多終端多平臺開發(fā)方式分析與設計

張忠山+林茂松+姬亞利

摘 要：近幾年隨著移動技術和互聯(lián)網技術的迅速發(fā)展，移動應用程序出現(xiàn)在諸多領域，移動應用開發(fā)成為了一個關鍵問題。本文立足于移動開發(fā)技術的背景，從現(xiàn)有的移動應用開發(fā)現(xiàn)狀，對比不同移動平臺的開發(fā)技術，比較三種主要的移動應用開發(fā)方式，以中間件技術的開發(fā)模式，對移動應用程序上內容的實現(xiàn)進行了闡述，結合校園學習資源，以三種平臺的智能手機和平板電腦兩個終端的移動客戶端為例，初步實現(xiàn)了一個簡易校園移動學習應用的解決方案。

關鍵詞：移動技術；移動開發(fā)；跨平臺；移動應用

中圖分類號：G40-057 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2014）01-0067-04

隨著移動技術、移動通訊技術的發(fā)展，智能設備的普及以及移動技術給人們帶來的巨大需求，人們對移動技術的關注也越來越多。Digitimes Research發(fā)布研究報告稱：2013年全球平板電腦銷售量將達到2.1億臺，智能手機銷量也有望達到10億部。因此，各大公司紛紛投入到了移動設備及技術的開發(fā)，蘋果和谷歌2007年先后發(fā)布的IOS和Android系統(tǒng)現(xiàn)在已經在市場上占據了主流地位。智能化的移動設備給人們的生活和工作帶來了極大的方便。[1]一些符合人們需求的移動應用也應用而生，各式各樣的移動應用軟件滿足了人們在生活、工作和學習方面的需求。各個行業(yè)領域也開發(fā)相應的移動應用程序，使得開發(fā)者對移動應用程序的開發(fā)形式也日趨豐富。

在互聯(lián)網高速發(fā)達的今天，移動設備已經是一個必不可少的與用戶交互的接口。由于移動設備的易攜帶性、操作方便，使得人們越來越離不開移動設備。3G乃至4G網絡的到來，信號覆蓋廣闊，人們通過移動設備接入互聯(lián)網的數(shù)量已經超過了通過PC端接入互聯(lián)網的數(shù)量，而這一速度只用了5年，超過了以往其他技術應用的發(fā)展速度。硬件的發(fā)展促進軟件應用，在移動商店的應用數(shù)量也在以驚人的速度增長。各個公司企業(yè)都在開發(fā)符合自身的移動應用，在大學里面，就有上海交通大學和西南交通大學為網絡教育研發(fā)的移動學習系統(tǒng)。團隊和個人都通過開發(fā)一些具有特色功能的移動應用來獲得收入。各個移動操作系統(tǒng)也迅速占領了市場，其中份額最大的有Android、Windows Phone 和 IOS通過不同的平臺可以開發(fā)相應的應用程序。2012年11月數(shù)據顯示：Android占據全球智能手機操作系統(tǒng)市場76%的份額，中國市場占有率為90%。截止至2011年11月，根據Canalys的數(shù)據顯示：IOS已經占據了全球智能手機系統(tǒng)市場份額的30%，在美國的市場占有率為43%。Windows Phone在2013年第二季度出貨量為890萬臺，Windows Phone已經擁有了6.5%的市場份額。[2]作為三個主流的移動操作系統(tǒng)占據了整個移動互聯(lián)網的大部分市場。移動設備的低成本和高性能，已經成為未來人們必備可少的生活和學習用品。

一、主要的移動平臺的開發(fā)模式

本文主要介紹的三種移動操作系統(tǒng)，是現(xiàn)在市場上常見的三種主流平臺。[3]分別就不同的平臺開發(fā)技術作一個簡要的分析。

1.基于Android平臺的移動應用開發(fā)

Android是基于Linux內核的軟件平臺和操作系統(tǒng)，是Google在2007年11月5日公布的移動系統(tǒng)平臺。通過下載Android的SDK和下載Eclipse IDE for Java EE Developers，在Eclipse里面安裝ADT插件，配置好相應的環(huán)節(jié)，就可以通過AVD管理自己的Android模擬器了。它采用軟件堆層的架構，主要分為三部分，底層以Linux核心工作為基礎，以Java作為編寫程序的基本語言，開發(fā)者可在Eclipse開發(fā)相應的移動應用程序。

2.基于IOS平臺的移動應用開發(fā)

IOS是由蘋果公司開發(fā)的手持設備操作系統(tǒng)。蘋果公司最早于2007年1月9日的Macworld大會上公布這個系統(tǒng)，可以通過下載并安裝IOS SDK及開發(fā)工具X-CODE，在X-CODE里面通過C或者C++來編程。用戶可以直接在Mac系統(tǒng)上設計或者是在Windows系統(tǒng)是通過虛擬機的方式來設計實現(xiàn)。

3.基于Windows Phone 8的移動應用開發(fā)

Windows Phone 8是微軟公司2012年6月21日最新發(fā)布的一款移動操作系統(tǒng)，通過下載安裝Visual Studio 2010 Express for Windows Phone Beta和Windows Phone SDK，利用C#語言來編程實現(xiàn)。

二、主要的移動應用開發(fā)方式

要為不同的平臺和不同的終端開發(fā)不同的移動應用，有3種常見的開發(fā)方式。

1.基于Native App的開發(fā)方式

Native App是一種基于智能手機本地操作系統(tǒng)如IOS、Android、Windows Phone并使用原生程序編寫運行的第三方應用程序。Native App位于平臺層上方，兼容的能力較高，支持在線或離線，消息推送和本地資源訪問。它可以給用戶很好的體驗，節(jié)約寬帶成本，針對不同平臺有不同體驗，但是由于平臺和終端較碎片化，開發(fā)成本要高很多，技術實現(xiàn)也比較高。

2.基于Web App的開發(fā)方式

Web App是指基于Web的系統(tǒng)和應用，一個站點就可以是Web App，它包括一些完整的網頁信息處理應用。Web App 框架是一種簡單網絡應用程序框架，它提供一種簡單的方式來開發(fā)應用程序，一般運行于網絡和標準瀏覽器上，基于網頁技術開發(fā)實現(xiàn)特定功能的應用，因此它的用戶體驗性很低。因為標準化問題和終端設備功能的支持程度，很難在短時間內找到確切的解決方案，所以Web App短期內將遇到發(fā)展瓶頸。

3.基于Hybrid App的開發(fā)方式

Hybrid App是指介于上述兩者之間的App，表面像Native App，內部嵌入了UI Web View控件，里面訪問的是一個Web App，在體驗上像客戶端。Hybrid App同時包括Native App良好用戶交互體驗的優(yōu)勢和Web App跨平臺開發(fā)的優(yōu)勢。[4]總體特性更接近Native App，但它同時使用了程序設計語言和網頁設計語言編碼，系統(tǒng)架構時，本地框架內嵌入了網頁，所以開發(fā)成本和難度相對要低。因此Hybrid App兼具了Native App的部分優(yōu)勢，也兼具了Web App使用HTML5跨平臺開發(fā)低成本的優(yōu)勢。[4]表是三種應用開發(fā)的比較。endprint

三、基于中間件開發(fā)移動應用的方式

Hybrid App的興起是現(xiàn)階段移動互聯(lián)網產業(yè)的一種偶然。移動互聯(lián)網的發(fā)展，大部分公司需要開發(fā)相應的移動應用，但是沒有相關的專業(yè)人才，而且?guī)缀鹾苌俟居心芰ｉT成立跨平臺的移動應用開發(fā)團隊。HTML5技術的出現(xiàn)更是促進了移動互聯(lián)網領域發(fā)展。純粹的Web App在用戶入口習慣、分發(fā)渠道和應用體驗這三個核心問題暫時無法解決。因此Hybrid App迅速吸引了大量開發(fā)者。較低的成本和中難度的開發(fā)使得Hybrid App成為開發(fā)移動應用的常見選擇。而Hybrid App的開發(fā)方式一般是基于中間件的基礎上進行開發(fā)。

1.跨移動平臺的中間件技術分析

國內外一些知名的中間件有jQuery Touch，它在Web App應用開發(fā)方面有較好的體驗；[5]Titanium、AppMobi、Sencha Touch這三種中間件只支持Android和IOS平臺，不能夠開發(fā)Windows平臺的應用； Rexsee只支持Android平臺的開發(fā)；Appcan支持常見的4種操作系統(tǒng)，但是它的內部體系有一定的封閉性，不能夠很好地實現(xiàn)一些功能；Phonegap支持包括Android、IOS、Windows Phone等7種系統(tǒng)，可以開發(fā)多種平臺的應用，因此我們選用Phonegap中間件技術來開發(fā)移動應用。[6]

2.Phonegap中間件技術介紹

Phonegap支持調用系統(tǒng)的一些核心功能包括加速計、攝像頭、羅盤、通訊錄、文檔、地理定位、媒體、網絡、通知（警告、聲音和振動）、存儲，和Phonegap的一些特色功能的插件。[7]它具有較好的兼容性和標準化，可以使用各個平臺的SDK，如Android的Android SDK，iPhone的iPhone SDK創(chuàng)建各自平臺的框架，使用HTML，CSS和JavaScript創(chuàng)建合適的內容頁面，然后利用PhoneGap中間件技術快速開發(fā)相應的移動應用程序。[8]如圖1是利用中間件開發(fā)移動應用的模式。

四、利用PhoneGap開發(fā)移動應用的主要思路

PhoneGap是一個用基于HTML，CSS和JavaScript的創(chuàng)建移動跨平臺移動應用程序的快速開發(fā)平臺。它利用各個平臺核心的功能和插件，可以快速為各個平臺和各個終端編譯好完整的程序。不同的平臺支持的媒體格式和類型是不同的，因此我們從下面幾種媒體類型來分別介紹一下它們的實現(xiàn)方式。[9]

1.文本類資源的實現(xiàn)方式

在大部分移動學習應用中，以文字為資源的媒體是最基本的呈現(xiàn)方式，文字呈現(xiàn)的主要問題是不同的終端有不同的屏幕尺寸，所以必須要實現(xiàn)文字呈現(xiàn)的自適應，才能給用戶帶來一個很好的視覺體驗。對于文字的處理方式，主要是設計一個寬度及高度都是100%的JS框架頁面，這樣在嵌入到不同平臺的時候，它的呈現(xiàn)就可以實現(xiàn)自適應。如圖2和圖3分別為文本類媒體在不同屏幕上的顯示結果。

手機上的文字大小，一般使用宋體和六號字大小。文本顏色一般情況下采用黑色。頁面可以用滾動的方式來加載，滾動超過三屏以上的文字內容，要使用分頁的方式，使文本類的資源呈現(xiàn)方式可以有一個好的視覺效果。

2.圖片類資源的實現(xiàn)方式

和文本類資源有相同重要性的媒體類型還有圖片格式，不同的圖片有不同的分辨率，因此一張圖片的最大顯示效果不會和某一個終端的屏幕大小相匹配，但如果將圖片的顯示強制在一屏之內，有些圖片可能會看不清楚。所以我們對圖片的處理方式為使用縮略圖的顯示方式，在首顯示位置，把圖片以一種合適的尺寸顯示出來，如果用戶有需要，他可以雙擊圖片，那么圖片就可以以原先的分辨率來顯示，通過手指滑動屏幕，可以清楚的看到圖片的細節(jié)。這樣既不會影響觀看圖片傳遞的信息，也不會破壞圖片在整個屏幕的顯示效果。

3.視頻類資源的實現(xiàn)方式

隨著網絡技術的發(fā)展，現(xiàn)在通過移動終端在線觀看視頻也成為了一種新的學習方式。通過移動終端顯示視頻類資源也是要解決的一種方式，首先是視頻資源在屏幕中呈現(xiàn)方式，開始可以使用視頻的畫面截圖，用圖片縮略圖來顯示視頻鏈接，如果用戶有需要，他可以點擊該縮略圖，那么可以調用系統(tǒng)自帶的媒體播放器來播放該視頻。但是這樣會影響用戶化驗，所以我們可以采用HTML5技術，在頁面內直接通過嵌入JS來實現(xiàn)視頻類媒體的播放，可以實現(xiàn)播放、暫停、終止、全屏、旋轉、音量控制等功能，它可以直接播放Mp4，flv等一些常見的視頻格式，Android、IOS、Windows Phone 8三個平臺也支持HTML5標準，因此可以使用這種顯示方式。[10]圖4是視頻類資源的呈現(xiàn)方式。

4.音頻類資源的實現(xiàn)方式

音頻類資源也是一種常見的媒體格式，但在移動終端它似乎不是一種必須的學習資源，但是我們仍然把它作為一種要呈現(xiàn)的資源考慮進去。我們實現(xiàn)音頻類資源的呈現(xiàn)方式和實現(xiàn)視頻類資源的實現(xiàn)方式一樣，都是通過HTML5技術來嵌入JS編寫的媒體播放器，用戶可以直接在它上面點擊播放、暫停和終止功能。如圖5是音頻類資源的呈現(xiàn)方式。

5.動畫類資源的實現(xiàn)方式

我們通過所說的動畫類媒體一般是指Flash格式的資源，F(xiàn)lash類的媒體也可以直接嵌入到程序頁面，但是唯一不足的是蘋果公司的移動終端不支持Flash格式，所以我們在使用動畫的的時候要設計兩個不同的頁面，專門為iPhone，iPad設計的頁面要避免使用Flash媒體，否則會顯示不出來。在最終編譯的時候要把不包含F(xiàn)lash資源類型的頁面嵌入到iPhone和iPad終端中。

6.網頁類資源的實現(xiàn)方式

在移動終端中，用戶可以直接有效使用的媒體因為版權問題可能會比較少，這時候我們可以直接鏈接其他公開的學習資源頁面，通過百度轉碼的方式，把其他網絡上的網頁類媒體引入到我們的學習平臺。它的主要實現(xiàn)方式就是在其他PC網頁資源的鏈接前面加上http：//gate.baidu.com/這一行代碼，可以實現(xiàn)PC端轉換到移動終端，但是效果并不是很好，所以我們盡量不使用PC端上的學習資源。

五、結論

隨著技術的發(fā)展和更新，移動應用必將深入到各個領域，因此人們對移動程序開發(fā)的研究也會投入更多的精力，越來越多的研究使得移動程序的開發(fā)方式豐富化、簡單化和智能化，為開發(fā)出更多符合人們需求的移動應用軟件打下良好的基礎。？筅

參考文獻：

[1]梁敬坤.移動學習系統(tǒng)IPAD終端的設計與開發(fā)[D].廣州：華南理工大學，2012，06，03.

[2]陳曄.平板電腦市場狀況及未來發(fā)展趨勢[J].經濟視角，2012（1）：94.

[3]李云飛，王加俊，謝偉凱，申瑞民等.移動學習系統(tǒng)及其相關學習模式[J].開放教育研究，2012.2，18（1）：152.

[4]hybrid app百度百科[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/8488720.htm.

[5]楊若男.基于用戶體驗的智能手機交互設計研究[D].長沙：湖南大學，2007，05，07.

[6]王琴，王軍.基于智能手機的移動學習系統(tǒng)關鍵技術研究[J].計算機技術與發(fā)展，2013，07，24.

[7]phonegap環(huán)境搭建[EB/OL].http：//phonegap.com/.

[8]陸鋼，朱培軍，李慧云，文錦軍.智能終端跨平臺應用開發(fā)技術研究[J].電信科學， 2012（5）：14.

[9]方海光，王紅云，黃榮懷.移動學習的系統(tǒng)環(huán)境路線圖[J].現(xiàn)代教育技術，2011.1（21）：14.

[10]任捷怡.基于移動終端設備的移動學習系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D].成都：西南交通大學，2012，05，28.

[11]黃榮懷，Jyri Salomaa.移動學習——理論？現(xiàn)狀？趨勢[M].北京：科學出版社， 2008：5.

（編輯：楊馥紅）endprint