基于Android的校園通的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：了解決傳統(tǒng)Web服務(wù)不適應(yīng)移動網(wǎng)絡(luò)的問題，實現(xiàn)真正適用移動校園網(wǎng)的應(yīng)用服務(wù)，該文對安卓操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)和開發(fā)環(huán)境進行了研究與分析，在此基礎(chǔ)上根據(jù)安卓的開放應(yīng)用程序接口設(shè)計實現(xiàn)了一款以北京信息科技大學(xué)為例的校園網(wǎng)移動客戶端。

關(guān)鍵詞：安卓；移動；多線程；解析器；輕型數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：TP311.52

隨著科技日新月異的進步，人們生活中或多的基礎(chǔ)功能設(shè)施，已經(jīng)漸漸地實現(xiàn)了電子化，信息化，智能化。生活中人們使用IC卡購買水電煤氣，使用機頂盒接收電視數(shù)字信號。這些僅僅體現(xiàn)在老百姓的日常生活中。而與我們大學(xué)生息息相關(guān)的更是不勝枚舉。我們在大學(xué)校園里生活學(xué)習(xí)，大學(xué)中的信息平臺是大學(xué)師生在校學(xué)習(xí)生活工作的必要輔助工具。學(xué)生們需要查詢學(xué)校信息，課表，成績。老師們需要查詢教學(xué)信息，班車時間以及教師使用情況。所以說信息平臺與在校師生的學(xué)習(xí)生活工作息息相關(guān)。但是問題顯而易見，我們查詢學(xué)校信息，必須通過電腦上網(wǎng)才行，這樣無形中增添了在校師生的不便。電腦不可能總是隨身攜帶，我們要如何才能實現(xiàn)無論何時何地都能隨時查閱信息。這要用到我們總是隨身攜帶的生活必需品，手機。

眾所周知，現(xiàn)在的中國大學(xué)校園中，所使用的信息頻道是校園網(wǎng)。通過校園網(wǎng)這個信息平臺，學(xué)校的任何通知以及實時信息，都可以有一個公共的平臺去公布，在校失聲可以更方便的實時通過校園網(wǎng)絡(luò)進行查詢，方便、簡單、快捷，在現(xiàn)有的校園網(wǎng)應(yīng)用都是基于PC端的，對軟件的靈活性有了限制，同時也使用戶受到了更多的制約，而本軟件就是基于安卓平臺手機客戶端的校園服務(wù)軟件。

本軟件是基于師生在校生活的實際需求，在Android平臺下采用面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計方法，實現(xiàn)校園通手機應(yīng)用。采用MVC模式，整個開發(fā)采用Eclipse加Android SDK以及ADT來開發(fā)手機客戶端，主要包括校園公告查詢、校園新聞查詢、班車信息查詢等，界面比較人性化、操作方便，適合在校師生。測試后具有良好的用戶體驗，滿足了在校用戶的基本需求。

1 Android平臺概述

Android平臺是基于Linux平臺而研發(fā)的。是由Google研究開發(fā)的一款移動平臺操作系統(tǒng)。這個移動平臺由用戶UI、中間件以及應(yīng)用軟件組合而成。他最大的優(yōu)點在于，它是完全開放性的移動開發(fā)平臺，也是第一個完整的移動平臺。它有十分優(yōu)異的開放性以及可擴展性。

2 Android應(yīng)用程序及開發(fā)環(huán)境

2.1 應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)

基于安卓平臺的成功手機應(yīng)用程序必須要具備如下特點：應(yīng)用程序最重要的一個特點就是程序的響應(yīng)速度以及他的運行要連貫順暢安全。應(yīng)用程序清單講述了組件與它們間的交互方式程序的基本結(jié)構(gòu)如下：（1）Activity：用來處理前端事務(wù)的是活動提供的一組可視界面，一個活動包括一個用戶界面，用于用戶交互；（2）Service：服務(wù)是隱藏的工作人員，沒有界面，基于后臺處理，下載文件等等，其通過Activity組件與用戶交互；（3）Broadcast Intent Receiver：廣播接收器用于接收和響應(yīng)系統(tǒng)廣播的消息，廣播接收器應(yīng)用十分的廣泛，人們用它來實現(xiàn)程序間信息的傳遞；（4）Content Provider：同時又一個同樣不需要可視組件以及用戶交互的角色——內(nèi)容提供者。按照一定的約定實現(xiàn)程序間數(shù)據(jù)的提供，需要數(shù)據(jù)的組件按照約定方式從內(nèi)容提供者那里獲取數(shù)據(jù)。

2.2 開發(fā)環(huán)境

Android采用了分層次的架構(gòu)體系，4層分別是Linux內(nèi)核層，系統(tǒng)運行庫層，應(yīng)用程序框架層，應(yīng)用程序?qū)印?/p>

本文所使用的SDK版本為Android SDK Tools Rev 22，Android SDK Platform-tools Rev 19，開發(fā)環(huán)境為Eclipse（版本：Juno Release），在JDK1.7下進行編譯運行。

3 軟件設(shè)計

本軟件主要分為3個大模塊，3個大模塊清晰明確，它們分別是信息顯示模塊、信息處理模塊、信息存儲模塊。信息顯示模塊主要由若干個Activity和XML布局文件組成。這個模塊主要是面對用戶而設(shè)計的。信息處理模塊由數(shù)據(jù)下載和數(shù)據(jù)解析兩部分構(gòu)成，采用多線程技術(shù)通過超文本傳輸協(xié)議連接服務(wù)單程序，獲取數(shù)據(jù)是因為要考慮程序的流暢性以及可以給用戶更好的體驗。但是，如果在這里使用單線程，那就不會有多線程那么好的效果了，因為單線程軟件在這方面表現(xiàn)不夠成熟。在解析技術(shù)上，由于服務(wù)器端程序使用Json數(shù)據(jù)進行傳輸，所以采用Json解析技術(shù)。信息存儲模塊負責(zé)的任務(wù)是存儲本地數(shù)據(jù)，由于Android平臺對SQLite數(shù)據(jù)庫進行了封裝，因此開發(fā)人員不用過多考慮數(shù)據(jù)庫連接以及語句的管理。因此，選用SQLite數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)本地存儲信息記錄的功能。設(shè)置選項的保存我們則使用SharePreference，以輕量級鍵值對方式存儲，以XML文件方式保存。

4 軟件實現(xiàn)

針對北京信息科技大學(xué)網(wǎng)站，利用ViewPager設(shè)計了引導(dǎo)動畫，動畫效果可以使該款軟件更簡單、易用。選擇校園動態(tài)，學(xué)院動態(tài)，教學(xué)信息，學(xué)生事務(wù)公告通知，就業(yè)與發(fā)展作為目標(biāo)信息，可以通過一個界面進行跳轉(zhuǎn)，通過多線程下載信息和Json解析得到需要的信息，來實現(xiàn)不同平臺下的數(shù)據(jù)的傳輸，通過對象的形式傳遞給Activity，這個時候我們需要使用自定義ListView和ImageView等控件，這兩個控件的作用是，作為信息的載體顯示給用戶，同時需要達到一個要求，那是給用戶提供刪除功能，給軟件的運行節(jié)省了流量，實現(xiàn)這個功能使用SQLite數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建本地數(shù)據(jù)庫存儲信息以本地記錄界面顯示。

4.1 Android數(shù)據(jù)格式解析對象Json的實現(xiàn)

通過主Activity的Button按鈕觸發(fā)Json數(shù)據(jù)的解析，用很高兼容性的文本格式，Json是種常用的數(shù)據(jù)傳輸格式，Json是一種具有良好的可讀的輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，從而在不同平臺間數(shù)據(jù)交換。具備C語言體系的行為。利用android sdk里面的JSONObject和JSONArray把集合或者普通數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成json格式的字符串，Json可以將Java對象轉(zhuǎn)成Json格式的字符串，Json使用起來比較輕便和簡單。JSONObject和JSONArray解析json格式的字符串為集合或者一般數(shù)據(jù)可以將Json字符串轉(zhuǎn)換成Java。比XML更輕量級，這樣使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與解析時非常方便。

4.2 SQLiteDateBase本地存儲實現(xiàn)

在Android平臺上，集成了一個嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫—SQLite，通過SQLite數(shù)據(jù)庫給每個應(yīng)用程序提供了輕量級的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，HTML5采用的也是“SQLite”這種文件型數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫多集中在嵌入式設(shè)備上，SQLite最大的特點是你可以保存任何類型的數(shù)據(jù)到任何字段中，無論這列聲明的數(shù)據(jù)類型是什么。熟悉IOS/Android開發(fā)的同學(xué)，應(yīng)該對SQLite數(shù)據(jù)庫比較熟悉。SQLite可以解析大部分標(biāo)準(zhǔn)SQL語句，應(yīng)用程序可以利用已有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎來安全高效地存儲數(shù)據(jù)。另外，SQLite在解析CREATE TABLE語句時，會忽略CREATE TABLE語句中跟在字段名后面的數(shù)據(jù)類型信息，默認條件下，所有的數(shù)據(jù)庫都是私有的，只能訪問創(chuàng)建它們的應(yīng)用程序。

4.3 多線程技術(shù)實現(xiàn)

多線程是指操作系統(tǒng)支持一個進程中執(zhí)行多個線程的能力。程序界面通常是運行在一個主線程里，軟件編寫中，用戶與程序交互所做的事情若在主線程里占用了太長的時間，應(yīng)用程序就沒有機會來處理輸入事件，如此響應(yīng)速度變慢。比如下載連接網(wǎng)絡(luò)等耗費時間比較多的事情放到一個新的子線程中進行，整個軟件含有完成不同功能的多個線程，如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、實時數(shù)據(jù)顯示線程、圖形曲線生成線程和用戶界面線程。這樣，多個線程的同時執(zhí)行，既加快了系統(tǒng)的反映速度，又提高了執(zhí)行效率。事情完成后，刷新用戶界面的消息發(fā)送給主線程，更新用戶界面。

使應(yīng)用程序流暢運行，下載解析任務(wù)首先在主線程中創(chuàng)建一個Handler，多線程技術(shù)能夠很好地解決多任務(wù)并行處理的問題，使得以往靠硬件電路（如單片機）完成的數(shù)據(jù)采集工作由軟件編程取代，降低了研發(fā)成本；同時，數(shù)據(jù)采集和處理工作能夠同步進行，具有很高的實時性，滿足動態(tài)檢重的要求。

5 軟件測試

以北京信息科技大學(xué)為例，分別訪問學(xué)院、新聞、地圖、活動、視頻、相冊、課程、教室、校車、黃頁10塊，同時需要對本地存儲測試，所需要達到的效果是，要保證軟件的運行順暢，無卡頓，無錯誤。證明軟件運行正常，用戶體驗良好軟件運行效果如圖2-5所示，圖2為軟件主界面，總共提供10個圖片按鈕，3個設(shè)置按鈕。圖3為新聞界面，圖4為課程界面，圖5為空余教室界面。

6 結(jié)束語

本文主要研究了安卓平臺下的應(yīng)用程序，描述了它的基本結(jié)構(gòu)，與此同時設(shè)計而且實現(xiàn)了即時的校園網(wǎng)移動客戶端。主要用到了安卓操作系統(tǒng)的多線程以及谷歌的Gson開源解析類庫，是這款軟件客戶端具有了十分優(yōu)越的友好性以及流暢性，同時應(yīng)用了輕量級數(shù)據(jù)庫功能，使得該客戶端能夠很好地用于我們?nèi)粘π@信息的獲取。另外一點，通過分析了系統(tǒng)的功能，對每個模塊進行了很詳細的說明以及規(guī)劃，緊跟著在進行功能模塊而劃分。最終通過一點一滴的積累掌握MVC模式。最后的工作是，對前面工作中所劃分的各個模塊進行技術(shù)設(shè)計以及實現(xiàn)。然后進行了測試和改進完成后的系統(tǒng)。

本系統(tǒng)最終可以在安卓平臺的手機上運行，同時可以進行校網(wǎng)新聞瀏覽、校園地圖、查詢課表、空教室、查詢班車時間、查詢學(xué)校黃頁。

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作者簡介：殷岳（1991-），男，山東人，本科，研究方向：軟件工程；劉洋（1991-），男，北京人，本科，研究方向：軟件工程；劉爽（1992-），女，北京人，本科，研究方向：網(wǎng)絡(luò)工程。

作者單位：北京信息科技大學(xué)，北京 100000

基金項目：北京信息科技大學(xué)2013年大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃項目經(jīng)費資助。