeyBoard Driver）：作為輸入設備的鍵盤驅動。 （3）USB驅動（USB Driver）：為設備提供USB驅動。 （4）Flash內存驅動（Flase Memory Driver）：閃存驅動程序。 （5）照相機驅動（Camera Driver）：常用的基于Linux的v412（Video for Linux）的驅動。 （6）音頻驅動（Audio Driver）：常用的基于ALSA的高級Linux聲音體系驅動。 （7）藍牙驅動（Bluetooth Driver）：基于IEEE 802.15.1標準的無線傳輸技術。 （8）WiFi驅動：基于IEEE 802.11標準的驅動程序。 （9）Binder IPC驅動：Android的一個特殊的驅動程序，提供進程間通信的功能。 （10）Power Management（電源管理）：管理電池電量。 1.4.2 熟悉的開發(fā)工具 大致了解了Android系統(tǒng)的體系結構以后，接下來需要為我們的應用開發(fā)做準備了：首先我們需要一個趁手的開發(fā)工具。 Google官方推薦我們使用Eclipse作為IDE來輔助開發(fā)。為什么這么多的IDE中我們選擇了Eclipse呢？首先，Eclipse是完全免費的；其次，Eclipse是目前最流行的Java開發(fā)IDE，它可以裝插件，無限地增強功能；最后，Google已經(jīng)為Eclipse開發(fā)了一款ADT（Android Develop Tools）。使用Eclipse+ADT可以很方便的創(chuàng)建和編譯Android工程，從而避免了復雜的命令行模式。 第2章中我們會詳細討論Windows XP + Eclipse + ADT的開發(fā)環(huán)境的配置。圖1和圖2分別是是Eclipse啟動和運行時的截圖： 圖1 圖2 1.4.3 合理的學習曲線 本小節(jié)就討論應該怎樣修煉好Android開發(fā)的“內功”。怎樣學習Android才能更快速地上手呢？ 當然，在快速上手的同時還需兼顧內容的完整性以及一定的深入性。為此，本書特別制定了一條合理的學習曲線，如圖所示： 由于本書側重講解Android應用開發(fā)，所以對Java以及Android游戲等方面的知識講解涉及較少。在Android應用開發(fā)中，各個知識點的粗略介紹如下表： 1.5 小結 Android作為新一代的移動開發(fā)平臺，是手機行業(yè)發(fā)展的必然。它的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的移動開發(fā)格局，讓我們開發(fā)人員可以輕松地投入到Android開發(fā)潮流中來。本章首先回顧了手機發(fā)展的里程碑，接著講解了開放手機聯(lián)盟的成立。接著重點講解了Android平臺的特點以及Android學習曲線。下一章，我們將認識并使用Android開發(fā)的“四大法寶”，通過他們完成Android開發(fā)環(huán)境的配置。QhL紅軟基地

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