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Android

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Android
Android機器人標誌
Android Logo (2014).svg
Android L Develpment Preview.png
最新版 Google 即時桌面(Google Now Launcher)介面
(Google Now Launcher 是 Nexus 5 及其後續機型的預設啟動器)
公司 / 開發者 Google, Open Handset Alliance
程式語言 C(核心)[1]C++(有些第三方),PythonJava(使用者介面)[2]
運作狀態 開發中
源碼模式 開放原始碼[3]與部份專有元件[4]
初始版本 2008年10月21日
最新穩定版本 5.0.1 (Lollipop) / 2014年12月2日(18天前) (2014-12-02)
最新測試版本 5.0 (Lollipop) developer preview / 2014年10月17日(2個月前) (2014-10-17)
支援平台 ARMMIPSPower Architecturex86x86-64
核心類別 單核心Linux核心
預設使用者介面 圖形使用者介面
許可證 Apache授權條款 2.0
修改的Linux核心GPL v2[5]
官方網站 android.com

Android(讀音:英 ['ændrɔɪd][ˈænˌdrɔɪd]),中文俗稱安卓,是一個以Linux為基礎的開放原始碼行動裝置作業系統,主要用於智慧型手機和平板電腦,由Google成立的Open Handset AllianceOHA,開放手機聯盟)持續領導與開發中。Android已發佈的最新版本為Android 5.0(Lollipop)。

Android系統最初由安迪·魯賓Andy Rubin)等人開發製作[6],最初開發這個系統的目的是創建一個數位相機的先進操作系統;但是後來發現市場需求不夠大,加上智慧型手機市場快速成長,於是Android被改造為一款面向智慧型手機的作業系統。於2005年8月被美國科技企業Google收購[7]。2007年11月,Google與84家硬體製造商、軟體開發商及電信營運商成立開放手機聯盟來共同研發改良Android系統,隨後,GoogleApache免費開放原始碼許可證的授權方式,發佈了Android的原始碼[8],讓生產商推出搭載Android智慧型手機[9][10][11][12]Android作業系統後來更逐漸拓展到平板電腦及其他領域上[13]

2010年末資料顯示,僅正式推出兩年的Android作業系統在市場佔有率上已經超越稱霸逾十年的諾基亞Symbian系統[14][15],成為全球第一大智慧型手機作業系統[16]

在2014年Google I/O開發者大會上Google宣布過去30天裡有10億台Android裝置被啟用,相較於2013年6月則是5.38億[17]

歷史[編輯]

埃里克·施密特安迪·魯賓和Hugo Barra在Google Nexus 7平板電腦發行會上。

成立[編輯]

2003年10月,有「Android之父」之稱的安迪·魯賓(Andy Rubin)[18]美國加利福尼亞州帕洛艾爾托建立了Android科技公司(Android Inc.),並與利奇·米納爾(Rich Miner)[19]、尼克·席爾斯(Nick Sears)[20]凱瑞斯·懷特(Chris White)[21]共同發展這家公司。談到建立Android科技公司的原因,魯賓說:「聰明的行動裝置能更好的意識到用戶的愛好和要求。」[22]儘管Android科技公司的創始人和員工過去都具有各自的科技成就,但是Android科技公司的經營只顯露出它在智慧型手機軟體的方面。

同年,魯賓為Android科技公司花光所有錢。就在這時,史蒂夫·帕爾曼(Steve Perlman)遞給了魯賓一個信封,在裡面裝有1萬美元的現金;帕爾曼並不是以投資的方式給魯賓這筆錢,因為他拒絕了魯賓給他的股份。[23]

Google的收購及發展[編輯]

2005年8月17日,Google收購了Android科技公司,Android科技公司成為Google旗下的一部分。包括利奇·米納爾、凱瑞斯·懷特等所擁有的全資子公司,所有Android科技公司的員工都被併入Google。當時沒有人知道Google為什麼作出這項收購,有許多的猜測,後來證明Google正是藉助此次收購正式進入行動領域。

在Google,魯賓領導著一個負責開發基於Linux核心行動作業系統的團隊,這個開發項目便是Android作業系統。Google的合作平台為Android提供了廣闊的市場,Google給予各大硬體製造商、軟體開發商一個靈活可靠的系統升級承諾,並保證將給予它們最新版本的作業系統。

2006年12月,《華爾街日報》和英國廣播公司(BBC)報導了Google有可能進入行動領域的傳聞,Google有可能推廣行動領域下的各種Google服務,並且將推出一款名為Google電話的自有品牌智慧型手機。另有傳聞指出,按照Google的作風,將有可能呈現出新的智慧型手機製造商和運營商模式。

2007年9月,Google提交了多項行動領域的專利申請。但並沒有人知道,Google將會推出的是一款名為Android的智慧型手機作業系統。更多的猜測是,Google會推出一款像iPhone一樣的自有品牌智慧型手機系列。[24][25][26]

成立開放手持裝置聯盟[編輯]

市場上第一款採用Android作業系統的智慧型手機HTC T-Mobile G1

2007年11月5日,在Google的領導下,成立開放手持裝置聯盟(Open Handset Alliance),最早的一批成員包括BroadcomHTCIntelLGMarvell等公司。開放手持裝置聯盟的建立目的是為了創建一個更加開放自由的行動電話環境。而在開放手持裝置聯盟創建的同一日,聯盟對外展示了他們的第一個產品:一部搭載了以Linux 2.6為核心基礎的Android作業系統的智慧型手機。2008年12月9日,新一批成員加入開放手持裝置聯盟,包括ARM華為索尼等公司。[27][28]

同時,一個負責持續發展Android作業系統的開原始碼專案成立了AOSP(Android Open Source Project)。[29]除了開放手持裝置聯盟之外,Android還擁有全球各地開發人員組成的開源社群來專門負責開發Android應用程式和第三方Android作業系統來延長和擴展Android的功能和效能。[30][31]

許可證[編輯]

Android作業系統使用開放免費程式碼許可證,一切程式碼為公開免費[32]的。Google將Android的大部分以Apache開源條款2.0發行,剩下的Linux核心部分則繼承GPLv2許可,[33][34][35][36]AOSP包括了智慧型手機網路和電話協定棧等智慧型手機所必需的功能。Google也不斷發布問卷和開放修改清單、更新情況和程式碼來讓任何人看到並且提出他們的意見和評論,以便按照用戶的要求改進Android作業系統。

Android作業系統是完全免費開源的,任何廠商都不須經過Google和開放手持裝置聯盟的授權隨意使用Android作業系統;但是製造商不能在未授權下在產品上使用Google的標誌和應用程式,例如Google Play等。除非Google證明其生產的產品裝置符合Google相容性定義檔案(CDD),這才能在智慧型手機上預裝Google Play Store、Gmail等Google的私有應用程式,並且獲得CDD,此外,智慧型手機廠商也可以在其生產的智慧型手機上印上「With Google」的標誌[37]

系統設計[編輯]

Android的系統架構圖示
舊版本Android的儲存空間分成「程式」和「資料」,如果下載大型遊戲,便很容易用盡。
通知可以透過從螢幕頂端向下滑動顯示;部分通知可以透過滑動消失,並有可能包含附加操作(如圖中的「未接電話」)。

Linux核心[編輯]

Android作業系統的核心屬於Linux核心的一個分支,具有典型的Linux排程和功能,[38]除此之外,Google為了能讓Linux在行動裝置上良好的運行,對其進行了修改和擴充。Android去除了Linux中的本地X Window System,也不支援標準的GNU庫,這使得Linux平台上的應用程式移植到Android平台上變得困難[39]。2008年,Patrick Brady於Google I/O演講「Anatomy & Physiology of an Android」,並提出的Android HAL架構圖。HAL以*.so檔的形式存在,可以把Android framework與Linux kernel隔開,這種中介層的方式使得Android能在行動裝置上獲得更高的執行效率。這種獨特的系統結構被Linux核心開發者Greg Kroah-Hartman和其他核心維護者稱讚。Google還在Android的核心中加入了自己開發製作的一個名為「wakelocks」的行動裝置電源管理功能,該功能用於管理行動裝置的電池效能,但是該功能並沒有被加入到Linux核心的主線開放和維護中,因為Linux核心維護者認為Google沒有向他們展示這個功能的意圖和代碼。

2010年2月3日,由於Google在Android核心開發方面和Linux社群方面開發的不同步,Linux核心開發者Greg Kroah-Hartman將Android的驅動程式從Linux核心「狀態樹」(「staging tree」)上除去。[40]2010年4月,Google宣布將派遣2名開發人員加入Linux核心社群,以便重返Linux核心。2010年9月,Linux核心開發者Rafael J. Wysocki添加了一個修復程式,使得Android的「wakelocks」可以輕鬆地與主線Linux核心合併。2011年,Linus Torvalds說:「Android的核心和Linux的核心將最終回歸到一起,但可能不會是4-5年。」在Linux 3.3中大部分代碼的整合完成。[41]

特點[編輯]

當前的Android作業系統具有以下幾個功能:

顯示佈局
Android作業系統支援更大的解像度,VGA,2D顯示,3D顯示都給予OpenGL ES 3.0標準規格(4.3版本開始支援OpenGL ES 3.0),並且支援傳統的智慧型手機。
資料存儲
Android作業系統內置SQLite小型關聯式資料庫管理系統來負責存儲資料。
網路
Android作業系統支援所有的網路制式,包括GSM/EDGEIDENCDMATD-SCDMAEV-DOUMTSBluetoothWi-FiLTENFCWiMAX
資訊
作為原設計給智慧型手機使用的作業系統,Android作業系統原生支援簡訊和信件,並且支援所有的雲端資訊和伺服器資訊。
語言
Android作業系統支援多語言。
瀏覽器
Android作業系統中內建的網頁瀏覽器基於WebKit核心,並且採用了Chrome V8引擎。在Android 4.0內置的瀏覽器測試中,HTML5Acid3故障處理中均獲得了滿分,並且於2.2版及之後能原生支援Flash,4.0版本後去除對Flash的支援。
支援Java
雖然Android作業系統中的應用程式大部分都是由Java編寫的,但是Android卻是以轉換為Dalvik executables的檔案在Dalvik虛擬機上執行的。由於Android中並不自帶Java虛擬機,因此無法直接執行Java程式。不過Android平台上提供了多個Java虛擬機供用戶下載使用,安裝了Java虛擬機的Android系統可以執行Java_ME的程式。
媒體支援
Android作業系統本身支援以下格式的音訊/視訊/圖片媒體:WebM、H.263, H.264(in 3GP or MP4 container)、MPEG-4 SP、AMR, AMR-WB(in 3GP container)、AAC, HE-AAC(in MP4 or 3GP container)、MP3、MIDI、Ogg Vorbis、FLAC、WAV、JPEG、PNG、GIF、BMP。如果用戶需要播放更多格式的媒體,可以安裝其他第三方應用程式。
流媒體支援
Android作業系統支援RTP/RTSP(3GPP PSS, ISMA)的流媒體以及(HTML5 <video>)的流媒體,同時還支援Adobe的Flash,在安裝了RealPlayer之後,還支援蘋果公司的流媒體。
硬體支援
Android作業系統支援識別並且使用視頻/照片攝像頭,多點電容/電阻觸摸屏,GPS,加速計,陀螺儀,氣壓計,磁強計,鍵盤,鼠標,USB Disk,專用的遊戲控制器,體感控制器,遊戲手柄,藍芽裝置,無線裝置,感應和壓力感測器,溫度計,加速2D位位塊傳輸(硬體方向,縮放,像素格式轉換)和3D圖形加速。
多點觸控
Android支援原生的多點輕觸,在最初的HTC Hero智慧型手機上即有這個功能。該功能是核心級別(為了避免對蘋果公司的觸控式螢幕技術造成侵權)。
藍芽
Android支援A2DP,AVRCP,傳送檔案(OPP),存取電話簿(PBAP),語音撥號和傳送智慧型手機之間的聯繫。同時支援鍵盤,滑鼠和操縱桿(HID)。
多工處理
Android作業系統支援原生的多工處理。
語音功能
除了支援普通的電話通話之外,Android作業系統從最初的版本開始就支援使用語音操作來使用Google進行網頁搜尋等功能。而從Android OS v2.2開始,語音功能還可以用來輸入文字、語音導航等功能。
無線共享功能
Android作業系統支援用戶使用本機充當「無線路由器」,並且將本機的網路共享給其他智慧型手機,其他機器只需要通過WiFi尋找到共享的無線熱點,就可以上網。而在Android OS v2.2版本之前的作業系統則需要通過第三方應用或者其他定製版系統來實現這個功能。
截圖功能
從Android OS v4.0版本開始,Android作業系統便支援截圖功能,該功能允許用戶直接抓取智慧型手機螢幕上的任何畫面,用戶還可以通過編輯功能對截圖進行處理,還可以通過藍芽/E-mail/微網誌/共享等方式發送給其他用戶或者上傳到網路上,也可以拷貝到電腦中。

硬體支援[編輯]

使用Android 4.1, 4.4, 5.0的Phablet

由於Android作業系統的開放性和可移植性,它可以被用在大部分電子產品上。包括:智慧型手機,上網本,平板電腦,個人電腦,筆記本電腦,電視,機頂盒,電子書閱讀器,MP3播放器,MP4播放器,掌上遊戲機,家用主機,電子手錶,電子收音機,耳機,汽車裝置,導航儀,DVD機以及其他裝置。

Android作業系統大多搭載在使用了ARM架構的硬體裝置上。但是同樣也有支援X86架構的Android作業系統,比如Google的Google TV就是使用一個特別定製的X86架構版本的Android作業系統。

同樣,蘋果公司的iOS裝置,比如iPhone、iPod Touch以及iPad產品(iOS 4以前,需越獄) 都可以安裝Android作業系統,並且可以通過雙系統啟動工具OpeniBoot或者iDroid來運行Android作業系統。微軟的Windows Mobile、Windows Phone產品也一樣可以。另外Android亦已成功移植到搭載WebOS系統HP TouchPad以及搭載Meego系統的Nokia N9等裝置。

世界上第一部真正意義上使用Android作業系統的裝置是2008年10月22日發布的HTC Dream

Android可以像用電腦上網一樣,使用任何服務[42]。Android對手主要有蘋果公司iOS作業系統MicrosoftWindows Phone作業系統及RIM使用的BlackBerry OS系統。[43]

分支平台[編輯]

Android Wear[編輯]

Android Wear是專為智慧型手錶等可穿戴式裝置所設計的一個Android系統分支。

Android TV[編輯]

Android TV是專為家用電視所設計的一個Android系統分支。

Android Auto[編輯]

Android Auto是專為汽車所設計的一個Android系統功能。

應用程式[編輯]

Google Play[編輯]

Google Play logo.svg
Google Play Store.svg
App Revenue from Google Play.jpg

Google透過前身為Android Market的網上商店平台Google Play,提供應用程式和遊戲供用戶下載,截至2013年7月,Google Play官方認證應用程式數量突破100萬,超過蘋果App Store成為全球最大應用商店[44][45]

Google Play 目前沒有規範的中文名,中國大陸地區大多使用「電子市場」以及「Google電子市場」來稱呼,因Android Market的LOGO像菜市場用的袋子,所以部分中國用戶又稱之為「菜市場」。

2009年2月,Google推出Android Market線上應用程式商店,用戶可在該平台網頁尋找、購買、下載及評級使用智慧型手機應用程式及其他內容[46]。第三方軟體開發商和自由開發者則可以通過Android Market發布其開發的應用程式。在2011年12月,Android Market上的應用程式下載量超過100億次。同時,全球已有1億3千萬部Android裝置在Android Market即現在的Google Play上下載過軟體。

只有通過Google許可並且認證的廠家才能在其產品裝置上安裝Google服務框架和Google Play。同時受到部分地區和國家的政策影響,Google根據部分地區和國家的政策對Google Play上的內容進行了過濾,因此各地區和國家看到的內容不一樣。此外,受到部分地區和國家的電信運營商的影響,Google Play在部分地區和國家可能不可使用。

Google Play內的付費程式在許多國家與地區內提供,如美國英國瑞典德國斯里蘭卡泰國越南香港台灣[註 1][47]。由於受到Google結束中國事件影響,目前Google Play的服務還沒有擴展到中國大陸地區,但大陸用戶仍可通過國際信用卡和相關的免費軟體來完成購買。需要注意的是,通過這種方法購買的軟體可能不會得到當地承認的發票

除了Google的Google Play之外,還有其他公司的應用程式市場,如亞馬遜公司的Amazon Appstore,三星公司的三星應用商店,Fetch,AppBrian,與中國國內的豌豆莢等[48]

此外,Google Play還提供在Android系統後台對安裝的應用程式進行驗證的服務,以最大程度防範惡意軟體的侵害[49]。 2014年11月,Google已表示將支援中國開發者開發Google play應用。

程式開發[編輯]

在早期的Android應用程式開發中,通常通過在Android SDK(Android軟體開發包)中使用Java作為編程語言來開發應用程式。開發者亦可以通過在Android NDK(Android Native開發包)中使用C語言或者C++語言來作為編程語言開發應用程式。同時Google還推出了適合初學者編程使用的Simple語言,該語言類似微軟公司的Visual Basic語言。此外,Google還推出了Google App Inventor開發工具,該開發工具可以快速地構建應用程式,方便新手開發者。

應用程式安全機制[編輯]

許可權用於控制一部分應用程式對系統功能的存取。

Android作業系統使用了沙箱(sandbox)機制,所有的應用程式都會先被簡單地解壓縮到沙箱中進行檢查,並且將應用程式所需的權限提交給系統,並且將其所需權限以清單的形式展現出來,供用戶檢視。例如一個第三方瀏覽器需要「連接網路」的權限,或者一些軟體需要撥打電話,發送簡訊等權限。用戶可以根據權限來考慮自己是否需要安裝,用戶只有在同意了應用程式權限之後,才能進行安裝[50]

惡意程式與病毒[編輯]

由於Android作業系統的開放和自由性,一些惡意程式和病毒也隨之出現。2010年8月,卡巴斯基病毒實驗室報告稱發現了Android作業系統上首個木馬程式,並將其命名為「Trojan-SMS.AndroidOS.FakePlayer.a[51],這是一個通過簡訊方式感染智慧型手機的木馬,並且已經感染了一定數量的Android裝置。除了簡訊感染方式,這些Android木馬還可以偽裝成一些主流的應用程式,並且還可以隱藏在一些正規的應用程式之中[52][53]

儘管Google通過定期的檢查撤除這些存在於Google Play上的惡意程式和病毒,但是這並不能完全阻止其他病毒通過第三方網路的方式產生並且傳播[54]

目前Android作業系統上已經擁有防病毒程式來防止裝置中毒,例如AvastF-SecureKasperskyTrend MicroSymantec金山毒霸等防護軟體也已經發布了Android版本。

某些病毒,目前經過Cross-Compile的測試,證實在Linux上他們無法正常運作。

盜版問題[編輯]

由於第三方市場流行,部份Android用戶不願意付費購買應用,轉而直接下載已被駭客破解的軟體檔。有遊戲開發者針對其作品的調查指出,97%亞洲玩家、70%歐洲玩家及47%北美玩家都下載盜版[55]

SEAndroid[編輯]

美國國家安全局在2012年1月發布SE Android(Security Enhanced Android,後改名為SE for Android,Security Enhancements for Android[56])開放原始碼專案和程式碼,使Android系統支援強制存取控制英語Mandatory access control(Mandatory Access Control)以增加系統安全性[57][58]

在中國大陸的情況[編輯]

在中國大陸售賣的裝有Android作業系統的代理商入口智慧型手機,大部分廠商,包括摩托羅拉、三星、HTC等,均把Android附帶的部分Google應用程式刪除,替換為中國大陸功能相同或相似的應用。[59]中國大陸用戶需要自行重新安裝程式才能使用Google相關的應用服務。但裝有Android系統的水貨智慧型手機,因沒有在中國大陸正式發售,則不受此影響。

市場使用情況[編輯]

市場佔有率[編輯]

2009年第二季度,根據市場研究公司Canalys的資料顯示,Android佔據全球智慧型手機作業系統市場2.8%的份額[60],這個數字在2010年第四季度的全球份額中增長到了33%,Android作業系統也因此擊敗了諾基亞的Symbian系統成為了全球第一大智慧型手機作業系統。2012年5月,根據市場調查公司的資料顯示,Android作業系統在全球智慧型手機作業系統中的份額已經過半,達到了60%,全球有一半的智慧型手機使用Android作業系統[61]

2010年5月的資料顯示,Android作業系統在2010年第一季度的銷量超過了對手iOS平台,成為美國最大的智慧型手機作業系統。

根據本土市場研究公司ComScore的資料顯示,2009年11月時,Android在美國的智慧型手機作業系統市場的佔有率為5.2%[62],在2010年2月時,這個數字變成了9.0%,而在2010年第三季度末時,Android已經佔據了美國市場的21.4%的份額[63]。截止至2011年6月,Google表示,每日通過Google服務器啟用的Android裝置達到了55萬部[64],並且以每週4.4%的速度增長[65]。2011年8月1日,Canalys的資料顯示,Android已佔據美國48%的智慧型手機市場佔有率[66]。2011年10月13日,Google表示,全球市場上有1.9億部Android裝置通過Google認證[67],而在2011年11月16日,全球市場上已有2億部Android裝置通過Google認證[68]。但是,搭載Android作業系統的平板電腦在所有Android裝置中佔的比例卻只有1.8%的份額,只有380萬Android蜂巢平板被賣出,遠遠低於蘋果公司的iPad的銷量。[69] 2012年6月,Google在2012 Google I/O大會上表示全球市場上有4億部Android裝置被啟動,每日啟動約一百萬部。另一方面Android系統的平板電腦的市佔率為45.8%,相較之下iOS的市佔率為52.8%。[70]

2013年5月,Android在中國的佔有率有71.5%,超過其主要競爭對手蘋果公司約50%。世界佔有率亦有近70%。[71]而2013年裝載Android系統的平板電腦市佔率達61.9%,超過iOS的36%。[70]

平板電腦各作業系統比例[編輯]

作業系統 2013銷售量 2013市佔率 2012銷售量 2012市佔率
Android 120,961,445 61.9% 53,341,250 45.8%
iOS 70,400,159 36.0% 61,465,632 52.8%
Windows 4,031,802 2.1% 1,162,435 1.0%
Other 41,598 0.1% 379,000 0.3%

用戶使用系統版本比例[編輯]

Android作業系統版本的用戶比例(2014年8月12日)

截止至2014年8月12日,不同的Android作業系統版本的用戶比例。[72]

版本名稱 API level 用戶分佈
5.0 Lollipop 棒棒糖 21 25.9%
4.4 KitKat 奇巧巧克力 19 20.9%
4.3 Jelly Bean雷根糖 18 7.9%
4.2.x Jelly Bean雷根糖 17 19.8%
4.1.x Jelly Bean雷根糖 16 26.5%
4.0.3-4.0.4 Ice Cream Sandwich冰淇淋三明治 15 10.6%
3.2 Honey Comb蜂巢 13 0.0%
2.3.3-2.3.7 Ginger Bread薑餅 10 13.6%
2.2 Froyo霜凍優格 8 0.7%

Android發佈[編輯]

Android 1.1介面

詳情參見:Android歷史版本

Android 2.0介面
Android 2.3介面
1.5
(Cupcake)
基於以上Linux Kernel 2.6.27
2009年4月30日,Android官方1.5版本(Cupcake 紙杯蛋糕)發布。[73][74]新功能如下:
  • 1.)Android 1.5版本相比之前的1.1版本增加了對螢幕虛擬鍵盤的支援。最新版系統可以像iPhone那樣直接在螢幕上虛擬出來的鍵盤中錄入。這也是為後面沒有自帶QWERTY鍵盤的Android手機作出的重大改進。
  • 2.)之前的老版本僅支援拍照,新版的增加了對視訊錄製功能,同時也將拍照時的啟動速度做了優化,還可以將拍攝的視訊發佈到Youtube。
  • 3.)支援了Widget,用戶可以自行加入音樂播放器和檔案夾捷徑等。
  • 4.)改進了GPS功能,定位庫使用了A-GPS技術,搜星速度大幅提高。
  • 5.)增加了Voice Search的語音識別功能,但是僅限於英文。
  • 6.)藍芽耳機支援A2DP藍芽立體聲,但仍然不能傳輸檔案。
  • 7.)內置的重力加速感應器增加了自動探測方向的支援。
  • 8.)內置的Google Chrome Lite瀏覽器更新了Webkit核心,升級了包含了Squirellfish更快的JavaScript處理,從此瀏覽網頁更為迅捷。
  • 9.)用戶介面細節大幅改進改善,在Gmail、Calenda、Messaging等組件的外觀都有較小改進。另外在程式菜單的背景出現花紋。
  • 10.)中文顯示和中文輸入的支援,Android 1.1除了英語以外,只能支援德語,而Android 1.5的國際化有了更進一步的發展,支援包括中文在內的十幾種語言。
  • 11.)支援來電照片顯示[75]
1.6
(Donut)
基於Linux Kernel 2.6.29
2009年9月15日,1.6(Donut甜甜圈)版本發佈。[76][77]新功能如下:
  • 重新設計的Android Market
  • 手勢操控支援。
  • 支援CDMA網路。
  • 文字轉語音系統(Text-to-Speech)。
  • 快速搜尋框。
  • 全新的拍照介面。
  • 檢視應用程式耗電。
  • 支援虛擬私人網路(VPN)。
  • 支援更多的螢幕解像度。
  • 支援OpenCore2媒體引擎。
  • 新增面向視覺或聽覺困難人群的易用性外掛模組[78]
2.0/2.0.1/2.1
(Eclair)
基於Linux Kernel 2.6.29
2009年10月26日,2.0(Eclair鬆餅)版本軟體開發套件發佈。[79]新功能如下:[80]
  • 最佳化硬體速度。
  • "Car Home"程式。
  • 支援更多的螢幕解像度。
  • 改良的使用者介面。
  • 新的瀏覽器的用戶介面和支援HTML5
  • 新的聯繫人名單。
  • 更好的白色/黑色背景比率。
  • 改進Google Maps 3.1.2。
  • 支援Microsoft Exchange
  • 支援內建相機閃光燈。
  • 支援數位變焦。
  • 改進的虛擬鍵盤。
  • 支援藍芽2.1。
  • 支援動態桌面的設計。
2.2/2.2.1
(Froyo)
基於Linux Kernel 2.6.32
2010年5月20日,2.2(Froyo霜凍優格)版本軟體開發套件發佈。[81]主要的更新如下:
  • 支援將軟體安裝至擴充功能記憶體[82]
  • 整合Adobe Flash 10.1支援[83]
  • 加強軟體即時編譯的速度[84]
  • 新增軟體啟動"快速"至電話瀏覽器[85]
  • USB分享器和WiFi熱點功能[86]
  • 支援在瀏覽器上傳檔案[87]
  • 更新Market中的批次和自動更新[88]
  • 增加對Microsoft Exchange的支援(安全政策, auto-discovery, GAL look-up)
  • 整合ChromeV8 JavaScript引擎到瀏覽器
  • 加強快速搜尋小工具。
  • 更多軟體能透過Market更新,類似2.0/2.1中的Map更新。
  • 速度和效能最佳化[88]

註:部分標稱為2.2的韌體仍然在使用2.6.29的核心。這種韌體可以實作大部分2.2的功能(比如flash),但效能上與2.6.32有一定差距。

2.3
(Gingerbread)
基於Linux Kernel 2.6.35
2010年12月7日,2.3(Gingerbread薑餅)版本發佈。[89]主要的更新如下:
  • 修補UI[90]
  • 支援更大的螢幕尺寸和解像度(WXGA及更高)。
  • 系統級複製貼上。
  • 重新設計的多點觸控式螢幕幕鍵盤。
  • 原生支援多個鏡頭(用於視訊通話等)和更多感測器(陀螺儀、氣壓計等)。
  • 電話簿整合Internet Call功能。
  • 支援近場通訊NFC)。
  • 強化電源、應用程式管理功能。
  • 新增下載管理員。
  • 最佳化遊戲開發支援。
  • 多媒體音效強化。
  • YAFFS轉換到ext4檔案系統。
  • 開放了螢幕截圖功能。
  • 對黑色及白色的還原更加真實。
  • Google Talk視訊功能。
3.0.1/3.1/3.2
(Honeycomb)
基於Linux Kernel 2.6.36
2011年2月2日,3.0(Honeycomb蜂巢)版本主要更新如下:
  • 僅供平板電腦使用。
  • Google eBooks上提供數百萬本書。
  • 支援平板電腦大螢幕、高解像度。
  • 新版Gmail。
  • 3D加速處理。
  • 網頁版Market(Web store)詳細分類顯示,依個人Android分別設定安裝應用程式。
  • 新的快訊通知功能。
  • 專為平板電腦設計的使用者介面(重新設計的通知列與系統列)。
  • 加強多工處理的介面。
  • 重新設計適用大螢幕的鍵盤及複製貼上功能。
  • 多個標籤的瀏覽器以及私密瀏覽模式。
  • 快速切換各種功能的相機。
  • 增強的圖庫與快速捲動的聯絡人介面。
  • 更有效率的Email介面。
  • 支援多核心處理器。
  • 3.2最佳化7吋平板顯示。
  • 部分3.0執行的應用程式以2.3版本的顯示方式呈現(如Play商店),為一個缺點。
4.0
(Ice Cream Sandwich)
基於Linux Kernel 3.0.1
2011年10月19日,4.0(Ice Cream Sandwich冰淇淋三明治)版本更新主要如下:
  • android design及HOLO主題(Google推薦第三方應用使用android design及HOLO主題並將官方應用全部覆寫為android design,但仍向下相容原來的android應用視覺樣式)。
  • 相機內建全景(Panorama)模式。
  • Gmail外觀有所改動。
  • 改動用戶介面,新的啟動畫面,Home畫面右下角類似Tray的圖示,內有多個程式可運行。
  • Google Search Bar會設置在最上方。
  • Apps/Widgets會類似Honeycomb模樣。
  • 系統字型由原先的Droid Sans變更為Roboto
4.1/4.2/4.3
(Jelly Bean)
基於Linux Kernel 3.4.0
2012年6月28日,Android 4.1(Jelly Bean雷根糖)版本主要更新如下:
  • 基於Android 4.0改善。
  • 「黃油」計劃(Project Butter),號稱可以讓Jelly Bean的體驗像「黃油般順滑」(鎖定並提昇使用者頁面的速度與流暢性,對低配置的裝置效果不大)
  • 「Google Now」可在Google日曆內加入活動舉辦時間、地點,系統就會在判斷當地路況後,提前在「適當的出門時間給予通知」。。
  • 新增離線語音輸入。
  • 通知中心顯示更多訊息,如支援拉開欄項以檢視詳細圖片(如螢幕擷取)。
  • 更多的平板最佳化。
  • Google Now:類似Apple siri的智慧型語音助理。
  • Google Play增加電視影片與電影的購買。
  • 提昇反應速度。
  • 強化預設鍵盤。
  • 大幅改變使用者介面設計。
  • 更多的Google雲端整合。
  • 不會內建Flash Player,並且adobe聲明停止開發。

2012年10月30日,Android 4.2(Jelly Bean雷根糖)版本主要更新如下:

  • 多重使用者帳戶。
  • 通知中心裡的設定鍵。
  • 照片球(球形全景拍攝)。
  • Google Now更新,除了搜尋外,現在可檢視Gmail與飛機航班等資料;更提供使用者購買票卷、音樂會、股票、突發新聞等。
  • 手勢輸入。
  • 多媒體無線傳輸Miracast
  • 螢幕鎖定時的小工具,唯目前支援的小工具十分有限(基於開發者有無加入此功能)。
  • Daydream(白日夢),類似於螢幕保護。

2013年7月25日,Android 4.3(Jelly Bean雷根糖)版本新功能如下:

  • 支援多用戶登入,支援一部終端裝置上有多個登入帳號。
  • 「藍芽低功耗」功能(藍芽4.0),開啟藍芽後,耗電量相比之前大幅降低。
  • 支援OpenGL ES 3.0,將為Android遊戲帶來更出色的視覺體驗。
  • DRM APIs,提供全新數位版權加密技術支援。
  • 支援4K解像度,加入對640PPI(XXXHDPI)的支援。
  • 提高了全景相機的校準和縫合,最佳化曝光修正。
  • 增加TRIM指令,使得內建儲存(Internal Storage)不會越用越慢。
  • 內含app ops 為可讓使用者控制app權限的功能,限制裝載app時受予過多不必要的隱私權限。(此功能為隱藏 可裝PDroid Manager 使用)。
  • 支援RTL語言。
4.4
(KitKat)
基於Linux Kernel 3.4.0
2013年9月3日,Google公布Android 4.3的後續版本為4.4,代號為奇巧巧克力(KitKat)。

2013年10月31日,Google正式發表Android 4.4(KitKat)版本,以及Nexus 5。 主要更新如下:

  • 支援語音開啟Google Now。
  • 支援全螢幕模式Immersive Mode。
  • 優化記憶體使用。
  • 新的電話通訊功能。
  • 低電耗音樂播放。
  • 新的NFC付費整合。
  • 增加ART(Android Runtime)模式。
  • 移除4.3中的 app ops 功能。
5.0
(Lollipop)
基於Linux Kernel 3.4.0
2014年6月25日,Google於IO大會上展示Android L的開發者預覽版本,並開放下載。

2014年10月16日,Google正式發表Android 5.0 ,並釋出Factory Images 給Nexus 4、5、7(2012、2013)、10 裝置更新。主要更新如下:

  • 支援64位元處理器。
  • 支援Bluetooth 4.1。
  • 採用全新Material Design介面。
  • 支援64位元處理器。
  • 全面由 Dalvik 虛擬機器轉用 Android RunTime(ART)編譯虛擬機器。官方宣稱新的虛擬機器相較於舊虛擬機器,效能可提昇四倍。
  • 改良的通知介面及新增Priority Mode。
  • 預載省電及充電預測功能。
  • 新增自動內容加密功能。
  • 新增多人裝置分享功能,可在其他裝置登入自己帳號,並取得用戶的聯絡人、日曆等Google雲端資料。
  • 強化網路及傳輸連接性,包括Wi-Fi、藍芽及NFC。
  • 強化多媒體功能,例如支援RAW格式拍攝。
  • 強化「OK Google」功能。
  • 改善Android TV的支援。
  • 提供低視力的設定,以協助色弱人士。
  • 改善Google Now功能。

系統架構[編輯]

應用程式[編輯]

Android系統是基於Linux核心開發,使用Java作程式語言,使介面到功能,都有層出不窮的變化,其中Activity等同於J2ME的MIDlet,一個Activity類別負責建立視窗,一個活動中的Activity就是在foreground(前景)模式,背景執行的程式叫做Service。兩者之間透過由ServiceConnection和AIDL連結,達到複數程式同時執行的效果。如果執行中的Activity全部畫面被其他Activity取代時,該Activity便被停止,甚至被系統清除。

View等同於J2ME的Displayable,程式人員可以透過View類別與「XML layout」檔將UI放置在視窗上,並可以利用View打造出所謂的Widgets,其實Widget只是View的一種,所以可以使用xml來設計layout。至於ViewGroup是各種layout的基礎抽象類別,ViewGroup之內還可以有ViewGroup。View的建構函式不需要在Activity中呼叫,但是Displayable的是必須的,在Activity中,要透過findViewById()來從XML中取得View,Android的View類的顯示很大程度上是從XML中讀取的。View與事件息息相關,兩者之間透過Listener結合在一起,每一個View都可以註冊event listener,例如:當View要處理使用者觸碰的事件時,就要向Android框架註冊View.OnClickListener。另外還有Image等同於J2ME的BitMap。

中介軟體[編輯]

作業系統與應用程式的溝通橋樑,並用分為兩層:函式層和虛擬機器器Bionic是Android改良libc的版本。Android同時包含了Webkit,所謂的Webkit就是Google Chrome瀏覽器背後的引擎。Surface flinger是就2D或3D的內容顯示到螢幕上。Android使用工具鏈為Google自製的Bionic Libc。

Android採用OpenCORE作為基礎多媒體框架。OpenCORE可分7大塊:PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。

Android使用Skia為核心圖形引擎,搭配OpenGL/ES。Skia與Linux Cairo功能相當,但相較於Linux Cairo, Skia功能還只是陽春型的。2005年Skia公司被Google收購,2007年初,Skia GL源碼被公開,目前Skia也是Google Chrome的圖形引擎。

Android的多媒體資料庫採用SQLite資料庫系統。資料庫又分為共用資料庫及私用資料庫。使用者可透過ContentResolver類別取得共用資料庫。

Android的中間層多以Java實作,並且採用特殊的Dalvik虛擬機器器。Dalvik虛擬機器器是一種「暫存器型態」的Java虛擬機器器,變數皆存放於暫存器中,虛擬機器器的指令相對減少。

Dalvik虛擬機器器可以有多個例項,每個Android應用程式都用一個自屬的Dalvik虛擬機器器來執行,讓系統在執行程式時可達到最佳化。Dalvik虛擬機器器並非執行Java位元組碼,而是執行一種稱為.dex格式的檔案。

硬體抽像層(HAL)[編輯]

Android的硬體抽像層是能以封閉源碼形式提供硬體驅動模組。HAL的目的是為了把Android framework與Linux kernel隔開,讓Android不至過度依賴Linux kernel,以達成「核心獨立」(kernel independent)的概念,也讓Android framework的開發能在不考量驅動程式實作的前提下進行發展。

HAL stub是一種代理人的概念,stub是以*.so檔的形式存在。Stub向HAL「提供」操作函式,並由Android runtime向HAL取得stub的操作,再回呼這些操作函式。HAL里包含了許多的stub(代理人)。Runtime只要說明「類型」,即module ID,就可以取得操作函式。

程式語言[編輯]

Android是執行於Linux kernel之上,但並不是GNU/Linux。因為在一般GNU/Linux裏支援的功能,Android大都沒有支援,包括CairoX11AlsaFFmpegGTKPangoGlibc等都被移除掉了。Android又以bionic取代Glibc、以Skia取代Cairo、再以opencore取代FFmpeg等等。Android為了達到商業應用,必須移除被GNU GPL授權證所約束的部份,Android並沒有用戶層驅動(user space driver)這種東西。所有的驅動還是在核心空間中,並以HAL隔開版權問題。bionic/libc/kernel/ 並非標準的核心表頭檔(kernel header files)。Android的核心表頭檔是利用工具由Linux核心的表頭檔所產生的,這樣做是為了保留常數、資料結構與巨集。

Android的核心基於Linux,除了核心之外,則是中介層、資料庫元和用C/C++編寫的API以及應用程式框架。Android的應用程式通常以Java資料庫元為基礎編寫,運行程式時,應用程式的代碼會被即時轉變為Dalvik dex-code(Dalvik Executable),然後Android作業系統通過使用即時編譯的Dalvik虛擬機來將其運行。[91]

目前Android的Linux kernel控制包括安全、記憶體管理行程管理網路堆疊驅動程式模型等。下載Android源碼之前,先要安裝其構建工具Repo來初始化源碼。Repo是Android用來輔助Git工作的一個工具。

專利糾紛[編輯]

《PC世界》雜誌網站2011年9月22日報導,Android捲入1000多件專利訴訟中。2011年8月,Google斥資125億美元收購摩托羅拉行動(Motorola Mobility)及其擁有的約2.45萬份專利組合[92]。2014年5月,美國聯邦巡迴上訴法院判決Android侵犯了甲骨文公司Java的版權。[93][94]

Android命名由來[編輯]

Android一詞最早出現於法國作家利爾亞當Auguste Villiers de l'Isle-Adam)在1886年發表的科幻小說《未來夏娃》(L'Ève future)中。他將外表像人的機器人取名為Android。

Android標誌[編輯]

Android是一個全身綠色的機器人,顏色採用了PMS 376C和RGB中十六進制的#A4C639來繪製,這是Android作業系統的品牌象徵[95]。有時候,它會以純文字的標誌展示。[96]

Android的標誌是由Ascender公司設計的,其中的文字使用了Ascender公司專門製作的稱之為「Google Droid」的字型[97]

注釋[編輯]

  1. ^ 因Google與台北市政府間對於軟體是否適用7日鑑賞期的消費者保護法規存在爭議,2011年7月起暫停了台灣的付費軟體下載,直到2013年2月才重新開放。

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外部連結[編輯]

參見[編輯]