Android (von englisch android /ˈænˌdrɔjd/ von griechisch androïdes menschenähnlich, ‚Androide‘) ist sowohl ein Betriebssystem als auch eine Software-Plattform für mobile Geräte wie Smartphones, Mobiltelefone, Netbooks und Tablets,[3] die von der Open Handset Alliance (Hauptmitglied: Google) entwickelt wird. Basis ist der Linux-Kernel. Bei Android handelt es sich um freie Software, die quelloffen entwickelt wird.[2] Angaben des Marktforschungsunternehmens Gartner zufolge hatte Android als Smartphone-Betriebssystem im dritten Quartal 2011 einen weltweiten Marktanteil von 52,5 Prozent, nach 25,5 Prozent im dritten Quartal 2010.[4]
Im Sommer 2005 kaufte Google das im Herbst 2003 von Andy Rubin gegründete Unternehmen Android, von dem nur wenig mehr bekannt war, als dass es Software für Mobiltelefone entwickelte und standortbezogene Dienste favorisierte.[6] Am 5. November 2007 gab Google bekannt, gemeinsam mit 33 anderen Mitgliedern der Open Handset Alliance ein Mobiltelefon-Betriebssystem namens Android zu entwickeln.[7] Seit dem 21. Oktober 2008 ist Android offiziell verfügbar.[8]
Als erstes Gerät mit Android als Betriebssystem kam am 22. Oktober 2008 das HTC Dream unter dem Namen T-Mobile G1 in den Vereinigten Staaten auf den Markt. Dass bereits dieses erste Gerät auf das Global Positioning System zugreifen konnte und mit Bewegungssensoren ausgestattet war, gehörte zum Konzept von Android. Inzwischen gibt es eine große Anzahl unterschiedlicher Geräte von diversen Herstellern, auf denen Android vorinstalliert ist. In der Liste von Android-Geräten sind diese Geräte zusammengestellt.
Android wird über einen Touchscreen bedient und definiert eine Reihe von Hardwaretasten. Die Standard-Bedienoberfläche besteht aus drei, fünf oder sieben Startbildschirmen, von denen jeder eine Bildschirmfläche füllt. Den oberen Rand bildet die Benachrichtigungsleiste, die auf der rechten Seite über Uhrzeit, Feldstärke, Akkustand, Internetverbindung, Bluetooth, WLAN und Synchronisation informiert. Auf der linken Seite tauchen Meldungen von laufenden Programmen, neuen Nachrichten egal welcher Art oder Systemmeldungen auf. Diese Benachrichtigungsleiste lässt sich mit dem Finger durch „Nachuntenwischen“ ausklappen und zeigt hier Benachrichtigungen von Anwendungen an (z. B. Absender und Anfang des Textes einer SMS). Für gewöhnlich wird beim Klicken auf eine Benachrichtigung das entsprechende Programm mit dem entsprechenden Objekt (Kalendereintrag, Textmitteilung) aufgerufen. Es gibt „abhakbare“ Benachrichtigungen (wie Termine, neue E-Mails), die nach einer Auswahl (oder durch Drücken des Buttons „Löschen“) aus der Liste entfernt werden oder statische Benachrichtigungen, die sich immer im oberen Bereich befinden.
Bei eingeklappter Benachrichtigungsleiste werden links von den Anwendungen, welche Benachrichtigungen generiert haben, Symbole angezeigt, rechts hingegen Symbole vom System und die Uhrzeit. Wenn eine Benachrichtigung erscheint, ersetzt sie für kurze Zeit (einmal vertikal durchscrollen) die gesamte Benachrichtigungsleiste mit einem Text (z. B. E-Mailbetreffzeile), angeführt von einem Symbol. Bei ausgeklappter Benachrichtigungsleiste werden die linken Symbole (die sich mit Texten auf dem Rest des Bildschirms präsentieren) durch das aktuelle Datum ersetzt (siehe auch Abbildung).
Am unteren Rand gibt es bis Android 1.6 eine Lasche, ab Android 2.0 stattdessen einen Button, um den Programmstarter (Launcher) zu öffnen.
Im Google Play Store (früher Android-Market) existieren zahlreiche Programme, die den Standard-Programmstarter ersetzen und die gesamte Oberfläche um weitere Extras erweitern, beispielsweise um mehrere verwendbare Homescreens, ausfahrbare Seitenlaschen mit mehr Platz zum Ablegen von Verknüpfungen oder feste Verknüpfungen in der Lasche des Launchers. Mit Android 2.2 wurde ein neuer Standard-Launcher eingeführt, der eine feste Verknüpfung zur Telefon-Applikation und zum Browser beinhaltet.
HTC liefert seine Android-Geräte fast ausschließlich mit der veränderten Bedienoberfläche Sense aus. Die Unterschiede zur Standard-Oberfläche sind ein veränderter Launcher mit Schaltflächen für das Programmmenü, das Telefon und für das Hinzufügen von Startbildschirmelementen, sieben Startbildschirme, einige teilweise bildschirmfüllende Widgets und ein globales, grünes Farbthema statt des orangefarbenen in der Standardoberfläche.
Ähnlich verfahren auch andere große Hersteller wie Motorola mit MotoBlur, Samsung mit Touchwiz, oder auch Sony Ericsson mit Anpassungen wie TimeScape und MediaScape.
Die Architektur von Android baut auf dem Linux-Kernel 2.6 auf, mit Android 4.X ist auch ein Kernel der 3.X serie möglich.[9] Er ist für die Speicherverwaltung und Prozessverwaltung zuständig und stellt die Schnittstelle zum Abspielen von Multimedia und der Netzwerkkommunikation dar. Außerdem bildet er die Hardwareabstraktionsschicht für den Rest der Software und stellt die Gerätetreiber für das System.
Weitere wichtige Bausteine sind die auf der von Sun Microsystems entwickelten Java-Technik basierende virtuelle Maschine Dalvik und die dazugehörigen Android-Java-Klassenbibliotheken.[10] Die Inhalte der Klassenbibliothek orientieren sich stark an der Funktionalität der Java-Standard-Edition. Dabei wurde als Grundlage die freie Reimplementierung der Java-Standard-Edition Apache Harmony verwendet.[11] Die Laufzeitumgebung von Android basiert auf der Dalvik Virtual Machine, einer von Google-Mitarbeiter Dan Bornstein entwickelten virtuellen Maschine. Die Dalvik-VM ähnelt funktional der normalen Java-VM, beide führen sogenannten Byte-Code aus. Einer der wesentlichen Unterschiede ist die zugrundeliegende virtuelle Prozessorarchitektur. Die Java-VM basiert auf einem Kellerautomaten; Dalvik-VM hingegen ist eine Registermaschine. Durch die sich unterscheidende Prozessorarchitektur sind die Kompilate normaler Java-Compiler nicht für die Dalvik-VM geeignet, dennoch konnte Google auf die bestehenden Java-Entwicklungswerkzeuge zurückgreifen.
Die meisten modernen Compiler generieren als Zwischencode Kellerautomatencode. Dieser Zwischencode erlaubt es, von der Prozessorarchitektur der Zielplattform zu abstrahieren, der programmiersprachliche Teil wird von der konkreten Prozessorarchitektur getrennt. Da das Prozessormodell des Kellerautomaten besonders einfach ist, wird es üblicherweise für die Übersetzerzwischensprache verwendet. Die meisten realen Prozessoren sind heute aber Registermaschinen, so zum Beispiel die 80x86- und die ARM-Prozessoren. Registerarchitekturen sind oft effizienter, da bei ihr die CPU über eigene besonders schnell zugreifbare Speicherzellen, die Register, verfügt. Dalvik nimmt die Umwandlung des Kellerautomatencodes in die Registermaschinencodes schon zur Übersetzungszeit vorweg. Dafür wird das Werkzeug dx verwendet, „dx“ steht für Dalvik Cross-Assembler.
Anwendungen für die Androidplattform werden in der Regel in Java geschrieben, jedoch greifen diese in geschwindigkeitskritischen Bereichen auf zahlreiche in C oder C++ geschriebene, native Bibliotheken zu. Darunter befinden sich neben Codecs für die Medienwiedergabe auch ein Webbrowser auf der Basis von WebKit, eine Datenbank (SQLite) und eine auf OpenGL basierende 3D-Grafikbibliothek.
Um eigene Programme für Android zu entwickeln, benötigt man ein aktuelles Java-SDK und zusätzlich das Android-SDK. Zuerst wird der in Java geschriebene Quelltext mit einem normalen Java-Compiler übersetzt und dann von einem Cross-Assembler für die Dalvik-VM angepasst. Aus diesem Grund können Programme prinzipiell mit jeder Java-Entwicklungsumgebung erstellt werden.
Das Framework setzt auf starke Modularität. So sind alle Komponenten des Systems generell gleichberechtigt (ausgenommen die Virtuelle Maschine und das unterliegende Kernsystem) und können jederzeit ausgetauscht werden. Es ist also z. B. möglich, eine eigene Anwendung zum Erstellen von Kurznachrichten oder zum Wählen von Rufnummern zu erstellen und die bisherige Anwendung damit zu ersetzen.
Android ist eine freie Software. Der größte Teil der Plattform steht unter der Apache-Lizenz – Ausnahmen sind der Systemkern, der unter der GPL 2 vertrieben wird, und einzelne vorinstallierte Anwendungen von Google, deren Quelltext nicht verfügbar ist.[2] Der Quelltext der ausschließlich für Tablets geschriebenen und zunächst nur für ausgewählte Gerätehersteller verfügbaren Version 3 wurde von Google im Zuge der Veröffentlichung der Quellen von Version 4 ebenfalls freigegeben.[12]
Neue Haupt-Versionen tragen neben der Versionsnummer jeweils den englischen Namen einer Süßspeise, dessen Anfangsbuchstaben jeweils im Alphabet aufsteigend ist. Die derzeit aktuelle Hauptversion 4 nennt sich beispielsweise „Ice Cream Sandwich“. Alle Versionen bis einschließlich Version 2 „Gingerbread“ waren nur für Smartphones gedacht. Mit der Version 3 mit Beinamen „Honeycomb“ kam ein seitens Google rein für Tablets vorgesehenes Betriebssystem. Die Trennung zwischen den beiden Geräteklassen wurde mit „Ice Cream Sandwich“ aufgehoben, welches von Grund auf für beide Systeme vorgesehen ist.
Da der Tablet-Markt immer stärker wuchs und Google „Honeycomb“ erst recht spät veröffentlichte, brachten einige Hersteller Tablets auf den Markt, die entgegen Googles Empfehlungen unter „Gingerbread“ liefen. Umgekehrt wollte Google verhindern, dass die „Honeycomb“-Version auf Smartphones eingesetzt wird, weswegen der Quellcode verspätet veröffentlicht wurde.[13]
Im Google Play Store (ehemals Android Market) gibt es mehr als 620.000 Anwendungen (November 2011 – im Vergleich dazu 90.000 im Juli 2010). Pro Monat kommen mehr als 40.000 Anwendungen hinzu. Er ist damit der am schnellsten wachsende Software-Markt.[14] Im SDK werden zusätzlich eine Reihe von Anwendungen, darunter ein Webbrowser, die Kartenanwendung Google Maps, eine SMS-, E-Mail- und Adressbuchverwaltung, ein Musikprogramm, eine Kamera- und Galerieapplikation, sowie ein Satz von API-Demoanwendungen mitgeliefert.
Erstellte Software kann von den Entwicklern bei Google Play angeboten werden. Verkaufen kann man sie dort allerdings nur, wenn man in bestimmten Staaten ansässig ist, beispielsweise in Deutschland oder Österreich.[15] Kostenfreie Software macht etwa 69 Prozent aus.[16]
Neben Google Play stehen Entwicklern und Endanwendern auch noch eine Reihe anderer Märkte und Plattformen für Android-Software offen.
| Marktanteile der Smartphone-Betriebssysteme laut Gartner Inc. für das 1. Quartal 2012 (Verkäufe)[17] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Betriebssystem | Prozent | |||
| Android | 56,1 % | |||
| Apple iOS | 22,9 % | |||
| Symbian | 8,6 % | |||
| Blackberry OS | 6,9 % | |||
| Bada | 2,7 % | |||
| Windows Mobile/Phone | 1,9 % | |||
| Andere | 0,9 % | |||
| Marktanteile laut Gartner Inc. für das Jahr 2010 (Verkäufe)[18] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Hersteller | Prozent | |||
| Symbian | 37,6 % | |||
| Android | 22,7 % | |||
| RIM | 16,0 % | |||
| Apple iOS | 15,7 % | |||
| Windows Mobile/Phone | 4,2 % | |||
| Linux (ohne Android) | 2,1 % | |||
| Andere | 1,7 % | |||
Im ersten Quartal 2010 wurden in den Vereinigten Staaten erstmals mehr Android-Mobiltelefone als iPhones verkauft.[19] Der Marktanteil bei Neugeräten betrug im untersuchten Zeitraum für Google 28 Prozent im Gegensatz zu 21 Prozent bei Apple.[20]
Weltweit wurden 2010 mit 67,2 Millionen erstmals mehr Android-Smartphones verkauft als Blackberry-Geräte (47,5 Mio.) und iPhones (46,6 Mio),[21] nachdem es 2009 noch 5 Millionen Android-Geräte zu 25 Millionen iPhones (iOS) bzw. nach Angaben der Gartner Inc. 6,8 Millionen zu 24,9 Millionen waren.
Im Februar 2012 gab Google an, dass 850.000 Android-Mobiltelefone pro Tag aktiviert werden,[5] nach 60.000 im Februar 2010,[22] 100.000 im Mai 2010,[23] 160.000 im Juni 2010,[24] 200.000 im August 2010,[25] 300.000 im Dezember 2010,[26] 350.000 im April 2011[27], 550.000 im Juli 2011.[28] und 700.000 im Dezember 2011.[29] Durch die Entscheidung von Google, sein Betriebssystem kostenlos zur Verfügung zu stellen, ist die Nutzung bei Herstellern von Endgeräten beliebt.
Diese Entscheidung führte auch zu einer starken Fragmentation. Laut einer im Mai 2012 vom Unternehmen Staircase vorgenommenen Untersuchung unter Android-Smartphone-Nutzern, die über einen Zeitraum von einem halben Jahr durchgeführt wurde, konnten 3.997 verschiedene Geräte von insgesamt 599 Herstellern gezählt werden. Fast 700.000 Nutzer aus insgesamt 195 Ländern hatten die OpenSignalMaps-App[30] des Unternehmens für Android-Smartphones heruntergeladen. Allerdings wird das Ergebnis durch sogenannte Custom-Roms, das heißt nicht originale vom Hersteller bereitgestellte Betriebsprogramme, etwas verfälscht. [31]
Anfang Oktober 2010 wurde eine Studie des Marktforschungsinstitutes Nielsen vorgestellt, nach der Android seit Mitte 2010 das meistverkaufte Betriebssystem für Smartphones in den USA ist und inzwischen einen Marktanteil von 32 Prozent bei den Neuverkäufen hat. Im Bestand ist der Anteil mit 19 Prozent noch deutlich niedriger, steigt aber sehr schnell.[32]
Wie die Marktforschungsfirma Canalys berichtete, hat Android auf dem US-amerikanischen Markt im dritten Quartal 2010 einen Marktanteil von 43,6 Prozent erzielt. Weltweit hielt Android 25,5 % des Smartphone-Marktes, nachdem der Absatz innerhalb eines Jahres von 1,4 auf mehr als 20 Millionen Telefone gestiegen sei.[33][34]
| Verbreitung der jeweiligen unterstützten Android-Versionen (Mai 2012) [35] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Version | Prozent | |||
| 1.5 | 0,3 % | |||
| 1.6 | 0,7 % | |||
| 2.1 | 5,5 % | |||
| 2.2 | 20,9 % | |||
| 2.3.0 bis 2.3.2 | 0,5 % | |||
| 2.3.3 bis 2.3.7 | 63,9 % | |||
| 3.0 | 0,1 % | |||
| 3.1 | 1,0 % | |||
| 3.2 | 2,2 % | |||
| 4.0 bis 4.0.2 | 0,5 % | |||
| ab 4.0.3 | 4,4 % | |||
Im ersten Quartal 2012 erreichte Android einen Marktanteil von 59 % und ist damit das meist installierte Betriebssystem auf neu verkauften Smartphones.[36]
Von allen unterstützten Android-Versionen gelten die Versionen 2.3.3 bis 2.3.7 alias „Gingerbread“ mit 63,9 % als die am meisten verbreiteten. Dahinter kommt Android 2.2 alias „Froyo“ mit 20,9 %. [35]
Da die Quellen von Android frei verfügbar sind und auch keine rechtlichen Gründe dagegen sprechen, kann es verhältnismäßig einfach auf nahezu jeden ausreichend leistungsfähigen Rechner portiert werden. Wenn eine Plattform vom Linux-Kern unterstützt wird, besteht eine gute Möglichkeit, dass eine Portierung von Android gelingen kann. Es gibt Portierungen für Smartphones, die ursprünglich mit einem anderen Betriebssystem ausgeliefert wurden. Andere Projekte portieren Android für einen handelsüblichen Schreibtischrechner. Viele dieser Portierungsprojekte werden von einer weltweiten Entwicklergemeinde vorangetrieben. Die Open Handset Alliance unterstützt diese Projekte mit einer eigenen Portierungsanleitung.[37]
Frühe Versionen von Android ließen sich nur in Verbindung mit einem Google-Konto verwenden.[50] Seit Version 1.5 ist das nicht mehr der Fall.[51] Allerdings wird zur Nutzung von Google Play weiterhin ein Google-Konto benötigt.
Google hat die Möglichkeit, Software ohne vorherige Nachfrage beim Nutzer zu löschen und zu installieren. Über etwaige dauerhafte Verbindungen mit Google-Servern könnten Applikationen via Fernzugriff ohne Einwirkung jedoch unter Wissen des Nutzers gelöscht und installiert werden (Statusmeldung).[52] Falls Google eine kostenpflichtige Software löscht, erhält der Kunde den Kaufpreis zurück. Im Juni 2010 hat Google erstmals Anwendungen auf den Endgeräten der Anwender durch einen entfernten Zugriff gelöscht, nachdem Sicherheitsexperten ein Schadprogramm in den Android Market eingeschleust hatten, um auf fehlende Kontrollen aufmerksam zu machen.[53]
Der Netzwerkausrüster Juniper Networks zählte 2011 mehr als 13.000 Schadprogramme für Android, was fast der Hälfte aller gefundenen Schadprogramme für mobile Betriebssysteme entsprach. Der Bericht machte hierfür vor allem die hohe Verbreitung von Android sowie fehlende Kontrolle im Android Market verantwortlich.[54][55]
Google wird beschuldigt, mit Android eine große Anzahl von Patenten anderer Firmen zu verletzen. Infolgedessen kam es seit 2009 weltweit zu einer Reihe von Rechtsstreiten mit Geräteherstellern. Microsoft hat mit mehreren Herstellern Lizenzverträge abgeschlossen und verdient dadurch Schätzungen zufolge zwischen $3 und $12,50 pro Gerät, insgesamt etwa $500 Mio. jährlich.[56][57]
Zudem wurde Google im August 2010 von Oracle verklagt, da es Patent- und Markenrechte im Zusammenhang mit Java verletzt habe.[58]
Android-Smartphones werden oft mit einer älteren Version des Betriebssystems verkauft.[59] Auch Updates sind meist entweder gar nicht oder lange nach der Veröffentlichung der neuen Version verfügbar, da das Bereitstellen von Updates für bestehende Geräte für die Hersteller aufwendig ist. Ein Grund hierfür ist die große Zahl der verschiedenen Geräte, für die oft Gerätetreiber einzelner Bauteile modifiziert bzw. spezielle Gerätetreiber des jeweiligen Geräts in die neue Android-Version eingepflegt werden müssen. Zudem spielen viele Hersteller und Mobilfunkanbieter eigene Software – etwa modifizierte Benutzeroberflächen – auf die Geräte auf, die an jede neue Android-Version angepasst werden müssen.[60]
Meist gibt es zwischen Kunden und Herstellern keine Supportverträge, wodurch keine vertraglichen Verpflichtungen für den Hersteller bestehen, Updates zur Verfügung zu stellen. Auch ist er durch den Kauf des Geräts nur zu dessen einwandfreien Betriebs im Auslieferungszustand verpflichtet - eine Update-Verpflichtung aus dem Kaufvertrag besteht nicht.
Dass Updates verspätet oder gar nicht erscheinen, wird von Kunden scharf kritisiert.[59] Auf der Entwicklerkonferenz Google I/O im Mai 2011 kündigte Google an, dass zahlreiche Hersteller bei jedem neuen Gerät für mindestens 18 Monate nach der Veröffentlichung Updates auf die aktuelle Android-Version bereitstellen würden.[60][61] Allerdings gibt es bereits Meldungen, wonach Hersteller diese Selbstverpflichtung brechen.[62]
Durch die Quelloffenheit von Android und des Linux-Kernels stellen freie Entwicklerteams inoffizielle Updates für einige Geräte bereit.
Wikibooks: Googles Android – Lern- und Lehrmaterialien
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