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

如何彻底精通Android Framework并开发出搭载Android系统并且具备深度定制和软硬整合能力特色产品,是本课程解决的问题。

课程以Android的五大核心:HAL、Binder、Native Service、Android Service(并以AMS和WMS为例)、View System为主轴,一次性彻底掌握Android的精髓。

之所以是开发Android产品的必修课,缘起于:

1,     HAL是Android Framework&Application与底层硬件整合的关键技术和必修技术;

2,     Native Service 对上层来说代表了硬件,是Android底层真正的精髓;

3,     Android Service是应用程序的控制核心,应用程序的一切行为均有Android Service掌控;

4,     Binder 是Android系统运行的基石,不掌握Binder就永远无法掌握Android;

5,     View系统的差异化对消费者而言是Android产品核心竞争力之一,苹果和三星是这方面成功的经典案例;

通过Android五大核心的洗礼,彻底精通Android Framework,从而完全具备Android系统二次开发和改造能力,进而开发出极具特色的Android产品。

课程特色  

建立360度的Android产品研发能力和解决问题的能力,能够独立开发并深度定制出搭载Android系统的产品;

培训对象

手机、平板、智能电视、车载系统、智能家居设备(例如微波炉、防盗门、电冰箱)等所有想使用Android的硬件厂商;

想理解Android运行机制的软件开发者;

 

学员基础

      能看懂C/C++与Java

 

王家林老师

Android架构师、高级工程师、咨询顾问、培训专家;

通晓Android、HTML5、Hadoop,迷恋英语播音和健美;

致力于Android、HTML5、Hadoop的软、硬、云整合的一站式解决方案;

国内最早(2007年)从事于Android系统移植、软硬整合、框架修改、应用程序软件开发以及Android系统测试和应用软件测试的技术专家和技术创业人员之一。

HTML5技术领域的最早实践者(2009年)之一,成功为多个机构实现多款自定义HTML5浏览器,参与某知名的HTML5浏览器研发;

Hadoop源码级专家,曾负责某知名公司的类Hadoop框架开发工作,专注于Hadoop一站式解决方案的提供,同时也是云计算分布式大数据处理的最早实践者之一,Hadoop的狂热爱好者,不断的在实践中用Hadoop解决不同领域的大数据的高效处理和存储,现在正负责Hadoop在搜索引擎中的研发中国电信的多次Hadoop培训,花旗银行的Hadoop内训,金立手机的Hadoop内训等,著有《云计算分布式大数据Hadoop实战高手之路---从零开始》《云计算分布式大数据Hadoop实战高手之路---高手崛起》《云计算分布式大数据Hadoop。实战高手之路---高手之巅》等;

超过10本的IT畅销书作者;

培训内容

 

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;

 

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