Arquitetura do Android: um guia completo para desenvolvedores
A arquitetura Android refere-se ao design e estrutura do sistema operacional Android.
Compreender a arquitetura do Android é essencial para desenvolvedores que desejam criar aplicativos Android de alta qualidade que sejam eficientes, estáveis e escaláveis.
Neste artigo, forneceremos um guia abrangente sobre a arquitetura do Android .
Existem cinco camadas principais na arquitetura do Android:
- Camada do Kernel do Linux
- Camada de Bibliotecas C/C++ Nativas
- Camada de tempo de execução do Android (ART)
- Camada da Estrutura do Aplicativo
- Camada de Aplicações
Cada uma dessas camadas desempenha um papel crucial no funcionamento geral do sistema operacional Android. Vamos explorar cada uma delas em detalhes.
Camadas do Kernel do Linux
A camada do kernel do Linux é a camada inferior da arquitetura do Android.
O kernel do Linux serve como a camada subjacente que gerencia os recursos de hardware do dispositivo, incluindo câmera, tela sensível ao toque, sensores e componentes de rede.
O kernel fornece abstração de hardware de baixo nível e acesso a drivers de dispositivo, que são usados para controlar os vários componentes de hardware.
O Android usa o Linux Kernel como base, tornando-o um sistema operacional estável e seguro.
A natureza de código aberto do kernel do Linux é uma das principais vantagens da plataforma Android. O kernel do Linux é lançado sob a GNU General Public License (GPL), que permite a qualquer pessoa visualizar, modificar e distribuir seu código.
Como resultado, os desenvolvedores puderam personalizar e otimizar o kernel do Linux especificamente para uso em dispositivos móveis, resultando em melhor desempenho, duração da bateria e experiência geral do usuário.
Ele fornece uma camada de abstração de hardware (HAL) que permite que a plataforma Android seja independente de hardware. O HAL facilita a comunicação e a interoperabilidade perfeitas entre os componentes de hardware e software, servindo como uma ponte entre os drivers de hardware específicos da plataforma e a estrutura de alto nível do Android.
Camadas de bibliotecas C/C++ nativas
A Camada de Bibliotecas Nativas é construída sobre o kernel do Linux e a Camada de Abstração de Hardware (HAL). Esse componente conecta a camada de aplicativo aos componentes de sistema de nível inferior, permitindo que aplicativos de alto desempenho aproveitem o hardware.
A camada de bibliotecas nativas do Android consiste em bibliotecas C/C++ que fornecem acesso a funcionalidades de sistema de baixo nível, como renderização de gráficos, processamento de áudio e rede. Essas bibliotecas são essenciais para aplicações que exigem alto desempenho.
Alguns exemplos de bibliotecas nativas no Android incluem OpenGL ES para renderização de gráficos, OpenSL ES para processamento de áudio e libcurl para rede. Além disso, você pode criar suas próprias bibliotecas nativas.
Bibliotecas nativas no Android devem ser escritas em C/C++ e compiladas usando o Android Native Development Kit (NDK).
As bibliotecas nativas fornecem melhorias de desempenho significativas em relação ao código baseado em Java no Android.
Camada de tempo de execução do Android (ART)
Uma camada importante na arquitetura do Android, o Android Runtime (ART) fica acima do kernel do Linux e abaixo do Application Framework.
As linguagens de programação Java ou Kotlin são usadas para executar e gerenciar o código do aplicativo.
ART substitui o tempo de execução Dalvik anterior usado por versões anteriores do Android.
Há uma grande diferença entre os dois tempos de execução: o ART usa um compilador Ahead-Of-Time (AOT), enquanto o Dalvik usa um compilador Just-In-Time (JIT).
Durante a compilação JIT, o código é compilado sob demanda em tempo de execução, enquanto durante a compilação AOT, o código é compilado durante a instalação. Como resultado, o código compilado pode ser executado diretamente pelo sistema sem nenhum processamento adicional, resultando em tempos de inicialização mais rápidos e melhor desempenho no ART.
Ele também inclui um coletor de lixo, que gerencia a alocação e desalocação de memória automaticamente. O ART também otimiza o desempenho de aplicativos por meio da criação de perfil de tempo de execução.
Camada da Estrutura de Aplicação:
A camada Application Framework fica no topo da camada Native Libraries na arquitetura Android.
Ele permite que você crie facilmente aplicativos ricos e interativos usando APIs e serviços de alto nível.
O Application Framework consiste nos seguintes componentes:
| Componentes | Visão geral |
| Gerenciador de atividades | Esse componente gerencia o ciclo de vida dos aplicativos e as interações do usuário com eles, incluindo atividades, serviços, transmissões e outros componentes. |
| Provedores de conteúdo | Isso permite que os aplicativos compartilhem dados entre si e com o sistema, permitindo que os dados sejam armazenados centralmente e acessados por outros aplicativos. |
| Gerente de Recursos | Gerencia recursos não codificados, como gráficos, strings e layouts. |
| Gerenciador de notificações | Isso permite que os aplicativos exibam alertas, notificações e mensagens aos usuários. |
| Ver Sistema | Fornece layouts, widgets e outros componentes necessários para desenvolver interfaces de usuário. |
| Gerenciador de pacotes | Gerencia a instalação, remoção, atualização e permissões de segurança de aplicativos. |
| Gerenciador de telefonia | Acessa informações e serviços relacionados à telefonia, como fazer chamadas telefônicas, enviar mensagens SMS e monitorar a conectividade da rede. |
| Gerenciador de localização | Oferece serviços baseados em localização, como rastreamento por GPS e geocodificação. |
| Gestor de conteúdos | Esta ferramenta permite acessar contatos, eventos e arquivos de mídia. |
O Application Framework simplifica o desenvolvimento de aplicativos Android, fornecendo um rico conjunto de APIs e serviços, permitindo que você se concentre na criação de ótimas experiências de usuário sem se preocupar com os detalhes do sistema.
Camada de Aplicações
Na arquitetura Android, a camada de aplicativos é a camada superior, onde os usuários podem interagir com seus dispositivos por meio de aplicativos pré-instalados ou baixados.
Ele fornece uma estrutura para que os desenvolvedores criem aplicativos amigáveis, responsivos e seguros que são executados perfeitamente em vários dispositivos Android .
A camada de aplicativos compreende vários componentes-chave, incluindo:
| Componentes | Visão geral |
| Atividades | As atividades representam a interface do usuário do aplicativo. Uma atividade consiste em uma única tela com uma interface de usuário. Por exemplo, um aplicativo de e-mail pode ter uma atividade para redigir mensagens de e-mail. Além disso, pode ter uma exibição de caixa de entrada e uma exibição de detalhes da mensagem. |
| Serviços | Os serviços são executados em segundo plano e cuidam de processos ou tarefas de longa duração. Embora não tenham interface com o usuário, eles podem interagir com outros componentes, como atividades e receptores de transmissão. |
| Receptores de transmissão | Eles escutam eventos de todo o sistema, como chamadas telefônicas recebidas, avisos de bateria fraca e alterações na conectividade de rede. |
| Provedores de conteúdo | Eles gerenciam o acesso aos dados de aplicativos compartilhados. Seu objetivo é fornecer uma interface para armazenar, recuperar e compartilhar dados entre aplicativos de maneira padrão. |
Concluindo , entender a arquitetura do Android é essencial para você, como desenvolvedor Android, criar aplicativos de alta qualidade. A arquitetura do Android foi projetada para fornecer uma plataforma estável e escalável para a criação de aplicativos móveis, com suporte para uma ampla variedade de linguagens de programação e ferramentas de desenvolvimento. Compreendendo a arquitetura do Android, você pode desenvolver aplicativos eficientes, estáveis e fáceis de manter.
