第1章 Android系统概述

1.1 智能手机

1.1.1 什么是智能手机

智能手机（Smart Phone），是指“像一台电脑一样具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充并可以通过移动通信网络来实现无线网络接入”的这样一类手机的总称。

“智能手机”这个说法主要是针对“功能手机（Feature Phone）”而言的，本身并不意味着这个手机有多“智能”；从另一个角度来讲，所谓的“智能手机”就是一台可以像电脑那样可以随意安装和卸载应用软件的手机，而“功能手机”则不能。Java的出现使后来的“功能手机”具备了安装Java应用程序的功能，但是Java应用程序的操作友好性，运行效率及对系统资源的使用情况都比“智能手机”差了很多。

智能手机具有五大特点：

（1）具备无线接入互联网的能力，即需要支持GSM网络下的GPRS或者CDMA网络的CDMA 1X或3G（wcdma、cdma-evdo、TD-scdma）网络，甚至4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。

（2）具有PDA的功能，包括PIM（个人信息管理）、日程记事、任务安排、多媒体应用、浏览网页。

（3）具有开放性的操作系统，可以安装更多的应用程序，使智能手机的功能可以得到无限扩展。

（4）人性化，可以根据个人需要扩展机器功能。

（5）功能强大，扩展性能强，第三方软件支持多。

智能手机比传统的手机具有更多的综合性处理能力，同传统手机外观和操作方式类似，但是传统手机使用的是生产厂商自行开发的封闭式操作系统，所能实现的功能非常有限，不具备智能手机的扩展性。

1.1.2 智能手机操作系统

智能手机是一种在手机内安装了相应开放式操作系统的手机，随着通信技术的发展，尤其是第三代移动通信技术（3G）的逐步成熟，市场上对功能更强、扩展性能更好的智能手机的需求量增长迅猛。具备独立的操作系统是智能手机最重要的特征。智能手机操作系统是一种运算能力及功能比传统功能手机系统更强的手机系统。智能手机操作系统领域也是各手机大厂商争夺的焦点。目前主流的智能手机操作系统主要有Symbian OS、Windows Phone、iOS、Palm OS、BlackBerry OS和Android 6种系统。

各系统的特点如下：

1. Symbian OS

塞班操作系统（Symbian OS）最初是由Symbian公司（诺基亚、索尼爱立信、摩托罗拉、西门子等几家大型移动通信设备商共同出资组建的一个合资公司，专门研发手机操作系统）开发的，其前身是Psion公司推出的EPOC（Electronic Piece of Cheese）操作系统，是专门用于智能手机和移动设备的32位抢占式、多任务操作系统。其内核与GUI（Graphical User Interface，又称图形用户接口）分开，功耗低、占用内存少。

Symbian操作系统在智能移动终端上拥有强大的应用程序以及通信能力，这都要归功于它有一个非常健全的、核心强大的对象导向系统、企业用标准通信传输协议以及完美的Sun Java语言。Symbian认为无线通信装置除了要提供声音沟通的功能外，同时也应具有其他种类的沟通方式，如触笔、键盘等。在硬件设计上，它可以提供许多不同风格的外形，比如提供真实或虚拟的键盘，在软件功能上可以容纳许多功能，包括和他人分享信息、浏览网页、发送、接收电子邮件、传真以及个人生活行程管理等。此外，Symbian操作系统在扩展性方面为制造商预留了多种接口，而且EPOC操作系统还可以细分成三种类型：Pearl、Quartz、Crystal，分别对应普通手机、智能手机和Hand Held PC场合的应用。

塞班操作系统为第三方开发商提供一个标准和开放的平台环境。使得第三方应用程序的设计者能够基于该平台开发自己的应用软件。这种方式带来的不足之处是：由于第三方厂商的用户接口程序是不同的，造成了软件不能通用，扩展性较差。这使得塞班操作系统在办公软件和多媒体录放软件上没有开发出足够多的软件供用户使用。

多年来Symbian系统一直占据智能系统的市场霸主地位，系统能力和易用性方面均很出色，但是在Android系统出现后，Symbian系统的市场占有率急剧下降。

2. Windows Phone

Windows Phone最早被称为Windows Mobile（简称WM）是微软针对移动设备而开发的操作系统。该操作系统的设计初衷是尽量接近于桌面版本的Windows，微软按照电脑操作系统的模式来设计WM，应用软件以Microsoft Win32 API为基础。2010年10月Windows Phone操作系统正式发布后，Windows Mobile系列正式退出手机系统市场。

微软公司正式发布了智能手机操作系统Windows Phone，同时将谷歌的Android和苹果的iOS列为主要竞争对手。2011年2月，诺基亚与微软达成全球战略同盟并深度合作共同研发。2012年3月21日，Windows Phone 7.5登陆中国。6月21日，微软正式发布最新手机操作系统Windows Phone 8，Windows Phone 8采用和Windows 8相同的内核。

Windows Phone具有桌面定制、图标拖拽、滑动控制等一系列前卫的操作体验。其主屏幕通过提供类似仪表盘的体验来显示新的电子邮件、短信、未接来电、日历约会等，让人们对重要信息时刻保持更新。它还包括一个增强的触摸屏界面，更方便手指操作，以及一个最新版本的IE Mobile浏览器，该浏览器在一项由微软赞助的第三方调查研究中，和参与调研的其他手机浏览器相比，可以执行指定任务的比例超过高达48%。很容易看出微软在用户操作体验上所做出的努力，而史蒂夫·鲍尔默也表示：“全新的Windows手机把网络、个人电脑和手机的优势集于一身，让人们可以随时随地享受到想要的体验。”

3. iOS

iOS在2011年6月前被称为iPhone OS，是苹果公司为其移动设备开发的操作系统，最初是设计给iPhone和iPod touch使用的。与Mac OS X操作系统一样，它也是以Darwin为基础的。2011年6月之后iOS的版本为5和6，通常称为iOS 5和iOS 6。

苹果推出其第一款智能手机iPhone后获得了巨大的成功。iOS继承了Mac OS X在个人电脑上界面美观的优势，多点触摸技术的加入为苹果iPhone在智能手机领域获得了可观的市场份额。iOS采用Quartz图形框架，能够通过显卡硬件加速实现复杂的图形显示。然而iOS是一个不开放的平台，用户不能设计和加载任何第三方的应用程序。这使得iOS的扩展性受到很大的限制。

4. Palm OS

Palm OS是Palm公司开发的专用于PDA上的一种操作系统，这是PDA上的霸主，一度占据了90%的PDA市场的份额。虽然其并不专门针对手机设计，但是Palm OS的优秀性能和对移动设备的支持同样使其能够成为一个优秀的手机操作系统。

Palm操作系统是多任务的，但每次只允许打开一个应用程序，多个应用程序不能同时运行，这使得其运行速度很快，具有较好的实用性。但不适应需要多应用程序运行的场合。

5. BlackBerry OS

BlackBerry OS是RIM公司（Research In Motion）专用的操作系统。“黑莓”（Black berry）移动邮件设备基于双向寻呼技术。该设备与RIM公司的服务器相结合，依赖于特定的服务器软件和终端，兼容现有的无线数据链路，实现了在北美随时随地收发电子邮件的梦想。这种装置并不以奇妙的图片和彩色屏幕夺人耳目，甚至不带发声器。黑莓是目前在美国、加拿大地区相当流行的无线收发电子邮件的软件，它将软件客户端结合在移动电话、PDA及其他通信终端上，用户可以通过其无线装置来安全地访问电子邮件、企业数据、Web以及进行企业内部的语音通话。

BlackBerry OS具有多任务处理能力，并支持特定的输入装置，如滚轮、轨迹球、触摸板以及触摸屏等。BlackBerry平台最著名的莫过于它处理邮件的能力。该平台通过MIDP 1.0以及MIDP 2.0的子集，在与BlackBerry Enterprise Server连接时，以无线的方式激活并与Microsoft Exchange，Lotus Domino或Novell GroupWise同步邮件、任务、日程、备忘录和联系人。该操作系统还支持WAP 1.2。

6. Android

Android是一种以Linux为基础的开放源码操作系统，主要应用于便携设备。Linux操作系统的嵌入式版本是为各种资源受限的嵌入式终端产品设计的。开放的源码和免费供人使用的特点使得Linux的应用开发人员种类非常全面。而越来越多的智能手机开发商也倾向于研发Linux智能手机，以此来降低手机成本。相比于其他智能手机操作系统，Linux独有的优势包括以下4个方面：

（1）Linux操作系统几乎能在所有主流的处理器上运行，如X86、PowerPC、ARM等；

（2）Linux作为一个多用户多任务的操作系统，符合POSIX便携式计算机环境操作系统接口标准；

（3）Linux支持和鼓励差异，具有良好的开放性使得用户可以构筑适合自己的系统；

（4）Linux是无任何附加条件的开放平台，对硬件平台具有更好的适应性，可移植性强，允许定制用户界面和服务，支持多种格式的可执行文件等。

Android操作系统最初由Andy Rubin开发，最初主要支持手机。2005年由Google收购注资，并组建开放手机联盟开发改良，逐渐扩展到平板电脑及其他领域。它采用Linux 2.6.x版本内核，采用自己的GUI架构和应用程序接口，并采用Java语言来开发应用程序。它拥有Linux操作系统的开放性、对硬件支持好等优点，并且界面美观，这使得它受到市场的普遍欢迎。Android的主要竞争对手是苹果公司的iOS以及RIM的Blackberry OS。2011年第一季度，Android在全球的市场份额首次超过塞班系统，跃居全球第一。

Android的特点是开放源代码，它的SDK开放给任何开发商，所有开发商都可以随意更改界面。