0 引言
2007 年11 月由Google 牽頭，有30 多家移動(dòng)技術(shù)和無(wú)線應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)組成的開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟（ Open Handset Alliance） 發(fā)布了其智能手機(jī)平臺(tái)---Android.Android 是一個(gè)開(kāi)放、自由的移動(dòng)終端平臺(tái)，它是由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面、應(yīng)用軟件組成，同時(shí)其開(kāi)放性保證該平臺(tái)不存在任何阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專(zhuān)有權(quán)障礙。開(kāi)發(fā)人員在該平臺(tái)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序是使用Java 語(yǔ)言編寫(xiě)的，在Dalvik 虛擬機(jī)上運(yùn)行的。Android 的底層是以開(kāi)放性的Linux Kernel為其架構(gòu)，也可以理解為Google 推出的手機(jī)操作系統(tǒng)和相關(guān)軟件的總稱(chēng)[1].
Android 是一套真正意義上的開(kāi)放性移動(dòng)設(shè)備綜合平臺(tái)，它包括操作系統(tǒng)、中間件和一些關(guān)鍵的平臺(tái)應(yīng)用。Android 最大特點(diǎn)在于它是一個(gè)開(kāi)放的體系架構(gòu)，具有非常好的開(kāi)發(fā)和調(diào)試環(huán)境，而且還支持各種可擴(kuò)展的用戶體驗(yàn)，Android 里面具有非常豐富的圖形系統(tǒng)、對(duì)多媒體的支持功能和非常強(qiáng)大的瀏覽器[2].
Android 平臺(tái)的開(kāi)放性等特點(diǎn)既能促進(jìn)技術(shù)（ 包括平臺(tái)自身） 的創(chuàng)新，又有助于降低開(kāi)發(fā)成本，還可以使運(yùn)營(yíng)商能非常方便地制定特色化的產(chǎn)品，因此，它具有很大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α?/p>
1 Android 軟件平臺(tái)的構(gòu)成
Android 軟件平臺(tái)主要由5 部分構(gòu)成，它們分別是： 關(guān)鍵應(yīng)用程序、應(yīng)用程序框架和組件、C /C ++ 函數(shù)庫(kù)、Java 程序運(yùn)行環(huán)境、優(yōu)化了的Linux 內(nèi)核。
（1） 關(guān)鍵應(yīng)用程序。
Android 本身會(huì)附帶一些核心的應(yīng)用程序，包括E-mail 客戶端、短信程序、日歷、地圖、瀏覽器、通訊錄等，目前所有的應(yīng)用程序都是用Java 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的。
更多有特色的Android 應(yīng)用程序還有待于廣大開(kāi)發(fā)者共同參與開(kāi)發(fā)。
（2） 應(yīng)用程序框架及組件。
Android 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)基于框架和組件。Android 本身已在其框架中提供了許多組件供應(yīng)用程序調(diào)用，開(kāi)發(fā)者也可在開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)順帶開(kāi)發(fā)新的組件，并將該組件放入應(yīng)用程序框架中，以供自己和其它應(yīng)用程序調(diào)用。
（3） Android 運(yùn)行時(shí)庫(kù)和其它庫(kù)層。
Android 應(yīng)用程序框架之下是一套C /C ++ 函數(shù)庫(kù)，它們服務(wù)于Android 應(yīng)用程序組件，其功能通過(guò)組件間接提供給開(kāi)發(fā)者。這些函數(shù)庫(kù)包括： 標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)庫(kù)、多媒體庫(kù)、瀏覽器引擎（ 集成了Web 瀏覽器和Internet 安全的SSL 和WebKit） 、2D、3D 圖形庫(kù)及SQLite 引擎和外觀管理器等。這一層也提供了程序運(yùn)行的環(huán)境。Android 的Java 程序運(yùn)行環(huán)境包含一組Java 核心函數(shù)庫(kù)及Dalvik 虛擬機(jī)，它們有效地優(yōu)化了Java 程序的運(yùn)行過(guò)程。
（4） Linux 內(nèi)核。
Android 系統(tǒng)平臺(tái)基于優(yōu)化了的Linux 內(nèi)核，它提供諸如硬件驅(qū)動(dòng)程序（ USB、藍(lán)牙、顯示屏等） 、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、電源管理等服務(wù)，同時(shí)也是手機(jī)軟、硬件的連接層。
2 Android 程序開(kāi)發(fā)的基本組件
Android 有如下幾大基本組件： Activity、Service、CONtent Provider 和BroadcaST Receiver。
Activity 是Android 最基本的應(yīng)用程序組件。任何一個(gè)Android 應(yīng)用程序都可以看作一組任務(wù)，這里每一個(gè)任務(wù)就可以稱(chēng)作一個(gè)Activity.在應(yīng)用程序中，一個(gè)Activity 通常就是一個(gè)單獨(dú)的屏幕，用于呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和與用戶進(jìn)行交互，每個(gè)屏幕可以有一個(gè)或多個(gè)組件布局。
而每一個(gè)活動(dòng)又是一個(gè)單獨(dú)的類(lèi)，每一個(gè)這樣的類(lèi)都要將Activity 作為父類(lèi)。一個(gè)Activity 可以切換到新的Activity,也可以返回前一個(gè)Activity.Android 通過(guò)使用Intent 類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)Activity 的切換。例如，一個(gè)簡(jiǎn)單的游戲程序可以分為5 個(gè)Activity: 啟動(dòng)畫(huà)面、主菜單界面、游戲主界面、高分辨和幫助界面。
Service,即"服務(wù)"的意思，相當(dāng)于沒(méi)有界面的Activity.應(yīng)用程序的Service 可以不需要用戶直接參與而長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。典型的例子就是音樂(lè)播放器。在一個(gè)音樂(lè)播放器程序中有多個(gè)Activity,它們分別實(shí)現(xiàn)了歌曲的選擇和播放等功能。然而，音樂(lè)重放這個(gè)功能并沒(méi)有對(duì)應(yīng)的Activity,它通過(guò)Service 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
音樂(lè)播放器程序啟動(dòng)一個(gè)Service,它可以在后臺(tái)保持音樂(lè)的不斷播放。應(yīng)用程序還可以連接到一個(gè)Service.當(dāng)Service 啟動(dòng)后，還可以借助Service 提供的接口與它進(jìn)行通信。
Android 應(yīng)用程序可以使用文件、SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)等各種存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)保存數(shù)據(jù)。但是，如果想實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)共享，就需要用到Content Provider.
Content Provider 提供了一套標(biāo)準(zhǔn)的訪問(wèn)接口，以方便其他應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)、操作。
在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要等待系統(tǒng)或者其它應(yīng)用發(fā)出一道指令。在Android 中，充分考慮了這類(lèi)需求，于是就有了Broadcast Receiver 這樣的一個(gè)組件。
每個(gè)Broadcast Receiver 都可以接收一種或若干種Intent作為觸發(fā)事件，當(dāng)一個(gè)Broadcast Receiver 被觸發(fā)后，系統(tǒng)就會(huì)通知相應(yīng)的程序。
3 Android 多媒體API 及開(kāi)發(fā)方法
多媒體---無(wú)論是圖像、視頻還是聲音，都早已成為了移動(dòng)設(shè)備受到廣泛歡迎的主要原因。而今，手機(jī)設(shè)備很少會(huì)沒(méi)有攝像頭的，而且隨著技術(shù)的日益更新，越來(lái)越多的設(shè)備會(huì)擁有更為專(zhuān)業(yè)的視頻性能。用戶經(jīng)常使用手機(jī)來(lái)拍攝和瀏覽照片，錄制聲音和觀看視頻。
3. 1 Android 提供的多媒體開(kāi)發(fā)框架
Android 軟件開(kāi)發(fā)包提供了一系列的方法來(lái)處理音視頻媒體，包括對(duì)于多種媒體類(lèi)型和格式的支持。
單獨(dú)的Android 設(shè)備和開(kāi)發(fā)人員可以擴(kuò)展其支持的媒體格式列表。
Open Core 是Android 多媒體開(kāi)發(fā)的核心，所有Android 平臺(tái)的音頻、視頻的采集以及播放等操作都是通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)的。程序員可以通過(guò)Open Core 方便快速地開(kāi)發(fā)出想要的多媒體應(yīng)用程序，例如： 錄音、播放、回放、視頻會(huì)議等。Open Core 和框架圖如圖1 所示。
圖1 Open Core 框架圖
由圖1 可以看出，Open Core 支持的格式有MPEG4、H. 263、MP3、AAC、JPG 等。Open Core 多媒體框架有一套通用可擴(kuò)展的接口，針對(duì)第三方的多媒體編解碼器，輸入、輸出設(shè)備等。
3. 2 Open Core 的主要多媒體類(lèi)與接口
Open Core 主要提供了如下幾個(gè)多媒體類(lèi)：
（ 1） MediaPlayer 類(lèi)可以用于播放音頻、視頻和流媒體，它包含了Audio 和Video 的播放功能，在Android的界面上，音頻和視頻的播放都是調(diào)用Media-Player 實(shí)現(xiàn)的。它可以獲得媒體文件和各種屬性和當(dāng)前的播放狀態(tài)，并可以開(kāi)始和停止文件的播放。
（ 2） MediaRecorder 類(lèi)用來(lái)進(jìn)行媒體采樣，包括音頻和視頻。MediaRecorder 作為狀態(tài)機(jī)運(yùn)行，需要設(shè)置不同的參數(shù)，如源格式和源設(shè)備。設(shè)置后可執(zhí)行任意長(zhǎng)度的錄制，直到用戶停止。
（ 3） VideoView 類(lèi)主要用來(lái)顯示一個(gè)視頻文件，它是SurfaceView 類(lèi)的一個(gè)子類(lèi)，且實(shí)現(xiàn)了MediaPlayerControl接口。
（ 4） Camera 類(lèi)用來(lái)處理系統(tǒng)中與相機(jī)相關(guān)的事件，Camera 是一個(gè)專(zhuān)門(mén)用來(lái)連接和斷開(kāi)相機(jī)服務(wù)的類(lèi)。
Open Core 在使用過(guò)程中的調(diào)用關(guān)系如圖2所示。
圖2 使用Open Core 的調(diào)用關(guān)系圖
4 示例程序： 播放器
4. 1 布局設(shè)計(jì)
Android 是通過(guò)布局（ Layout） 來(lái)定義UI（ 用戶界面） 的。一般視圖（ View） 可以直接在布局的XML 里聲明。XML 文件如下所示：
< ? xml version = ″1. 0″encoding = ″utf-8?″ >
-< AbsoluteLayout
xmlns: android = ″http: / /schemas. android. com/apk /res /android″
android: orientation = ″vertical″
android: layout_width = ″fill_parent″
android: layout_height = ″fill_parent″ >
< ListView
android: id = ″@ id /android: list″
android: layout_width = ″fill_parent″
android: layout_height = ″fill_parent″
android: layout_weight = ″1″
android: drawSelectorOnTop = ″false″ / >
< ImageButton
android: id = ″@ + id /LastImageButton″
android: layout_width = ″wrap_content″
android: layout_height = ″wrap_content″
android: layout_x = ″10px″
android: layout_y = ″170px″
android: src = ″@ drawable /last″ / >
（ 以下4 個(gè)BUTTON 同上，橫坐標(biāo)有變化。）
< /AbsoluteLayout >
這個(gè)簡(jiǎn)單的播放器只有一個(gè)界面，可以顯示播放列表和對(duì)音樂(lè)的播放進(jìn)行各種操作。
4. 2 程序框架設(shè)計(jì)
在這唯一的Activity 類(lèi)的界面生成消息響應(yīng)方法中，先定義幾個(gè)操作按鈕，然后就要?jiǎng)?chuàng)建整個(gè)程序的主對(duì)象---mMediaPlayer 了。語(yǔ)句如下：
public MediaPlayer mMediaPlayer = null;
這是一個(gè)MediaPlayer 類(lèi)型的對(duì)象，它的功能前面已經(jīng)介紹過(guò)了，這里不再贅述。之后要?jiǎng)?chuàng)建的就是其它的組件，包括播放列表、歌曲的路徑以及索引了。
private List < String > mMusicList = new ArrayList < String >（ ） ; / /播放列表
private int currentListItme = 0; / /索引
private static final String MUSIC_PATH = new String（ ″ /sdcard/″） ; / /歌曲的路徑
4. 3 程序核心代碼
接下來(lái)設(shè)置這些ImageButton 的事件監(jiān)聽(tīng)。
mStartImageButton. setOnClickListener（
new ImageButton. OnClickListener（ ）
{
@ Override public void onClick（ View v）
{
playMusic（ MUSIC_PATH + mMusi-cList. get（ currentListItme）
） ;
}
} ） ;
這是"開(kāi)始播放"按鈕的事件監(jiān)聽(tīng)。這里是調(diào)用了一個(gè)playMusic（ ） 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)文件的播放的。
在playMusic（ ） 方法中，先調(diào)用mMediaPlayer 的reset（ ） 方法，重置MediaPlayer 到它的正常狀態(tài)。然后調(diào)用setDataSource（ string） 方法設(shè)置好音樂(lè)文件的數(shù)據(jù)源，再連續(xù)調(diào)用prepare（ ） 和start（ ） 方法，MediaPlayer將開(kāi)始播放音樂(lè)文件。
接下來(lái)，要設(shè)置一個(gè)OnCompletionListener （ setOnCompletionListener（ new OnCompletionListener ） ） ,在歌曲結(jié)束的時(shí)候，onCompletion（ MediaPlayer） 會(huì)被調(diào)用，這樣就可以設(shè)置為自動(dòng)播放下一曲目。代碼如下。
mMediaPlayer. setOnCompletionListener（
new OnCompletionListener（ ）
{
public void onCompletion（ MediaPlayer arg0）
{
nextMusic（ ） ; / /播放下一曲
}
} ） ;
其它方法與上面方法類(lèi)似，在"停止"按鈕的事件響應(yīng)方法里，要調(diào)用mMediaPlayer 的isPlaying（ ） 方法來(lái)判斷播放器是否正在播放，如果正在播放則調(diào)用reset（ ） 方法直接重置播放器即可。暫停則可以調(diào)用mMediaPlayer 的pause（ ） 方法，再次開(kāi)始播放則調(diào)用start（ ）。
5 結(jié)束語(yǔ)
Android 手機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)需要著眼于它的整個(gè)體系構(gòu)架，這是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。本文先是介紹并分析了Android 系統(tǒng)的層次架構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上介紹了Android 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的相關(guān)技術(shù)和基本的開(kāi)發(fā)流程。接下來(lái)介紹了Android 為開(kāi)發(fā)人員提供的簡(jiǎn)單、易用的多媒體開(kāi)發(fā)組件MediaPlayer、MediaRecorder等類(lèi)。最后用具體的應(yīng)用程序簡(jiǎn)要說(shuō)明了Android多媒體應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)方法。Android 具有極大的開(kāi)放性和兼容性，相信廣大開(kāi)發(fā)者可以借助AndroidSDK 提供的強(qiáng)大技術(shù)支持，開(kāi)發(fā)出豐富多彩、極具個(gè)性的移動(dòng)應(yīng)用。