Android архитектурасы

Егер Android компоненттік моделін иерархия түрінде елестететін болсақ, онда ең соңында, ең түпнегізгі және базалық құраушысы операциялық жүйе ядро болып табыладыc (сурет 9).

Сурет 8. Android архитектурасы

Android – Linux-тің бірнешеге бөлінген ядросында негізделген, сондықтан, бұл деңгейде дәл соны көре аламыз. Ол жүйенің функциялануын қамтамассыз етеді және қауіпсіздік, жадыны басқару, энергожүйе және процесстерге жауап береді, сонымен қатар, желілік стек және драйверлер моделін ұсынады.

Ядродан «жоғарыда» қабаттың программалық қамтамасы ретінде қосымшаның негізгі базалық функционалдарына арналған кітапханалар жинағы орналасқан. Яғни, бұл деңгей жоғарғы деңгейлерге дайындалған алгоритмдерді көрсету, файлдық форматтарды қолдау, ақпаратты кодтау, декодтау, график сызу және т.б үшін жауап береді. Кітапханалар C/C++ тілінде белгілі бір аппараттық қамтамаға негізделіп құрылған:

SurfaceManager – Android жүйесіде Linux-қа ұқсас, бірақ қарапайым композитті терезелер басқармасы қолданылады. Графиктерді тікелей дисплей буферінде сызудың орнына сызу командаларын кадр арты буферіне жібереді. Ол жерде командалар жинақталу арқылы белгілі бір композиция құрып, сосын қолданушы экранына шығарылады. Бұл жүеге түрлі эфекттер құруға мүмкіндік береді.

MediaFramework – PacketVideoOpenCore базасында құрылған кітапханалар. Бұның көмегімен жүйе аудио және видео контенттердің ойнатылуын, сонымен қатар, статистикалық суреттерді шығару іске асырылады. MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG,PNG сияқты танымал форматтарды қолдайды.

SQLite – деректер базасымен жұмыс істейтін қозғалтқыш ретінде қолданылатын ДҚБЖ.

FreeType – биттік карталармен жумыс жасуға, қаріптерді растерлеу және оларға операциялар жүргізуге арналған кітапхана. Бұл қаріптерге және мәтін жариялауға арналған жоғарғы сапалы қозғалтқыш.

LibWebCore – GoogleChrome, AppleSafari браузерлерінде қолданылатын WebKit жылдам браузерлік қозғалтқыш кітапханасы.

SGL (SkiaGraphicsEngine) – 2D-афикамен жұмыс істеуге арналған ашық қозғалтқыш. Графикалық кітапхана Google өнімі болып табылады және оның басқа да қосымшаларында қолданылады.

SSL – біратты криптографиялық хаттаманы қолдайтын кітапхана.

Libc – С тілінің стандартты кітапханасы. Bionic деген атқа ие.

Осы деңгейде AndroidRuntime орындау ортасы орналасқан. Негізгі құраушы бөлігі ядро кітапханалар жиыны және Dalvic виртуалды машинасы болып табылады [18].

3 Қосымшаның құрылу ортасы

3.1. Қосымша құру ортасын дайындау

Android ОЖ үшін қосымша құру үшін Eclipse-ті орнату қажет. Бұл тапсырма үшін Classic нұсқасы жарайды.

Android SDK құрал-жабдықтарын құрастырушыларға арналған сайттан жүктеуге болады developer.android.com. Орнату кезінде қажетті SDK платформаларын және элементтерін таңдауға болады.

ADT плагині Eclipse ортасында Android SDK құралдарына қолжетімділікті қамтамасыз етеді. ADT плагинін орнату үшін «Help → Install new software» менюі арқылы «Work with» алаңына «dl-ssl.google.com/android/eclipse/» плагин жүктей адресін енгіземіз. Әрі қарай төмендегі кестеде «Developer Tools» таңдап «Next» батырмасын басу керек. Сондай-ақ плагинді http://developer.android.com/sdk/eclipse-adt.html сілтемесі бойынша жүктеуге болады.

Құрастыру үшін Java Runtime Environment (JRE) орындалу ортасы, Java Development Kit (JDK) құрастырушы комплектісі қажет. Оларды Oracle-дың ресми сайтынан жүктеуге болады (oracle.com).

Android Tools – Android Virtual Devices (AVD) эмуляторын қамтиды. AVD эмуляторы қосымшана Android ОЖ-лі виртуалды мобильдік құрылғыда тестілеуге мүмкіндік береді. Эмулятордың әр-түрлі конфигурациялы бірнеше виртуалды құрылғыларды құру мүмкіндігі бар.Android виртуалды құрылғысын құру үшін «Window → Android SDK and AVD Manager» менюінде «New» батырмасын басып, виртуалды құрылғының атауын енгізіп, оның сипаттамаларын белгілеу керек [12,13].

3.2. Java бағдарламалау тілі

3.2.1. Java тілінің негізі және қысқаша тарихы

Java тілі интернет желілірімен байланысқан заманауи технологияларға бағытталған. Java тілінде құрылған бағдарламаларды бағытына байланысты екі топқа бөлуге болады:

- Бірінші топқа арнайы интерпретациялайтын «Java машинасы» басқаруымен автономды жұмысқа арналған қосымшаларды жатқызуға болады. Бұл машинаның өнімдері негізгі барлық компьтер платформаларына арналған.

- Екінші топ – бұл аплеттер (applets). Аплеттерді барлық заманауи браузерларда қолданылатын, Java машинасымен интерпретацияланатын түрлі Java қосымшалар деп түсінуімізге болады.

Алғашқыда тіл ретінде C++ бағдарламалау тілін қолдану жоспарланған. Бірақ, бағдарлама құру кезінде кездескен қиыншылықтардың әсерінен жаңа бағдарламалау тілінің пайда болуына әкеліп соқты. Жүйенің мақсаты – заманауи Eiffel, Smalltalk, Objective C, Cedar/Mesa сияқты бағдарламалау тілдерінің ең жақсы қасиеттерін қамту болды.

Желілік технологиялардың қарқынды дамуы қосымшалардың құрылу процессі және таратылуына деген көзқарастың өзгеруіне әкелді. Заманауи қосымшалар қауіпсіз, жұмыс өнімділігі жоғары, әр-түрлі архитектуралы машиналар таратылған ортасында жұмыс істеуі тиіс болды.Тасымалдануға қойылатын талаптар әсерінен машиналық кодтардан тұратын бинарлық файлдарды құру және жеткізудің үйреншікті әдістерінен бас тартуға тура келді. Java құрастыру жүйесі айтылған барлық талаптарға жауап береді, сәйкесінше:

- қарапайым, сондықтан құрастырушылардың кең ауқымды ортасында қолданылады

- объектке бағытталған, яғни, бағадарламалау туралы заманауи көзқарастарға сай

- көпағындылығы – бір уақытта бірнеше тапсырмаларды орындауға мүмкіндік береді

- интерпретацияланатындығы – тасымалдануын қамтамасыз етеді және динамикалық қасиеттерін арттырады