Android là hệ điều hành điện thoại di động mở nguồn mở miễn phí do Google phát triển dựa trên nền tảng của Linux. Bất kỳ một hãng sản xuất phần cứng nào cũng đều có thể tự do sử dụng hệ điều hành Android cho thiết bị của mình, miễn là các thiết bị ấy đáp ứng được các tiêu chuẩn cơ bản do Google đặt ra

Những tính năng mà nền tảng Android hổ trợ:

Application framework: Cho phép tái sử dụng và thay thế các thành phần sẳn có của Android.
Dalvik virtual macine: Máy ảo java được tối ưu hóa cho thiết bị di động.
Intergrated browser: Trình duyệt web tích hợp được xây dựng dựa trên WebKit engine.
Optimized graphics: Hổ trợ bộ thư viện 2D và 3D dự vào đặc tả OpenGL ES 1.0.
SQLite: DBMS dùng để lưu trữ dữ liệu có cấu trúc.
Hổ trở các định dạng media phổ biến như: MPEG4, H.264, MP3, AAC, ARM, JPG, PNG, GIF.
Hổ trợ thoại trên nền tảng GSM (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị).
Bluetooth, EDGE, 3G và WiFi (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị).
Camera, GPS, la bàn và cảm biến (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị).
Bộ công cụ phát triển ứng dụng mạnh mẽ.

Mô hình kiến trúc nền tảng Android

Applications

Hệ điều hành Android tích hợp sẳn một số ứng dụng cơ bản như email client, SMS, lịch điện tử, bản đồ, trình duyệt web, sổ liên lạc và một số ứng dụng khác. Ngoài ra tầng này cũng chính là tầng chứa các ứng dụng được phát triển bằng ngôn ngữ Java.

Application Framwork

Tầng này của hệ điều hành Android cung cấp một nền tảng phát triển ứng dụng mở qua đó cho phép nhà phát triển ứng dụng có khả năng tạo ra các ứng dụng vô cùng sáng tạo và phong phú. Các nhà phát triển ứng dụng được tự do sử dụng các tính năng cao cấp của thiết bị phần cứng như: thông tin định vị địa lý, khả năng chạy dịch vụ dưới nền, thiết lập đồng hồ báo thức, thêm notification vào status bar của màn hình thiết bị…

Người phát triển ứng dụng được phép sử dụng đầy đủ bộ API được dùng trong các ứng dụng tích hợp sẳn của Android. Kiến trúc ứng dụng của Android được thiết kế nhằm mục đích đơn giản hóa việc tái sử dụng các component. Qua đó bất kì ứng dụng nào cũng có thể công bố các tính năng mà nó muốn chia sẻ cho các ứng dụng khác (VD: Ứng dụng email có muốn các ứng dụng khác có thể sử dụng tính năng gởi mail của nó). Phương pháp tương tự cho phép các thành phần có thể được thay thế bởi người sử dụng.

Tầng này bao gồm một tập các services và thành phần sau:

Một tập phong phú và có thể mở rộng bao gồm các đối tượng View được dùng để xây dựng ứng dụng như: list, grid, text box, button và thậm chí là một trình duyệt web có thể nhúng vào ứng dụng.
Content Provider: Cho phép các ứng dụng có thể truy xuất dữ liệu từ các ứng dụng khác hoặc chia sẽ dữ liệu của chúng.
Resource Manager: Cung cấp khả năng truy xuất các tài nguyên non-code như hình ảnh hoặc file layout.
Notification Manager: Cung cấp khả năng hiển thị custom alert trên thanh status bar.
Activity Manager: Giúp quản lý vòng đời của một ứng dụng.

Libraries

System C library: một thể hiện được xây dựng từ BSD của bộ thư viện hệ thống C chuẩn (libc), được điều chỉnh để tối ưu hóa cho các thiết bị chạy trên nền Linux.
Media libraries: Bộ thư viện hổ trợ trình diễn và ghi các định dạng âm than và hình ảnh phổ biến.
Surface manager: Quản lý hiển thị nội dung 2D và 3D.
LibWebCore: Một web browser engine hiện đại được sử dụng trong trình duyệt của Android lần trong trình duyệt nhúng web view được sử dụng trong ứng dụng.
SGL: Engine hổ trợ đồ họa 2D.
3D libraries: Một thể hiện được xây dựng dựa trên các APIs của OpenGL ES 1.0. Những thư viện này sử dụng các tăng tốc 3D bằng phần cứng lẫn phần mềm để tối ưu hóa hiển thị 3D.
FreeType: Bitmap and vector font rendering.
SQLite: Một DBMS nhỏ gọn và mạnh mẽ.

Android Runtime

Hệ điều hành Android tích hợp sẳn một tập hợp các thư viện cốt lõi cung cấp hầu hết các chức năng có sẵn trong các thư viện lõi của ngôn ngữ lập trình Java. Mọi ứng dụng của Android chạy trên một tiến trình của riêng nó cùng với một thể hiện của máy ảo Dalvik. Máy ảo Dalvik thực tế là một biến thể của máy ảo Java được sửa đổi, bổ sung các công nghệ đặc trưng của thiết bị di động. Nó được xây dựng với mục đích làm cho các thiết bị di động có thể chạy nhiều máy ảo một cách hiệu quả. Trước khi thực thi, bất kì ứng dụng Android nào cũng được convert thành file thực thi với định dạng nén Dalvik Executable (.dex). Định dạng này được thiết kế để phù hợp với các thiết bị hạn chế về bộ nhớ cũng như tốc độ xử lý. Ngoài ra máy ảo Dalvik sử dụng bộ nhân Linux để cung cấp các tính năng như thread, low-level memory management.

Linux Kernel

Hệ điều hành Android được xây dựng trên bộ nhân Linux 2.6 cho những dịch vụ hệ thống cốt lõi như: security, memory management, process management, network stack, driver model. Bộ nhân này làm nhiệm vụ như một lớp trung gian kết nối phần cứng thiết bị và phần ứng dụng.

Mô hình hợp tác giữa máy ảo Dalvik và Navite code

JNI: Java Native Interface (Tương tự khái niệm Application Programming Interface).

Java Native Interface: là một bộ framework cho phép mã lệnh viết bằng Java chạy trên máy ảo java có thể gọi hoặc được gọi bởi một ứng dụng viết bằng native code (Ứng dụng được viết cho một phần cứng cụ thể và trên một hệ điều hành cụ thể) hoặc những bộ thư viện viết bằng C, C++ hoặc Assembly.

Bằng cách sử dụng JNI, Android cho phép các ứng dụng chạy trên máy ảo Dalvik có thể sử dụng những phương thức được viết bằng các ngôn ngữ cấp thấp như: C, C++, Assembly. Qua đó các nhà phát triển ứng dụng có thể xây dựng ứng dụng dựa trên các bộ thư viện viết bằng C, C++, Assembly nhằm tăng tốc độ thực thi của ứng dụng hoặc sử dụng những tính năng mức thấp mà ngôn ngữ Java không hổ trợ. Tuy nhiên người phát triển ứng dụng cần phải cân nhắc sự gia tăng độ phức tạp của ứng dụng khi quyết định sử dụng các bộ thư viện này.
------------------------------------------------------------------------------------
Khóa học lập trình android Tiếng Việt <Tổng hợp trên youtube>: Lập trình cơ bản Android.
Bài 1: