深入理解Android內核設計思想(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林學森著 著

圖書標籤:

• Android內核
• Android開發
• 內核設計
• 係統編程
• Linux內核
• 操作係統
• 嵌入式係統
• 技術書籍
• 源碼分析
• 底層原理

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115452634

商品編碼：13581210549

齣版時間：2017-07-01

作  者:林學森 著 定  價:158 齣 版 社:人民郵電齣版社 齣版日期:2017年07月01日 頁  數:996 裝  幀:平裝 ISBN:9787115452634 ●《深入理解Android內核設計思想:上冊》
●第1篇Android編譯篇
●第1篇Android編譯篇
●第1章Android係統簡介
●1.1Android係統發展曆程
●1.2Android係統特點
●1.3Android係統框架
●第2章Android源碼下載及編譯
●2.1Android源碼下載指南
●2.1.1基於Repo和Git的版本管理
●2.1.2Android源碼下載流程
●2.2原生Android係統編譯指南
●2.2.1建立編譯環境
●2.2.2編譯流程
●2.3定製産品的編譯與燒錄
●2.3.1定製新産品
●2.3.2Linux內核編譯
●2.3.3燒錄/升級係統
●2.4AndroidMultilibBuild
●2.5Android係統映像文件
●部分目錄

內容簡介

全書從操作係統的基礎知識入手，全麵剖析進程/綫程、內存管理、Binder機製、GUI顯示係統、多媒體管理、輸入係統、虛擬機等核心技術在Android中的實現原理。書中講述的知識點大部分來源於工程項目研發，因而具有較強的實用性，希望可以讓讀者“知其然，更知其所以然”。本書分為編譯篇、係統原理篇、應用原理篇、係統工具篇，共4篇25章，基本涵蓋瞭參與Android開發所需具備的知識，並通過大量圖片與實例來引導讀者學習，以求盡量在源碼分析外為讀者提供更易於理解的思維方式。
本書既適閤Android係統工程師，也適閤於應用開發工程師來閱讀，從而提升Android開發能力。讀者可以在本書潛移默化的學習過程中更深刻地理解Android係統，並將所學知識自然地應用到實際開發難題的解決中。
林學森 著 林學森，香港中文大學計算機碩士，曾於多傢跨國企業擔任研發和管理工作，並已在靠前外會議、雜誌上發錶多篇文章，獲得多項發明專利。現為某世界500強科技公司不錯專傢、資曆架構師。有豐富的技術研發與項目管理經驗，擅長操作係統架構設計與內核分析。

《Android係統架構與源碼解析：精進之道》 內容簡介 本書旨在為Android開發者，特彆是那些渴望深入理解Android係統底層機製、精進自身開發技藝的資深從業者，提供一條清晰而富有洞察力的學習路徑。我們不滿足於僅僅停留在API層麵的應用開發，而是將目光投嚮Android係統的心髒地帶，探究其設計理念、核心組件的運作原理以及各個模塊間的協同機製。通過係統性的剖析和源碼級彆的梳理，本書將幫助讀者建立起對Android係統全景的深刻認知，為開發更穩定、高效、可擴展的Android應用奠定堅實的基礎。 第一部分：Android係統基石——從Linux到ART 在深入Android的應用層和框架層之前，理解其賴以生存的底層基石至關重要。本部分將從Linux內核齣發，逐層剖析Android係統的構建過程。 Linux內核與Android：共生關係探秘 Android並非一個獨立的操作係統，而是構建在強大的Linux內核之上。我們將詳細講解Linux內核在Android係統中的關鍵角色，包括進程管理、內存管理、電源管理、硬件驅動接口（如HAL - Hardware Abstraction Layer）等方麵。 重點解析Android如何利用Linux內核的特性，例如Binder IPC機製（雖然Binder在用戶空間有其獨立實現，但底層依賴Linux內核的驅動）、Ashmem（匿名共享內存）等，來實現係統的高效通信和資源共享。 探討Android特有的內核補丁和優化，以及這些修改如何適應移動設備的資源限製和特性需求。 Dalvik到ART：Java虛擬機演進之路 Android的應用程序運行在虛擬機之上。本書將詳細迴顧Dalvik虛擬機的設計和局限性，並重點深入剖析ART（Android Runtime）的實現。 ART如何通過AOT（Ahead-of-Time）編譯優化應用啓動速度和運行時性能。我們將解析ART的編譯過程、Dex文件格式、方法調用機製、垃圾迴收（GC）策略等。 深入理解ART的內存模型、綫程模型以及與Java GC的交互，為開發者提供優化應用內存占用的理論指導。 探討ART在JIT（Just-in-Time）編譯方麵的最新進展，以及AOT和JIT協同工作帶來的性能優勢。 第二部分：Android框架核心——構建堅固的軟件大廈 Android框架是連接底層係統和服務與上層應用的關鍵橋梁。本部分將逐一解構核心框架組件，揭示其內部運作機製。 Binder IPC：高性能進程間通信的奧秘 Binder是Android係統中最核心的IPC（Inter-Process Communication）機製，支撐著絕大多數係統服務之間的通信。我們將從Binder驅動（內核空間）到Binder代理（用戶空間）進行深度解析。 詳細講解Binder的Binder驅動（`drivers/android/binder.c`）、Binder服務（`BinderService`）、Binder客戶端（`BinderClient`）的交互流程。 通過源碼級彆分析Binder的內存管理、綫程池、Binder對象的注冊與查找（ServiceManager）等關鍵細節，幫助讀者理解其高效、穩定、安全的設計哲學。 探討Binder在Android係統中的實際應用，如ActivityManagerService, PackageManagerService等係統服務的通信方式。 ActivityManagerService (AMS) 與WindowManagerService (WMS)：應用生命周期與窗口管理的雙子星 AMS是Android係統中最重要的係統服務之一，負責管理應用程序的生命周期、進程、任務棧、廣播接收器等。我們將深入剖析AMS的源碼實現，理解其如何啓動和管理Activity、Service、BroadcastReceiver，以及如何處理進程的創建、銷毀、空閑迴收等。 WMS則負責管理應用程序窗口的繪製、顯示、動畫、布局等。本書將解析WMS如何與SurfaceFlinger協作，實現窗口的閤成和渲染，以及窗口的生命周期管理（如窗口的創建、銷毀、焦點切換）。 重點講解AMS和WMS之間的交互，以及它們如何協同工作，共同構建起Android的應用運行環境。 PackageManagerService (PMS)：應用安裝、卸載與權限管理的守護者 PMS負責管理係統中所有已安裝應用程序的信息，包括APK的解析、安裝、卸載、權限的授予與撤銷、軟件包的更新等。 我們將深入剖析PMS如何解析`AndroidManifest.xml`，如何管理應用的數據目錄，以及如何處理應用的簽名驗證和權限檢查。 理解PMS如何與ActivityManagerService協作，為應用提供運行環境。 SurfaceFlinger與Hardware Composer (HWC)：圖形渲染與閤成的底層 SurfaceFlinger是Android係統的圖形閤成器，負責將各個應用窗口的SurfaceBuffer閤成為最終顯示到屏幕上的圖像。我們將深入解析SurfaceFlinger的渲染流程，包括BufferQueue、BufferQueueProducer、BufferQueueConsumer的工作原理。 重點介紹Hardware Composer (HWC) 的作用，以及SurfaceFlinger如何利用HWC進行硬件疊加（Hardware Overlay），從而大幅提升圖形渲染效率，降低CPU和GPU的功耗。 理解Hardware Composer HAL接口的設計，以及OEM廠商如何實現HWC以適應不同的硬件平颱。 第三部分：Android核心組件源碼剖析——深度探索 在掌握瞭係統框架的核心組件後，本部分將進一步深入到更底層的核心組件，以源碼為導嚮，理解其設計細節和實現邏輯。 Intent與ContentProvider：數據共享與通信的基石 Intent是Android中實現組件間通信的核心機製，用於傳遞消息、啓動組件。我們將解析Intent的傳遞過程，包括隱式Intent的匹配機製，以及Intent Filter的設計。 ContentProvider是Android中實現跨應用數據共享的標準方式。我們將詳細講解ContentProvider的生命周期、ContentResolver的工作原理、Cursor的封裝以及CRUD（Create, Read, Update, Delete）操作的實現。 通過分析ContactsProvider、MediaStore等係統ContentProvider的實現，幫助讀者理解如何設計和使用ContentProvider。 Handler、Looper、MessageQueue：Android的綫程模型與消息機製 Android的UI綫程（主綫程）不能執行耗時操作，而Handler、Looper、MessageQueue構成瞭Android異步消息處理機製的核心。我們將深入剖析這三者的工作原理，包括Message的創建、傳遞、處理流程。 理解ThreadLocal在Looper中的作用，以及如何創建和管理自定義的HandlerThread。 掌握如何安全地在子綫程嚮主綫程發送消息，以及如何在子綫程處理耗時任務而不阻塞UI。 Context：應用運行的上下文環境 Context在Android開發中無處不在，它代錶瞭應用程序的運行環境。我們將深入解析Context的繼承體係（Application Context, Activity Context, Service Context），以及它們在生命周期和資源訪問上的區彆。 理解Context如何提供對係統服務、資源文件、數據庫等訪問的接口。 View係統與自定義View：UI繪製的深入 Android的UI是通過View和ViewGroup組成的視圖層級來繪製的。我們將深入剖析View的繪製流程（measure, layout, draw），以及View的事件分發、處理機製。 講解如何創建自定義View，如何重寫onMeasure, onLayout, onDraw方法，以及如何處理用戶交互。 探討View的動畫機製，以及View的性能優化技巧。 第四部分：Android進階主題與性能優化——精益求精 掌握瞭核心源碼後，本部分將探討一些進階主題和性能優化策略，幫助開發者寫齣更健壯、高效的Android應用。 內存管理與垃圾迴收優化 深入理解ART虛擬機的內存分配、內存泄漏的檢測與規避。 講解Android內存泄漏的常見原因，如靜態持有Context、注冊監聽器未解注冊、Bitmap未及時釋放等。 介紹Android Studio的Memory Profiler工具的使用，以及如何通過分析Heap Dump來定位內存問題。 講解GC（Garbage Collection）的工作原理，以及如何通過優化代碼來減少GC的壓力，提高應用響應速度。 多綫程與並發編程 除瞭Handler機製，我們將介紹Android中其他的並發編程方式，如Thread, ExecutorService, AsyncTask（已被廢棄但仍需理解其演變）等。 講解綫程同步、鎖機製（synchronized, ReentrantLock）在Android開發中的應用，以及如何避免死鎖和綫程安全問題。 探討Coroutines（協程）在Android中的應用，以及如何利用協程簡化異步編程。 性能剖析與優化 掌握Android Studio的CPU Profiler、Network Profiler、Energy Profiler等工具的使用，全麵監控應用性能。 講解UI渲染優化（如避免過度繪製、使用ConstraintLayout、ViewStub等）、網絡請求優化、存儲優化（數據庫、文件I/O）等。 介紹ART的Profile工具，以及如何利用Profile信息優化JIT編譯。 Android安全與加固 探討Android應用程序的安全基礎，包括權限管理、數據加密、代碼混淆等。 介紹Android的安全機製，如SELinux（Security-Enhanced Linux）在Android中的作用。 講解應用加固的基本原理和常見技術，以及如何保護應用的知識産權。 適用人群： 具備一定Android應用開發經驗，希望深入理解係統底層原理的開發者。 對Android係統架構、組件交互有強烈探索欲望的技術愛好者。 正在為提升應用性能、穩定性、安全性而尋求係統性解決方案的工程師。 對Android Framework源碼有濃厚興趣，希望能夠閱讀、理解甚至貢獻源碼的開發者。 本書的價值： 通過對《Android係統架構與源碼解析：精進之道》的學習，您將能夠： 建立係統觀： 從宏觀到微觀，全麵理解Android操作係統的設計理念和架構。 源碼驅動： 以源碼為依據，而非止步於API文檔，真正理解技術的實現細節。 解決疑難： 具備獨立分析和解決復雜係統問題、性能瓶頸的能力。 提升技能： 編寫更健壯、高效、安全的Android應用，成為更齣色的Android開發者。 本書不僅僅是一本技術書籍，更是一場探索Android技術深度與廣度的旅程。讓我們一起踏上這段精進之道，解鎖Android係統的更多可能。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，技術書籍很容易寫得枯燥乏味，尤其是涉及到操作係統底層這種高深莫測的主題，如果作者的筆觸不夠生動，讀者很快就會産生畏難情緒而放棄。這本書的行文風格有一種奇特的魅力，它既保持瞭技術論述的嚴謹性，又在關鍵的概念過渡處，使用瞭恰到好處的比喻和類比，讓人會心一笑之餘，瞬間打通瞭那些晦澀難懂的知識點。比如在解釋調度策略的優先級反轉問題時，它沒有堆砌復雜的數學公式，而是描繪瞭一個高優先級任務被一個低優先級“看門人”卡住的生動場景，使得抽象的鎖競爭問題瞬間可視化瞭。這種將復雜概念“去魅”的能力，對於非科班齣身、但希望係統學習底層原理的工程師來說，簡直是福音。它讓你在提升技術深度的同時，閱讀體驗也得到瞭極大的保障，不會讓人覺得學習過程是一種煎熬。

評分☆☆☆☆☆

我通常對技術書籍的閱讀體驗要求很高，不僅是內容要紮實，閱讀的流暢性和邏輯的遞進性也至關重要。很多技術書籍的作者似乎總是在努力把所有他們知道的知識點一股腦地塞給你，導緻讀者在學習過程中很容易迷失在技術名詞的海洋裏，缺乏一個清晰的路綫圖。這本書在這方麵做得非常齣色，它的章節安排簡直可以稱得上是藝術品級彆的結構化。它不是簡單地從硬件層往上堆棧，而是巧妙地選擇瞭一個最容易引起共鳴的切入點——比如用戶體驗層麵的卡頓問題，然後層層深入到調度器、虛擬內存子係統，最後再迴溯到驅動和硬件交互的必要性。這種“由錶及裏，由果溯因”的敘事方式，極大地降低瞭理解復雜概念的認知負荷。讀起來的感覺不像是在啃一塊硬骨頭，更像是在解一個環環相扣的謎題，每解開一個環節，都會帶來極大的成就感，同時也讓你對整個係統的宏大藍圖有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就帶著一股沉穩和專業的勁兒，那種黑底白字的排版，加上簡潔的標題，一下子就能讓人感受到它並非是那種浮誇的入門讀物。我花瞭相當長的時間來挑選下一本深入學習Android係統底層原理的書籍，市麵上很多所謂的“深度解析”其實讀起來更像是官方文檔的重新包裝，或者專注於某個細枝末節的API講解，讓人抓不住重點。而這本，從目錄的結構就能看齣作者的良苦用心，它不像教科書那樣乾巴巴，而是像一位經驗豐富的老工程師在手把手地帶著你拆解一個復雜的係統。尤其讓我眼前一亮的是，它沒有陷入對某個特定版本Android特性的過度糾纏，而是著眼於那些貫穿始終的、最核心的設計哲學——比如進程與綫程管理背後的IPC機製的權衡，內存分配策略的演變邏輯，以及Binder框架從設計之初到如今的每一次重要迭代中，所遵循的性能與安全邊界的思考。這對於我這種想要構建穩健、高性能應用架構的開發者來說，簡直是醍醐灌頂。它教會你的不是“怎麼做”，而是“為什麼這麼做”，這是構建未來技術視野的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

作為一個長期在移動開發領域摸爬滾打的人，我深知理論知識與實際工程落地之間的鴻溝有多大。很多書籍在講解完一個機製後，往往就戛然而止，留下讀者自己去麵對真實世界中五花八門的崩潰日誌和性能瓶頸。但這本書的價值恰恰在於它對“實踐性理論”的深刻把握。它在介紹比如VFS或者頁麵置換算法時，不僅僅是復述教科書上的定義，而是會結閤Android特有的資源受限環境，分析為什麼Linux內核的某些默認配置在移動設備上需要被深度定製和修改。那種對資源敏感性（無論是CPU時間片、內存帶寬還是I/O延遲）的深刻洞察，是隻有經過大量綫上問題排查和係統調優的工程師纔能寫齣來的。它讓你在閱讀時，腦海中不斷浮現齣自己遇到過的那些棘手的OOM、ANR場景，並立刻明白背後的根源並非是應用代碼的邏輯錯誤，而是更深層次的係統交互失衡。

評分☆☆☆☆☆

我最欣賞這本書的一點，是它對於“設計權衡”這一主題的持續強調。在任何復雜的工程係統中，沒有絕對完美的方案，隻有在特定約束條件下的最優解。這本書高明之處在於，它從未將任何一個子係統或機製描述為“唯一正確”的答案，而是持續引導讀者去思考：“作者為什麼選擇A而不是B？”、“在內存緊張的情況下，這種設計會帶來什麼潛在的性能代價？”。無論是對內存映射機製的選擇，還是對不同類型同步原語的適用性分析，都在反復強調這種思維方式。這種批判性思維的培養，遠比記住某個函數或數據結構的定義重要得多。它訓練的不是你的記憶力，而是你的係統架構師的直覺。讀完這本書後，我發現自己看待新的技術文檔和API文檔的視角都發生瞭根本性的變化，不再滿足於停留在錶層的API調用，而是會自然而然地去探究其背後的資源模型和設計哲學，這纔是真正意義上的“深入理解”。

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