基于Android平臺(tái)的移動(dòng)圖書館設(shè)計(jì)與開發(fā)

錢麗丹　蔡斌松

摘 要： 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Android平臺(tái)的移動(dòng)圖書館系統(tǒng)，研究了其系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、功能模塊、開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)運(yùn)行界面。系統(tǒng)由客戶端和服務(wù)器端兩部分構(gòu)成，采用分層設(shè)計(jì)的理念，有效地降低了各個(gè)模塊之間的耦合性，明確各個(gè)模塊的職責(zé)，進(jìn)而增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

關(guān)鍵詞： 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)； 分層設(shè)計(jì)； Android平臺(tái)； 移動(dòng)圖書館

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2015）02-21-03

Design and development of mobile library based on Android platform

Qian Lidan， Cai Binsong

（Department of Information & Technology， Zhejiang Economic & Trade Polytechnic， Hangzhou， Zhejiang 310018， China）

Abstract： A mobile library based on android platform is designed， including system structure， functional module， development environment and operation interface. The system consists of two parts： client and server. The system adopts the concept of hierarchical design， effectively reducing the coupling between the modules， clearing the duties of each module， so as to enhance the scalability of the system. The key technology is introduced， which is used in the system development.

Key words： mobile internet； hierarchical design； Android platform； mobile library

0 引言

近年來，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端層出不窮，圖書館領(lǐng)域利用移動(dòng)終端為讀者提供服務(wù)成為圖書館服務(wù)新的增長(zhǎng)點(diǎn)[1]。據(jù)相關(guān)報(bào)告指出，2014年1月至9月，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量達(dá)13.99億G，同比增長(zhǎng)57.2%。移動(dòng)通信技術(shù)手段的發(fā)展以及龐大的用戶群促使圖書館推出新的服務(wù)方式—手機(jī)圖書館。

手機(jī)圖書館是無線通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字圖書館系統(tǒng)的結(jié)合，它利用高普及率的手機(jī)新媒體，延伸、拓展傳統(tǒng)的圖書館服務(wù)，并且可以隨時(shí)隨地進(jìn)行信息傳輸與服務(wù)。手機(jī)圖書館的出現(xiàn)，對(duì)于提高圖書館的服務(wù)效率，為讀者實(shí)時(shí)提供個(gè)性化的信息服務(wù)起到積極的推動(dòng)作用。本文在介紹Android技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)學(xué)校圖書館用戶，在借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)軟件產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并開發(fā)基于Android平臺(tái)的移動(dòng)圖書館。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 Android技術(shù)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)的系統(tǒng)是基于Android系統(tǒng)平臺(tái)，編碼采用Java語(yǔ)言。Android[2]是由谷歌（Google）和開放手機(jī)聯(lián)盟（Open Handset Alliance）所支持的一個(gè)手機(jī)軟件開發(fā)平臺(tái)。目前，聯(lián)盟成員數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了34 家，其中包括手機(jī)制造商、手機(jī)芯片廠商和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商等幾類。完全開源的特性不僅贏得了廣大開發(fā)人員的青睞，也為Android系統(tǒng)贏得了全球智能手機(jī)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。Android支持多種無線網(wǎng)絡(luò)連接方式， 如GPRS、WiFi、藍(lán)牙等。通過這些方式，Android手機(jī)可以方便地通過無線網(wǎng)絡(luò)通信，訪問Internet和各種網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器。同時(shí)，Android框架提供了對(duì)HTTP等通訊協(xié)議的支持。標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的使用，使得客戶端與服務(wù)器之間的通訊變得簡(jiǎn)潔又高效。

1.2 短信貓技術(shù)

在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)時(shí)充分考慮到用戶如果身處的地方?jīng)]有wifi信號(hào)或者用戶沒有手機(jī)上網(wǎng)流量就無法正常操作，所以本系統(tǒng)還采用短信貓[3]，以短信服務(wù)方式為用戶提供個(gè)性化服務(wù)。用戶只需編輯特定的短信編碼就可以使用系統(tǒng)中的主要功能。所謂短信貓，是一種用來收發(fā)短信的設(shè)備，它和我們用的手機(jī)一樣，需要手機(jī)SIM卡的支持，在需要收發(fā)短信的時(shí)候，在短信貓里面插入一張我們平時(shí)用的手機(jī)卡，插上電源，通過（USB或者串口、網(wǎng)口）數(shù)據(jù)線和電腦相連，在電腦的應(yīng)用管理軟件中就可以實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)功能。

為了通過短信形式實(shí)現(xiàn)圖書借閱功能以及向特定手機(jī)發(fā)送手機(jī)驗(yàn)證碼等操作，系統(tǒng)需要對(duì)短信貓進(jìn)行二次開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的分析、處理以及響應(yīng)。短信貓二次開發(fā)使用的編程語(yǔ)言是C#，通過編碼實(shí)現(xiàn)指定的功能，程序在服務(wù)器端運(yùn)行。例如，當(dāng)用戶需要借閱某本圖書時(shí)，可以編輯固定格式的短信（用戶名+圖書書號(hào)），發(fā)送至短信貓的手機(jī)號(hào)，當(dāng)短信貓接收到短信后，短信貓服務(wù)器程序?qū)κ盏降亩绦胚M(jìn)行分析，確定相應(yīng)的操作，將數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

1.3 MySQL技術(shù)

移動(dòng)圖書館數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用的是MySQL。MySQL[4]是一個(gè)開放源碼的小型關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，開發(fā)者為瑞典MySQL AB公司。MySQL的特性包含：使用C和C++編寫，并使用了多種編譯器進(jìn)行測(cè)試，保證源代碼的可移植性；支持AIX、BSDi、FreeBSD、HP-UX、Linux、Mac OS、Novell Netware等多種操作系統(tǒng)；為多種編程語(yǔ)言提供了API，這些編程語(yǔ)言包括C、C++、C#、Delphi、Eiffel、Java等；優(yōu)化的SQL查詢算法，有效地提高查詢速度。目前MySQL被廣泛地應(yīng)用在Internet上的中小型網(wǎng)站中，由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用。

移動(dòng)圖書館的數(shù)據(jù)交換途徑就是通過基于Android客戶端將讀者提供的信息傳遞給MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器及時(shí)地將所檢索到的信息提供給讀者。當(dāng)讀者的相關(guān)信息發(fā)生變更時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)將會(huì)同步更新相關(guān)數(shù)據(jù)以保持服務(wù)器中數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)可用性。

2 校園無線信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)主要由兩部分構(gòu)成：客戶端和服務(wù)器端，客戶端建立在Android手機(jī)操作系統(tǒng)及其硬件之上的，服務(wù)器建立在J2EE應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之上。系統(tǒng)采用分層設(shè)計(jì)的理念，將系統(tǒng)抽象出表現(xiàn)層、邏輯層、持久化層，通信層，可以有效地降低各個(gè)模塊之間的耦合性，明確各個(gè)模塊的職責(zé)，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。

移動(dòng)圖書館系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：Android手機(jī)客戶端、后臺(tái)服務(wù)器端和數(shù)據(jù)庫(kù)端。其中，與圖書借閱相關(guān)的信息如：讀者、圖書、借閱情況等數(shù)據(jù)均保存在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端。Android客戶端為了存取后臺(tái)數(shù)據(jù)，需要借助Web應(yīng)用服務(wù)器提供的數(shù)據(jù)接口，利用數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步更新。此外，系統(tǒng)還使用到了短信貓技術(shù)，利用短信貓技術(shù)，無需登錄系統(tǒng)，只需發(fā)送固定格式的短信到短信貓服務(wù)器，就能實(shí)現(xiàn)書籍的借閱，利用短信貓技術(shù)可以減少上網(wǎng)流量，同時(shí)，也使系統(tǒng)的使用范圍更廣，即使是安裝其他操作系統(tǒng)的手機(jī)如蘋果手機(jī)（使用的是IOS操作系統(tǒng)）也能實(shí)現(xiàn)圖書的借閱。此外，在“找回密碼”模塊中，驗(yàn)證碼的發(fā)送也是通過短信貓技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。圖1顯示了移動(dòng)圖書館的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

2.2 功能模塊

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和日常的觀察發(fā)現(xiàn)，目前在校師生是移動(dòng)圖書館的主要潛在用戶群。這部分讀者不僅經(jīng)常通過手機(jī)上網(wǎng)，而且其中還有不少人經(jīng)常去圖書館閱讀。系統(tǒng)主要面向在校師生，只要是學(xué)校圖書館的用戶，通過下載基于Android平臺(tái)的移動(dòng)圖書館手機(jī)客戶端，經(jīng)過簡(jiǎn)單的安裝，在完成用戶登錄驗(yàn)證后，就可以訪問移動(dòng)圖書館提供的所有功能。移動(dòng)圖書館功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

如圖2所示，移動(dòng)圖書館包含四個(gè)主要的功能模塊，每個(gè)功能模塊又提供了一些子模塊。

⑴ 用戶管理模塊

該模塊提供用戶登錄、找回密碼、個(gè)人資料管理、辦理掛失四項(xiàng)功能。身份驗(yàn)證主要提供圖書館的會(huì)員身份驗(yàn)證，在必要時(shí)亦可以代替圖書證使用，只有通過身份驗(yàn)證的讀者才能使用移動(dòng)圖書館各項(xiàng)功能。當(dāng)用戶忘記密碼時(shí)，可以通過“找回密碼”更新密碼。個(gè)人資料管理提供了用戶的個(gè)人信息，包括用戶名、姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)、聯(lián)系方式等，這些信息一般由后臺(tái)管理員在一開始就導(dǎo)入到系統(tǒng)，只允許用戶修改某些需要變動(dòng)的信息，如聯(lián)系方式，對(duì)于固定的信息則無法修改，只能查看。若用戶丟失了讀者證，可以通過移動(dòng)圖書館辦理網(wǎng)上掛失。

⑵ 我的圖書館模塊

該模塊為用戶提供圖書借閱情況查詢，包括：已借圖書、借書是否超期和自助續(xù)借，用戶還可以查詢到違約金?！拔业膱D書館”模塊是圖書館個(gè)性化服務(wù)的一個(gè)重要組成部分，方便用戶了解書籍的借閱和歸還情況，有利于提醒用戶按期歸還圖書。

⑶ 圖書操作模塊

在該模塊中提供了圖書查詢、圖書借閱、圖書預(yù)約、發(fā)表書評(píng)、圖書分類顯示、圖書排行榜、新書推薦等功能。在移動(dòng)圖書館主頁(yè)，系統(tǒng)提供了查詢接口，用戶只需輸入想要搜索的圖書名，點(diǎn)擊搜索按鈕，系統(tǒng)將返回所有匹配的書目，選擇任意一個(gè)書目，將進(jìn)入到圖書詳情界面，在這個(gè)界面可以實(shí)現(xiàn)諸如借閱、預(yù)約、發(fā)表評(píng)論等一系列與圖書相關(guān)的操作。對(duì)于想了解最近流行的書籍或最新上架書籍的用戶，可以通過“圖書排行榜”和“新書推薦”模塊實(shí)現(xiàn)，另外，還提供了圖書分類顯示功能。

⑷ 公共欄目模塊

該欄目提供公共信息，如圖書館公告、圖書館概況、圖書館規(guī)章制度、館藏分布、查詢指南、意見建議。在圖書館公告一欄中，可以查詢到最新的消息，如講座、活動(dòng)、新聞等；圖書館概況用于提供圖書館的基本信息；圖書館規(guī)章制度包括圖書館開放時(shí)間、借書證辦理等信息；館藏分布提供書目的分布情況；查詢指南為用戶查找圖書提供幫助；為了更好地服務(wù)用戶，及時(shí)收集用戶的建議與意見，系統(tǒng)還提供發(fā)表意見建議功能。

2.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

移動(dòng)圖書館使用Eclipse作為系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。Eclipse[5]是著名的跨平臺(tái)的自由集成開發(fā)環(huán)境（IDE）。Eclipse是一個(gè)開放源碼項(xiàng)目，任何人都可以免費(fèi)得到，并可以在此基礎(chǔ)上開發(fā)各自的插件，就其本身而言，它只是一個(gè)框架和一組服務(wù)，用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。Eclipse的設(shè)計(jì)思想是：一切皆插件。Eclipse核心很小，其他所有功能都以插件的形式附加于Eclipse核心之上。Eclipse基本內(nèi)核包括：圖形API （SWT/Jface），Java開發(fā)環(huán)境插件（JDT ），插件開發(fā)環(huán)境（PDE）等。為了讓Eclipse支持Android開發(fā)，需要下載并安裝ADT插件[6]，這是一個(gè)Eclipse插件，其作用是關(guān)聯(lián)Android SDK，使Eclipse能夠新建Android工程。

2.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本項(xiàng)目創(chuàng)造性地將傳統(tǒng)圖書館的資源信息通過與Android系統(tǒng)的手機(jī)相結(jié)合，設(shè)計(jì)一個(gè)使用方便、維護(hù)方便、通用性強(qiáng)的移動(dòng)圖書館，可以大大方便用戶獲取圖書館中各類圖書資源。用戶只需登錄手機(jī)客戶端軟件，利用客戶端軟件連接服務(wù)端，即可實(shí)現(xiàn)圖書的借閱、續(xù)借、查詢等操作。本系統(tǒng)可以應(yīng)用于各類中小型圖書館，通過移動(dòng)圖書館，可以更加充分地利用傳統(tǒng)圖書館的館藏資源，同時(shí)方便讀者借閱圖書，并能夠?yàn)樽x者提供個(gè)性化服務(wù)。當(dāng)讀者打開移動(dòng)圖書館時(shí)，可以查詢到最新書籍、已借書籍、違約金繳納等通知。

系統(tǒng)部分操作界面如圖3、圖4和圖5所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)圖書館可以有效地利用手機(jī)平臺(tái)延伸圖書館服務(wù)，這也成為圖書館擴(kuò)大外延服務(wù)的一次新的嘗試。通過此平臺(tái)，用戶只需擁有一部移動(dòng)終端就能隨時(shí)隨地訪問到最新的圖書資訊，實(shí)現(xiàn)圖書借閱以及書目查詢等。隨著4G時(shí)代的全面開啟，無論移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)還是移動(dòng)終端都將得到全面提升，移動(dòng)圖書館的應(yīng)用也將變得更為廣泛。下一步將在系統(tǒng)運(yùn)行性能、用戶交互設(shè)計(jì)方面作進(jìn)一步的完善。

參考文獻(xiàn)：

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