本篇文章为Android源码学习的第一章，主要讲述Android平台架构的分层，以及如何下载Android源码。
Android平台架构介绍
Android 是一种基于 Linux 的开放源代码软件栈，为广泛的设备和机型而创建。下图所示为 Android 平台的主要组件。
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从上图可以看出，Android系统大体可以分为6个层次，从下往上依次是：
- Linux内核层：Android 平台的基础是 Linux 内核。例如，Android Runtime (ART) 依靠 Linux 内核来执行底层功能，例如线程和低层内存管理。使用 Linux 内核可让 Android 利用主要安全功能，并且允许设备制造商为著名的内核开发硬件驱动程序。
- 硬件抽象层 (HAL)：硬件抽象层 (HAL) 提供标准界面，向更高级别的 Java API 框架显示设备硬件功能。HAL 包含多个库模块，其中每个模块都为特定类型的硬件组件实现一个界面，例如相机或蓝牙模块。当框架 API 要求访问设备硬件时，Android 系统将为该硬件组件加载库模块。
- Android Runtime：对于运行 Android 5.0（API 级别 21）或更高版本的设备，每个应用都在其自己的进程中运行，并且有其自己的 Android Runtime (ART) 实例。ART 编写为通过执行 DEX 文件在低内存设备上运行多个虚拟机，DEX 文件是一种专为 Android 设计的字节码格式，经过优化，使用的内存很少。编译工具链（例如 Jack）将 Java 源代码编译为 DEX 字节码，使其可在 Android 平台上运行。
ART 的部分主要功能包括：
- 预先 (AOT) 和即时 (JIT) 编译
- 优化的垃圾回收 (GC)
- 更好的调试支持，包括专用采样分析器、详细的诊断异常和崩溃报告，并且能够设置监视点以监控特定字段
在 Android 版本 5.0（API 级别 21）之前，Dalvik 是 Android Runtime。如果您的应用在 ART 上运行效果很好，那么它应该也可在 Dalvik 上运行，但反过来不一定。
Android 还包含一套核心运行时库，可提供 Java API 框架使用的 Java 编程语言大部分功能，包括一些 Java 8 语言功能。
- 原生 C/C++ 库：许多核心 Android 系统组件和服务（例如 ART 和 HAL）构建自原生代码，需要以 C 和 C++ 编写的原生库。Android 平台提供 Java 框架 API 以向应用显示其中部分原生库的功能。例如，您可以通过 Android 框架的 Java OpenGL API 访问 OpenGL ES，以支持在应用中绘制和操作 2D 和 3D 图形。
如果开发的是需要 C 或 C++ 代码的应用，可以使用 Android NDK 直接从原生代码访问某些原生平台库。 - Java API 框架：您可通过以 Java 语言编写的 API 使用 Android OS 的整个功能集。这些 API 形成创建 Android 应用所需的构建块，它们可简化核心模块化系统组件和服务的重复使用，包括以下组件和服务：
- 丰富、可扩展的视图系统，可用以构建应用的 UI，包括列表、网格、文本框、按钮甚至可嵌入的网络浏览器
- 资源管理器，用于访问非代码资源，例如本地化的字符串、图形和布局文件
- 通知管理器，可让所有应用在状态栏中显示自定义提醒
- Activity 管理器，用于管理应用的生命周期，提供常见的导航返回栈
- 内容提供程序，可让应用访问其他应用（例如“联系人”应用）中的数据或者共享其自己的数据
开发者可以完全访问 Android 系统应用使用的框架 API。
- 系统应用：Android 随附一套用于电子邮件、短信、日历、互联网浏览和联系人等的核心应用。平台随附的应用与用户可以选择安装的应用一样，没有特殊状态。因此第三方应用可成为用户的默认网络浏览器、短信 Messenger 甚至默认键盘（有一些例外，例如系统的“设置”应用）。
系统应用可用作用户的应用，以及提供开发者可从其自己的应用访问的主要功能。例如，如果您的应用要发短信，您无需自己构建该功能，可以改为调用已安装的短信应用向您指定的接收者发送消息。
从上图可以将Android平台划分为两层，一层是由C/C++编写的，可以称为Native层。另一层是由Java编写的，可以称为Framework层。这两层之间的联系是通过JNI进行连接。
Android源码下载
了解了Android平台架构之后，作为开发者学习源码，需要下载其源代码。在下载源代码之前，需要了解AOSP这个概念，AOSP是Android Open Source Project(Androi开源项目)的缩写，如果可以翻墙的话，可以按照AOSP官网 https://source.android.com/setup/downloading 这个地址上的步骤进行源码下载，如果不具备翻墙的条件，可以在清华大学开源软件镜像站 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/AOSP/ 进行下载。步骤如下：
安装 Repo
mkdir ~/bin
PATH=~/bin:$PATH
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
## 如果上述 URL 不可访问，可以用下面的：
## curl -sSL 'https://gerrit-googlesource.proxy.ustclug.org/git-repo/+/master/repo?format=TEXT' |base64 -d > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo
建立工作目录
mkdir WORKING_DIRECTORY
cd WORKING_DIRECTORY
初始化仓库
repo init -u git://mirrors.ustc.edu.cn/aosp/platform/manifest
## 如果提示无法连接到 gerrit.googlesource.com，可以编辑 ~/bin/repo，把 REPO_URL 一行替换成下面的：
## REPO_URL = 'https://gerrit-googlesource.proxy.ustclug.org/git-repo'
## 如果需要某个特定的Android版本，则使用repo init -u git://mirrors.ustc.edu.cn/aosp/platform/manifest -b android-7.1.0_r1
同步源码树（以后只需执行这条命令来同步）
repo sync
如果中间有网络断开的情况，则只需要执行repo sync继续同步即可。直到下载完Android源码。
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