基于android的手機(jī)系統(tǒng)助手軟件的實(shí)現(xiàn)——文獻(xiàn)綜述

1、基于 Android 的手機(jī)系統(tǒng)助手軟件的實(shí)現(xiàn)1. 引言隨著手機(jī)的普及以及手機(jī)應(yīng)用的深入人心， 近幾年“智能手機(jī)” 成為了人們 關(guān)注的話(huà)題。在現(xiàn)今這個(gè)智能手機(jī)系統(tǒng)群雄紛爭(zhēng)的時(shí)候，2008年Google推出了一款名為 Android 的開(kāi)源智能手機(jī)操作系統(tǒng)。 Android 憑借其開(kāi)放性和良好的人 機(jī)界面，受到廣大手機(jī)生產(chǎn)商的重視。Android 是基于 Linux 平臺(tái)的開(kāi)源手機(jī)操作系統(tǒng)的名稱(chēng)， 該平臺(tái)由操作系統(tǒng)、 中間件、用戶(hù)界面和應(yīng)用軟件組成， 而且不存在任何以往阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專(zhuān) 有權(quán)障礙，號(hào)稱(chēng)是首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開(kāi)放和完整的移動(dòng)軟件。 1從 Android 的從業(yè)角度分析， A

2、ndroid 的開(kāi)發(fā)概括為兩類(lèi)：一是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)， 包括低層 linux 內(nèi)核的裁剪和擴(kuò)展，硬件驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)移植等，從業(yè)人員主 要工作在硬件廠(chǎng)商的公司里：而是應(yīng)用開(kāi)發(fā)，主要包括游戲開(kāi)發(fā)、 Android 互聯(lián) 網(wǎng)客戶(hù)端開(kāi)發(fā)和工具軟件開(kāi)發(fā)等。隨著用戶(hù)群體的不斷壯大， Android 系統(tǒng)有望 成為手機(jī)操作系統(tǒng)的“ Win dows ”所以An droid應(yīng)用開(kāi)發(fā)應(yīng)用需求將非常大。22. 研究背景2.1 Android 的前世今生Android 平臺(tái)是開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟為創(chuàng)造一代更好的移動(dòng)電話(huà)而合作開(kāi)發(fā)的產(chǎn) 品。該聯(lián)盟由谷歌領(lǐng)導(dǎo)，成員包括移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商，手機(jī)設(shè)備制造商，元件制造商， 軟件解決方案和平臺(tái)供應(yīng)商

3、以及銷(xiāo)售商。 從軟件開(kāi)發(fā)的角度， 機(jī)器人立足于開(kāi)源 世界。市場(chǎng)上第一款基于An droid系統(tǒng)的手機(jī)G1由HTC制造并供應(yīng)給T - Mobile 用于銷(xiāo)售。然而，該設(shè)備從放出風(fēng)聲到真正發(fā)布，用了大概一年的時(shí)間，因?yàn)榘l(fā) 布的 sdk 補(bǔ)丁累計(jì)了一年才使唯一的軟件開(kāi)發(fā)工具變得可用。隨著 G1 發(fā)布日期 的臨近，An droid團(tuán)隊(duì)發(fā)布了 SDK1.0，為新的平臺(tái)而設(shè)計(jì)的應(yīng)用也開(kāi)始浮出水面。為了鼓勵(lì)創(chuàng)新，谷歌贊助了兩輪 “ An droid開(kāi)發(fā)者挑戰(zhàn)大賽”，并提供了數(shù)百 萬(wàn)美元的獎(jiǎng)勵(lì)。在 G1 發(fā)布后的幾個(gè)月，谷歌發(fā)布了 Android 市場(chǎng)，它允許用戶(hù) 直接在自己的手機(jī)上瀏覽和下載應(yīng)用程序。大約過(guò)

4、了 18個(gè)月，一個(gè)新的移動(dòng)平基于An droid的手機(jī)系統(tǒng)助手軟件的實(shí)現(xiàn)臺(tái)進(jìn)入了公眾的視野。32.2 An droid 簡(jiǎn)介An droid是基于Lin ux內(nèi)核的軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，早期由Google開(kāi)發(fā)，后 由開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟 Open Handset Allianee開(kāi)發(fā)。它采用了軟件堆層 software stack, 又名以軟件疊層的架構(gòu)，主要分為三部分。低層以L(fǎng)inux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，只提供基本功能；其他的應(yīng)用軟件則由各公司自行開(kāi)發(fā)，以Java作為編寫(xiě)程序的一部分。另外，為了推廣此技術(shù)，Google和其它幾十個(gè)手機(jī)公司建立了開(kāi)放手機(jī) 聯(lián)盟。An droid在未公開(kāi)之前常被傳聞為 Goo

5、gle電話(huà)或gPho na大多傳聞?wù)J為 Google開(kāi)發(fā)的是自己的手機(jī)電話(huà)產(chǎn)品，而不是一套軟件平臺(tái)。到了 2010年1月， Google開(kāi)始發(fā)表自家品牌手機(jī)電話(huà)的 Nexus One,2.3 An droid 開(kāi)發(fā)工具An droid的上層應(yīng)用程序是用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的，同時(shí)需要基于 Dalvik虛 擬機(jī)，所以Google公司推薦使用主流的Java繼承開(kāi)發(fā)環(huán)境 Eclipse。有了 Eclipse 還不夠，因?yàn)槭褂肑ava語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，應(yīng)該有由SUN公司提供的Java SDK,其 中包含了 JRE： Java Run time En viro nment。另外，An droid的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)還

6、是 和Java開(kāi)發(fā)有一定區(qū)別，所以還需有一個(gè) Google提供的An droid SDK。2.4 An droid 應(yīng)用程序特點(diǎn)An droid系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)大的智能機(jī)系統(tǒng)，與之相適應(yīng)的硬件也一般具備相對(duì) 較高的性能。總結(jié)起來(lái)，An droid系統(tǒng)上的應(yīng)用程序具有以下一些特點(diǎn)：1. 功能強(qiáng)大。An droid平臺(tái)的設(shè)備一般都具備較強(qiáng)的運(yùn)算能力、存儲(chǔ)空間、 網(wǎng)絡(luò)功能以及各種各樣的傳感器。2. 可復(fù)用性強(qiáng)。An droid的應(yīng)用程序由許多 Activity組成，不同的Activity在 程序中實(shí)現(xiàn)不同的功能模塊。而最令人贊嘆的就是，得益于An droid的良好設(shè)計(jì)， 不同應(yīng)用程序之間的 Activi

7、ty可以實(shí)現(xiàn)共享（可以通過(guò)安全選項(xiàng)進(jìn)行配置）。這 就實(shí)現(xiàn)了良好的復(fù)用性。3.開(kāi)放程度高?！伴_(kāi)放”是An droid的設(shè)計(jì)宗旨之一，開(kāi)發(fā)人員可以自己編 寫(xiě)程序替代系統(tǒng)中原有的程序，甚至連撥號(hào)、短信、主屏幕這樣的核心功能都可 以由第三方開(kāi)發(fā)人員的程序替代。3. An droid上的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)概要3.1 An droid 應(yīng)用程序的組成部分An droid有豐富的功能，是一個(gè)分層的環(huán)境，構(gòu)建在Lin ux內(nèi)核的基礎(chǔ)上，包括豐富的功能。An droid應(yīng)用程序是用Java編程語(yǔ)言編寫(xiě)的，它們?cè)贒alvik虛擬機(jī)中運(yùn)行。 每個(gè)An droid應(yīng)用程序都占用Dalvik VM 的一個(gè)實(shí)例，這個(gè)實(shí)例駐留在

8、一個(gè)由 Linux內(nèi)核管理的進(jìn)程中。An droid應(yīng)用程序是由 An droid體系結(jié)構(gòu)定義的四個(gè)基本組成部分類(lèi)型構(gòu) 成，：1. Activities 活動(dòng)這些都是在臺(tái)式機(jī)媲美獨(dú)立的系統(tǒng)，如辦公應(yīng)用軟件。Activities是實(shí)時(shí)可執(zhí) 行代碼，當(dāng)用戶(hù)或操作系統(tǒng)和運(yùn)行需要時(shí)即被實(shí)體化。他們可以通過(guò)其他 Activities或通過(guò)查詢(xún)或意圖服務(wù)與用戶(hù)交互和請(qǐng)求數(shù)據(jù)。An droid的大多數(shù)可執(zhí)行代碼將執(zhí)行寫(xiě)在一個(gè)活動(dòng)的環(huán)境中。活動(dòng)通常對(duì)應(yīng)顯示屏：每個(gè)活動(dòng)顯示 一個(gè)屏幕給用戶(hù)。當(dāng)它運(yùn)行的不積極，活動(dòng)可以結(jié)束運(yùn)行的系統(tǒng)來(lái)節(jié)省內(nèi)存。2. Services服務(wù)與桌面和服務(wù)器操作系統(tǒng)守護(hù)進(jìn)程相似。服務(wù)組件

9、在后臺(tái)運(yùn)行，直到手機(jī)關(guān) 機(jī)。他們一般不公開(kāi)用戶(hù)界面。MP3播放器是一個(gè)服務(wù)的典型例子，需要一直處理等待處理的的文件，甚至當(dāng) 用戶(hù)已經(jīng)在使用其他應(yīng)用程序。即使沒(méi)有一個(gè)用戶(hù)界面仍然存在，應(yīng)用程序可能 需要實(shí)現(xiàn)服務(wù)來(lái)執(zhí)行。3. Broadcast and Intent Receiver廣播接收機(jī)和意圖這些服務(wù)請(qǐng)求的響應(yīng)另一個(gè)應(yīng)用程序。一個(gè)廣播接收機(jī)響應(yīng)一個(gè)事件。這些廣播可能來(lái)自An droid本身（如電池低），或從任何在系統(tǒng)上運(yùn)行的程序。一項(xiàng) 活動(dòng)或服務(wù)提供了訪(fǎng)問(wèn)其功能的接口是通過(guò)執(zhí)行一個(gè)意圖接收器，一段響應(yīng)數(shù)據(jù)或其他活動(dòng)的服務(wù)要求的可執(zhí)行代碼。廣播接收器會(huì)自動(dòng)地啟動(dòng)應(yīng)用程序來(lái)響應(yīng) 某個(gè)到來(lái)的Int

10、ent，這個(gè)特點(diǎn)使它們成為了事件驅(qū)動(dòng)的程序的最佳選擇。意圖，一個(gè)簡(jiǎn)單的消息傳遞框架。使用 In te nt,可以在系統(tǒng)范圍內(nèi)向目標(biāo)活動(dòng)或 者服務(wù)廣播消息，以說(shuō)明希望執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作的意圖。之后系統(tǒng)就會(huì)確定那些最適 合執(zhí)行動(dòng)作的目標(biāo)。4. Co nte nt providers內(nèi)容提供程序URI （由一個(gè)可共享的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。每一個(gè)內(nèi)容提供器都開(kāi)放一個(gè)唯一公共URI封裝）。例如，當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)出一個(gè)通訊錄數(shù)據(jù)的查詢(xún)，它涉及到一個(gè)URI查詢(xún)的形式：內(nèi)容：/ /聯(lián)系方式/人該操作系統(tǒng)查詢(xún)內(nèi)容提供者給定的 URI，并發(fā)送請(qǐng)求到相應(yīng)的應(yīng)用程序（如果尚 未運(yùn)行，啟動(dòng)應(yīng)用程序）。如果有多個(gè)內(nèi)容提供商請(qǐng)求的 URI登記

11、，系統(tǒng)會(huì)詢(xún)問(wèn) 用戶(hù)哪一個(gè)是想要的。應(yīng)用程序不必使用所有的An droid組件，但是一個(gè)好的應(yīng)用程序會(huì)使用所提 供的機(jī)制，而不是硬編碼重塑功能或引用其他應(yīng)用程序。URI和意向一起讓An droid提供了非常靈活的用戶(hù)環(huán)境。應(yīng)用程序可以很容易地添加，刪除和取代 意圖而URI使其聯(lián)系在一起工作。An droid應(yīng)用程序是連同一個(gè)An droidMa nifest.xml文件一起部署到設(shè)備的。AndroidManifest.xml包含必要的配置信息，以便將它適當(dāng)?shù)匕惭b到設(shè)備。 它包括必需的類(lèi)名和應(yīng)用程序能夠處理的事件類(lèi)型，以及運(yùn)行應(yīng)用程序所需的許 可。例如，如果應(yīng)用程序需要訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)如為了下載一個(gè)文件，

12、那么manifest文件中必須顯式地列出該許可。這種顯式聲明有助于減少惡意應(yīng)用程序損害設(shè)備的 可能性。3.2存儲(chǔ)和返回?cái)?shù)據(jù)An droid提供了很多種類(lèi)的存儲(chǔ)機(jī)制以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在An driod應(yīng)用程序中有幾種不同讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的方法。可以根據(jù)需求選擇。在An droid中，所有的應(yīng)用程序資源對(duì)自身而言是私有的，但是并不是說(shuō)， 其它程序就無(wú)法與之共享數(shù)據(jù)了。在 An droid中，可以通過(guò)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方法 來(lái)使得其他的應(yīng)用程序訪(fǎng)問(wèn)這些私有的數(shù)據(jù)，那就是ContentProvider。除了這一種方法，還有其它的方法也可以使用， 例如Prefrences Files、Databases Network

13、 等。完全可以根據(jù)開(kāi)發(fā)人員的需求來(lái)作選擇。3.3安全模式在An droid中，為了使用應(yīng)用程序更加地安全， An droid增加了安全模型來(lái) 操作資源和數(shù)據(jù)的特征，這是通過(guò)權(quán)限設(shè)置來(lái)決定的。An droid是一個(gè)多進(jìn)程系統(tǒng)，在此之中，每個(gè)應(yīng)用程序都在自己的進(jìn)程中運(yùn)行。 大多數(shù)的應(yīng)用程序之間的 安全模式設(shè)置和標(biāo)準(zhǔn)的Linux系統(tǒng)相一致，例如給各個(gè)應(yīng)用程序分配不同的 UID 93.4 An driod中的安全架構(gòu)An droid安全結(jié)構(gòu)的一個(gè)中心設(shè)計(jì)思想是，在默認(rèn)情況下，沒(méi)有任何應(yīng)用程 序可以對(duì)其他的應(yīng)用程序、其他的用戶(hù)進(jìn)行操作。一個(gè)應(yīng)用程序的進(jìn)程就是一個(gè) 安全的沙盒，它不會(huì)打擾其他的應(yīng)用程序。它

14、所要請(qǐng)求獲得的權(quán)限在安裝時(shí)用戶(hù) 就可以知曉，并且安裝之后程序也無(wú)法改變自己的權(quán)限。103.5 An droid Bin der總結(jié)An droid IPC系統(tǒng)的整個(gè)架構(gòu)如上圖所示，分為4大塊：1. Binder 驅(qū)動(dòng)它是IPC系統(tǒng)的核心。它在Serivce提供者與Service使用者之間傳遞數(shù)據(jù)2. Service提供者(Service Provider)它提供某種服務(wù)。它解析從 Binder驅(qū)動(dòng)發(fā)過(guò)來(lái)的RPC數(shù)據(jù)并且執(zhí)行真正的 動(dòng)作3. Service 管理器(Service Man age)它是一個(gè)特殊的Service提供者。它為其它Service提供者提供Service管理 服務(wù)。4.

15、Service使用者(Service User)它遠(yuǎn)程調(diào)用Service提供者。它生成RPC數(shù)據(jù)并且發(fā)送到Binder驅(qū)動(dòng)。113.6資源和i18n(國(guó)際化)An droid中也提供了應(yīng)用程序資源管理系統(tǒng)，這些資源通常包括圖像，字符 串，以及XML布局文件等等。這些資源在編譯期間會(huì)以不同形式被編譯到應(yīng)用 程序中。例如XML文件會(huì)被編譯成一個(gè)二進(jìn)制代碼，String被壓入一個(gè)更加有效率的存儲(chǔ)表格中。通過(guò)對(duì)不同語(yǔ)種的String資源分別管理，就可以很方便地實(shí) 現(xiàn) i18n。124.總結(jié)An droid市場(chǎng)尚在培育和發(fā)展中，在政策、廠(chǎng)商、消費(fèi)者、開(kāi)發(fā)者的共同努 力下，圍繞著An droid的生態(tài)圈將

16、逐漸成型并進(jìn)入良性循環(huán)階段，對(duì)它關(guān)注得越 早，就越有可能在將來(lái)?yè)尩孟葯C(jī)。6參考文獻(xiàn)1 郭志宏 An droid應(yīng)用開(kāi)發(fā)詳解M.電子工業(yè)出版社.2010.2 楊豐盛.Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)揭秘M.機(jī)械工業(yè)出版社 2010.3 Frank Ableso n.ln troduction to An droid developme ntJ.developerWorks,2009,10(7).4 余志龍，陳昱勛，鄭名杰，陳小鳳，郭秩均 .Google An droid SDK開(kāi)發(fā)范例大全M.人 民郵電出版社.2009. 李寧.Android/OPhone開(kāi)發(fā)完全講義M.中國(guó)水利水電出版社.2010.6 Ed Burnett, Hell o, An droid: In troduci ng Google ' Mobile Developme nt Platform J. PRAGMA TIC BOOKSHELF,2010.7:10-11.7 Rick Rogers, John Lombardo.A ndroid Applicati on Developme ntM.O'