深入理解Android内核设计思想(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林学森著 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115452634

商品编码：13581210549

出版时间：2017-07-01

作  者:林学森 著 定  价:158 出 版 社:人民邮电出版社 出版日期:2017年07月01日 页  数:996 装  帧:平装 ISBN:9787115452634 ●《深入理解Android内核设计思想:上册》
●第1篇Android编译篇
●第1篇Android编译篇
●第1章Android系统简介
●1.1Android系统发展历程
●1.2Android系统特点
●1.3Android系统框架
●第2章Android源码下载及编译
●2.1Android源码下载指南
●2.1.1基于Repo和Git的版本管理
●2.1.2Android源码下载流程
●2.2原生Android系统编译指南
●2.2.1建立编译环境
●2.2.2编译流程
●2.3定制产品的编译与烧录
●2.3.1定制新产品
●2.3.2Linux内核编译
●2.3.3烧录/升级系统
●2.4AndroidMultilibBuild
●2.5Android系统映像文件
●部分目录

内容简介

全书从操作系统的基础知识入手，全面剖析进程/线程、内存管理、Binder机制、GUI显示系统、多媒体管理、输入系统、虚拟机等核心技术在Android中的实现原理。书中讲述的知识点大部分来源于工程项目研发，因而具有较强的实用性，希望可以让读者“知其然，更知其所以然”。本书分为编译篇、系统原理篇、应用原理篇、系统工具篇，共4篇25章，基本涵盖了参与Android开发所需具备的知识，并通过大量图片与实例来引导读者学习，以求尽量在源码分析外为读者提供更易于理解的思维方式。
本书既适合Android系统工程师，也适合于应用开发工程师来阅读，从而提升Android开发能力。读者可以在本书潜移默化的学习过程中更深刻地理解Android系统，并将所学知识自然地应用到实际开发难题的解决中。
林学森 著 林学森，香港中文大学计算机硕士，曾于多家跨国企业担任研发和管理工作，并已在靠前外会议、杂志上发表多篇文章，获得多项发明专利。现为某世界500强科技公司不错专家、资历架构师。有丰富的技术研发与项目管理经验，擅长操作系统架构设计与内核分析。

《Android系统架构与源码解析：精进之道》 内容简介 本书旨在为Android开发者，特别是那些渴望深入理解Android系统底层机制、精进自身开发技艺的资深从业者，提供一条清晰而富有洞察力的学习路径。我们不满足于仅仅停留在API层面的应用开发，而是将目光投向Android系统的心脏地带，探究其设计理念、核心组件的运作原理以及各个模块间的协同机制。通过系统性的剖析和源码级别的梳理，本书将帮助读者建立起对Android系统全景的深刻认知，为开发更稳定、高效、可扩展的Android应用奠定坚实的基础。 第一部分：Android系统基石——从Linux到ART 在深入Android的应用层和框架层之前，理解其赖以生存的底层基石至关重要。本部分将从Linux内核出发，逐层剖析Android系统的构建过程。 Linux内核与Android：共生关系探秘 Android并非一个独立的操作系统，而是构建在强大的Linux内核之上。我们将详细讲解Linux内核在Android系统中的关键角色，包括进程管理、内存管理、电源管理、硬件驱动接口（如HAL - Hardware Abstraction Layer）等方面。 重点解析Android如何利用Linux内核的特性，例如Binder IPC机制（虽然Binder在用户空间有其独立实现，但底层依赖Linux内核的驱动）、Ashmem（匿名共享内存）等，来实现系统的高效通信和资源共享。 探讨Android特有的内核补丁和优化，以及这些修改如何适应移动设备的资源限制和特性需求。 Dalvik到ART：Java虚拟机演进之路 Android的应用程序运行在虚拟机之上。本书将详细回顾Dalvik虚拟机的设计和局限性，并重点深入剖析ART（Android Runtime）的实现。 ART如何通过AOT（Ahead-of-Time）编译优化应用启动速度和运行时性能。我们将解析ART的编译过程、Dex文件格式、方法调用机制、垃圾回收（GC）策略等。 深入理解ART的内存模型、线程模型以及与Java GC的交互，为开发者提供优化应用内存占用的理论指导。 探讨ART在JIT（Just-in-Time）编译方面的最新进展，以及AOT和JIT协同工作带来的性能优势。 第二部分：Android框架核心——构建坚固的软件大厦 Android框架是连接底层系统和服务与上层应用的关键桥梁。本部分将逐一解构核心框架组件，揭示其内部运作机制。 Binder IPC：高性能进程间通信的奥秘 Binder是Android系统中最核心的IPC（Inter-Process Communication）机制，支撑着绝大多数系统服务之间的通信。我们将从Binder驱动（内核空间）到Binder代理（用户空间）进行深度解析。 详细讲解Binder的Binder驱动（`drivers/android/binder.c`）、Binder服务（`BinderService`）、Binder客户端（`BinderClient`）的交互流程。 通过源码级别分析Binder的内存管理、线程池、Binder对象的注册与查找（ServiceManager）等关键细节，帮助读者理解其高效、稳定、安全的设计哲学。 探讨Binder在Android系统中的实际应用，如ActivityManagerService, PackageManagerService等系统服务的通信方式。 ActivityManagerService (AMS) 与WindowManagerService (WMS)：应用生命周期与窗口管理的双子星 AMS是Android系统中最重要的系统服务之一，负责管理应用程序的生命周期、进程、任务栈、广播接收器等。我们将深入剖析AMS的源码实现，理解其如何启动和管理Activity、Service、BroadcastReceiver，以及如何处理进程的创建、销毁、空闲回收等。 WMS则负责管理应用程序窗口的绘制、显示、动画、布局等。本书将解析WMS如何与SurfaceFlinger协作，实现窗口的合成和渲染，以及窗口的生命周期管理（如窗口的创建、销毁、焦点切换）。 重点讲解AMS和WMS之间的交互，以及它们如何协同工作，共同构建起Android的应用运行环境。 PackageManagerService (PMS)：应用安装、卸载与权限管理的守护者 PMS负责管理系统中所有已安装应用程序的信息，包括APK的解析、安装、卸载、权限的授予与撤销、软件包的更新等。 我们将深入剖析PMS如何解析`AndroidManifest.xml`，如何管理应用的数据目录，以及如何处理应用的签名验证和权限检查。 理解PMS如何与ActivityManagerService协作，为应用提供运行环境。 SurfaceFlinger与Hardware Composer (HWC)：图形渲染与合成的底层 SurfaceFlinger是Android系统的图形合成器，负责将各个应用窗口的SurfaceBuffer合成为最终显示到屏幕上的图像。我们将深入解析SurfaceFlinger的渲染流程，包括BufferQueue、BufferQueueProducer、BufferQueueConsumer的工作原理。 重点介绍Hardware Composer (HWC) 的作用，以及SurfaceFlinger如何利用HWC进行硬件叠加（Hardware Overlay），从而大幅提升图形渲染效率，降低CPU和GPU的功耗。 理解Hardware Composer HAL接口的设计，以及OEM厂商如何实现HWC以适应不同的硬件平台。 第三部分：Android核心组件源码剖析——深度探索 在掌握了系统框架的核心组件后，本部分将进一步深入到更底层的核心组件，以源码为导向，理解其设计细节和实现逻辑。 Intent与ContentProvider：数据共享与通信的基石 Intent是Android中实现组件间通信的核心机制，用于传递消息、启动组件。我们将解析Intent的传递过程，包括隐式Intent的匹配机制，以及Intent Filter的设计。 ContentProvider是Android中实现跨应用数据共享的标准方式。我们将详细讲解ContentProvider的生命周期、ContentResolver的工作原理、Cursor的封装以及CRUD（Create, Read, Update, Delete）操作的实现。 通过分析ContactsProvider、MediaStore等系统ContentProvider的实现，帮助读者理解如何设计和使用ContentProvider。 Handler、Looper、MessageQueue：Android的线程模型与消息机制 Android的UI线程（主线程）不能执行耗时操作，而Handler、Looper、MessageQueue构成了Android异步消息处理机制的核心。我们将深入剖析这三者的工作原理，包括Message的创建、传递、处理流程。 理解ThreadLocal在Looper中的作用，以及如何创建和管理自定义的HandlerThread。 掌握如何安全地在子线程向主线程发送消息，以及如何在子线程处理耗时任务而不阻塞UI。 Context：应用运行的上下文环境 Context在Android开发中无处不在，它代表了应用程序的运行环境。我们将深入解析Context的继承体系（Application Context, Activity Context, Service Context），以及它们在生命周期和资源访问上的区别。 理解Context如何提供对系统服务、资源文件、数据库等访问的接口。 View系统与自定义View：UI绘制的深入 Android的UI是通过View和ViewGroup组成的视图层级来绘制的。我们将深入剖析View的绘制流程（measure, layout, draw），以及View的事件分发、处理机制。 讲解如何创建自定义View，如何重写onMeasure, onLayout, onDraw方法，以及如何处理用户交互。 探讨View的动画机制，以及View的性能优化技巧。 第四部分：Android进阶主题与性能优化——精益求精 掌握了核心源码后，本部分将探讨一些进阶主题和性能优化策略，帮助开发者写出更健壮、高效的Android应用。 内存管理与垃圾回收优化 深入理解ART虚拟机的内存分配、内存泄漏的检测与规避。 讲解Android内存泄漏的常见原因，如静态持有Context、注册监听器未解注册、Bitmap未及时释放等。 介绍Android Studio的Memory Profiler工具的使用，以及如何通过分析Heap Dump来定位内存问题。 讲解GC（Garbage Collection）的工作原理，以及如何通过优化代码来减少GC的压力，提高应用响应速度。 多线程与并发编程 除了Handler机制，我们将介绍Android中其他的并发编程方式，如Thread, ExecutorService, AsyncTask（已被废弃但仍需理解其演变）等。 讲解线程同步、锁机制（synchronized, ReentrantLock）在Android开发中的应用，以及如何避免死锁和线程安全问题。 探讨Coroutines（协程）在Android中的应用，以及如何利用协程简化异步编程。 性能剖析与优化 掌握Android Studio的CPU Profiler、Network Profiler、Energy Profiler等工具的使用，全面监控应用性能。 讲解UI渲染优化（如避免过度绘制、使用ConstraintLayout、ViewStub等）、网络请求优化、存储优化（数据库、文件I/O）等。 介绍ART的Profile工具，以及如何利用Profile信息优化JIT编译。 Android安全与加固 探讨Android应用程序的安全基础，包括权限管理、数据加密、代码混淆等。 介绍Android的安全机制，如SELinux（Security-Enhanced Linux）在Android中的作用。 讲解应用加固的基本原理和常见技术，以及如何保护应用的知识产权。 适用人群： 具备一定Android应用开发经验，希望深入理解系统底层原理的开发者。 对Android系统架构、组件交互有强烈探索欲望的技术爱好者。 正在为提升应用性能、稳定性、安全性而寻求系统性解决方案的工程师。 对Android Framework源码有浓厚兴趣，希望能够阅读、理解甚至贡献源码的开发者。 本书的价值： 通过对《Android系统架构与源码解析：精进之道》的学习，您将能够： 建立系统观： 从宏观到微观，全面理解Android操作系统的设计理念和架构。 源码驱动： 以源码为依据，而非止步于API文档，真正理解技术的实现细节。 解决疑难： 具备独立分析和解决复杂系统问题、性能瓶颈的能力。 提升技能： 编写更健壮、高效、安全的Android应用，成为更出色的Android开发者。 本书不仅仅是一本技术书籍，更是一场探索Android技术深度与广度的旅程。让我们一起踏上这段精进之道，解锁Android系统的更多可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就带着一股沉稳和专业的劲儿，那种黑底白字的排版，加上简洁的标题，一下子就能让人感受到它并非是那种浮夸的入门读物。我花了相当长的时间来挑选下一本深入学习Android系统底层原理的书籍，市面上很多所谓的“深度解析”其实读起来更像是官方文档的重新包装，或者专注于某个细枝末节的API讲解，让人抓不住重点。而这本，从目录的结构就能看出作者的良苦用心，它不像教科书那样干巴巴，而是像一位经验丰富的老工程师在手把手地带着你拆解一个复杂的系统。尤其让我眼前一亮的是，它没有陷入对某个特定版本Android特性的过度纠缠，而是着眼于那些贯穿始终的、最核心的设计哲学——比如进程与线程管理背后的IPC机制的权衡，内存分配策略的演变逻辑，以及Binder框架从设计之初到如今的每一次重要迭代中，所遵循的性能与安全边界的思考。这对于我这种想要构建稳健、高性能应用架构的开发者来说，简直是醍醐灌顶。它教会你的不是“怎么做”，而是“为什么这么做”，这是构建未来技术视野的关键。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的一点，是它对于“设计权衡”这一主题的持续强调。在任何复杂的工程系统中，没有绝对完美的方案，只有在特定约束条件下的最优解。这本书高明之处在于，它从未将任何一个子系统或机制描述为“唯一正确”的答案，而是持续引导读者去思考：“作者为什么选择A而不是B？”、“在内存紧张的情况下，这种设计会带来什么潜在的性能代价？”。无论是对内存映射机制的选择，还是对不同类型同步原语的适用性分析，都在反复强调这种思维方式。这种批判性思维的培养，远比记住某个函数或数据结构的定义重要得多。它训练的不是你的记忆力，而是你的系统架构师的直觉。读完这本书后，我发现自己看待新的技术文档和API文档的视角都发生了根本性的变化，不再满足于停留在表层的API调用，而是会自然而然地去探究其背后的资源模型和设计哲学，这才是真正意义上的“深入理解”。

评分☆☆☆☆☆

作为一个长期在移动开发领域摸爬滚打的人，我深知理论知识与实际工程落地之间的鸿沟有多大。很多书籍在讲解完一个机制后，往往就戛然而止，留下读者自己去面对真实世界中五花八门的崩溃日志和性能瓶颈。但这本书的价值恰恰在于它对“实践性理论”的深刻把握。它在介绍比如VFS或者页面置换算法时，不仅仅是复述教科书上的定义，而是会结合Android特有的资源受限环境，分析为什么Linux内核的某些默认配置在移动设备上需要被深度定制和修改。那种对资源敏感性（无论是CPU时间片、内存带宽还是I/O延迟）的深刻洞察，是只有经过大量线上问题排查和系统调优的工程师才能写出来的。它让你在阅读时，脑海中不断浮现出自己遇到过的那些棘手的OOM、ANR场景，并立刻明白背后的根源并非是应用代码的逻辑错误，而是更深层次的系统交互失衡。

评分☆☆☆☆☆

我通常对技术书籍的阅读体验要求很高，不仅是内容要扎实，阅读的流畅性和逻辑的递进性也至关重要。很多技术书籍的作者似乎总是在努力把所有他们知道的知识点一股脑地塞给你，导致读者在学习过程中很容易迷失在技术名词的海洋里，缺乏一个清晰的路线图。这本书在这方面做得非常出色，它的章节安排简直可以称得上是艺术品级别的结构化。它不是简单地从硬件层往上堆栈，而是巧妙地选择了一个最容易引起共鸣的切入点——比如用户体验层面的卡顿问题，然后层层深入到调度器、虚拟内存子系统，最后再回溯到驱动和硬件交互的必要性。这种“由表及里，由果溯因”的叙事方式，极大地降低了理解复杂概念的认知负荷。读起来的感觉不像是在啃一块硬骨头，更像是在解一个环环相扣的谜题，每解开一个环节，都会带来极大的成就感，同时也让你对整个系统的宏大蓝图有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，技术书籍很容易写得枯燥乏味，尤其是涉及到操作系统底层这种高深莫测的主题，如果作者的笔触不够生动，读者很快就会产生畏难情绪而放弃。这本书的行文风格有一种奇特的魅力，它既保持了技术论述的严谨性，又在关键的概念过渡处，使用了恰到好处的比喻和类比，让人会心一笑之余，瞬间打通了那些晦涩难懂的知识点。比如在解释调度策略的优先级反转问题时，它没有堆砌复杂的数学公式，而是描绘了一个高优先级任务被一个低优先级“看门人”卡住的生动场景，使得抽象的锁竞争问题瞬间可视化了。这种将复杂概念“去魅”的能力，对于非科班出身、但希望系统学习底层原理的工程师来说，简直是福音。它让你在提升技术深度的同时，阅读体验也得到了极大的保障，不会让人觉得学习过程是一种煎熬。

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