試論Android平臺的軟件自動化監(jiān)控工具的設(shè)計(jì)開發(fā)

張小波++龔?fù)?/p>

摘要：眾所周知，Android系統(tǒng)是Google公司在2008年推出的，它是以Linux為基礎(chǔ)的半開源操作系統(tǒng)，主要運(yùn)用于便捷的移動設(shè)備，如手機(jī)、平板以及GPS等通信設(shè)備上。目前已經(jīng)從 Android1.0版本更新推出到5.0 版本，操作的流暢度越來越高，各種硬件設(shè)備以及穩(wěn)定性能也在不斷提高。此外，Android平臺具有開放性的顯著特點(diǎn)，開放性有利于積累更多的人氣，可以使其吸引更多的移動終端廠商與開發(fā)商，隨著應(yīng)用軟件與消費(fèi)者的不斷增加，使得很多設(shè)備商都積極投入到Android手機(jī)軟件的開發(fā)中。該文主要研究基于 Android平臺的軟件自動化監(jiān)控工具的設(shè)計(jì)與開發(fā)，通過介紹 Android 開發(fā)平臺，并探討軟件需求和軟件實(shí)現(xiàn)的方法，最終完成軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)，以滿足自動化監(jiān)控工具的需求。

關(guān)鍵詞：Android平臺；軟件自動化；監(jiān)控工具

中圖分類號：Tp311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）22-0083-02

1 概述

隨著信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，近幾年，智能手機(jī)越來越受到人們的歡迎與喜愛，在眾多類型不同的智能手機(jī)系統(tǒng)中，Android系統(tǒng)憑借其開半源以及開放性的特殊優(yōu)勢，加上Android系統(tǒng)本身應(yīng)用軟件的不斷開發(fā)與優(yōu)化更新，使得其在短時間內(nèi)快速占領(lǐng)市場。隨著Android系統(tǒng)智能手機(jī)設(shè)備的不斷優(yōu)化、完善以及更新，使得越來越多的開發(fā)商不斷加入到 Android 系統(tǒng)手機(jī)游戲以及手機(jī)APP的開發(fā)當(dāng)中。

2 基于Android系統(tǒng)的自動化監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)

2.1 對自動化監(jiān)控軟件需求的分析

在Android平臺的軟件自動化監(jiān)控工具的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中，需要對軟件需求進(jìn)行分析，為其提供監(jiān)控對象與監(jiān)控記錄的各種數(shù)據(jù)，并在后臺做好記錄數(shù)據(jù)的工作。由于采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，是需要待測的應(yīng)用軟件進(jìn)入前臺的顯示操作時才可以保證，因?yàn)锳ndroid 系統(tǒng)本身的原因，非前臺的顯示操作均處在掛起的階段，這樣就很有可能釋放出一些內(nèi)存，然而，后臺顯示被占用內(nèi)存是沒有運(yùn)行的，因此，需要記錄下運(yùn)行狀態(tài)中顯示的相關(guān)數(shù)據(jù)，才可以準(zhǔn)確地反映出軟件的各種信息[1]。 在Android平臺的軟件自動化監(jiān)控工具的設(shè)計(jì)與開發(fā)中，需要采集各種各樣的信息，才可以準(zhǔn)確判斷出待測軟件的主要性能，此外，而且還要兼顧到滿足當(dāng)下所有 Android 版本的手機(jī)系統(tǒng)。我們可以先來畫出這個自動化監(jiān)控軟件的工作流程，如下圖1所示。

圖1 自動化監(jiān)控軟件工作流程圖

2.2 需要采集的數(shù)據(jù)及方法

因?yàn)锳ndroid是以Linux為基礎(chǔ)的半開源操作系統(tǒng)，所以采集數(shù)據(jù)的方式一般都是通過讀取系統(tǒng)的文件信息來進(jìn)行的。檢驗(yàn)應(yīng)用軟件在智能手機(jī)里的運(yùn)行狀況，一般可以從下面5個方面著手：

1）獲取內(nèi)存信息

在智能手機(jī)中，需要記錄的內(nèi)存信息主要包括：總內(nèi)存、剩余內(nèi)存、待測軟件占用內(nèi)存。其中手機(jī)總內(nèi)存可由讀取/proc/meminfol來得到；剩余內(nèi)存可由 Android 系統(tǒng)所提供的接口函數(shù)來獲??；由于在Android 系統(tǒng)里面的運(yùn)行的軟件都具有既獨(dú)立又共享的特點(diǎn)，使得待測軟件占用內(nèi)存情況相對來說很復(fù)雜。一般情況下，Android 系統(tǒng)2.2以上的版本可以通過提供的接口函數(shù)來獲得內(nèi)存大小，而Android 系統(tǒng)2.2以下版本的內(nèi)存可通過讀取系統(tǒng)文件來獲取[2]。

2）CPU的使用情況

CPU的使用情況分為兩種：一是智能手機(jī)里面所有進(jìn)程的使用情況，二是待測軟件的使用情況。在智能手機(jī)Android系統(tǒng)的文件里面，CPU包含著大量的信息，需要通過采集不同時間段的系統(tǒng)文件信息來實(shí)現(xiàn)。

3）CPU的使用時間

一般情況下，CPU的使用率只能反映某一瞬間進(jìn)程對CPU資源的使用情況，需要在一定的時間段內(nèi)，進(jìn)程中所占用CPU的總時間才可以反映待測軟件所占內(nèi)存的大小，在智能手機(jī)Android 系統(tǒng)文件里，有兩種進(jìn)程占用時間的情況，即utime（用戶態(tài)運(yùn)行時間）和stime（核心態(tài)運(yùn)行時間），utime與stime運(yùn)行時間的總和就是待測軟件所占用CPU總時間的大小。

4）智能手機(jī)流量的大小

使用過智能手機(jī)的人都知道，智能手機(jī)的流量的大小可以分為兩種，即Wi-Fi流量與GPRS流量，其中Wi-Fi流量一般都的免費(fèi)的，而GPRS流量是要扣費(fèi)的，因此，Android平臺的軟件自動化監(jiān)控工具的設(shè)計(jì)需要獲取的數(shù)據(jù)就是 GPRS流量的使用情況。對待測軟件流量的獲取，既要了解上傳流量與下載流量，又要知道智能手機(jī)自身所有上傳與下載的總流量。通過對比這兩組流量的使用情況，不但可以判斷待測軟件是否出現(xiàn)惡意上傳的問題，還能分析手機(jī)自身是否存在沒有提醒用戶而產(chǎn)生流量的通信[3]。通常情況下，通過讀取/proc/net/dev系統(tǒng)文件就可以獲得當(dāng)前的全部流量信息。而待測流量信息的獲取，如果智能手機(jī)是在 Android2.2版本之后的，就可以通過接口函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。然而，Android平臺的軟件自動化監(jiān)控工具的設(shè)計(jì)開發(fā)目的是為了滿足市場上所有智能手機(jī)的Android版本，因此，還是通過采取讀取系統(tǒng)文件的方法來對信息進(jìn)行采集。在這種方式下，進(jìn)程需要分兩個文件，一個是上傳流量的使用大小，另一個是下載流量的使用大小。

5）智能手機(jī)的電量使用情況

對于獲取電量使用情況的信息，也需要通過讀取系統(tǒng)文件來實(shí)現(xiàn)，通過采集/sys/class/powersupply/battary系統(tǒng)文件里的信息數(shù)據(jù)，可以獲得當(dāng)下智能手機(jī)電池剩余電量的百分比情況，此外，還能讀到在智能手機(jī)充電狀態(tài)下，當(dāng)前電池的溫度等相關(guān)信息。

2.3 自動化監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn)及測試結(jié)果

把獲取的全部所需數(shù)據(jù)信息，通過寫成模塊化的類來進(jìn)行調(diào)用，如此一來，只需在用戶界面相應(yīng)地做一些設(shè)置，就可以使用自動化監(jiān)控工具相關(guān)功能?；贏ndroid平臺的軟件自動化監(jiān)控工具設(shè)計(jì)所使用的是Android系統(tǒng)的一般工具界面。自動化監(jiān)控工具一共有“首頁”、“程序”、“設(shè)置”以及“關(guān)于”四個界面。其中，“首頁”界面具有自動刷新基本信息的功能；“程序”界面可以顯示當(dāng)下所運(yùn)行的全部程序列表；在“程序”界面可以對待監(jiān)控的軟件進(jìn)行選擇；最后，在“設(shè)置”界面進(jìn)行一些相關(guān)設(shè)置即可開始對待測軟件進(jìn)行自動化監(jiān)控[4]。

通過使用自動化監(jiān)控工具來對某個智能手機(jī) Android 軟件進(jìn)行監(jiān)控，在對待測軟件進(jìn)行一段時間的運(yùn)用之后，后臺也同時記錄下了這段時間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后用相關(guān)工具查看這些數(shù)據(jù)，便可獲得這款自動化監(jiān)控軟件在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，Android平臺的軟件自動化監(jiān)控軟件在運(yùn)行過程中沒有出現(xiàn)流量消耗的情況，雖然占用的內(nèi)存空間有點(diǎn)大，但是所占用的CPU資源比較較少。

3 總結(jié)

綜上所述，在基于Android系統(tǒng)的自動化監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)過程中，需要分析自動化監(jiān)控軟件的需求情況，此外，還分別對所需采集的五種信息及方法進(jìn)行分析，這五種信息為：獲取內(nèi)存信息、CPU的使用情況、CPU的使用時間、智能手機(jī)流量的大小以及智能手機(jī)的電量使用情況。最終軟件的實(shí)現(xiàn)及測試結(jié)果表明，Android平臺的自動化監(jiān)控工具運(yùn)行過程中沒有出現(xiàn)流量消耗的情況，雖然占用的內(nèi)存空間有點(diǎn)大，但是所占用的CPU資源比較較少，在監(jiān)控分析 Android 軟件工作中可以起到很大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊怡君， 黃大慶. Android手機(jī)自動化性能測試工具的研究與開發(fā)[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用， 2013， 9（11）： 57-59.

[2] 惠曉威， 王克. 移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件， 2014， 7（1）： 106-107.

[3] 林瑞杰， 曾晨曦， 傅蓉蓉. Android操作系統(tǒng)兼容性測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 現(xiàn)代電信科技， 2014， 4（6）： 96-97.

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