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1、基于Google Android平台的移动开发研究计算机学院网络工程专业姓名：尹艳秋 0743041356指导老师：张靖宇摘要：Android平台是Google推出的新一代智能手机平台。本文深入阐述了Android平台的系统架构、API结构、应用程序类型；分析了Android平台相对其他手机平台的特色之处；并结合实例介绍了Android平台的开发环境配置和编程方法。关键字：GoogleAndroid；移动应用开发1 背景Android平台是Google于2007年11月推出的一种智能手机平台它是一个由操作系统、中间件、用户友好界面和应用软件组成的，全面整合的移动“软件栈”1。自推出以来，And
2、roid受到了业界的广泛关注。目前Google Android平台的SDK已经推出了第二版。我们可以利用SDK中所提供的工具。开始为未来的Android平台手机进行应用开发。本文就将讨论Android平台的架构和应用开发的基本方法。2 Android平台架构分析21 Android平台的组成分析 Android不仅是一种操作系统它更是一个开源的体系架构。Android平台大量应用了开源社区的成果，并将其针对移动设备进行了优化。它包含以下重要功能特性：经过Google剪裁和调优的Linux Kernel经过Google修改的Java虚拟机Dalvik VM 大量立即可用的类库和应用软件。例如浏览
3、器WebKit。数据库SqLiteGoogle已开发好的大量现成的应用软件并可直接使用很多Google的在线服务 基于Eclipse的完整开发环境 优化过的2D和3D图形系统多媒体方面对常见的音频、视频和图片格式提供支持支持GSM，蓝牙，EDGE。3G，WiFi，摄像头，GPS22 Android的架构 Android平台的架构从上到下包含了五个部分2：应用程序、应用框架、开发库、Android运行时环境以及Linux内核。 应用程序：Android将包含一套核心应用程序，其中包括EMail客户端,短信程序,日历，地图，浏览器，通讯录等等。所有的应用程序都是由Java语言完成的。 应用程序框架
4、：开发人员可以跟核心应用一样，拥有访问框架APIs的全部权限。该应用框架包括了一套可视化对象。一个资源管理器，一个消息管理器,一个活动管理器以及可以通过协议来分享的数据。 开发库：Android包含一套CC+开发库，主要包括：libc、Media Framework、Webl(it、SGL、OpenGL ES、FreeType、SQLite等。它们被用于Android系统的各种组件中。这些功能通过Android应用框架展现给开发人员。 Android运行时环境：每一个Android应用运行在自己的进程里使用该应用自己的Dalvik虚拟机实例。Dalvik可以让一个设备高效的运行很多个VM。Da
5、lvik虚拟机执行Dalvik Executable(dex)格式的文件该格式的文件经过优化。占用很小的内存。通过名为”dx”的工具可以将Java编译器生成的class格式转换为dex格式。 (51 Linux内核：Android基于Linux 26内核来提供系统的核心服务，如安全机制，内存管理。进程管理，网络堆栈和驱动模型。内核还作为硬件和其余的软件应用之间的一个抽象层。 从总体架构中看Android相比其他平台显示出了自身的特点，如集成了WebKit浏览器、Dalvik虚拟机等模块。这些模块的应用也成了Android的焦点开发者可以充分利用Androd提供的这些模块的接口。开发出更具有特色
6、的应用程序。23 Android的API Android的APl主要包含了这几个部分：Views、Intents、Activity、Permmsiom、Resource Types、Services、Notifications、Content-Providers以及XML支持。比较重要的如Views用于提供界面设计的接口；Services提供了运行在后台的服务；Content-Providers定义了一组系统级的数据库：Notifications为用户提供提醒功能的API等。这些都可以通过SDK附带的文档查询到。3 Android应用程序类型分析Android上的应用程序可以分成四种主要类型：
7、活动、服务、接收器和ContentPmvider。31 活动(Activity) 活动是最常用的Android应用程序形式。活动在一个称为视图的类的帮助下为应用程序提供Ul。视图类实现各种UI元素。比如文本框、标签、按钮和计算平台上常见的其他UI元素一个应用程序可以包含一个或多个活动。这些活动通常与应用程序中的屏幕形成一对一关系。应用程序通过调用startActivity()或startSubAetivity()方法从一个活动转移到另一个活动。如果应用程序只需”切换”到新的活动，就应该使用前一个方法。如果需要异步的调用，响应模式。就使用后一个方法。在这两种情况下，都需要通过方法的参数传递一个I
8、ntent。由操作系统负责决定哪个活动最适合满足指定的Intent。Intent是Google在Android体系结构中引人的一种新颖的设计元素。Intent是一种构造应用程序可以通过它发出请求。例如：”Wanted：An applicafion to help me display this image”。应用程序可以按照相似或互补的方式进行注册IntentFiher表明它们有能力或有兴趣执行各种请求或Intent。32视图(View)Android活动通过视图显示UI元素。视图采用以下布局设计之一：LinearVertical。LinearHorizontal，Relative，Table
9、。选择一种布局之后就可以用各个视图显示UI。视图元素由熟悉的UI元素组成，包括：Button，FAitText，CheckBox，Radio Button。List。Grid。DatePicker，TimePicker等。视图是在一个XML文件中定义的。每个元素有一个或多个属于Android命名空间的属性33服务(Service)和接收器(Reciever) 与其他多任务计算环境一样Android可以”在后台”运行着一些应用程序。Android把这种应用程序称为”服务”。服务是没有UI的Android应用程序。接收器是一个应用程序组件，它接收请求并处理intent。与服务一样。接收器在一般情况
10、下也没有UI元素。接收器通常在AndroidManifesLxml文件中注册。34通过ContentProvider进行数据管理ContentProvider是Android的数据存储抽象机制。ContentProvider对数据存储的访问方法进行抽象，在许多方面起到数据库服务器的作用。对数据存储中数据的读写操作应该通过适当的ContentProvider传递而不是直接访问文件或数据库。4 Android的开发环境配置Android的应用开发通常使用Google提供的Android SDK中的工具集。包括编译器、资源编译器、调试器和模拟器，并使用Eclipse加上Android Develop
11、er Tools插件作为集成开发环境。要通过Android SDK中提供的代码和工具进行Android应用程序的开发需要一个合适的用于开发的计算机和合适的开发环境。作为开源的手机平台，Android SDK不仅可以支持微软的XP和Vista系统也可以支持Linux操作系统(Ubuntu Linux) 和Mac 0S 104以上版本。Android的主要开发工具是Echpse (必须是32或33)，加上Andmid在Eclipse中的开发工具插件(ADT)。该插件是一个专门为Android定制的插件，该插件集成了对Android工程和工具的支持它包含了大量功能强大的扩展。使得创建、运行、调试An
12、droid程序更加简单便捷。开发环境建立如下：首先。必须从Google下载AndroidSDK。并将其解压至合适的地方。将目录.tools加入系统环境变量中。其次，下载Eclipse并安装Eclipse插件，先启运Eclipse，选择帮助一软件升级一寻找并安装。然后在弹出的窗口中，选择” 寻找新的功能安装“再点下一步再点击新的远程站点，输入站点名。并进入下一步安装ADT。这样，开发环境就配置完成。有了基本的系统支持和开发工具就可以在此基础上开发自己的Android应用程序。5 Android应用开发实例 在完成了开发环境的配置后要开发运行于Android的程序是非常方便的。通常开发一个Andr
13、oid程序的流程如下：创建项目；通过XMLLayout更新用户界面；运行程序；调试程序。这些都可以在Eclipse+ADT的界面中完成。我们以一个简单的音频播放器为例说明一下开发过程。程序的主要功能是播放本地上指定的音频文件使用Java开发。首先通过Eclipse的FdeNewProject菜单刨建“AndroidProject”项目。然后在新Android项目对话框中添加项目的详细信息。完成后向导会自动替我们生成程序的框架，在此基础上我们可以通过修改自动生成代码模板来实现自己的功能。Android内置支持多种多媒体文件播放。程序中先定义一个MediaPLyer对象mp然后通过调用MediaP
14、layer的SetData-Souce(path)方法提取本地上的音频文件path为音频文件的绝对路径然后通过setAudioStream(AudioSystem.STREAM MUSIC)方法设置流媒体类型，完成准备工作。同时通过xml对界面进行设计在其中放置几个按钮分别代表play，pause，stop，reset，代码如下所示：图1 简单的android音乐播放器图l为程序界面。在此基础上分别对这些按钮进行事件监听，通过调用mpPrepare()和mpStart()开始播放；分别调用mpPause()、mpStop()和mPReset()进行歌曲的暂停，停止和重置。6 展望 Androi
15、d的诞生不仅具有它固有的时代背景更带来了新的手机操作系统的革命。Android不仅是一种操作系统。它更是一个开源的平台，Google集合34家包括高通摩托罗拉，三星，HTC等来自诸多领域的领先技术和无线公司组成“开放手机联盟”(0HA)，共同努力开发Android平台。在国内，中国移动已经加入OHA并已成为第一家在中国运营Android手机的公司。android在中国的前景十分广阔，首先是有成熟的消费者，在国内，android社区十分红火，这些社区为android在中国的普及做了很好的推广作用。国内厂商和运营商也纷纷加入了android阵营，包括中国移动，中国联通，中兴通讯，华为通讯，联想等大企业，同时不仅仅局限于手机，国内厂家也陆续推出了采用android系统的MID产品，比较著名的包括由Rockchip和蓝魔推出的同时具备高清播放和智能系统的音悦汇W7和2010年推出的原道N5，我们可以预见android也将会被广泛应用在
