Fitur

Antarmuka

Layar notifikasi pada ponsel Android.

Antarmuka pengguna pada Android didasarkan pada manipulasi langsung menggunakan masukan sentuh yang serupa dengan tindakan di dunia nyata, misalnya menggesek (swiping), mengetuk (tapping), dan mencubit (pinching), untuk memanipulasi obyek di layar. Masukan pengguna direspon dengan cepat dan juga tersedia antarmuka sentuh layaknya permukaan air, seringkali menggunakan kemampuan getaran perangkat untuk memberikan umpan balik haptik kepada pengguna. Perangkat keras internal seperti akselerometer, giroskop, dan sensor proksimitas digunakan oleh beberapa aplikasi untuk merespon tindakan pengguna, misalnya untuk menyesuaikan posisi layar dari potret ke lanskap, tergantung pada bagaimana perangkat diposisikan, atau memungkinkan pengguna untuk mengarahkan kendaraan saat bermain balapan dengan memutar perangkat sebagai simulasi kendali setir.
Ketika dihidupkan, perangkat Android akan memuat pada layar depan (homescreen), yakni navigasi utama dan pusat informasi pada perangkat, serupa dengan desktop pada komputer pribadi. Layar depan Android biasanya terdiri dari ikon aplikasi dan widget; ikon aplikasi berfungsi untuk menjalankan aplikasi terkait, sedangkan widget menampilkan konten secara langsung dan terbarui otomatis, misalnya prakiraan cuaca, kotak masuk surel pengguna, atau menampilkan tiker berita secara langsung dari layar depan. Layar depan bisa terdiri dari beberapa halaman, pengguna dapat menggeser bolak balik antara satu halaman ke halaman lainnya, yang memungkinkan pengguna Android untuk mengatur tampilan perangkat sesuai dengan selera mereka. Beberapa aplikasi pihak ketiga yang tersedia di Google Play dan di toko aplikasi lainnya secara ekstensif mampu mengatur kembali tema layar depan Android, dan bahkan bisa meniru tampilan sistem operasi lain, misalnya Windows Phone.Kebanyakan produsen telepon seluler dan operator nirkabel menyesuaikan tampilan perangkat Android buatan mereka untuk membedakannya dari pesaing mereka.
Di bagian atas layar terdapat status bar, yang menampilkan informasi tentang perangkat dan konektivitasnya. Status bar ini bisa "ditarik" ke bawah untuk membuka layar notifikasi yang menampilkan informasi penting atau pembaruan aplikasi, misalnya surel diterima atau SMS masuk, dengan cara tidak mengganggu kegiatan pengguna pada perangkat.Pada versi awal Android, layar notifikasi ini bisa digunakan untuk membuka aplikasi yang relevan, namun setelah diperbarui, fungsi ini semakin disempurnakan, misalnya kemampuan untuk memanggil kembali nomor telepon dari notifikasi panggilan tak terjawab tanpa harus membuka aplikasi utama.Notifikasi ini akan tetap ada sampai pengguna melihatnya, atau dihapus dan di nonaktifkan oleh pengguna.

Aplikasi

Play Store di Nexus 4.

Lihat pula: Pengembangan perangkat lunak Android dan Google Play

Android memungkinkan penggunanya untuk memasang aplikasi pihak ketiga, baik yang diperoleh dari toko aplikasi seperti Google Play, Amazon Appstore, ataupun dengan mengunduh dan memasang berkas APK dari situs pihak ketiga.Di Google Play, pengguna bisa menjelajah, mengunduh, dan memperbarui aplikasi yang diterbitkan oleh Google dan pengembang pihak ketiga, sesuai dengan persyaratan kompatibilitas Google. Google Play akan menyaring daftar aplikasi yang tersedia berdasarkan kompatibilitasnya dengan perangkat pengguna, dan pengembang dapat membatasi aplikasi ciptaan mereka bagi operator atau negara tertentu untuk alasan bisnis. Pembelian aplikasi yang tidak sesuai dengan keinginan pengguna dapat dikembalikan dalam waktu 15 menit setelah pengunduhan. Beberapa operator seluler juga menawarkan tagihan langsung untuk pembelian aplikasi di Google Play dengan cara menambahkan harga pembelian aplikasi pada tagihan bulanan pengguna.Pada bulan September 2012, ada lebih dari 675.000 aplikasi yang tersedia untuk Android, dan perkiraan jumlah aplikasi yang diunduh dari Play Store adalah 25 miliar.
Aplikasi Android dikembangkan dalam bahasa pemrograman Java dengan menggunakan kit pengembangan perangkat lunak Android (SDK). SDK ini terdiri dari seperangkat perkakas pengembangan, termasuk debugger, perpustakaan perangkat lunak, emulator handset yang berbasis QEMU, dokumentasi, kode sampel, dan tutorial. Didukung secara resmi oleh lingkungan pengembangan terpadu (IDE) Eclipse, yang menggunakan plugin Android Development Tools (ADT). Perkakas pengembangan lain yang tersedia di antaranya adalah Native Development Kit untuk aplikasi atau ekstensi dalam C atau C++, Google App Inventor, lingkungan visual untuk pemrogram pemula, dan berbagai kerangka kerja aplikasi web seluler lintas platform.
Dalam rangka menghadapi penyensoran Internet di Republik Rakyat Cina, perangkat Android yang dijual di RRC umumnya disesuaikan dengan layanan yang disetujui oleh negara.

Pengelolaan memori

Karena perangkat Android umumnya bertenaga baterai, Android dirancang untuk mengelola memori (RAM) guna menjaga konsumsi daya minimal, berbeda dengan sistem operasi desktop yang bisa terhubung pada sumber daya listrik tak terbatas. Ketika sebuah aplikasi Android tidak lagi digunakan, sistem secara otomatis akan menangguhkannya (suspend) dalam memori – secara teknis aplikasi tersebut masih "terbuka", namun dengan ditangguhkan, aplikasi tidak akan mengkonsumsi sumber daya (misalnya daya baterai atau daya pemrosesan), dan akan "diam" di latar belakang hingga aplikasi tersebut digunakan kembali. Cara ini memiliki manfaat ganda, tidak hanya meningkatkan respon perangkat Android karena aplikasi tidak perlu ditutup dan dibuka kembali dari awal setiap saat, tetapi juga memastikan bahwa aplikasi yang berjalan di latar belakang tidak menghabiskan daya secara sia-sia.
Android mengelola aplikasi yang tersimpan di memori secara otomatis: ketika memori lemah, sistem akan menonaktifkan aplikasi dan proses yang tidak aktif untuk sementara waktu, aplikasi akan dinonaktifkan dalam urutan terbalik, dimulai dari yang terakhir digunakan. Proses ini tidak terlihat oleh pengguna, jadi pengguna tidak perlu mengelola memori atau menonaktifkan aplikasi secara manual.Namun, kebingungan pengguna atas pengelolaan memori pada Android telah menyebabkan munculnya beberapa aplikasi task killer pihak ketiga yang populer di Google Play.

Persyaratan perangkat keras

Hingga November 2013, versi terbaru Android membutuhkan setidaknya 512 MB RAM, prosesor ARMv7 32-bit, arsitektur MIPS, atau x86, serta unit pemroses grafis (GPU) kompatibel OpenGL ES 2.0.
Platform perangkat keras utama pada Android adalah arsitektur ARM. Ada juga dukungan untuk x86 dari proyek Android-x86, dan Google TV menggunakan versi x86 khusus Android. Pada tahun 2013, Freescale mengumumkan melibatkan Android dalam prosesor i.MX buatannya, yakni seri i.MX5X dan i.MX6X. Pada 2012, prosesor Intel juga mulai muncul pada platform utama Android, misalnya pada telepon seluler.
Beberapa komponen perangkat keras tidak diperlukan, namun sudah menjadi standar di perangkat tertentu. Beberapa fitur awalnya dibutuhkan sebagai persyaratan, namun kemudian ditiadakan. Setelah Android menjadi OS telepon pintar, beberapa perangkat keras, seperti mikrofon, lambat laun berubah menjadi perangkat opsional. Selain itu, kamera ditetapkan sebagai perangkat wajib bagi ponsel-ponsel Android.Perangkat Android menggabungkan berbagai komponen perangkat keras opsional, termasuk kamera video, GPS, sensor orientasi perangkat keras, kontrol permainan, akselerometer, giroskop, barometer, magnetometer, sensor proksimitas, sensor tekanan, termometer, dan layar sentuh.
Android mendukung OpenGL ES 1.1, 2.0, dan 3.0. Beberapa aplikasi secara eksplisit mengharuskan versi tertentu dari OpenGL ES, sehingga perangkat keras GPU yang cocok diperlukan bagi perangkat Android untuk menjalankan aplikasi tertentu.

Pengembangan

Android dikembangkan secara pribadi oleh Google sampai perubahan terbaru dan pembaruan siap untuk dirilis, dan informasi mengenai kode sumber juga mulai diungkapkan kepada publik.Kode sumber ini hanya akan berjalan tanpa modifikasi pada perangkat tertentu, biasanya pada seri Nexus.Ada binari tersendiri yang disediakan oleh produsen agar Android bisa beroperasi.
Logo Android yang berwarna hijau awalnya dirancang untuk Google pada tahun 2007 oleh desainer grafis Irina Blok.Tim desain ditugaskan dengan sebuah proyek untuk membuat sebuah ikon universal yang mudah dikenali dengan menyertakan ikon robot secara spesifik dalam desain akhir. Setelah sejumlah perkembangan desain yang didasarkan pada tema-tema fiksi ilmiah dan film luar angkasa, tim akhirnya mendapat inspirasi dari simbol manusia yang terdapat di pintu toilet, dan memodifikasi bentuknya menjadi bentuk robot. Karena Android adalah perangkat lunak sumber terbuka, disepakati bahwa logo tersebut juga harus terbuka, dan sejak diluncurkan, logo hijau tersebut telah didesain ulang kembali dalam berbagai variasi yang tak terhitung jumlahnya.

Jadwal pembaruan

Dari kiri ke kanan: HTC Dream (G1), Nexus One, Nexus S, Galaxy Nexus.

Google menyediakan pembaruan utama bagi versi Android, dengan jangka waktu setiap enam sampai sembilan bulan. Sebagian besar perangkat mampu menerima pembaruan melalui udara (OTA).Pembaruan utama terbaru adalah Android 4.4 KitKat.
Dibandingkan dengan sistem operasi seluler saingan utamanya, yaitu iOS, pembaruan Android biasanya lebih lambat diterima oleh perangkat penggunanya. Untuk perangkat selain merek Nexus, pembaruan biasanya baru bisa diterima dalam waktu berbulan-bulan setelah dirilisnya versi resmi. Hal ini disebabkan oleh banyaknya variasi perangkat keras Android, sehingga setiap pembaruan harus disesuaikan secara khusus, misalnya: kode sumber resmi Google hanya berjalan pada perangkat Nexus. Porting Android pada perangkat keras tertentu yang dilakukan oleh produsen telepon seluler membutuhkan waktu dan proses, para produsen ini umumnya mengutamakan perangkat terbaru mereka untuk menerima pembaruan, dan mengenyampingkan perangkat lama.Oleh sebab itu, telepon pintar lama seringkali tidak diperbarui jika produsen memutuskan bahwa itu hanya menghabiskan waktu, meskipun sebenarnya perangkat tersebut mampu menerima pembaruan. Masalah ini diperparah ketika produsen menyesuaikan Android dengan antarmuka dan aplikasi ciptaan mereka, yang mana ini harus diterapkan kembali untuk setiap perilisan terbaru. Penundaan lainnya juga bisa disebabkan oleh operator nirkabel; setelah menerima pembaruan dari produsen ponsel, operator akan menyesuaikannya dengan kebutuhan mereka, misalnya melakukan pengujian ekstensif terhadap jaringan sebelum mengirim pembaruan kepada pengguna.
Kurangnya dukungan pasca-penjualan dari produsen ponsel dan operator telah menimbulkan kritikan dari para konsumen dan media teknologi.Beberapa pengkritik menyatakan bahwa industri memiliki motif keuangan untuk tidak memperbarui perangkat mereka, seperti tidak adanya pembaruan bagi perangkat lama dan memperbarui perangkat yang baru dengan tujuan meningkatkan penjualan, sikap yang mereka sebut "menghina". The Guardian melaporkan bahwa metode pembaruan yang rumit terjadi karena produsen ponsel dan operator-lah yang telah merancangnya seperti itu. Pada 2011, Google, yang bekerjasama dengan sejumlah perusahaan industri, membentuk "Android Update Alliance", dengan janji bahwa mereka akan memberikan pembaruan secara tepat waktu bagi setiap perangkat dalam jangka 18 bulan setelah dirilisnya versi resmi.Sejak didirikan hingga tahun 2013, organisasi ini tak pernah disebut-sebut lagi.Google kemudian mulai memperbarui aplikasinya, termasuk Google Maps dan Google Play Music, sebagai aplikasi independen yang terpisah dari Android, dan juga memperkenalkan komponen tingkat-sistem yang menyediakan API bagi aplikasi Google, yang terpasang otomatis dan diperbarui secara langsung oleh Google melalui Google Play, serta mendukung hampir semua perangkat Android dengan versi di atas 2.2.

Kernel Linux

Diagram arsitektur

Hingga November 2013, Android menggunakan kernel yang berbasis kernel Linux versi 3.x (versi 2.6 pada Android 4.0 Ice Cream Sandwich dan pendahulunya). Peranti tengah, perpustakaan perangkat lunak, dan API ditulis dalam C, dan perangkat lunak aplikasi berjalan pada kerangka kerja aplikasi, termasuk perpustakan kompatibel-Java yang berbasis Apache Harmony. Android menggunakan mesin virtual Dalvik dengan kompilasi tepat waktu untuk menjalankan 'dex-code' Dalvik (Dalvik Executable), biasanya diterjemahkan dari kodebita Java.
Arsitektur kernel Linux pada Android telah diubah oleh Google, berbeda dengan siklus pengembangan kernel Linux biasa.Secara standar, Android tidak memiliki X Window System asli ataupun dukungan set lengkap dari perpustakaan GNU standar. Oleh sebab itu, sulit untuk memporting perpustakaan atau aplikasi Linux pada Android.Dukungan untuk aplikasi simpel C dan SDL bisa dilakukan dengan cara menginjeksi shim Java dan menggunakan JNI,misalnya pada port Jagged Alliance 2 untuk Android.
Salah satu fitur yang coba disumbangkan oleh Google untuk kernel Linux adalah fitur manajemen daya yang disebut "wakelocks", namun fitur ini ditolak oleh pengembang kernel utama karena mereka merasa bahwa Google tidak menunjukkan niatnya untuk mengembangkan kodenya sendiri. Pada bulan April 2010, Google mengumumkan bahwa mereka akan menyewa dua karyawan untuk mengembangkan komunitas kernel Linux, namun, Greg Kroah-Hartman, pengelola kernel Linux versi stabil, menyatakan pada bulan Desember 2010; ia khawatir bahwa Google tak lagi berusaha untuk mengubah kode utama Linux.Beberapa pengembang Android di Google mengisyaratkan bahwa "tim Android sudah mulai jenuh dengan proses ini", karena mereka hanyalah tim kecil dan dipaksa untuk melakukan pekerjaan yang mendesak demi keberlangsungan Android.
Pada Agustus 2011, Linus Torvalds menyatakan: "akhirnya Android dan Linux akan kembali pada kernel umum, tapi mungkin untuk empat atau lima tahun kedepan". Pada Desember 2011, Greg Kroah-Hartman mengumumkan dimulainya Android Mainlining Project, yang bertujuan untuk mengembalikan beberapa pemacu, patch, dan fitur Android pada kernel Linux, yang dimulai dengan Linux 3.3. Setelah upaya sebelumnya gagal, Linux akhirnya menyertakan fitur wakelocks dan autosleep pada kernel 3.5. Antarmukanya masih sama, namun implementasi Linux yang baru memiliki dua mode suspend (penangguhan) berbeda: penangguhan ke penyimpanan (penangguhan tradisional yang digunakan oleh Android), dan penangguhan ke cakram (hibernasi, serupa dengan fitur yang ada pada desktop). Penyertaan fitur baru ini akan rampung pada Kernel 3.8, Google telah membuka repositori kode publik yang berisi karya eksperimental mereka untuk mendesain ulang Android dengan Kernel 3.8.
Memori kilat (flash storage) pada perangkat Android dibagi menjadi beberapa partisi, misalnya "/system" untuk sistem operasi, dan "/data" untuk pemasangan aplikasi dan data pengguna.Berbeda dengan distribusi desktop Linux, pemilik perangkat Android tidak diberikan akses root pada sistem operasi, dan partisi sensitif seperti /system bersifat hanya-baca. Namun, akses root dapat diperoleh dengan cara memanfaatkan kelemahan keamanan pada Android, cara ini sering digunakan oleh komunitas sumber terbuka untuk meningkatkan kinerja perangkat mereka, namun juga bisa dimanfaatkan oleh pihak yang tidak bertanggungjawab untuk menyebarkan virus dan perangkat perusak.
Terkait dengan masalah apakah Android bisa digolongkan ke dalam distribusi Linux masih diperdebatkan secara luas. Linux Foundation dan Chris DiBona, kepala sumber terbuka Google, mendukung hal ini. Sedangkan yang lainnya, seperti teknisi Google Patrick Brady, menentangnya, ia beralasan bahwa Android kurang mendukung sebagian besar perkakas GNU, termasuk glibc.

Komunitas sumber terbuka

Android memiliki komunitas pengembang dan penggemar aktif yang menggunakan kode sumber Android untuk mengembangkan dan mendistribusikan versi modifikasi Android buatan mereka. Komunitas pengembang ini seringkali memberikan pembaruan dan fitur-fitur baru bagi perangkat lebih cepat jika dibandingkan dengan produsen/operator, meskipun pembaruan tersebut tidak menjalani pengujian ekstensif atau tidak memiliki jaminan kualitas. Mereka berupaya untuk terus memberikan dukungan bagi perangkat-perangkat lama yang tak lagi menerima pembaruan resmi, ataupun memodifikasi perangkat Android agar bisa berjalan dengan menggunakan sistem operasi lain, misalnya HP TouchPad. Komunitas ini seringkali merilis pembaruan bagi perangkat pra-rooted, dan berisi modifikasi yang tidak cocok bagi pengguna non-teknis, misalnya kemampuan untuk overclock atau over/undervolt prosesor perangkat. CyanogenMod adalah perangkat tegar (firmware) komunitas yang paling banyak digunakan, dan menjadi dasar bagi sejumlah firmware lainnya.
Secara historis, produsen perangkat dan operator seluler biasanya tidak mendukung pengembangan firmware oleh pihak ketiga. Produsen khawatir bahwa akan muncul fungsi yang tidak sesuai jika perangkat menggunakan perangkat lunak yang tidak resmi, sehingga akan menyebabkan munculnya biaya tambahan. Selain itu, firmware modifikasi seperti CyanogenMod kadang-kadang menawarkan fitur yang membuat operator harus mengeluarkan biaya premium, misalnya tethering. Akibatnya, kendala teknis seperti terkuncinya pengebutan (bootloader) dan terbatasnya akses root umumnya bisa ditemui di kebanyakan perangkat Android. Namun, perangkat lunak buatan komunitas pengembang semakin populer, dan setelah Kongres Pustakawan Amerika Serikat mengijinkan "jailbreaking" perangkat seluler, produsen ponsel dan operator mulai memperlunak sikap mereka terhadap pengembang pihak ketiga. Beberapa produsen ponsel, termasuk HTC, Motorola, Samsung dan Sony, mulai memberikan dukungan dan mendorong pengembangan perangkat lunak pihak ketiga. Sebagai hasilnya, kendala pembatasan perangkat keras untuk memasang perangkat tegar tidak resmi mulai berkurang secara bertahap setelah meningkatnya jumlah perangkat yang memiliki kemampuan untuk membuka bootloader, sama dengan seri ponsel Nexus, meskipun pengguna harus kehilangan garansi perangkat mereka jika melakukannya.Akan tetapi, meskipun produsen ponsel telah menyetujui pengembangan perangkat lunak pihak ketiga, beberapa operator seluler di Amerika Serikat masih mewajibkan ponsel penggunanya untuk "dikunci".
Kemampuan untuk membuka dan meretas sistem pada telepon pintar dan tablet terus menjadi sumber perdebatan antar komunitas pengembang dan industri; komunitas beralasan bahwa pengembangan tidak resmi dilakukan karena industri gagal memberikan pembaruan yang tepat waktu bagi pengguna, atau untuk tetap melanjutkan dukungan versi terbaru bagi perangkat lama mereka.