一、Android設(shè)計的現(xiàn)實意義
??架構(gòu)的工程意義在于：定義并解決一類問題，為需求到實現(xiàn)的平穩(wěn)過渡提供保障紧显。傳統(tǒng)意義的Android架構(gòu)已被人熟知，但不同角色的視角不同缕棵，例如認為Runtime和框架是其核心孵班、或者將Android看做是一種特異性JVM平臺涉兽、還有從嵌入式出發(fā)將其看做是Linux…… 實際上，Android是極少數(shù)幾個用設(shè)計來解決自身發(fā)展問題的系統(tǒng)篙程，其核心在于通過硬件抽象枷畏、組件化、接口層三種能力來為發(fā)展提供基礎(chǔ)虱饿，并為諸多變數(shù)預留大量可操作的空間拥诡。
1.1 發(fā)展的前提：硬件抽象
??2008年，我們邁入3G時代前夕郭厌，基礎(chǔ)設(shè)施的變革讓移動領(lǐng)域充滿變數(shù)，無論設(shè)備雕蔽、硬件還是軟件都均未定型折柠。擅長架構(gòu)和軟件的Google在這一領(lǐng)域要獲得生存和長足發(fā)展，需要團結(jié)一切可能的批狐、甚至是未知的力量扇售，取得移動運營商、芯片供應商嚣艇、手機制造商的支持則是生存的第一步承冰。
??硬件抽象層[（HAL）在一定程度上起到這樣的目的：它為移動領(lǐng)域五花八門、標準不統(tǒng)一的硬件驅(qū)動定義標準接口食零，避免Android過分依賴Linux困乒，讓后續(xù)的擴展和整機集成更加高效，滿足了手機制造商的重要訴求贰谣；同時還起到隔離Linux內(nèi)核的作用娜搂，避免廠商充滿硬件秘密的驅(qū)動源碼受GPL協(xié)議影響而開源，保障了芯片等硬件制造商的核心利益吱抚。傳統(tǒng)手機OS的定制和集成流程需要修改大量代碼百宇，負擔不少，從這個角度來看Android HAL其設(shè)計是領(lǐng)先的秘豹。結(jié)合AOSP優(yōu)良的代碼分支携御、模塊管理，加上基于GNU automake巨集形成的Android build system既绕，廠商享受到超越以往的便捷啄刹。
??然而HAL并無固定做法，Android 8.0之前凄贩，最初大量采用HAL舊版方式鸵膏，表現(xiàn)為framework直接加載*.so并依賴，主要集中在網(wǎng)絡(luò)怎炊、藍牙等模塊谭企；舊版方式導致framework與具體驅(qū)動接口耦合過緊廓译，后來形成HAL傳統(tǒng)方式，即提供一定規(guī)范和接口進行改進债查，從而減少直接耦合非区，但每次廠商支持新版Android依舊有大量改動和適配；為更有效地解決這一問題盹廷，Android 8.0開啟Treble項目征绸，從此芯片廠商能通過基于Binder的HIDL提供穩(wěn)定接口，制造商則可不受芯片廠商影響而直接更新Framework俄占，甚至獲得無需重新編譯HAL即可OTA的能力管怠。
??受益于HAL這一設(shè)計，Google在全球獲得更廣泛的支撐缸榄，尤其是Android 8.0在國內(nèi)廠商的迅速適配可見一斑渤弛。HAL為Android設(shè)備量的持續(xù)增長提供了基礎(chǔ)，并促進有實力的廠商向設(shè)備上層及基礎(chǔ)設(shè)施兩個領(lǐng)域縱深發(fā)展甚带，體現(xiàn)在掌握核心技術(shù)的廠商（如高通她肯、華為、MTK）鹰贵，通過不斷建設(shè)系統(tǒng)能力來強化競爭力（支持5G標準晴氨、硬件能力、軟硬結(jié)合以及系統(tǒng)能力的深度定制等）碉输，而具備渠道和資源整合優(yōu)勢的手機制造商（華為籽前、OPPO、小米敷钾、VIVO等）聚假，則立足OS持續(xù)構(gòu)建更高效的應用來拓展版圖（UI、推送闰非、商店膘格、輕應用等），這都體現(xiàn)出Android HAL對整個產(chǎn)業(yè)的凝聚和影響财松，間接彌補Android自身的諸多不足瘪贱。
1.2 能力的樞紐：組件化
??對能力進行如何組織和復用是架構(gòu)的最大挑戰(zhàn)，借鑒現(xiàn)有能力是發(fā)展的捷徑辆毡。無論是Mircosoft的COM菜秦，還是OMG的CORBA，或是從EJB到Spring舶掖、從SOA到Serverless球昨，隨著基礎(chǔ)設(shè)施如網(wǎng)絡(luò)、終端設(shè)備的能力提升眨攘，這些技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出從重量到輕量主慰、從對中心(總線)的重度依賴到輕量級依賴的趨勢嚣州。Android充分結(jié)合各領(lǐng)域先進技術(shù)，并基于移動端資源受限這一最大特色共螺，形成了自身的技術(shù)特色：AIDL衍生自復雜的CORBA IDL该肴，組件由SOA精簡而來，各獨立生老病死的System Service類似一個個微服務藐不，Binder可以看做是對一種弱化總線匀哄、性能更好、可點對點通信的DBUS雏蛮，UI布局系統(tǒng)則極大程度受到SWING的影響涎嚼、manifest實際上就是APP與系統(tǒng)通信所必須的組件接口描述文件......
??上面提到的領(lǐng)域技術(shù)的確有利于Android發(fā)展，但遠遠不夠挑秉》ㄌ荩回想之前談到的HAL以及整體架構(gòu)，我們看到Android實際上就是個大雜燴衷模，使用的是諸多技術(shù)的混合鹊汛。過去除Palm等Web OS外蒲赂，無論是基于Linux/Unix構(gòu)建的系統(tǒng)如Meego阱冶，還是Symbian、MTK滥嘴、UCOS木蹬、WindowsCE，無論是實時系統(tǒng)還是非實時系統(tǒng)若皱，這些移動端系統(tǒng)都以C/C++為主且小巧精悍镊叁，對內(nèi)存使用和要求極為考究，雖然滿足了資源受限設(shè)備的使用訴求但帶來了門檻走触；虛擬機類的平臺如KJava晦譬、.NET on Windows Phone雖然內(nèi)存使用和能耗方面比較大方，卻勝在研發(fā)效率和容錯性互广，因而受到不少開發(fā)者歡迎敛腌。
??所以選擇混合架構(gòu)對于缺乏完整移動領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈支撐的Google既符合其自身技術(shù)理念、又勝算最大惫皱，于是量身定制的組件化能力便肩負起這一使命像樊，使得各組件得到有機組合、應用之間以及應用和系統(tǒng)的溝通更為明確和有約束旅敷，最終幫助整個系統(tǒng)靈活運轉(zhuǎn)生棍，能力被迅速放大。
??觀察Android系統(tǒng)的啟動運行流程以及APP對系統(tǒng)能力的使用媳谁，可以發(fā)現(xiàn)其各類能力已按照組件化標準和粒度進行組織（能力的注冊發(fā)現(xiàn)涂滴、接口和通信的標準化友酱、運行空間的隔離等），讓快速迭代的手機硬件和持續(xù)升級的系統(tǒng)能力以最小代價透出氢妈，將復用的價值在移動設(shè)備系統(tǒng)上具體化并最大化粹污，從而具備更高的靈活性和兼容性；其背后軟件工程的意義在于為軟件需求首量、設(shè)計之間架起一座橋梁壮吩，解決了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和研發(fā)需求向?qū)崿F(xiàn)平坦過渡的問題。
??當然加缘，歷史上其他公司面臨這類挑戰(zhàn)時也有不一樣的想法鸭叙，例如Windows Phone 8.0選擇了另外一條路，無論是提供媲美JAVA的C#及VB.NET框架拣宏、還是基于Sliverlight Dependency Property + XAML的UI系統(tǒng)沈贝、甚至是為了支持C++研發(fā)出來的C++/CX及一套運行時，都仿佛無時無刻標榜著其系統(tǒng)技術(shù)的多樣化與復雜性勋乾，算得上是一場技術(shù)盛宴宋下。
??Meego則是另外一個例子，被期待救Nokia于危難辑莫，并由Intel聯(lián)袂推出学歧，通過各種開源能力的組合來完成系統(tǒng)的建設(shè)，如Linux內(nèi)核+QEMU模擬器+QT+QML界面各吨，但實際上曇花一現(xiàn)枝笨。
1.3 應用的基礎(chǔ)-接口層
??系統(tǒng)能力基本就緒，如何迎來更多開發(fā)者對Android長遠發(fā)展至關(guān)重要揭蜒。選擇JAVA作為上層語言横浑，既需要勇氣又足夠彰顯其野心；為迎合資源受限這一移動領(lǐng)域過去屉更、現(xiàn)在也是未來的最大客觀事實徙融，其設(shè)計了基于寄存器架構(gòu)、可執(zhí)行文件更小的Dalvik虛擬機瑰谜，并通過凈室工程來高質(zhì)量實現(xiàn)欺冀，同時結(jié)合諸多工具對外提供了流暢的JAVA編程方式，擺脫類似MTK feature phone只能用KJava寫些小游戲的局限似舵，使得Android研發(fā)兼具JAVA的便利和不錯的性能脚猾。
??天有不測風云，SUN在09年4月被Oracle收購砚哗，距離Android 1.0發(fā)布還不到一年龙助。雖然最初選擇Apache Harmony來提供JAVA API十分明智，但卻遭遇到技術(shù)上不支持JAVA 7/8、版權(quán)上Oracle訴訟紛至沓來等諸多挑戰(zhàn)提鸟。為應對這一切军援，Google從Android N開始，將JAVA的支持變更為OpenJDK称勋。另外胸哥，Kotlin因為特性相近、又可被編譯為class或者dx字節(jié)碼赡鲜，也獲得了Google青睞和收編空厌。
??實際上，之所以Android敢這么做银酬，從Android API的調(diào)用鏈路上能發(fā)現(xiàn)端倪：無論底層依賴嘲更、實現(xiàn)和流程如何變化，上層的使用形式并不會改變揩瞪。
??這意味著幾乎所有系統(tǒng)能力的核心赋朦，已在native library被實現(xiàn)殆盡，并結(jié)合上層提供良好屏蔽李破。這為其他語言實現(xiàn)Framework提供了可能宠哄，尤其是一門特性與JAVA相近的語言。所以是什么語言嗤攻、是不是kotlin都只事先設(shè)計規(guī)范下的一種合適的選擇毛嫉。
二、對于我們的象征意義和實踐
綜上所述屯曹，Android從三個方面來解決其發(fā)展的關(guān)鍵問題：
硬件驅(qū)動：形成廠商的合作基礎(chǔ)狱庇，并反過來對整個產(chǎn)業(yè)施加影響惊畏。
組件化：高效組織各種內(nèi)部能力恶耽，尋求自身的更快發(fā)展。
接口層：滿足上層對系統(tǒng)和硬件能力的各種使用訴求颜启。
??移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)巨頭發(fā)展因為起點以及執(zhí)行理念不同而有所不同偷俭，Apple圍繞著其App Store構(gòu)建其整個體系并精心維護，而且在現(xiàn)代化API編程缰盏、整機體驗涌萤、垂直領(lǐng)域技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)/算法等各縱深領(lǐng)域走在前列；Google則用Android帶路口猜，需要在各個層面維護和團結(jié)不同力量來形成自己的發(fā)展特色负溪。所以，Android為系統(tǒng)如何發(fā)展提供了另外一種答案：除關(guān)注系統(tǒng)自身能力的發(fā)展济炎，如何維護好系統(tǒng)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)和前提川抡、如何更好地暴露和讓外界使用系統(tǒng)能力也至關(guān)重要
三、結(jié)語
??結(jié)合傳統(tǒng)的C/S觀念须尚，服務端獲取的信息來源于各網(wǎng)絡(luò)終端崖堤，網(wǎng)絡(luò)+協(xié)議屏蔽或規(guī)范了外界對服務輸入的多樣性侍咱，使得服務端過去關(guān)注的是集群和高并發(fā)，但現(xiàn)在無論是上云還是利用率密幔，背后都是業(yè)務楔脯、成本規(guī)模和邊際效應在驅(qū)動，這里面發(fā)展的代際主旨鮮明胯甩。但回到客戶端昧廷，由于受到環(huán)境和交互等多樣性直接影響，即便是動態(tài)性的技術(shù)也難以代表端側(cè)的全部甚至是主流偎箫。所以在某種局部技術(shù)比拼武功麸粮，成為過去客戶端的一種行業(yè)“潮流”。
??結(jié)合過往經(jīng)驗及Android設(shè)計镜廉，可以更系統(tǒng)性地看待這一現(xiàn)象：即除了滿足業(yè)務核心訴求（因為投入大量資源弄诲，必須、肯定要成娇唯，至少小成）齐遵，更應該關(guān)注技術(shù)如何更好地服務業(yè)務以及如何持續(xù)挖掘能力護城河這兩頭的問題。所以要打造和發(fā)展好一個系統(tǒng)塔插，除構(gòu)建系統(tǒng)各中堅能力外梗摇，還需維護好系統(tǒng)發(fā)展的前提、組織好各系統(tǒng)能力的內(nèi)聚想许、滿足好外部對系統(tǒng)的訴求伶授。
??以上是個人從Android系統(tǒng)設(shè)計到技術(shù)支撐系統(tǒng)發(fā)展的一點淺薄看法。
