Arquitectura del sistema Android
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La arquitectura de Android está diseñada de manera modular y se organiza en varias capas que interactúan entre sí para proporcionar una plataforma eficiente y flexible para el desarrollo y ejecución de aplicaciones móviles.
A continuación, se describe cada una de estas capas, desde la base hasta la capa más alta, que es la interfaz de usuario:
En la base de la arquitectura de Android se encuentra el kernel de Linux, que actúa como la capa de abstracción entre el hardware y el software. Esta capa proporciona funcionalidades esenciales, como:
Administración de procesos: Controla la ejecución de las aplicaciones y gestiona los recursos.
Manejo de memoria: Asigna y administra la memoria disponible.
Drivers de hardware: Incluye controladores para interactuar con el hardware del dispositivo, como la pantalla, cámara, Wi-Fi, Bluetooth, sensores, etc.
Seguridad: Proporciona un entorno seguro mediante permisos de acceso, y es fundamental para las medidas de seguridad de Android, como el modelo de usuario privilegiado.
Encima del kernel de Linux, Android tiene un conjunto de bibliotecas nativas escritas principalmente en C y C++. Estas bibliotecas proporcionan las funciones esenciales para varias características del sistema, como:
Biblioteca de gráficos: OpenGL ES y Skia, utilizadas para renderizar gráficos 2D y 3D.
Bibliotecas multimedia: Para la reproducción y grabación de audio y video.
SQLite: Base de datos ligera y local utilizada para almacenamiento de datos estructurados en aplicaciones.
LibC: La implementación estándar de C para la ejecución de aplicaciones Android.
SSL: Proporciona comunicación segura sobre la red.
Android Runtime (ART) es la máquina virtual en la que se ejecutan las aplicaciones Android. Anteriormente, se utilizaba la Dalvik VM, pero ART la ha reemplazado en las versiones más recientes de Android. Sus funciones principales incluyen:
Compilación JIT y AOT: ART utiliza la compilación Just-In-Time (JIT) y Ahead-Of-Time (AOT) para optimizar el rendimiento de las aplicaciones. AOT precompila las aplicaciones al momento de la instalación, mejorando el rendimiento de ejecución.
Gestión de memoria y recolección de basura: ART se encarga de la gestión de memoria dinámica y automatiza el proceso de recolección de basura para liberar recursos de manera eficiente.
Esta capa incluye un conjunto de bibliotecas desarrolladas en Java, que los desarrolladores de aplicaciones utilizan para interactuar con las características de Android. Proporcionan acceso a una variedad de servicios del sistema, como:
Biblioteca de interfaces de usuario: Incluye componentes como vistas, botones, y listas, necesarios para construir interfaces de usuario.
APIs de red: Para la conexión a Internet, manejo de datos y acceso a recursos en línea.
APIs de acceso a hardware: Permiten a las aplicaciones usar el GPS, la cámara, los sensores del dispositivo, etc.
APIs de gráficos: Para renderizar gráficos y crear interfaces visuales interactivas.
El framework de aplicaciones es el conjunto de herramientas y servicios que los desarrolladores utilizan para crear aplicaciones. Se encargan de gestionar los componentes esenciales de la interacción del usuario y el sistema, como:
Gestor de actividades (Activity Manager): Administra el ciclo de vida de las actividades y el historial de navegación entre pantallas.
Gestor de recursos (Resource Manager): Facilita el acceso a los recursos de la aplicación, como imágenes, cadenas de texto, y archivos XML.
Notificaciones (Notification Manager): Controla cómo las aplicaciones generan y muestran notificaciones en la barra de estado.
Gestor de contenido (Content Provider): Permite compartir datos entre aplicaciones a través de un sistema estandarizado de acceso a datos.
Gestor de ventanas (Window Manager): Controla la disposición de las ventanas y vistas en pantalla.
En la capa superior de la arquitectura de Android se encuentran las aplicaciones que interactúan directamente con los usuarios. Estas incluyen tanto las aplicaciones del sistema (como teléfono, mensajes, contactos, cámara) como las aplicaciones de terceros instaladas desde la Google Play Store o de otras fuentes. Las aplicaciones acceden a las funciones del sistema a través del framework de aplicaciones, utilizando las APIs y bibliotecas que Android proporciona.
