Le système d'exploitation mobile Android

Android : l'OS mobile selon Google

Système d'exploitation (OS) mobile développé par Google
OS mobile le plus utilisé dans le monde
Android est à l'origine le nom d'une startup (créée en 2003) qui développait un firmware pour appareils photos
Google rachète la startup Android en 2005 et initie l'OHA en 2007
Le regroupement d'organismes Open Handset Alliance (OHA) favorise l'innovation sur les appareils mobiles
Android est open source et basé sur le noyau Linux
La conception de l'OS permet l'intégration de nombreux services Google (Gmail, Agenda, ...)
Le kit de développement Android et la boutique Google Play encadrent le développement et la distribution d'une application
Les différentes versions d'Android ont des noms de desserts suivant l'ordre alphabétique

Prototype de Bugdroid

Bâtiment 44 du GooglePlex à Mountain View dans la Silicon Valley, région de la baie de San Francisco en Californie

Android est une pile de logiciels mobiles orchestrée pour piloter une plateforme mobile

Applications : les applications développées avec le SDK et interagissant avec l'utilisateur
Application Framework : les APIs du kit de développement (SDK) Android
Android Runtime : la machine virtuelle et les bibliothèques permettant l'exécution de programmes Java
Libraries : les bibliothèques logicielles nécessaires à l'exécution d'Android
Linux Kernel : les modules compilés de Linux réalisant l'interface avec le matériel de la plateforme

Les applications Android sont écrites en Java et utilisent des APIs fournis par le kit de développement
Android utilise un moteur d'exécution optimisé pour l'exécution sur plateformes mobiles
Dalvik est la machine virtuelle utilisée comme moteur d'exécution jusqu'à la version 4.4
La machine virtuelle Android Runtime remplace Dalvik à partir de la version 5
L'exécution de ces machines virtuelles diffère de celle des moteurs d'exécutions Java classiques
- Dalvik recompile le ByteCode d'une application dans un langage machine avant de l'exécuter (compilation "Just-In-Time")
- Android Runtime recompile le ByteCode à l'installation de l'application pour optimiser les performances et l'autonomie de la batterie (cela augmente l'espace occupé par l'application)

Architecture d'exécution d'un programme Java

Source : OpenClassrooms

Architecture d'exécution d'un programme Android

Source : OpenClassrooms

Le SDK fournit les outils de développement Android
L'outil Android Device Manager (avd) permet de gérer des emulateurs d'appareils Android (basés sur Qemu)
Les machines virtuelles Dalvik et Android Runtime permettent d'exécuter les applications développées
L'interface en ligne de commande Android Debug Brige (adb) permet de communiquer avec des appareils Android
Le programme SDK Manager permet de gérer certains composants du SDK (comme les APIs) sous forme de paquets
Les APIs du SDK fournissent le cadre de développement des applications Android
Le kit de développement Java (JDK) est nécessaire au fonctionnement du SDK
- La version 6 du JDK est compatible jusqu'à la version 4.4
- La version 7 du JDK est obligatoire à partir de la version 5

Un environnement de développement (ou IDE) est un ensemble d'outils pour augmenter la productivité des programmeurs qui développent des logiciels (source : Wikipedia)
Le SDK peut être utilisé à travers un environnement de développement pour une meilleure productivité
Android Studio est l'IDE officiel de dévéloppement Android (basé sur l'IDE Java IntelliJ IDEA)
L'IDE Android Studio est gratuit et multi-plateformes (Linux, Mac et Windows)
Une installation du JDK est nécessaire pour utiliser l'IDE
Page de téléchargement :
https://developer.android.com/sdk/index.html#Other

Screenshot d'Android Studio

Quelques fonctionnalités intéressantes :

Une application est une archive .apk exécutable sur Android
Contenu d'une archive .apk :
- Code source écrit Java (et utilisant les APIs du SDK)
- Données
- Ressources (et son registre R.java)
- Fichiers XML (dont le manifeste AndroidManifest.xml)
Le manifeste AndroidManifest.xml est une déclaration écrite en XML des différents composants de l'application
Le registre R.java est une classe Java contenant des constantes permettant d'identifier les ressources
L'outil aapt du SDK permet de compiler un projet en .apk et de générer le registre des ressources R.java
Une application s'exécute dans son propre processus Linux avec sa propre instance de JVM (isolations des exécutions)

Layout : fichier XML décrivant une partie de l'interface graphique
Activity : une activité gère l'affichage et l'interaction d'un écran
Service : un service est un composant exécuté en tâche de fond (il ne fournit pas d'interface graphique)
ContentPorvider : un fournisseur de contenu gère des données partageables et/ou persistantes
BroadcastReceiver : un récepteur d'information gère des messages systèmes ou applicatifs (récepteur d'intentions)
Intent : un événement traduisant une intention à réaliser une action par un composant (mode de communication des activités, services et récepteurs d'information)