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Android

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Android
Android robot 2014.svg
Android logo (2014).svg
开发者 Google
Open Handset Alliance
编程语言 C(内核)[1]
C++(部分第三方软件)
Java(使用者介面)[2]
Kotlin[3]
Python
作業系統家族 類Unix系統
運作狀態 開發中
源码模式 開放原始碼[4]與部份專有元件[5]
初始版本 Android 1.0 beta(2007年11月5日,​10年前​(2007-11-05
最新版本 9.0.0(2018年8月6日,​50天前​(2018-08-06
最新測試版本 Android P(2018年3月7日,​6個月前​(2018-03-07[6]
市場取向 智能電話
平板電腦
智能電視Android TV
Android Auto
智能手錶Wear OS
支持的语言 100+种[7]
软件包管理系统 APK (主要透過Google Play;也可以在本機安裝或是從其他來源,例如F-Droid)
支援平台 3264位元ARMx86x86-64
内核类别 整塊性核心Linux核心
使用者空間 Bionic (軟件)[8]mksh[9]Toybox英语Toybox作為從Android 6.0開始的核心實用程序[10][11],以前的有些來自NetBSD的原生核心實用程序[12][13]
默认用户界面 圖形使用者介面多點觸控
许可证 Apache许可证2.0
GPL v2(修改的Linux内核[14]
官方網站 www.android.com

Android(讀音:英:['ændrɔɪd],美:[ˈænˌdrɔɪd]),常見的非官方中文名称为安卓,是一個基於Linux核心開放原始碼行動作業系統,由Google成立的Open Handset AllianceOHA,開放手機聯盟)持續領導與開發,主要設計用於觸控螢幕行動裝置如智慧型手機平板電腦與其他可攜式裝置。

Android Inc.於2003年10月由Andy Rubin、Rich Miner、Nick Sears和Chris White 在加州帕羅奧圖創建。Android最初由安迪·鲁宾等人開發製作[15],最初開發這個系統的目的是創建一個數位相機的先進作業系統,這是2004年4月向投資者提供的基礎;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成為一款面向智慧型手機的作業系統。於2005年7月11日Android Inc.被美國科技企業Google收購[16] [17]。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,隨後,Google以Apache免費開放原始碼許可證的授權方式,發佈了Android的原始碼[18],開放原始碼加速了Android普及,讓生產商推出搭載Android的智慧型手機[19][20][21][22],Android後來更逐漸拓展到平板電腦及其他領域上[23]

2010年末數據顯示,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[24][25],成為全球第一大智慧型手機作業系統[26]

在2014年Google I/O開發者大會上Google宣布過去30天裡有10億台活跃的安卓设备,相較於2013年6月則是5.38億[27]

2017年3月,Android全球網路流量和設備超越Microsoft Windows,正式成為全球第一大作業系統[28]

2018年8月6日,Android P发布。

歷史[编辑]

成立[编辑]

「Sooner」原型手機[29]搭載著尚未發布的Android系統。

2003年10月,有「Android之父」之稱的安迪·鲁宾(Andy Rubin)[30]、利奇·米纳尔(Rich Miner)[31]、尼克·席爾斯(Nick Sears)[32]克里斯·怀特(Chris White)[33]美國加利福尼亞州帕羅奧圖共同成立了Android科技公司(Android Inc.),鲁宾把Android項目描述為「有極大的潛能以開發更智能的移動設備,以更了解其用家的位置及偏好[34]。」該公司早期的方向是為數碼相機開發先進的操作系統,此亦是2004年4月該公司向投資者介紹的基礎[35]。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,該公司隨後認為相機市場不足以實現其目標,並且在5個月之後努力把Android轉移到一款可跟Symbian微軟Windows Mobile互相媲美的手機操作系統[35][36]

在Android Inc.成立初期,魯賓在吸引投資者方面遇到困難,他也為公司花光所有錢,使公司面臨著被驅逐的景況。就在此時,魯賓的一位密友,史蒂夫·帕爾曼(Steve Perlman)給他一個裡面裝有1萬美元現金的信封,此後不久,此筆未披露的金額被視為種子資金。然而帕爾曼拒絕魯賓所給他的股份,因他並非是以投資的方式給魯賓這筆錢,他表示:「我這樣做是因為我相信這件事,並且我想幫安迪[37][38][39]。」

Android命名由來[编辑]

Android一詞最早出現於法國作家維利耶.德.利爾-阿達姆.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。他把外表像人的機器人取名為Android。

Android標誌[编辑]

Android是一個全身綠色的機器人,半圓形的頭部,有兩支天線和空白的點作為眼睛。它的頭部與身體之間有空白的區域,相似於一枚有平底的雞蛋,兩側各有兩個圓角矩形,作為它的雙臂。Android的標誌是由Ascender公司設計,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[40]。當中的文字使用了Ascender公司專門製作的稱之為“Google Droid”的字型[41]。有時候,它會以純文字的標誌展示[42]

許可證[编辑]

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[43]的。Google将Android的大部分以Apache開源條款2.0发布,剩下的Linux内核部分则继承GPLv2许可,[44][45][46][47]AOSP包括了智慧型手機网络和电话协议栈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和開放手持設備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的標誌和應用程序,例如Google Play等。除非Google證明其生產的產品裝置符合Google兼容性定義文件(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[48]

Google的收購及發展[编辑]

2005年7月11日,Google以高於$5,000萬美元的價錢收購了Android科技公司[49],使其成為Google旗下的一部分。Android的關鍵人物包括安迪·鲁賓、利奇·米納爾和克里斯·懷特,以及所有Android科技公司的員工都一併加入Google,作為收購的一部分。當時並沒有人知道Google為何會作出這項收購,引來許多的猜測,後來證實Google正是借助該次收購正式進入移動領域。在Google,由鲁賓領導的團隊開發了一個基於Linux核心驅動的行動作業系統的平台,該開發項目便是Android作業系統。Google向手機製造商及手機網絡供應商推出該平台,承諾提供一個靈活可靠並可升級的系統[50],為Android提供一個廣闊的市場。Google組織了一系列硬件及軟件的合作夥伴,並向運營商示意指公司開放到各種程度的合作[51]

2006年12月,《華爾街日報》和英國廣播公司(BBC)報導了Google有機會進入流動領域的傳聞[52],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。傳聞指其早期原型BlackBerry手機非常相似,沒有觸摸屏和物理QWERTY鍵盤,然而2007年由蘋果公司推出的iPhone則意味著Android系統的設計「不得不回到繪圖板」[53][54]。Google後來修改了Android系統的規範文檔,指出「支援觸摸屏」,雖然「產品的設計是以離散物理按鈕作為假設,因此觸摸屏不能完全取代物理按鈕」[55]

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。[56][57][58]

成立開放手持裝置聯盟[编辑]

市場上第一款採用Android作業系統的智能手機HTC Dream

該年內,開放手機聯盟正面對著另外兩個其他的開源碼的競爭對手,包括Symbian基金會LiMo基金會,LiMo基金會開發了一個基於Linux的移動操作系統,就如Google。

2007年9月,數碼雜誌《Information Week》報導了一項Evalueserve的研究報告,指Google已在移動電話領域上提交了多份專利申請[59][60]

2007年11月5日,在Google的領導下,成立了開放手機聯盟(Open Handset Alliance),那是包括Google在內的科技公司聯盟,其他成員包括HTC摩托羅拉Samsung等設備製造商,無線運營商則包括SprintT-Mobile,晶片製造商高通德州儀器,目標是為移動裝置開發「首個真正開放和全面的移動設備平台」[61][62][63]

隨後,其他廠商加入,包括BroadcomIntelLGMarvell等。聯盟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華為索尼小米等公司[64][65]

自2008年以來,Android已有許多更新以逐步改進其操作系統,並增加了新功能及修復了以前版本的錯誤。每個主要版本的名稱都以甜品或含糖的小食並按字母順序來命名,最初的幾個Android版本按此順序稱為「紙杯蛋糕(Cupcake)」、「甜甜圈(Donut)」、「閃電泡芙(Eclair)」和「優格霜淇淋(Froyo)」。

為了跟iPhone 3G能互相媲美,諾基亞和黑莓手機於2008年均宣布有關觸控屏的智能手機的資訊,Android的焦點最終也轉向觸控屏。第一款運行Android系統的商用智能手機是HTC Dream,亦名為T-Mobile G1,該智能手機於2008年9月23日發布[66][67]

同時,一個負責持續發展Android作業系統的開源代码專案成立了AOSP(Android Open Source Project)。[68]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的功能和性能。[69][70]

隨著2013年Android發布新版本奇巧巧克力,Google解釋「由於這些設備使我們的生活如此甜蜜,每個Android版本都以甜品來命名」,雖然Google的發言人在接受CNN訪談時指:「這有點像內部團隊的事情,我們更願意做多一點—我該怎樣說呢—我會說在這個問題上有點難以捉摸的[71]。」

2010年,Google推出了Nexus系列的裝置,他們與不同的合作設備製造商一起生產新設備並推出新的Android版本。該系列被形容為「透過引入新軟件迭代和硬件標準使其在Android的歷史中發揮了關鍵作用,並成為不會因"歷代的更新"導致軟件膨脹而聞名[72]」。在2013年5月的Google開發者大會上,他們宣布了Samsung Galaxy S4的特別版,其中該手機並不是使用三星自己的Android制式,手機運行「Android股票」,並承諾能快速接收新的系統更新[73]。裝置將成為「Google Play版設備列表」程式的開始,其他設備也會隨之而來,包括HTC One (M7)以及Moto G[74]。2015年,技術新聞資訊網站《Ars Technica》寫道:「在本週早期,Google的在線店面上把最後一款Google Play版本的Android手機列為『不再可供出售』,並且『現在它們全都消失了』,它看起來整個程序就像被封裝起來」[75][76]

埃里克·施密特安迪·鲁宾雨果·巴拉出席2012年的記者招待會,發布Google Nexus 7平板電腦。

從2008至2013年,雨果·巴拉擔任Android產品發言人,參與Google年度開發人員會議的Google開發者大會。他於2013年8月離開Google,並隨即加入中國手機製造商小米[77][78]。在他離任不足六個月前,Google時任CEO賴利·佩吉在一篇博客文章中宣布,安迪·鲁宾從Android部門轉移到Google的新項目,而桑德爾·皮蔡將會成為Android的新主管[79][80]。皮蔡本人最終轉換了職位,隨著Google重組大型聯合的Alphabet集團[81][82],他在2015年8月成為了Google的新任CEO,讓浩史·洛克海默英语Hiroshi Lockheimer成為Android的新任負責人[83][84]

2014年6月,Google發布了Android One,那是一組「硬件參考模型」,這將容許(設備製造商)以低成本輕鬆打造高品質手機,專為發展中國家的消費者而設[85][86][87]。同年9月,Google宣布推出首款在印度發布的Android One手機[88][89]。然而科技網站《Recode英语Recode》在2015年6月報導該項目「令人失望」,引用指「消費者和製造夥伴不情願」及「搜索公司不奏效因從未破解硬件」[90]。Google計劃於2015年8月重推Android One[91],一周之後,該公司宣布非洲成為該計劃的下一個地點[92][93]。2017年1月,《資訊(The Information)》報導稱Google正在將其低成本的Android One計劃擴展至美國,儘管《邊緣(The Verge)》指該公司可能不會生產實體的設備[94][95]

2016年10月,Google發布智能手機Pixel,作為Google推出的第一款手機[96][97],並且在更廣泛推出之前,專門展示某些軟件功能,例如Google智能助理[98][99]。Pixel手機取代了Nexus系列[100],並在2017年10月推出新一代Pixel手機[101]

系統特點[编辑]

界面[编辑]

File:Android 8.1 Oreo 中文版Google Pixel桌面.png
Android 8.1.0 Google即時桌面(Pixel)界面

Android的預設用戶界面主要基於直接操作,透過觸控鬆散地對應現實動作以作出輸入,例如滑動、點擊、捏動和反向擠壓,隨著虛擬鍵盤,以操控屏幕上的物件[102]遊戲控制器及物理鍵盤都能透過藍牙USB得到支援[103][104]。在回應用家的輸入方面,設計旨在提供立即流暢的觸摸界面,經常使用設備的振動功能向用戶提供觸覺反饋。內部硬件,例如是加速規陀螺儀距離傳感器都能被某些應用程式來回應用戶的操作,例如根據裝置的方向來把屏幕由縱向調整為橫向[105],或容許用戶透過旋轉裝置,模擬軚盤的控制,在賽車遊戲中駕駛車輛[106]

當Android裝置啟動就會進入主屏幕,那是裝置的主要導航及信息「樞紐」,類似於個人電腦的桌面。Android的主屏幕通常由應用程序圖標及小工具(widget)組成,應用程序圖標啟動相關的應用程序,而小工具則會實時顯示,並會自動更新內容,例如天氣預報、用戶的電郵信箱,或是直接在主屏幕上看新聞摘要[107]。主屏幕可以由若干頁面組成,用戶可以在這些頁面之間來回滑動[108]Google Play上提供的第三方應用程式,而其他的應用程式商店可以廣泛使用重新定義的 主屏幕主題包[109],甚至模仿其他操作系統的外觀,例如Windows Phone[110]。大多數製造商會定制他們Android設備的外觀和功能,以從競爭對手中脫穎而出[111]

屏幕頂部是狀態欄,顯示有關裝置及其連接的資訊。用戶可把狀態欄「拉下」,以顯示應用程式顯示的重要信息,或屏幕更新的通知[108]。通知是「當用戶的應用程序在非使用時所提供簡短、及時和相關的訊息[112]。」當點擊了,用戶會被引導到該app內與該通知相關的屏幕。從Android Jelly Bean開始,可擴展通知「允許用戶透過點擊通知上的圖標,以便它擴展和顯示從通知中得知的更多信息以及有可能的應用操作[113]。」

「所有應用程序」的屏幕將會所有已安裝的應用程式,用戶可以將應用程序從列表拖曳到主屏幕上。「最近」的屏幕讓用戶在最近使用過的應用程序之間進行切換[108]

Android 软件栈
舊版本Android的儲存空間分成「程式」和「數據」,如果下載大型遊戲,便很容易用盡。
通知可以通过从屏幕顶端向下滑动显示;部分通知可以通过滑动消失,并有可能包含附加操作(如图中的“未接电话”)。

應用程式[编辑]

應用程式(簡稱apps)是擴展裝置功能的軟件,都是利用Android軟件開發工具包(SDK)編寫的[114],通常是Java編程語言[115]。Java可以與C語言C++[116]結合使用,並且可以選擇非默認的執行時函式庫共用,以允許獲得更好的C++支援[117]。雖然Google的Go是有一組有限的應用程式介面(API),然而它也支持編程語言[118]。2017年5月,Google宣布支援Kotlin程式語言[119][120]

SDK包含一套全面的開發工具[121],包括除錯器函數庫、基於虛擬機器鏡像仿真器、文檔,示例代碼和教程。最初,Google支援的整合開發環境(IDE)是使用Android開發工具(ADT)插件的Eclipse;在2014年12月,Google基於IntelliJ IDEA而發布Android Studio,作為Android應用程序開發的主要IDE。其他可用的開發工具,包括應用程序的本地開發套件英语Android software development#Android NDK(NDK),或是用於C或C++中的擴展,MIT應用開發者,那是讓新手程序員的視覺環境,以及各種跨平台流動應用程序框架英语Mobile development framework。2014年1月,Google推出了一個基於Apache Cordova的框架,把Google ChromeHTML5網絡應用程式移植到Android,包裝於本機應用程序的外殼中[122]

Android擁有越來越多第三方應用程序的選擇,用戶可以透過下載和安裝應用程序的APK(Android應用程序包),或利用應用程式商店來下載,允許用戶在那裡進行安裝、更新和移除Google Play是安裝在Android裝置上的主要應用程式商店,那些程式都符合Google的兼容性要求,並獲得Google移動服務軟件許可[5][123]。Google Play商店允許用戶瀏覽、下載及更新Google和第三方開發者發布的應用程序;截至2013年7月 (2013-07),Google Play商店中有超過1,000,000個適用於Android的應用程序[124]。截至2013年7月 (2013-07),已有500億個應用程序獲得安裝[125][126]。一些電訊商為Google Play應用程式提供直接結算,把應用程式的成本添加到用戶的月結單中[127]。截至2017年5月 (2017-05),每月使用Gmail、Android、Chrome、Google Play和Google地圖的活躍用戶超過10億。

由於Android系統的開放性質,使它吸引許多第三方應用程式市場的競爭,及由於違反了Google Play商店的政策或是其他原因而不允許發布的應用程式替代品,第三方應用程式商店的例子包括是亞馬遜應用商店GetJar英语GetJar及SlideMe。另一個替代市場F-Droid,旨在提供僅在免費英语Free software license開源許可下分發的應用程式[5][128][129][130]

記憶管理[编辑]

於Android設備通常採用電池供電,因此Android旨在管理流程以將耗電降至最低。當應用程式未使用時,系統會暫停其操作,雖然可以在關閉期間立即使用,但它並不會使用電池電源或CPU資源[131][132]。當記憶體不足時,系統將會自動隱藏地開始關閉長時間內處於非活躍狀態下的進程[133][134]。Lifehacker在2011年的報告指,第三方任務殺手應用程序是弊大於利[135]

硬件支持[编辑]

Android的主要硬件平台為ARM架構(包括ARMv7及ARMv8-A ),在更高階版本的Android中也正式支援x86x86-64的架構[136][137][138][139]。非官方的Android-x86英语Android-x86的項目在得到官方正式支援之前為x86架構提供支援[140][141]。ARMv5TE和MIPS32/64架構於過去得到支援,但在後來的Android版本中遭到刪除[142]。自2012年以來,隨著擁有英特爾處理器的Android裝置開始出現,包括手機[143]及平板電腦。在得到對64位元平台的支援同時,Android最初是在64位元x86上運行,後來就在ARM64。自從Android 5.0 “Lollipop”以來,除32位元變體(32-bit variants)外,還支持所有64位元變體(64-bit variants)的平台。

運作Android 7.1的裝置對RAM最低要求的範圍從最佳硬件的2GB降到最常見屏幕的1GB;最低規格的32位元智能手機最小需要512MB。Android 4.4的建議是至少需要512MB的RAM,而對於「低RAM」設備,340MB是必需的最低容量,不包括專用內存的各種硬件組件,例如基帶處理器[144]。Android 4.4 需要32位元的ARMv7, MIPSx86的架構處理器(後兩者是非官方連接埠)[140][145],以及與OpenGL ES 2.0兼容的圖形處理器(GPU)一同使用[146]。Android支援OpenGL ES 1.1、2.0、3.0、3.1及截至現時為止最新的主要版本3.2及自Android 7.0的Vulkan (API)(和版本1.1適用於某些裝置[147])。某些應用程式可能會明確要求使用某個版本的OpenGL ES,並且運行此類應用程序需要合適的GPU硬件[146]

Android裝置包括了許多可選的硬件部件,包括靜止或視頻錄像機、GPS方向傳感器英语Orientation sensing、專用遊戲控制器、加速規陀螺儀、氣壓計、磁強計接近傳感器壓力傳感器溫度計觸摸屏。某些硬件組件不是必需的,但在某些類別的設備(如智能手機)中成為了標準組件,若存在其他要求,則適用。最初需要一些其他硬件,但那些要求都經已放寬或完全取消。例如,由於Android最初是作為手機操作系統而開發的,因此必須麥克風等那些硬件,而隨著時間的推移,這些手機功能變成可選的項目[126]。Android曾經需要一台自動對焦的相機,這款相機已經放寬到成為固定焦距相機[126],若是現存的話,當Android開始在數位視訊轉換盒(俗稱機頂盒)上使用時,相機就能完全被丟棄了。

Android除了在智能手機和平板電腦上運作外,還可以在一些附有鍵盤和滑鼠的普通PC硬件上運作[148][149][150][151]。除了可在商用硬件上使用外,Android也有類似於PC硬件友好的版本,可以從Android-x86的項目中免費提供,包括個人訂制的Android 4.4版本[152]。使用作為Android SDK英语Android software development#Android SDK一部分的仿真器,或第三方的仿真器,Android也可以在x86架構上非本機地執行[153][154]。中國的一些公司基於Android,正在構建PC與移動裝置的操作系統,是「Google Android與Microsoft Windows之間的直接競爭[155]。」中國工程學院指出,隨著中國禁止在政府電腦上使用Windows 8,數十家公司正在定制Android系統[156][157][158]

發展[编辑]

Android開源項目的堆棧。

Android是由Google開發的,直至準備發布前最新的修改及更新,在這一點上原始碼可供Android開源項目(AOSP)使用[159],這是一個由Google領導的開源計劃[160]。AOSP代碼可於無需的修改選定設備中找到,主要是Google NexusGoogle Pixel系列的裝置[161]。反過來說,那些開源碼是由代工生產定制和調整以在他們的硬件上執行[162][163]。此外,Android的源代碼並不包含某些硬件組件所需專有的驅動程式[164],因此大多數的Android裝置(包括Google自己的裝置)最終都會附帶著自由及開放源碼軟件專有軟件的組合,伴隨著用於進入Google服務所需的軟件,都會落入後者的一類。

更新時間表[编辑]

Google每年都會宣布對Android進行重大的增量升級[165]。程式更新可以透過空中編程以無線傳輸於裝置上安裝[166]。最新的主要版本是在2017年3月發布的Android 8.0 Oreo[167],而下一個版本於隨後的8月發布[168][169]

Android與其主要的競爭對手蘋果公司iOS相比,Android的更新通常會明顯的延遲以讓各種設備安裝。除了Google的Nexus和Pixel品牌的裝置外,更新通常會在新版本發布的幾個月後到達,或者根本沒有[170]。這部分是由於Android裝置中硬件的廣泛變化[171],每次升級必須專門定制,那是個耗費時間和資源的過程[172]。製造商經常會優先考慮他們最新的設備並遺下舊設備[173]。在收到製造商的更新後,無線運營商可以讓裝置額外延遲推出,以便於升級發送給用戶之前,商戶能透過進一步根據自己品牌的需求而定制及在他們的網絡上進行廣泛的測試[173][174]。由於一個製造合作夥伴沒有為驅動程式提供必要的更新,故此會有一些情況下無法進行升級[175]

隨著新版本的操作系統,Android設備中硬件的廣泛變化會導致軟件升級有嚴重的延誤,而修補程式通常需時幾個月才能到達消費者手中,有時甚至根本沒有。製造商和運營商缺乏售後支援服務受到消費者群及科技媒體的廣泛批評[176][177][178]。一些評論員指出了一點,指這個行業有一個金融刺激而不會為他們的裝置升級,由於缺乏為現有裝置更新,故推動購買新產品[179],這種態度被形容為「侮辱」[178]。《衛報》抱怨指更新的分發方法很複雜只是因為製造商和運營商都是這樣設計[178]。2011年,Google與眾多業內人士合作宣布推出「Android更新聯盟」,承諾在每台裝置發布後18個月內提供及時更新,然而,自宣布以來,關於那個聯盟並沒有另外一個官方的說法[173][180]

2012年,Google開始將操作系統的某些方面(特別是其核心應用程式方面)脫鉤,這樣他們就可以通過[Google Play]]商店獨立地為操作系統作更新。其中一個組件—Google Play服務,是個封閉源系統級的程序,可為Google服務提供應用程式介面,為執行Android Froyo或更高版本的裝置上自動安裝更新。通過這些改,Google可以透過Play服務添加新的系統功能及更新應用程式而毋需將升級分發到操作系統本身[181],因此,Android Jelly Bean包含相對較少面向用戶的變化,對平台改進及細微變化更為側重[182]

2016年5月,彭博報導稱Google正在努力讓Android保持最新狀態,包括加快安全更新率、推出技術的解決方案、減少對手機測試的要求,並對電話製造商進行排名,試圖利用「羞辱」他們來讓行為變得更好。正如《彭博》所說:「隨著智能手機變得越來越強大,複雜和可攻擊,讓最新的軟件能與硬件密切合作變得越來越重要。」Android的領導人浩史·洛克海默英语Hiroshi Lockheimer承認指「這不是一個理想的情況」,他進一步評論指缺乏更新是「Android上安全性最薄弱的環節」。無線運營商在報告中被描述指那是「最具挑戰性的討論」,因為運營商的網絡測試審批時間較慢,儘管有一些運營商包括威訊無線Sprint,已經縮短了他們各自的審批時間。HTC的時任執行官賈森·麥肯齊(Jason Mackenzie)於2015年稱每月的安全性更新是「不切實際」,而Google試圖說服運營商從完整的測試程序中排除安全補丁。為了進一步說服,Google分享了與其Android合作夥伴更新設備的頂級手機製造商的一份清單,並正在考慮將名單向公眾發布。手機製造商Nextbit的聯合創始人及前Android開發人員Mike Chan說,「解決這個問題的最佳方法是對操作系統進行大規模的重組架構」或Google可以投資培訓製造商和運營商「成為優秀的Android人民[183][184][185]」。

2017年5月,隨著Android Oreo發布,谷歌推出了Project Treble,那是Android OS框架的主要的重建,旨在使製造商能夠更輕鬆,更快捷,及更低成本地將裝置更新到Android的最新版本。Project Treble通過新的「供應商界面」將供應商實施與Android OS框架分開(由矽製造商所寫供設備專用的較低級別軟件)。在Android 7.0及更早版本中,並不存在正式的供應商界面,因此設備製造商必須更新大部分Android代碼,以將較新版本的操作系統移至設備中。借助Project Treble,新的穩定供應商界面可以進入Android特定部分的硬件,使設備製造商能夠簡單地通過更新Android操作系統框架來為裝置提供新的Android版本,而「毋須矽製造商的任何額外工作[186]。」

2017年9月,Google的Project Treble團隊透露,作為改善Android設備安全生命週期努力的一部分,Google已經設法讓Linux基金會同意延長Linux長期支援(LTS)的內核分支的生命週期從2年開始,對於未來版本的LTS內核,歷史上已經持續了6年,並從Linux內核4.4開始[187]

Linux核心[编辑]

Android的內核是根據Linux核心的長期支援的分支,具有典型的Linux排程和功能[188]。截至2018年,Android的目標是Linux內核的4.4、4.9或是4.14版本[189]。實際的內核取決於單個設備[190]

Linux內核的Android的變種具進一步改進了由Google實施在典型的Linux內核開發週期之外實現的架構變化,比如包含類似組件的裝置樹(device trees)、ashmem、ION,以及不同的內存不足英语Out of memory(OOM)的處理[191][192]。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,也不支持標準的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[193]。Google也有某些功能貢獻回到Linux內核,特別是一種稱為「喚醒鎖(wakelocks)」的電源管理功能[194],它最初被主線內核開發人員拒絕,部分原因是因為他們認為Google並沒有表現出維護他們自己代碼的任何意圖[195][196]。2008年,Patrick Brady於Google I/O上演說題為「Anatomy & Physiology of an Android」,並提出Android HAL的架構圖。HAL以*.so副檔名的形式存在,可以把Android框架跟Linux內核隔開,這種中介層的方式使得Android能在移動裝置上獲得更高的執行效率。這種獨特的系統結構受到Linux內核開發者葛雷格·克羅哈曼及其他核心維護者稱賞。Google還在Android的核心中正式加入了自己開發製作的一個名為喚醒鎖(wakelocks)的功能,該功能用於管理流動裝置的電池性能,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。Google於2010年4月宣布他們將會聘請兩名員工跟Linux內核社團合作[197],但目前Linux內核對於穩定分支維護者的葛雷格·克羅哈曼,他於2010年12月說他擔心Google不再試圖讓他們的代碼更改包含在主流Linux中[196]。Google的工程師帕特里克·布雷迪(Patrick Brady)曾在該公司的開發者大會中表示過「Android不是Linux[198]」,而他在周刊《電腦世界英语Computerworld》補充指「讓我替你簡化一下,要是沒有Linux,這裡就沒有Android[199]」。《Ars Technica》寫道:「儘管Android是建立在Linux內核之上的,但該平台與傳統的Linux堆棧桌面幾乎沒有共同之處[198]。」

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內核開發者葛雷格·克羅哈曼把Android的驅動程序從Linux內核「狀態樹」(staging tree)上除去。[200]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添加了一個修復程序,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中大部分代码的整合完成。[201]

2011年8月,Linux內核最早作者的林納斯·托瓦茲說:「Android和Linux最終都會重新回到一個共同的內核,但它可能不會持續4-5年[202]」。2011年12月,葛雷格·克羅哈曼(Greg Kroah-Hartman)宣布啟動Android的主流項目,其目的是要將一些Android驅動程式、修補程式及功能重新放進Linux內核中,從Linux 3.3開始[203]。經過從前多次的嘗試合併後,Linux在3.5內核中,包括自動休眠和喚醒鎖功能功能。其界面是相同的,但是上游的Linux實現了容許兩種不同的中止模式:記憶體(Android使用的傳統中止模式)及磁碟(已知桌面上的冬眠)[204]。Google維護著一個公共代碼存儲庫,包含著他們對Android的Rebasing到最新穩定的Linux版本的實驗工作[205][206]

Android裝置的快閃記憶體被分成幾個分區,例如/system用於操作系統本身,而/data是用於用戶數據和應用程式的安裝[207]。跟Linux桌面發行版相比,Android設備的擁有人都沒有給予超級用戶的進入操作系統的權限,以及例如/ system唯讀記憶體的敏感分區。然而,檔案系統階層標準是可以透過利用Android中的安全漏洞來獲取,那是開源社區經常使用它來增強其設備的功能[208],惡意的一方還可以透過安裝電腦病毒惡意軟件來惡意獲取系統資料[209]

根據Linux基金會的說法,Android是個Linux發行版[210],該基金會由Google的開源部門主管克里斯·迪博納英语Chris DiBona[211]及幾位記者組成[212][213],其他人例如Google的工程師帕特里克·布拉迪(Patrick Brady)等,布拉迪表示在傳統類Unix系統的Linux發行意義上,Android並不是Linux;Android不包括GNU C函數庫(它利用 Bionic作為替代C數據庫),以及Linux發行版中常見的一些其他組件[214]

隨著2017年Android Oreo的推出,Google基於安全考慮,開始要求新附帶系統單晶片的設備具有Linux內核版本4.4或更高版本,現有的裝置升級到Android Oreo,以及與舊的系統單晶片一起推出的新產品,均不受此規則所限[215][216]

軟件堆棧[编辑]

Android的系统架構圖

在Linux內核之上,有一些由C所寫的中介軟體函數庫應用程式介面,以及運行包含Java兼容庫的應用框架上應用程式。Linux內核的開發則繼續獨立於Android的其他源代碼項目。

截至5.0版本,Android利用Dalvik虛擬機器作為程式虛擬機器,它與實時的跟蹤編譯英语Tracing just-in-time compilation(JIT)來執行Dalvik「DEX-代碼」(Dalvik的可執行程式),這通常是由Java位元組碼一同翻譯而來。繼基於跟踪的JIT的原則,除了解讀大多數應用程序代碼外,Dalvik執行編譯及每當應用程序啟動時,選擇本機執行的頻繁執行代碼段(痕跡)[217][218][219]。Android 4.4引入Android Runtime(ART)作為新的運作環境,在安裝應用程式時,它會使用提前編譯英语Ahead-of-time compilation(AOT)來把應用程序字節碼完全編譯為機器語言[220]。在Android 4.4中,ART是一項實驗性功能,默認情況下不啟用;它成為Android 5.0的下一個主要版本中唯一的運作選項[221]。2015年12月,Google宣布Android的下一個版本將會切換到基於OpenJDK項目的Java實行方式[222]

Android的C標準函式庫Bionic都是由Google專門為Android而開發的軟件,作為BSD標準C程式庫代碼的推導。Bionic本身已跟特定於Linux內核的幾個主要特點而設計。使用Bionic而不是GNU C函數庫(glibc)或uClibc的主要好處是:它運行時間的足跡較小,以及對低頻CPU進行優化。與此同時,Bionic根據BSD許可條款而獲得許可,當中Google找到更適合Android的整體許可模式[219]

針對不同的許可模式,Google於2012年底將Android中的藍牙堆棧從GPL許可的BlueZ英语Bluetooth stack#BlueZ轉移到Apache許可的BlueDroid[223]

Android默認情況下並沒有本機X Window系統,也不支援整套標準GNU庫。這使現有Linux應用程式或程式庫都難以移植到Android[214],直至Android的原生開發套件英语Android software development#Android NDK的r5版本完全以CC++編寫的應用程序以獲得支援[224] 由C所編寫的程式庫也可以透過注入一個小墊片及使用Java本地介面(JNI)以在應用程式中使用[225]

自Android Marshmallow發布以來,一系列指令實用程序的「玩具盒英语Toybox」取代了之前Android版本中類似「工具箱」系列(當Android於默認情況下不提供命令列介面時,它主要供應予應用程序使用[226]

Android也有另一個操作系統,名為「Trusty操作系統」,作為「Trusty」當中的一部分,軟件組件在移動裝置中支援著一個可信執行環境(TEE)。「Trusty和Trusty API是 可調整的......」Trusty OS的應用程式可以由C或C++所編寫(C++的支援是有限的),他們可以進入一個小型的C程式庫......所有Trusty應用程式都是單線程的;多線程的用戶空間目前並不支援......第三方應用程式的開發並非支援當前版本,而操作系統和處理器上使用軟件,為「受保護的內容執行DRM框架」。TEE還有許多其他用途,例如移動支付、銀行業的保安、全磁碟加密、多重身份驗證,裝置重設保護、重播保護的持久性存儲、無線顯示受保護的內容(強制轉換)、安全的PIN和指紋處理,甚至是惡意軟件檢測[227]

開源社區[编辑]

Android的原始碼是由Google在開源許可英语Open-source license下發布,其開放的性質鼓勵著一個龐大的開發者社區及發燒友利用開源碼作為社區驅動項目的基礎,它可為舊設備提供更新、為高級用戶增加新功能,或最初隨附其他操作系統的裝置引入Android系統[228]。這些社區開發的版本通常比較透過官方製造商/運營商的渠道更快為裝置帶來新功能和更新的,亦具有相當質量的水平[229];為不能再接收官方更新的舊裝置提供持續性支援;或把Android帶到正式發布使用其他操作系統的裝置上,例如TouchPad。社區發布經常出現Root前並包含由原始供應商並未提供的修改,例如讓裝置內處理器超頻或是調高/低電壓的能力[230]CyanogenMod是社區中使用最廣泛的韌體[231],惟現已停產並由LineageOS繼任[232]

從歷史上看,裝置製造商及移動運營商通常都不支持第三方韌體的開發。製造商對使用非官方軟件的裝置功能不正常,以及由此產生的支援費用表示擔憂[233]。此外,如CyanogenMod般經修改的韌體有時也會提供例如Tethering等...的功能,否則運營商將收取額外費用。因此,許多裝置中常見的技術障礙,包括鎖定啟動程式及限制訪問root的權限都是常見於許多設備中。然而,隨著社區開發的軟件越來越受歡迎,美國國會圖書館館長在發表聲明之後,允許移動裝置進行越獄[234],製造商和運營商經已對第三方開發軟件的立場軟化,包括HTC[233]摩托羅拉[235]三星[236][237]索尼[238],他們提供支持和鼓勵發展。因此,隨著時間的推移,由於越來越多的裝置隨附著已解鎖或可解鎖的啟動程式,繞過硬件限制英语Hardware restriction的規避而安裝非官方韌體的需要降低了,這類似於Nexus系列手機,雖然他們通常要求用戶放棄為裝置進行保修[233]。然而,儘管製造商已經接受,但美國的一些運營商仍然要求手機被鎖定,此讓開發人員和客戶感到沮喪[239]

安全和隱私[编辑]

公共機構的監督範圍[编辑]

2013年9月,美國及英國的情報機構—美國國家安全局(NSA)及英國政府通訊總部(GCHQ)分別披露作為更廣泛大規模監控披露(2013年至今)英语Global surveillance disclosures (2013–present)的一部分,他們可以進入iPhone、黑莓手機及Android裝置中,存取用戶的數據。據報導,他們幾乎能夠閱讀所有智能手機上的資訊,包括短訊、位置、電郵及備忘錄[240]。2014年1月,進一步的報告顯示情報機構擁有攔截個人資訊傳輸的能力,他們透過社交網絡及其他流行的應用程式如《憤怒鳥》,以用於廣告和其他商業原因而收集用戶的個人資訊。根據《衛報》的報導,GCHQ有不同應用程式和廣告網絡的Wiki風格指南,以及可以從每個數據中抽取不同的資訊[241]。在該周後期,芬蘭的憤怒鳥開發者Rovio娛樂宣布,鑑於這些啟示,他們正重新考慮與其廣告平台的關係,並呼籲更廣泛的同業也應這樣做[242]

這些文件顯示情報機構進一步努力攔截從Android和其他智能手機中Google地圖的搜索及查詢,以收集大量的位置信息[241]。儘管《衛報》指出「技術部門是如何收集和使用信息,特別是對於美國以外的人,他們所享有的隱私保護比美國人少,這些最新的披露也可能會引起公眾越來越多的關注」,然而NSA及GCHQ堅持認為他們的活動都符合所有相關的國內和國際法律[241]

維基解密公佈了2013-2016年代號為Vault 7英语Vault 7的洩露文件,當中詳細說明了中央情報局(CIA)進行電子監視和網絡戰的能力,包括損害大多數智能手機的操作系統(包括Android)的能力[243][244]

常見的安全威脅[编辑]

由於Android作業系統的自由和普及性,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指發現到Android系統上首個木馬程式,並將其命名為「Trojan-SMS.AndroidOS.FakePlayer.a[245]」,這是一個通過短訊方式感染智慧型手機的木馬程式,並且經已感染了一定數量的Android設備。除了透過短訊的感染方式,這些Android木馬程式還可以偽裝成一些主流的應用程式,並且還可以隱藏於一些正規的應用程式之中[246][247]

來自保安公司趨勢科技的研究,他們列出最常見Android韌體的類型為踐踏優質服務,在未經用戶同意或甚至是用戶不知情下從受感染的手機發送短訊至具附加費的電話號碼英语Premium-rate telephone number。其他惡意軟件於裝置上顯示不需要或侵入性廣告,或將用戶的個人信息發送至未經授權的第三方[248]。據報導,Android上的安全威脅正在呈幾何級數地增長;然而,Google的工程師辯論著安保公司出於商業原因而誇大Android系統上的惡意軟件和病毒威脅[249][250],並指責安保行業玩弄恐懼而向用戶推銷病毒防護軟件[249]。Google堅持危險的惡意軟件其實是非常罕見的[250],而芬安全曾進行的一項調查顯示,只有0.5%的Android惡意軟件是來自Google Play商店[251]

儘管Google通過定期的檢查撤除這些存在於Google Play商店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[252]。2015年8月,Google宣布Google Nexus系列中的裝置將會開始每月收到安全性修補程式。Google還寫道:「Nexus裝置將會在至少兩年內繼續獲得重大更新,而安全性修補程式從裝置透過Google Store購買起的18個月內,或從初始可用性起計算三年以上的安全補丁[253][254][255]。」接下來的10月,[[劍橋大學]的研究人員得出結論,由於缺乏更新和支援,87.7%使用中的Android手機有已知但未修補安全漏洞[256][257][258]。2015年8月,《Ars Technica》的榮恩·阿馬德奧(Ron Amadeo)也寫道:「Android原先設計最重要的是被廣泛採用。Google從頭開始,由0%的市場佔有率,所以它很高興放棄控制權並讓每個人於採納的桌上佔一席位......現在,儘管Android擁有全球智能手機市場約75-80%的市場佔有率—使它不僅是世上最流行的移動操作系統,亦可說是現時最流行的操作系統。因此,安全性已成為了一個大問題。當Android生態系統沒有設備要更新,指令鏈的設計回歸,但Android仍然沿用軟件更新,它只是起不了作用[259]。」隨著Google每月更新時間表的消息出來後,包括三星和LG在內的一些製造商承諾每月發布安全性更新[260]。但是正如傑瑞·希爾登布蘭德(Jerry Hildenbrand)於2016年2月的《Android中央》所指,「相反,我們在幾種極少數機型的特定版本中得到了一些更新,還有一堆破碎了的承諾」[261]

2017年3月,在Google的安保博客的帖子上,Android的安保主管阿德里安·路德維希(Adrian Ludwig)及梅爾·米勒(Mel Miller)寫道:「在2016年,來自200多家製造商,有超過735,000,000個裝置獲得平台的安全性更新」,並且「我們的運營商及硬件合作夥伴幫忙為這些更新擴展了部署,在2016年最後一個季度為全球排名首50位的超過一半裝置發布更新」。他們還寫道:「截至2016年底,大約有一半使用中的裝置在過去的一年並沒有接收到平台的安全性更新」,並指他們的工作將繼續專注於精簡安全性更新程序,以便製造商進行部署[262]。此外,對於《TechCrunch》的評論中,路德維希表示,安全更新的等待時間已從「6至9星期縮減至數天」,截至2016年底,在北美約有78%的旗艦裝置都獲得最新的安全性更新[263]

修補核心操作系統中發現的錯誤通常都不會送達到老舊及低價裝置的用戶手上[264][265]。然而,Android的開源特性容許安保承包商採用現有設備,並把它們改編用於高度安全性的用途上,例如:三星跟通用動力合作,透過他們的開放核心實驗室的收購,以在「Knox」的項目上重建「果凍豆」[266][267]

Android的智能手機能夠報告Wi-Fi接入點的位置(在電話用戶四處移動時遇到),構建包含數億個此類進入點物理位置的數據庫。這些數據庫構成了用於智能手機中電子地圖的定位,讓他們使用應用程式如FoursquareGoogle定位Facebook定位,並能提供基於該位置的廣告[268]。第三方的監控軟件,例如TaintDroid[269],那是由學術研究資助的項目,在某些情況下,可以檢測到用戶的個人資訊何時從應用程式發送至遠端伺服器[270]

目前Android作業系統上已經擁有不同公司的殺毒軟件來防止裝置中毒,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,證實它們在Linux上無法正常運作。

技術性保安功能[编辑]

权限用于控制一部分应用程序对系统功能的访问。

Android系統可利用沙盒(sandbox)機制,沙盒於系統中是個分離的區域,該區域無法進入系統的其他資源,除非在安裝應用程式時,用戶明確地授予進入的權限,然而對於預先安裝的應用程式則可能無法實現。這是不可能的,例如預先安裝的相機應用程式,在沒有完全禁用相機的情況下,關閉麥克風的進入。這情況在Android的版本7和8當中也有效[271]。所有的應用程式都可先被簡單地解壓縮到沙盒中進行檢查,並且將應用程序所需的權限提交給系統,再將其所需權限以列表的形式展現出來供用戶查看。例如一個第三方的瀏覽器需要「連接網絡」的權限,或者一些軟體需要撥打電話,或發送短訊...等。用戶可以根據所需權限來考慮自己是否需要安裝,應用程式只能在用戶同意之後才能進行安裝[272]

2012年1月,美國國家安全局發布了SE Android(原本名為Security Enhanced Android,後來改名為SE for Android或Security Enhancements for Android[273])的開放源碼專案及程式碼,使Android系統支援強制存取控制(Mandatory Access Control)以增加系統安全性[274][275]

自2012年2月起,Google已使用其惡意軟體掃描器Google Bouncer監察和掃描在Google Play商店上的應用程式[276][277]。2012年11月,Google於Android Jelly Bean推出「驗證應用程式」的功能,作為操作系統的一部分,掃描來自Google Play和第三方來源的所有應用程式,以防止惡意行為[278]。「驗證應用程式」最初只在安裝期間進行,然而它在2014年的更新後不斷地掃描應用程式,並在2017年透過「設定」中的選項,讓用戶可見到該功能[279][280]

在安裝「驗證應用程式」前,Google Play商店會顯示一系列應用程序所需的要求,查閱這些權限後,用戶可以選擇接受或拒絕,但必須要在接受下才能安裝應用程式[281]

Android Jelly Bean中,其原生應用程式管理機制App Ops首次被引入,但並未開放讓一般用戶使用[282],直至Android Marshmallow,系統啟用其原生應用程式的權限控制(並非App Ops),它容許用戶在程式安裝後仍能對特定類別的權限使用進行開關,若應用程式的某組權限使用被關閉並準備進入相應權限的方式時,系統會詢問用戶是否容許[283]

Android Marshmallow之前,其權限系統是以「一刀切」的方式進行,應用程式開發商會申請一些非必需的進入權限,或是申請把用戶的私隱資訊作暗中收集、使用、發送至開發商的伺服器;高端用户可以透過取得root權限增加控制程式或修改程式的安裝文件,以仔細限制程式的使用權限,或當中涉及數據的運用[284],然而程式對權限只能在安裝時選擇「全部同意/全部拒絕」的選項經常為人詬病。

在Marshmallow中,權限系統已更改;應用程式不再在安裝時自動授予其所有指定權限,它會以「選擇加入系統」來代替,當他們首次使用時,系統會提示用戶授予或拒絕該應用程式的權限。應用程式會記著所授權限,這可以由用戶隨時撤銷授權。但是,預先安裝的應用程式不能總是以此方法卸載。在某些情況下,用戶可能無法拒絕預先安裝的應用程式的某些權限,甚至無法禁用它們。就如Google Play的應用程式,無法卸載或禁用。任何強制停止的嘗試的結果只會導致應用程式自動重啟[285][286]。新權限僅供利用軟體開發套件(SDK)為Marshmallow開發的應用程序使用,舊的應用程式將繼續使用以前沿用沒有中間或妥協的方式。對於這些應用程式,其權限仍然可以被撤銷,但這可能會妨礙它們正常運作,並會因此顯示警告[287][288]

特點[编辑]

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、小筆電、平板電腦、個人電腦、筆記型電腦、電視、、電子書、MP3播放器、MP4播放器、掌上遊戲機、家用遊戲機、電子手錶、電子收音機、耳機、汽車設備、導航儀、DVD機以及其他設備。

Android作業系統大多搭載在使用了ARM架構的硬件設備上。但是同樣也有支持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設備,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亦已成功移植到搭载WebOS系统HP TouchPad以及搭载Meego系统的Nokia N9等设备。

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

Android可以像用电脑上网一样,使用任何服务[289]。Android对手主要有苹果公司iOS作業系統MicrosoftWindows Phone操作系统及RIM使用的BlackBerry OS系统。[290]

Android系統是基於Linux核心開發,使用Java作编程语言,使介面到功能,都有層出不窮的变化,其中Activity等同于J2ME的MIDlet,一个Activity类别负责建立视窗,一个活动中的Activity就是在foreground(前景)模式,背景执行的程序叫做Service。两者之间透过由ServiceConnection和AIDL连结,达到複数程序同时执行的效果。如果执行中的Activity全部画面被其他Activity取代时,该Activity便被停止,甚至被系统清除。

View等同于J2ME的Displayable,程式人员可以透过View类别与“XML layout”档将UI放置在视窗上,並可以利用View打造出所谓的Widgets,其实Widget只是View的一种,所以可以使用xml来设计layout。至于ViewGroup是各种layout的基础抽象类别,ViewGroup之内还可以有ViewGroup。View的构造函数不需要在Activity中调用,但是Displayable的是必须的,在Activity中,要通过findViewById()来从XML中取得View,Android的View类的显示很大程度上是从XML中读取的。View与事件息息相关,两者之间透过Listener结合在一起,每一个View都可以注册event listener,例如:当View要处理使用者触碰的事件时,就要向Android框架注册View.OnClickListener。另外还有Image等同于J2ME的BitMap。

目前的Android作業系統具有以下幾個功能:

顯示佈局
Android作業系統支持更大的分辨率,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),並且支持傳統的智慧型手機。
數據存儲
Android作業系統內置SQLite小型关联式资料库管理系统來負責存儲數據。
網路
Android作業系統支援所有的網絡制式,包括GSM/EDGEIDENCDMATD-SCDMA EV-DOUMTSBluetoothWi-FiLTENFCWiMAX
信息
作為原设计给智慧型手機使用的作業系統,Android作業系統原生支援短信和郵件,並且支援所有的雲端信息和伺服器信息。
語言
Android作業系統支持多語言。
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,並且于2.2版至4.0版之前能原生支援Flash,4.4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的文件在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程序。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。5.0版(Lolipop)開始以Android Runtime(ART)取代Dalvik虛擬機。
媒體支援
Android作業系統本身支持以下格式的音频/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,同時還支持Adobe的Flash,在安裝了RealPlayer之後,還支持蘋果公司的流媒體。
硬體支持
Android作業系統支持識別並且使用視訊/照片攝像鏡頭,多點電容/電阻觸控螢幕,GPS,加速計,陀螺儀,氣壓計,磁力儀(高斯計),鍵盤,滑鼠,USB Disk,專用的遊戲控制器,體感控制器,遊戲手把,藍牙裝置,無線設備,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支持原生的多點觸控,在最初的HTC Hero智慧型手機上即有這個功能。該功能是内核級別(為了避免對蘋果公司的觸控螢幕技術造成侵權)。
藍牙
Android支持A2DP,AVRCP,發送文件(OPP),訪問電話簿(PBAP),語音撥號和發送智慧型手機之間的聯繫。同時支援鍵盤,滑鼠和搖桿(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持使用語音操作來使用Google進行網頁搜尋等功能。而從Android 2.2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作業系統支持用戶使用本機充當“無線路由器”,並且將本機的網絡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 2.2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 4.0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,還可以通過藍牙/E-mail/共享等方式發送給其他用戶或者上傳到網絡上,也可以拷貝到電腦中。

系统架构[编辑]

中介软件[编辑]

作業系統与應用程式的沟通桥樑,并用分為两层:函式层和虚拟机器

Bionic是Android改良libc的版本。Android包含了Chrome浏览器引擎。Surface flinger是就2D或3D的内容显示到萤幕上。Android使用工具链為Google自制的Bionic Libc。

Android采用OpenCORE作為基础多媒体框架。OpenCORE可分7大块:PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。

Android使用Skia為核心图形引擎,搭配OpenGL/ES。Skia与Linux Cairo功能相当,但相较于Linux Cairo,Skia功能还只是阳春型的。2005年Skia公司被Google收购,2007年初,Skia GL源码被公开,目前Skia也是Google Chrome的图形引擎。

Android的多媒体资料库采用SQLite资料库系统。资料库又分為共用资料库及私用资料库。使用者可透过ContentProvider类别取得共用资料库。

Android的中间层多以Java實作,4.4版之前使用特殊的Dalvik虚拟机器。Dalvik虚拟机器是一种“暂存器型态”的Java虚拟机器,变数皆存放于暂存器中,虚拟机器的指令相对减少。5.0版起改用Android Runtime(ART)。

Dalvik虚拟机器可以有多个实例,每个Android應用程式都用一个自属的Dalvik虚拟机器来执行,让系统在执行程式时可达到最佳化。Dalvik虚拟机器并非执行Java字节码,而是执行一种称為.dex格式的档案。

硬體抽像層(HAL)[编辑]

Android的硬體抽像層是能以封闭源码形式提供硬體驅動模組。HAL的目的是為了把Android framework与Linux kernel隔开,让Android不至过度依赖Linux kernel,以达成“内核独立”(kernel independent)的概念,也让Android framework的开发能在不考量驅動程式實作的前提下进行发展,以達到壟斷GPU市場的目的。

HAL stub是一种代理人的概念,stub是以*.so档的形式存在。Stub向HAL“提供”操作函数,并由Android runtime向HAL取得stub的操作,再回调这些操作函数。HAL里包含了许多的stub(代理人)。Runtime只要说明“类型”,即module ID,就可以取得操作函数。

程式語言[编辑]

Android是执行于Linux kernel之上,但并不是GNU/Linux。因為在一般GNU/Linux裏支持的功能,Android大都没有支援,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為了达到商业应用,必须移除被GNU GPL授权证所约束的部份,Android並沒有用户层驱动(user space driver)這種東西。所有的驱动還是在内核空间中,並以HAL隔開版權問題。bionic/libc/kernel/ 并非标準的内核头文件(kernel header files)。Android的内核头文件是利用工具由Linux内核的头文件所产生的,这样做是為了保留常数、资料结构与巨集。

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的應用程序通常以Java資料庫元為基礎編寫,運行程序時,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。[291]

目前Android的Linux kernel控制包括安全、記憶體管理进程管理网络堆叠驅動程式模型等。下载Android源码之前,先要安装其构建工具Repo来初始化源码。Repo是Android用来辅助Git工作的一个工具。

分支平台[编辑]

Wear OS[编辑]

Wear OS by Google logo only.svg Wear OS是專為智慧型手表等可穿戴式設備所設計的一個Android系統分支。

Android TV[编辑]

Android TV是專為家用電視所設計的一個Android系統分支。

Android Auto[编辑]

Android Auto是專為汽車所設計的一個Android系統功能。

應用程序[编辑]

Google Play[编辑]

三星Galaxy Note 3(N9009,中国电信双卡双待定制行货版)上的菜单,所有Google应用程序全部删除,并替换成功能类似或者相同的应用。

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官方認證應用程式数量突破100万,超过苹果App Store成为全球最大应用商店[292][293]

Google Play軟件的中文為Play商店,因Google Play的圖示像菜市场用的袋子,所以部分中国用户又称之为“菜市场”。

2009年2月,Google推出Android Market线上應用程式商店,用户可在该平台网页寻找、购买、下载及评级使用智慧型手機应用程序及其他内容[294]。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序。在2011年12月,Android Market上的應用程序下載量超過100億次。同時,全球已有1億3千萬部Android設備在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設備上安裝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內的付費程序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湾[註 1][295]。由於受到Google退出中國事件影響,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,三星公司的三星应用商店,Fetch,AppBrian,与中国国内的酷安豌豆荚[128]

此外,Google Play还提供在Android系统后台对安装的应用程序进行验证的服务,以最大程度防范恶意软件的侵害[296]

2014年11月,Google已表示将支持中国开发者开发Google Play应用。

程序開發[编辑]

每個Android系統中都有標誌性的彩蛋

在早期的Android應用程序開發中,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序。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序。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。

移植到Chrome OS[编辑]

2016年5月20日,Google在Google I/O上表示,將會把 Google Play商店和Android App帶到Chrome OS中,使Chrome OS可以執行Android APP增加推行ChromebookChromebox的動力,解決該平台應用程式不足的問題;此外Chromebook在美國市場出貨量已經超越蘋果Mac[297]

Google把Android應用程式整合進Chrome OS有市場傳言Google的目的是想將兩者合併,但Android、Chrome OS 與Google Play部門的資深副總裁Hiroshi Lockheimer在專訪中駁斥外界傳言,稱並不會將兩者合併,Chrome OS更像是一台電腦,以桌面、檔案管理、鼠標和鍵盤為基礎,再搭配App,而Android則是以觸控App為核心,兩者的市場模式不同並不會嘗試合併[298]

應用程式安全機制[编辑]

权限用于控制一部分应用程序对系统功能的访问。

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,並且將應用程序所需的權限提交給系統,並且將其所需權限以列表的形式展現出來,供用戶查看。例如一個第三方瀏覽器需要“連接網絡”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[299]

由于开发的开放性和权限使用的“一刀切”,在Android 6.0版本之前,普通用户只能在应用程序安装时确认并肯定允许程序申请相应权限以继续安装或拒绝安装;应用程序开发商也会可能申请程序并不必需的权限,或者申请使用涉及用户隐私的权限并暗中收集、使用、发送用户隐私数据回开发商服务器用于信息收集;高端用户可以通过获得root权限加装控制程序或修改程序安装文件,来细化限制程序权限或涉及的数据的使用。[300]而只能在安装时“全部同意或全部拒绝”权限申请的管理模式也被人们诟病。

在Android 4.3 版本中,原生应用程序权限管理机制 App Ops 被首次引入,但没有开放入口给普通用户使用[301],直到Android 6.0,系统启用原生应用程序权限控制(非前面所述的 App Ops),允许程序安装后仍能对特定类别的权限使用进行启闭,如果应用程序的某组权限使用被关闭并准备访问相应权限控制对应的方法时系统会询问用户是否允许。[302]

SEAndroid[编辑]

美國國家安全局在2012年1月發布SE Android(Security Enhanced Android,后改名为SE for Android,Security Enhancements for Android[303])開放原始碼專案和程式碼,使Android系統支援強制存取控制(Mandatory Access Control)以增加系統安全性[304][305]

盜版問題[编辑]

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。2010年8月,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[306]

在中国大陆的情况[编辑]

在中国大陆生产并售卖,或在境外生产并由当地代理商入口,在中国大陆售卖的的裝有Android作業系統的智慧型手機(俗称行货),均把境外版常附帶的部分Google应用程式(包括Google服务框架)删除,替换为中国大陆功能相同或相似的应用,即使這些裝置已獲得Google相容性認證及使用授權(CTS及GMS)。[307][308]中國大陸用户需要自行重新安裝Google程式(部分品牌还需要将手机root之后重新刷入Google服务框架)才能使用Google相关的应用服务。但部分品牌除外,例如在中国大陆销售的华为手机预装了不完整的Google Play服务。(能使用Google服务的标志是可以在系统设置中的法律信息选项中找到“Google法律信息”选项。如果没有,则此机已删除Google服务框架。)但通過非正式渠道流入中國大陸販售市場的Android裝置(俗稱水貨),則基本不受此影響(但部分裝置的Android系統內則被一些非正規供貨商額外預裝了某些應用程式,可能會精簡Google服務框架等組件[309])。而在中国大陆生产(尤其是大部分国产品牌),并在境外销售的裝有Android作業系統的智慧型手機,亦不受此影响,但少数裝有Android作業系統的智慧型手機(例如在台湾销售的美图手机2),仍然需要自行重新安裝程式才能使用Google相关的应用服务[310]

发行版本[编辑]

版本號 簡介 圖片
1.5
(Cupcake)
基於Linux Kernel 2.6.27
2009年4月30日,Google釋出Android 1.5(Cupcake紙杯蛋糕)。主要更新如下:[311][312]
  • Android 1.5相比之前的Android 1.1版本增加了對虛擬鍵盤的支持度。此版系統可以像iPhone那樣直接在屏幕上的虛擬鍵盤中輸入。這也是為沒有內建QWERTY鍵盤的Android手機作出的重大改進。
  • 之前的版本僅支持拍照,此版增加了影像錄製功能,同時也將拍照時的啟動速度做了優化,還可以將拍攝的內容發佈到Youtube。
  • 支援Widget功能,用戶可以自行加入音樂播放器和文件夾快捷方式等。
  • 改進了GPS功能,定位庫使用了A-GPS技術,搜尋速度大幅提高。
  • 增加了Voice Search的語音識別功能,但是僅限於英文。
  • 支援A2DP藍牙立體聲,但仍然不能傳輸文件。
  • 內置的重力加速感應器增加了自動探測方向的功能。
  • 內置的Google Chrome Lite瀏覽器更新了Webkit核心,升級了Squirellfish及更快的JavaScript處理,瀏覽網頁更為迅捷。
  • 用戶界面細節大幅改进改善,在Gmail、Calendar、Message等組件的外觀都有改進。另外在程序菜單的背景出現花紋。
  • 中文顯示和中文輸入的支持;Android 1.1除了英語以外,只能支持德語,而Android 1.5的國際化有了更進一步的發展,支持包括中文在內的十幾種語言。
  • 支持来电照片显示[313]
Android 1.5 界面
1.6
(Donut)
基于Linux Kernel 2.6.29
2009年9月15日,Google釋出Android 1.6(Donut甜甜圈)。主要更新如下:[314][315]
  • 重新设计的Android Market
  • 手勢操控支援。
  • 支援CDMA網路。
  • 文字转语音系统(Text-to-Speech)。
  • 快速搜索框。
  • 全新的拍照介面。
  • 可查看应用程序耗电量。
  • 支援虚拟私人网络(VPN)。
  • 更高的屏幕分辨率。
  • 支援OpenCore2媒体引擎。
  • 新增對视觉及听觉困难人士的服務[316]
2.0/2.0.1/2.1
(Eclair)
基于Linux Kernel 2.6.29
2009年10月26日,Google釋出Android 2.0(Eclair松饼)。主要更新如下:[317][318]
  • 优化硬件速度。
  • 「Car Home」程序。
  • 支援更高的屏幕解析度。
  • 改良的用户界面。
  • 新的浏览器的用户介面,並支持HTML5
  • 新的联络人名单。
  • 更好的白色/黑色背景比率。
  • 改进Google Maps 3.1.2。
  • 支援Microsoft Exchange
  • 支援内置相机闪光灯。
  • 支援数位变焦。
  • 改良的虚拟键盘。
  • 支援蓝牙2.1。
  • 支援动态桌面。
Android 2.0 介面
2.2/2.2.1
(Froyo)
基于Linux Kernel 2.6.32
2010年5月20日,Google釋出Android 2.2(Froyo霜凍優格)。主要更新如下:[319]
  • 支援将软件安装至記憶卡[320]
  • 支援Adobe Flash 10.1[321]
  • 加强软件即时编译的速度[322]
  • 支援快速启动功能至電話瀏覽器[323]
  • USB分享器和WiFi热点功能[324]
  • 支援浏览器上传档案[325]
  • 更新Market中的批次及自动更新[326]
  • 增加对Microsoft Exchange的支援(安全政策, auto-discovery, GAL look-up)
  • 整合ChromeV8 JavaScript引擎
  • 加强了快速搜索小工具。
  • 更多软件能透过Market更新,类似2.0/2.1中的Map更新。
  • 速度和性能最佳化[326]

注:部分标称為2.2的固件仍然在使用2.6.29的核心。这种固件雖然可以实现大部分2.2的功能(比如flash),但性能上与2.6.32有一定差距。

Android 2.2 界面
2.3
(Gingerbread)
基于Linux Kernel 2.6.35
2010年12月7日,Google釋出Android 2.3(Gingerbread姜饼)。主要更新如下:[327]
  • 修补UI[328]
  • 支援更大的屏幕尺寸和解析度(WXGA及更高)。
  • 重新设计的多点触控屏幕键盘。
  • 支援多镜头(用于视频通话等)和更多感應器(陀螺仪、气压计等)。
  • 电话整合Internet Call功能。
  • 支援近场通信(NFC)。
  • 强化电源、應用程式管理功能。
  • 新增下载管理员。
  • 最佳化遊戏开发支援。
  • 多媒体音效强化。
  • YAFFS转换到ext4文件系统。
  • 支援屏幕截图功能。
  • 对黑色及白色的还原更加真实。
  • 支援Google Talk视讯功能。
Android 2.3 介面
3.0.1/3.1/3.2
(Honeycomb)
基于Linux Kernel 2.6.36
2011年2月2日,Google釋出Android 3.0(Honeycomb蜂巢)發布。主要更新如下:
  • 专為平板电脑设计。
  • 支援Google eBooks。
  • 支援平板电脑大萤幕、高解析度。
  • 改良的Gmail外觀。
  • 支援3D加速处理。
  • 新的通知功能。
  • 专為平板电脑设计的用户界面(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版本的應用程式以2.3版本的方式呈現(如Market),為其缺點。
Android 3.0 介面
4.0
(Ice Cream Sandwich)
基于Linux Kernel 3.0.1
2011年10月19日,Google釋出Android 4.0(Ice Cream Sandwich冰淇淋三明治)。主要更新如下:
  • Android Design及Holo主題(Google推荐第三方应用使用Android Design及Holo主题并将官方应用全部改写为Android Design,但仍兼容原来的Android应用视觉样式)。
  • 相機內建全景(Panorama)模式。
  • 改良的Gmail外觀。
  • 改動用戶界面,新版系統的Home畫面右下角有類似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類似Honeycomb模樣。
  • 系統字型由原先的Droid Sans變更為Roboto
Android 4.0 界面
4.1/4.2/4.3
(Jelly Bean)
基于Linux Kernel 3.4.0
2012年6月28日,Google釋出Android 4.1(JellyBean雷根糖)。主要更新如下:
  • 基於Android 4.0改善。
  • 「黄油」计划(Project Butter),號稱可以讓 Jelly Bean 的體驗像「黄油般順滑」(提昇使用者頁面的速度與流暢性,但對低硬體條件的裝置效果不大)
  • 「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。
  • 離線語音輸入。
  • Expandable notifications:通知中心顯示更多訊息,如支援拉開以檢視詳細圖片(如截屏)。
  • 更多平板種類的最佳化。
  • Google Now:整合性助理。類似Apple的Siri、Microsoft的Cortana
  • Google Play 增加電視影片與電影。
  • 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Google的雲端整合。
  • 取消內建 Flash Player

2012年10月30日,Google釋出Android 4.2(JellyBean)。主要更新如下:

  • 支援多用户登录,一部设备上可有多个帐号。
  • 通知中心內新增了設定鍵。
  • Photo Sphere(球形全景拍攝)。
  • Google Now 更新,除了搜尋外,也可查看 Gmail 與飛機航班等資料,更提供使用者購買票卷,股票漲跌及新聞等信息。
  • 支援手勢輸入。
  • 支援多媒體無線傳輸 Miracast
  • 螢幕鎖定時可顯示Widget,唯支援的Widget十分有限(基於開發者有無加入此功能)。
  • 增加「Daydream(白日夢)」功能,其功能類似於螢幕保護。

2013年7月25日,Google釋出Android 4.3(JellyBean)。主要更新如下:

  • “蓝牙低功耗”功能(蓝牙4.0),开启蓝牙后,耗电量相比之前大幅降低。
  • 支援OpenGL ES 3.0,为Android游戏带来更出色的视觉体验。
  • 支援DRM APIs,提供数字版权加密技术支援。
  • 支援4K,並加入对640PPI(XXXHDPI)的支持。
  • 提高了全景相机的校准和缝合,並优化曝光修正。
  • 支援TRIM指令,使得內存不會越用越慢。
  • 內含app ops ,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。

2013年10月5日,Google釋出Android 4.3.1(JellyBean)。主要更新如下:

  • 改進系統效能和穩定性。
4.4/4.4.1/4.4.2/4.4.3/4.4.4
(KitKat)
基于Linux Kernel 3.4.0
2013年10月31日,Google釋出Android 4.4(Kitkat奇巧)。主要更新如下:
  • 支援語音開啟Google Now(在主畫面說出「OK, Google」)。
  • 在閱讀電子書、玩遊戲、看電影時支援全螢幕模式(Immersive Mode)。
  • 優化記憶體使用,在多工處理時有更佳的工作表現。
  • 新的電話通訊功能。
  • 舊有的SMS應用程式整合至Hangouts。
  • Emoji Keyboard整合至Google鍵盤。
  • 支援Google Cloud Print服務,讓用户可以利用家中或辦公室中連接至Cloud Print的印表機,印出檔案。
  • 支援Office應用程式直接打開及儲存用户在Google Drive內的檔案,即時同步更新檔案。
  • 支援低電耗音樂播放。
  • 全新的計步器。
  • 全新的NFC整合。
  • 全新的Java虛擬機器執行環境ART(Android Runtime)。
  • 支援Message Access Profile(MAP)。
  • 支援Chromecast及新的Chrome功能。
  • 支援隱藏式字幕。
  • 完全封鎖Adobe Flash player功能。

2013年12月5日Google釋出Android 4.4.1(Kitkat)。主要更新如下:

  • 修正 Nexus 5 的對焦、白平衡等相機問題。

2013年12月9日Google釋出Android 4.4.2(Kitkat)。主要更新如下:

  • 修正Android 4.4.1中的Bug。

2014年6月2日Google釋出Android 4.4.3(Kitkat)。主要更新如下:

  • 重新設計撥號介面。
  • WebView版本升級至version 33。

2014年6月20日 Google 釋出Android 4.4.4(Kitkat)。主要更新如下:

  • 修復了此前曝光的OpenSSL漏洞有關,同時對WebView、Chromium做出了相應調整,並修復了些許Bug。
Android 4.4.2 界面
5.0/5.0.1/5.0.2
(Lollipop)
基于Linux Kernel 3.4.0
2014年6月25日,Google於I/O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釋出Android 5.0(棒棒糖Lollipop)。主要更新如下:

  • 支援64位元處理器。
  • 支援藍牙4.1。
  • 相機可存副檔名為*.dng的raw檔。
  • 採用全新Material Design介面。
  • 全面由Dalvik虚拟机轉用Android RunTime(ART)编译虚拟机。官方宣称新的虚拟机相较于旧虚拟机,性能可提昇四倍。
  • 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。

2014年12月4日Google釋出Android 5.0.1(Lollipop棒棒糖)。主要更新如下:

  • 修復開啟ADB偵錯後裝置無法啟動。
  • 修復恢復出廠設定後鎖屏時輕觸輸入有偏差。
  • 修復存取特定Wi-Fi AP時的握手協定問題。
  • 修復重新開機後代理伺服器失效等。

2014年12月21日Google釋出Android 5.0.2(Lollipop)。主要更新如下:

  • 修復4處Wi-Fi版本BUG。
  • 修復兩處GSM版本BUG。
  • 更新預編譯內核。
  • 更新四執行緒模擬SD卡。
  • 改進互動式載入。
  • 改進fstrim應用。
Android 5.0 界面
5.1/5.1.1
(Lollipop)
基于Linux Kernel 3.4.0
2015年3月10日,Google釋出Android 5.1(Lollipop棒棒糖)。主要更新如下:
  • 對多卡和高畫質語音的支援。
  • 快速設定Wi-Fi和藍芽。
  • 通過「裝置保護」功能帶來更好的安全性。
  • 最佳化音量調節。

2015年4月22日Google釋出Android 5.1.1(Lollipop)。主要更新如下:

Android 5.1 界面
6.0/6.0.1
(Marshmallow)
基于Linux Kernel 3.4.0
2015年5月29日,Google於I/O大會上展示Android M的開發者預覽版本,並開放下載。

2015年10月5日,Google釋出Android 6.0(Marshmallow棉花糖)。主要更新如下:

  • 限制App存取權限。
  • 增加Chrome Custom Tab功能。
  • 增加Android Pay付費功能。
  • 原生系統支援指紋識別功能,用於裝置解鎖及在Play商店代替輸入密碼。
  • 新增Doze功能,可視環境調整裝置效能,而減少電源的消耗(Google宣稱能比之前的版本的Nexus 5和Nexus 6省電30%)。
  • 支援USB Type C,可進行更快速的充電。
  • 簡化音量控制的操作。
  • 其它細節改善。

2015年12月7日,Google釋出Android 6.0.1(Marshmallow)。主要更新如下:

  • 加入 200 個表情符號。
  • 「零打擾」模式中,讓「直到下次鬧鈴響時重新啟動」我是誰
Android 6.0 界面
7.0/7.1.1/7.1.2
(Android Nougat)
基于Linux Kernel 3.4.0
2016年3月9日,Google發布Android N的開發者預覽版本,並開放下載。

2016年8月22日,Google釋出Android 7.0(Nougat牛軋糖)。主要更新如下:

  • 支援多視窗模式
  • 加入應用在Android Wear上的RemoteInput notification API
  • 強化Doze的省電功能
  • 加入暗色主題
  • 強化Smart Lock功能
  • Recent App加入全部清除
  • 加入新版Emoji
  • 支援Vulkan
  • 更新App Folder

2016年12月5日,Google釋出Android 7.1.1(Nougat)。主要更新如下:

  • 增加了對其「圖像鍵盤」的支持
  • 增加了更多emoji表情符號
  • 增加了應用程式快捷操作

2017年4月4日,Google釋出Android 7.1.2(Nougat)。主要更新如下:

  • 修復系統錯誤
  • 提升系
Android 7.0 界面
8.0/8.1
(Android Oreo)
基于Linux Kernel 3.4.0
2017年3月21日,Google發布Android O的開發者預覽版本。

2017年8月21日,Google釋出Android 8.0(Oreo奧利奧)。主要更新如下:

  • 強化與用戶互動之性能
  • 提高電池使用壽命
  • 通知列表
  • 應用圖示的通知
  • 子母畫面
  • 支援Google Assistant的智慧型選字工具
  • 後台App的運行限制
  • 自適應圖示
  • 改進的MediaRecorder API
  • Project Treble模組化架構
  • 多種商務功能
Android 8.1 界面
9.0.0
(Android Pie)
基于Linux Kernel 3.4.0
2018年3月7日,Google發布Android P的開發者預覽版本。

2018年8月6日,Google釋出Android 9.0(Pie派)。主要更新如下:

  • 为快速设置菜单设计的新用户界面
  • 时钟移动到通知栏的左侧
  • 屏幕下方的dock加入半透明背景
  • 取消省电模式的橙色条
  • 电源选项中加入截屏按钮
  • 锁定(Lockdown)功能,开启后将禁用生物识别
  • 图标加入更多圆角
  • 在应用之间切换,或在应用内部菜单间切换时,使用新的动画
  • 通知更加丰富,能够显示会话的更完整内容,以及类似Google开发的Reply的智能回复
  • 经过重新设计的音量滑块
  • 可在息屏上显示电量
  • 可能重新加入的NFC解锁功能
  • 实验性功能(一般情况下隐藏在Feature Flag功能表中),例如重新设计的“关于手机”页面,以及驾驶时自动启用蓝牙功能等。
  • Android P的彩蛋
  • DNS over TLS
  • 支持高效率图像文件格式
  • (用于具有类似iPhone X的异形屏)全新的手势操作界面,不带返回键和多任务键
  • 重新设计的任务管理器界面,具有Google搜索栏
  • 令用户可在仪表盘得知自己在应用中已停留多久的“数字健康”功能
  • 将设备正面朝下放置可进入请勿打扰模式,只允许紧急通知
  • 优化用户最常用的应用以大幅省电的自适应省电功能
  • 基于个人偏好设置的自动亮度功能
  • “Wind down”功能:允许用户设定一个休息时间,到时系统界面会变灰以防止夜间进一步长时间使用。

市場使用情況[编辑]

市場份額[编辑]

三星Galaxy系列為目前銷量和市佔率最高的Android智能手機

2009年第二季度,根據市場研究公司Canalys的數據顯示,Android佔據全球智慧型手機作業系統市場2.8%的份額[329],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數據顯示,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[330]

2010年5月的數據顯示,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的數據顯示,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%[331],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[332]。截止至2011年6月,Google表示,每日通過Google伺服器激活的Android設備達到了55萬部[333],並且以每週4.4%的速度增長[334]。2011年8月1日,Canalys的數據顯示,Android已佔據美國48%的智慧型手機市場份額[335]。2011年10月13日,Google表示,全球市場上有1.9億部Android設備通過Google認證[336],而在2011年11月16日,全球市場上已有2億部Android設備通過Google認證[337]。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。[338]

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設備被啟動,每日啟動約一百萬部。另一方面Android系統的平板電腦的市占率為45.8%,相較之下iOS的市占率為52.8%。[339]

2013年5月,Android在中国的占有率有71.5%,超过其主要竞争对手苹果公司约50%。世界占有率亦有近70%。[340]而2013年裝載Android系統的平板電腦市占率達61.9%,超過iOS的36%。[339]

平板電腦各作業系統比例[编辑]

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%

用户使用系統版本比例[编辑]

  Oreo (12.1%)
  Nougat (30.8%)
  Marshmallow (23.5%)
  Lollipop (20.4%)
  KitKat (9.1%)
  Jelly Bean (3.6%)
  Ice Cream Sandwich (0.3%)
  Gingerbread (0.2%)

截止至2018年9月12日,不同的Android作業系統版本的用戶比例。[341]

版本 代号 API 用戶分佈
9 Pie 28 未有數據
8.1 Oreo 奧利奧 27 3.2%
8.0 26 11.4%
7.1 Nougat 牛軋糖 25 10.5%
7.0 24 20.3%
6.0 Marshmallow 棉花糖 23 22.7%
5.1 Lollipop 棒棒糖 22 15.4%
5.0 21 3.8%
4.4 KitKat 奇巧巧克力 19 8.6%
4.3 Jelly Bean 雷根糖 18 0.5%
4.2.x 17 1.8%
4.1.x 16 1.2%
4.0.3-4.0.4 Ice Cream Sandwich 冰淇淋三明治 15 0.3%
2.3.3-2.3.7 Gingerbread 薑餅 10 0.3%

專利糾紛[编辑]

《PC世界》杂志网站2011年9月22日报道,Android卷入1000多件专利诉讼中。

2011年8月,Google斥资125亿美元收购摩托罗拉移动(Motorola Mobility)及其拥有的约2.45万份专利组合[342]

与甲骨文公司的Java纠纷[编辑]

关于甲骨文公司就Android所使用的开发语言平台Java为最引人关注的权利纠纷事件。

2010年8月,甲骨文公司就开始对Google无授权使用Java语言实现侵犯了公司的专利在美国加州北区地方法院提起控诉,[343]要求高达90亿美元的赔偿,其中牵涉了原供职于Sun公司的Java开发人员在转职Google开发Android的Java实现使用了原公司的实现,[344]API接口的实现是否具有专利版权性,Android的Java实现是否对甲骨文公司的Java移动平台系列产品做成冲击而形成不正当垄断等问题。

2012年5月的诉讼结果为陪审团支持Google的诉求,认为API只是系统或操作的方法,不受版权保护。2012年10月甲骨文公司上诉,2014年5月,美国联邦巡回上诉法院认为API属于“计算机程序”仍受版权保护,判决Android侵犯了甲骨文公司Java的版权,但并不排除谷歌对其拥有合理使用性的权利。[345][346]2014年10月Google向美国最高法院申请调卷令,请求最高院介入。2015年6月29日调卷令被拒绝,发往旧金山联邦法院进行审理。[347][343]

2016年5月,旧金山联邦法院陪审团认定Android实现Java的API命名结构属于合理使用,不构成侵权,最终判Google胜诉。[348]

2016年8月22日,Google在Android 7.0 Nougat中將專利的JDK替換成開源方案的OpenJDK,以徹底解決Java的專利問題。[349]

參見[编辑]

注释[编辑]

  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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