目前，互聯網行業正在朝着移動互聯網方向強勁地發展，而移動互聯網的發展離不開背後的移動平台的支撐； 衆所周知，如今在移動平台市場上，蘋果的iOS、谷歌的Android和微軟的Windows Phone系統已經形成了三足鼎立的形勢，而Android系統的市場占有率是最高的

Android系統之所以能夠在市場上占據着第一的位置，一來是因為它依托着谷歌的品德效應和技術實力，二來是因為它是開放的，任何人都可以得到它的源代碼，并且能夠自由地使用它； 既然Android系統是開放的，作為一個移動平台開發人員來說，當然希望能夠深入地去分析和研究它的源代碼了，然而，Android系統的源代碼非常龐大，我們需要循序漸進地去學習

工欲善其事，必先利其器； 為了全面、深入地理解Android系統的源代碼，在正式進入Android系統源代碼的世界前，我們需要準備實驗環境；此外，還需要了解Android系統的架構知識

按照官方的說法，編譯Android 2.3.x及以上版本的系統源碼需要64位的系統運行環境來支持，而編譯2.3.x以下的版本則需要32位的系統運行環境

官方建議最好預留100G的磁盤空間來下載源碼，150G的磁盤空間用來編譯源碼，如果使用了ccache（一個高速編譯緩存工具，可以大幅加快gcc的編譯速度），那麼則需要更大的空間來支持

所以盡可能地保證自己的磁盤空間夠大吧，之前就因為磁盤空間預留不夠導緻源碼編譯過程中空間不足，狠狠地把自己坑了一把

如果你是在虛拟機上跑Linux，官方建議至少需要16G的内存空間，我的機器隻有8G的内存空間跑虛拟機，目前跑起來也沒太大問題，就是編譯源碼的過程非常漫長，不知道是否跟内存大小有關

Android系統的源碼的編譯支持 Linux 跟 Mac OS 兩種操作系統； 一般情況下，Android系統源碼都是在Linux Ubuntu系統上進行開發與測試的，所以如果你準備使用Linux系統來進行源碼編譯，那一般推薦安裝Ubuntu版本的Linux

下面列出了各Android版本與編譯系統版本的對應關系：

Linux:

Mac OS：

不同的Android版本編譯也需要對應的JDK環境，這裡列出了各版本之間的對應關系

開發Android應用程序可以在兩種環境下進行； 一是在Android SDK環境下進行，一般是集成在Eclipse裡面進行開發，二是在Android源代碼工程環境下進行，在這種環境進行開發的好處是可以使用一些在SDK中不公開的接口

但是如果我們要修改Android系統的源代碼，或者為Android系統增加新的功能接口，那麼就隻能在Android源代碼工程環境下進行了； 由于我們的目的是對Android系統源代碼進行分析，因此，我們在開發Android應用程序時，也在Android源代碼環境下進行；這樣，我們就需要搭建一套Android源代碼工程環境了

目前，Android源代碼工程環境隻能在Linux平台上使用，而Linux系統的發行版本比較多，這裡我們推薦Ubuntu系統； Ubuntu系統是免費的，而且非常易于使用，安裝和更新應用程序也非常方便

安裝好Ubuntu系統之後，我們就可以在上面下載、編譯和安裝Android源代碼了

Android系統的源代碼工程默認是不包含Linux内核源代碼的； 如果我們需要修改Android系統的内核或者在裡面增加新的模塊，那麼就要把Android内核源代碼一起下載、編譯和安裝了

Android源代碼工程環境搭建好了之後，我們就可以在裡面開發新的應用程序或者修改系統代碼了； 增加了新的應用程序或者修改了系統的代碼之後，不需要重新編譯整個源代碼工程，隻要單獨編譯有改動的模塊就可以了

對于已經開發好的應用程序或者系統功能； 如果想把當作Demo展示給客戶來體驗時，我們既可以在真機上面運行，也可以在模拟器（Android源代碼工程環境或者Android SDK環境都集成了模拟器）上面運行

當我們手頭上沒有真機，而且我們又不想把整個Android源代碼工程環境或者Android SDK環境帶去展示我們的Demo時，就可以考慮把模拟器這兩個環境中獨立出來了

Android系統是按層次、分模塊來設計的； 在我們着手對Android系統的源代碼進行分析前，需要對Android系統的架構有一個總體的認識，這樣我們就能夠快速地知道哪些代碼位于哪個層次上的哪個模塊中，節省搜索代碼的時間，把更多的精力投入在源代碼的分析上去

整個系統劃分内核空間和用戶空間兩部分； 内核空間包含了進程管理、内存管理以及設備驅動程序模塊等，其中Android專用驅動Binder、Logger和Ashmem就是在内核空間實現的

用戶空間包含了硬件抽象層（HAL）、外部庫和運行時庫層（External Libraries & Android Runtime）、應用程序框架層（Application Framework）和應用程序層（Applications）四個層次； 我們應該如何去掌握這個層次結構呢？最好的方法就是從學習Android的硬件抽象層作為切入點了

可能大家會覺得比較奇怪，為什麼要把Android系統的硬件抽象層作為學習Android系統架構的切入點呢？

其實是這個層次因為涉及到硬件，看起來這是一個比較複雜和深奧的知識點； 實則不然，Android系統的硬件抽象層在實現和使用上，層次都是非常清晰的，它從上到下涵蓋了Android系統的用戶空間和内核空間

内核空間主要就是涉及到硬件驅動程序，而用戶空間就涉及到了Android系統應用程序層、應用程序框架層和系統運行時庫層的相關知識； 因此，學習Android系統的硬件抽象層，可以使大家快速地認識整個Android系統，從而對Android系統得到一個感性的認識，為後面深入分析Android系統的源代碼打下良好的基礎

學會了編寫基本的Android應用程序并且對Android系統的整體架構有一個大概的了解之後，我們就可以去分析Android系統的源代碼了

在分析Android源代碼的過程中，我們經常進入到應用程序框架層去分析它的源代碼； 而在應用程序框架層中，有一部分代碼是使用C 來實現的，這時候就會經常碰到智能指針，因此，我們把Android系統中的智能指針也作為一個基礎知識點來學習

相信使用過C 語言來做開發的讀者對智能指針不會感到陌生； 用C 來寫代碼最容易出錯的地方就是指針了，一旦使用不當，輕則造成内存洩漏，重則造成系統崩潰，因此，系統為我們提供了智能指針，避免出現上述問題

在Android系統中，提供了三種類型的智能指針，分别是輕量級指針、強指針和弱指針，它們都是基于對象引用計數技術來實現的；

輕量級指針的計數技術比較簡單，隻要對象的引用計數值為0，它就會被釋放

強指針和弱指針的計數技術相對比較複雜； 一個對象可以同時被強指針和弱指針引用，但是這個對象的生命周期一般隻受強指針的控制，即當這個對象的強引用計數為0的時候，這個對象就被釋放了，即使這時候這個對象的弱引用計數不為0

引進強指針和弱指針這種複雜的引用計數技術是為了解決垃圾收集（Garbage Collection）問題而提出的； 考慮這樣的一個場景，系統中有兩個對象A和B，在對象A的内部引用了對象B，而在對象B的内部也引用了對象A

當兩個對象A和B都不再使用時，垃圾收集系統會發現無法回收這兩個對象的所占據的内存的； 因為系統一次隻能收集一個對象，而無論系統決定要收回對象A還是要收回對象B時，都會發現這個對象被其它的對象所引用，因而就都回收不了，這樣就造成了内存洩漏

如果采用強指針和弱指針技術，這個問題就迎刃而解了，即A和B都用弱指針來引用對方

文章基本上就到這裡，文章隻是對 Android 源碼做了一些個人理解的東西，如有地方不對或者有不同理解的可以提出來

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最後我想說：

對于程序員來說，要學習的知識内容、技術有太多太多，要想不被環境淘汰就隻有不斷提升自己，從來都是我們去适應環境，而不是環境來适應我們

當程序員容易，當一個優秀的程序員是需要不斷學習的； 從初級程序員到高級程序員，從初級架構師到資深架構師，或者走向管理，從技術經理到技術總監，每個階段都需要掌握不同的能力。早早确定自己的職業方向，才能在工作和能力提升中甩開同齡人

技術是無止境的，你需要對自己提交的每一行代碼、使用的每一個工具負責，不斷挖掘其底層原理，才能使自己的技術升華到更高的層面

Android 架構師之路還很漫長，與君共勉

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