王家林的81门一站式云计算分布式大数据&移动互联网解决方案课程第10门课程：彻底精通Android系统架构与实战

第一天

第1个主题：Android架构揭秘（20分钟）

1.Google是如何通过Android支持、掌控全球的硬件厂商和应用程序开发者的？

2.Android控制力的源泉是什么？技术上如何实现？

3.Android的Linux Kernal、HAL、Libararies、Runtime、Application Framework设计的理念和实现技术；

4.Android平台与硬件、云的微妙关系；

第2个主题：智能指针60分钟）

1. 轻量级指针实现原理和案例剖析；

2. 强指针实现原理和案例剖析；

3.弱指针实现原理和案例剖析；

第3个主题：架构：Service、ServiceManager和Binder交互关系揭秘（30分钟）

1 Binder的第一号服务是谁？为何要这样设计和实现？

2 如何编写Service

3 新的Service产生与ServiceManager和Binder交互流程

4 如何获取一个Service？

5 Binder的生产者与消费者模式剖析

第4个主题：源码：通过Binder、ServiceManager、BpBinder、BnBinder、AIDL贯通Android整个体系的架构核心（120分钟）

1. 源码剖析Service Manager是如何成为一个守护进程的？

2. 源码剖析Server和Client是如何获得Service Manager接口的？

3. 源码剖析Server是如何把自己的服务启动起来的？Service Manager在Server启动的过程中是如何为Server提供服务的？

4.  源码剖析Service Manager是如何为Client提供服务的？

5. Android系统进程间通信Binder机制在应用程序框架层的Java接口源代码分析

第5个主题：Android开机流程揭秘（60分钟）

1. 第一个用户进程剖析；

2. ServiceManager与Binder的关系；

3. Zygote揭秘及其运作方式；

4.Android中的第一个Java进程揭秘，第一个Java进程和ServiceManager的关系及代码实现；

第6个主题：Android中启动一个新的应用程序揭秘（30分钟）

1．Launcher通过Binder进程间通信机制通知ActivityManagerService，它要启动一个Activity；

2．ActivityManagerService通过Binder进程间通信机制通知Launcher进入Paused状态；

3．ActivityManagerService创建一个新的进程，用来启动一个ActivityThread实例；

4．ActivityThread通过Binder进程间通信机制将一个ApplicationThread类型的Binder对象传递给ActivityManagerService，以便以后ActivityManagerService能够通过这个Binder对象和它进行通信；

第7个主题：HAL揭秘（20分钟）

1. HAL被加入Android中的真正历史原因分析

2. HAL的意外价值揭秘

3. HAL的Stub

4. hw_module_t与hw_device_t

5. C语言如何实现继承来满足HAL Stub的设计目的？包括内存结构分析和代码风格讨论等

6. 如何避免HAL Stub实现时的Dirty Code？

第8个主题：HAL Stub实战（30分钟）

1. 用面向对象的思想分析、设计、实现Stub

2. hw_module_t的子类和hw_device_t的子类的关系以及这种关系的优势

3.在结构体中如何实现C函数的调用?hw_module_t的子类在代码中又是如何和hw_device_t的子类交互的？

4. 类型转换问题

第9个主题：HAL和Linux Kernel（10分钟）

1. HAL Stub访问和控制硬件

2. Android下的Linux Kernel剖析

3. Android 硬件的Driver

4. 访问Linux内核空间的Driver

第10个主题：Service与HAL Stub整合（60分钟）

1. 以面向服务的观点和方式与HAL交互

2. Library的中so库文件的类型及C/S结构剖析

3. hw_get_module

4. 获取HAL Stub对象的代码流程剖析

5. 为何HAL Stub的open方法必须提供supporting API（对设备的操作接口）给runtime；

时间

內  容

备注

第二天

第1个主题：Dalvik虚拟机架构设计和实现彻底剖析（90分钟）

1 Dalvik虚拟机启动过程剖析

2 Dalvik虚拟机运行过程剖析

3 Dalvik的C/C++与Java交互的JNI方法注册过程剖析

4 Dalvik关于进程和线程创建与管理剖析

第2个主题：Android中的JNI和NDK编程（60分钟）

1. Java调用C/C++

2. JNIEnv、JVM、JObject揭秘

3. C/C++创建Java对象、调用Java属性和方法

4. JNI中的多线程编程

5. Facade Pattern在JNI中绝妙应用剖析

6. PnP(Plug and Play)

7. NDK与JNI关系揭秘

第3个主题：SystemServer与Framework中的Service（60分钟）

1. Zygote与SystemServer

2. SystemServer开启Java世界的过程揭秘

3. Android Service和Native Service是如何关联起来的？

4. Android Service与ServiceManager

5. 如何把自己的服务加入到ServiceManager中？

第4个主题：把Java写的 Service加入到Applciation Framework中（60分钟）

1. IInterface与CTS

2. Binder

3. AIDL

4. Java Service与Manager

5. SystemServer、ServiceManager

第5个主题：Android框架移植移植时的事件驱动机制（60分钟）

1. Android Service是如何应对硬件阻塞的？

2. 开辟新的子线程并不断的poll

3. Listener注册

4. Callback

5. Application Framework中的Handler、Message、Looper、MessageQueue、

6. 事件驱动机制实例

第6个主题：Manager、Service和完整的数据流（60分钟）

1，Manager和Service分离的原则

2，ANR问题

3，阻塞式的操作和非阻塞式操作

4，以实例说明Android中的从最底层到最上层的数据流

第7个主题：Android Application Framwork和App的关系（30分钟）

1. Framework和App的具体关系是什么？

2. Framework和App的交互过程？

3. Framework如何掌控App的？

4. Framework与Android的四大组件；

第8个主题： Handler、Looper、Message、MessageQueue（30分钟）

1. Android的事件驱动模型

2. Looper、MessageQueue、Hanlder、Message等源码深度剖析

3. Looper、MessageQueue、Hanlder、Message及多线程实战案例

4. Native/Java层的Looper/Handler的原理和交互

时间

内容

备注

第三天

第1个主题：ContentProvider（60分钟）

1 ContentResolver与ApplicationContentResolver

2 注册过程

3 CursorWindow

4 ContentProviderProxy

5 Parcel

6 Transport

7 Cursor打开关闭问题，如何规范使用，避免造成泄露

第2个主题：ActivityManagerService的各种作用和原理（60分钟）

1 AMS的架构解析

2 AMS是怎么成为应用程序背后的控制者的

3 生命周期的管理

4 组件之间的交互

第3个主题：PackageManagerService（40分钟）

1框架介绍

2如何管理apk

3 Apk在内置存储器上的安装流程

4 Apk在Sdcard上的安装流程

5. Apk在内置和外置存储器上的迁移流程

第4个主题：Intent彻底剖析（30分钟）

1 Android intent设计原则

2 Android intent实现

3复杂度和灵活性之间平衡

第5个主题：WindowManagerService原理与核心架构解析（180分钟）

1 WindowManagerService和ActivityManagerService进行交互（30分钟）

2 WindowManagerService显示Activity组件的启动窗口（Starting Window）的过程分析（30分钟）

3 WindowManagerService切换Activity窗口（App Transition）的过程分析（30分钟）

4 WindowManagerService显示窗口动画（60分钟）

5 WindowManagerService与SurfaceFlinger的交互（30分钟）

时间

内容

备注

第四天

第1个主题： SurfaceFlinger（180分钟）

1. Android系统的开机画面显示过程分析；

2. Android帧缓冲区（Frame Buffer）硬件抽象层（HAL）模块Gralloc的实现原理分析；

3. Android应用程序与SurfaceFlinger服务的连接过程分析；

4.Android应用程序与SurfaceFlinger服务之间的共享UI元数据（SharedClient）的创建过程分析；

5. Android应用程序请求SurfaceFlinger服务创建Surface的过程分析;

6. SurfaceFlinger服务的启动过程分析;

7. SurfaceFlinger服务对帧缓冲区（Frame Buffer）的管理分析;

8. SurfaceFlinger服务的线程模型分析;

9. SurfaceFlinger服务渲染应用程序UI的过程分析;

第2个主题：窗口（180分钟）

1．上下文环境（Context）的创建过程分析；

2．窗口对象（Window）的创建过程分析；

3．视图对象（View）的创建过程分析；

4．窗口与WindowManagerService服务的连接过程分析；

5.  绘图表面（Surface）的创建过程分析；

6.  测量（Measure）、布局（Layout）和绘制（Draw）过程分析；

第3个主题：WMS（120分钟）

1. WindowManagerService计算Activity窗口大小的过程分析

2. WindowManagerService对窗口的组织方式分析

3. WindowManagerService对输入法窗口（Input Method Window）的管理分析

4. WindowManagerService对壁纸窗口（Wallpaper Window）的管理分析

5. WindowManagerService计算窗口Z轴位置的过程分析

6. TextView的实现原理分析;

7. SurfaceView的实现原理分析;

第4个主题：输入法窗口管理（90分钟）

1. InputManager的启动过程分析 ；

2. 应用程序注册键盘消息接收通道的过程分析；

3. InputManager分发键盘消息给应用程序的过程分析；

4. 应用程序注销键盘消息接收通道的过程；