（系统工程专业论文）基于Symbian和Java+EE平台的手机侦查工具开发.pdf

摘要 3 g 时代即将到来，给移动商务开发市场带来了巨大的发展机遇。然而，目 前国内移动开发主要限于游戏方面，移动商务应用开发还处于起步阶段。 本文从中国手机的发展史引出了智能手机的概念，然后对智能手机的4 种 主流操作系统和开发平台进行了介绍，并分析了它们各自的优劣。然后根据手 机侦查工具的特定需要对各种平台的开发技术进行了深入的分析和比较，总结 得出了s y m b i a n 开发平台给手机侦查工具系统开发所带来的各种优势。 本文对服务器端j a v ae e 平台进行了介绍，并和其他服务器端开发平台进行 比较了综合比较分析。结合作者实际开发经验，深入地研究和讨论了j a v ae e 平台的各种关键技术及其优势。 本文对s y m b i a n 平台和j a v ae e 平台二者的结合点进行了深入的解析，提出 了一个将两个平台进行整合切实可行的方案，并运用到手机侦查工具系统开发 中，对手机侦查系统的整体构架设计思路进行了透彻的分析，深入地讨论了各 种关键功能在s y m b i a n 平台和j a v ae e 平台下的实现方式。 关键词： s y m b i a m j a v ae e ：智能手机 a b s t r a c t t h ea g eo ft h e3 gi sa p p r o a c h i n ga n di tb r i n g sh u g ed e v e l o p m e n to p p o r t u n i t i e s t ot h em o b i l eb u s i n e s sd e v e l o p m e n tm a r k e t h o w e v e r , t h ec u r r e n td o m e s t i cm o b i l e d e v e l o p m e n ti sm a i n l yl i m i t e db yt h eg a m ed e v e l o p m e n t ，a n dt h em o b i l eb u s i n e s s a p p l i c a t i o ni ss t i l li nt h eb e g i n n i n gs t a g e t h i sp a p e rg i v e su st h ec o n c e p to fi n t e l l i g e n c ep h o n eb yt h er e v i e wo ft h e h i s t o r yo fm o b i l ei nc h i n a ，t h e ni n t r o d u c e sf o u re s s e n t i a lo sa n dd e v e l o p m e n t p l a t f o r m s ，a n da n a l y z e st h e i rr e s p e c t i v es t r e n g t h sa n dw e a k n e s s e s a c c o r d i n gt o p a r t i c u l a rd e m a n do ft h ep h o n es p yt o o la n d t h ei n - d e p t ha n a l y s i sa n d c o m p a r i s o no f v a r i o u sd e v e l o p m e n tp l a t f o r m s ，i ts u m m a r i z e st h e a d v a n t a g e so ft h es y m b i a n p l a t f o r m t h i sp a p e rp r o c e e d e dt oj a v ae es e r v e r - s i d ep l a t f o r mw a si n t r o d u c e d ，a n do t h e r s e r v e ra n dd e v e l o p m e n tp l a t f o r mf o ram o r ec o m p r e h e n s i v ec o m p a r a t i v ea n a l y s i s w i t ha u t h o r a c t u a ld e v e l o p m e n te x p e r i e n c ea n d i n d e p t hs t u d ya n dd i s c u s s i o no ft h e j a v ae ep l a t f o r mf o r t h ek e yt e c h n o l o g ya n di t sa d v a n t a g e s t h i sp a p e rf o c u s e so nt h ec o m b i n a t i o no ft h es y m b i a np l a t f o r ma n dt h ej a v ae e p l a t f o r ma n dp r e s e n t sap r a c t i c a lp r o g r a mo nt w op l a t f o r mi n t e g r a t i o nt o t h e d e v e l o p m e n to fam o b i l es p yt o o ls y s t e m s u b s e q u e n t l y , i ta n a l y z e sd e d p l yt h e a r c h i t e c t u r eo ft h em o b i l es p yt o o ls y s t e ma n dd i s c u s s e st h ev a r i o u sk e yf u n c t i o n si n t h er e a l i z a t i o nu n d e rt h es y m b i a np l a t f o r ma n dt h ej a v ae e p l a t f o r m k e yw o r d s ：s y m b i a n ；j a v ae e ；i n t e l l i g e n tm o b i l e 厦门大学学位论文原创性声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人 在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标 明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。 声明人( 签名) ： 捆磊 1 年1 月形日 厦门大学学位论文著作权使用声明 本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大学有权保 留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版，有权将学位论 文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅，有权将学位 论文的内容编入有关数据库进行检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。 保密的学位论文在解密后适用本规定。 本学位论文属于 1 保密() ，在。年解密后适用本授权书。 2 不保密( 叫 ( 请在以上相应括号内打“ ) 作者签名： 月砭 日期： 年 7 月以日 翩戤：珈叶嗽卅年7 月7 日 基于s y m b i a n 和j a v a e e 平台的手机侦查工具开发 1 1 中国手机发展史 第一章绪论 自1 8 7 6 年贝尔发明电话以来，历经长达一个多世纪的发展，电话通讯服务 已走进了千家万户，成为国家经济建设、社会生活和人们信息交流所不可或缺 的重要通讯工具。最近二十年，电话通讯技术和业务发生了巨大变化，通信方 式由固定方式转向移动方式，移动电话由此而生。 中国手机发展历程大致可以分为模拟手机时代、g s m 时代、2 5 g 时代和 3 g 时代。 1 1 1 模拟手机时代( 1 9 8 7 - 2 0 0 1 ) 中国的模拟手机时代，大至可认为自1 9 8 7 年中国移动通信集团公司开始运 营9 0 0 m h z 模拟移动电话业务算始，至2 0 0 1 年6 月3 0 日中国移动通信集 团公司完全停止模拟移动电话网的国际、国内漫游业务。 模拟移动电话系统主要采用模拟和频分多址( f i ) m a ) 技术，属于第一代 移动通信技术。原电话号码中，号码以“9 字头的手机都属模拟网。模拟蜂窝 移动电话通过电波传输模拟人讲话声音的高低起伏信号，因此该通信方式被称 为“模拟方式 。模拟移动电话系统的质量完全可以与固定电话媲美，使通话双 方能够清晰地听出对方的声音。但模拟移动通信与数字移动通信相比仍存在以 下不足： ( 1 ) 保密性较差，极易被并机盗打； ( 2 ) 只能实现话音业务，无法提供丰富多彩的增值业务； ( 3 ) 网络覆盖范围小且漫游功能差； ( 4 ) 模拟手机体积大、重量沉、样式陈旧，加之手机供应商早已停止生产模 拟手机，使模拟手机的维修与更新受到严重制约。 因而，中国移动通信集团公司于2 0 0 1 年1 2 月3 1 日后关闭模拟移动电话网， 停止经营模拟移动电话业务。2 0 世纪8 0 年代，全球移动电话业务发展非常迅 猛。8 0 年代后期，全球使用无线电话终端的用户数年增长率为4 0 ，远远超过 第一章绪论 同期有线电话用户的年增长率。在9 0 年代前几年中，无线寻呼用户的年增长率 达3 0 一4 0 ，无绳电话用户的年增长率为3 0 左右，而移动电话用户的年增长 率则高达4 0 5 0 。移动电话已由模拟转向数字发展，包括g s m 和c d m a 制 式的数字移动电话正在世界范围内高速发展。 摩托罗拉是最早进入中国手机市场的，它曾经以绝对的优势垄断了中国的 手机市场。处于模拟手机时代的手机大部分都是摩托罗拉公司的产品，代表产 品为摩托罗拉8 9 0 0 俗称“大哥大。 模拟移动电话时代手机的功能往往仅仅只是局限于通话功能，而且受到技 术、材料等各方面的限制，款式上相当单一，缺乏变化，可称为手机的史前时 代。 1 1 26 s n 时代 中国的g s m 数字网大概可以从1 9 9 4 年在中国建成第一个g s m 通讯网络开 始，2 0 0 1 年的模拟网转网，g s m 数字网全面取代模拟和g s m 两网并存的格局， 发展至今。现在在我国广泛使用的g s m 技术采用窄带的t d m a ，允许在一个 射频( 即“蜂窝”) 同时进行8 组通话。g s m 数字网也具有较强的保密性和抗干 扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大、频率资源利用率高、接口开放、 功能强大等优点。在模拟手机时代，没人能和摩托罗拉公司抗衡，8 9 0 0 、9 9 0 0 手机被称为“大哥大，一度成为中国手机的代名词。到了g s m 时代后，各大 手机厂家看好这一新的机会，争相拓展在这一市场上的份额，摩托罗拉不肯舍 弃已有的地盘抱死了模拟网络，以至没能及时调整市场战略，其主导地位迅速 下滑。与此同时，诺基亚、爱立信等厂商后来居上，并据市场前三甲。 1 1 32 5 g 时代 目前已经进行商业应用的2 5 g 移动通信技术是从2 g 迈向3 g 的衔接性技 术n 1 ，由于3 g 是个相当浩大的工程，所牵扯的层面多且复杂，要从目前的2 g 迈向3 g 不可能一蹴而就，介于2 g 和3 g 之间的2 5 g 应运而生。h s c s d 、g p r s 、 w a p 、e d g e 、蓝牙( b l u e t o o t h ) 、e p o c 等技术都属2 5 g 技术。现有支持数字 业务的手机基本上都是采用2 5 g 技术。 2 基于s y m b i a n 和j a v ae e 平台的手机侦查工具开发 1 1 43 g 时代 3 g 是指第三代移动通信技术晗1 将无线通信与国际互联网等多媒体通信 结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频形式，提供网页浏 览、电话会议、电子商务信息服务。无线网络必须能够支持不同的数据传输速 度，亦即在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2 m b p s 、3 8 4 k b p s 以 及1 4 4 k b p s 的传输速度啪。识别3 g 手机最直观的方式就是看手机有否前置摄像 头。 事实上，手机发展的历史不仅代表着科技的进步，同时也是人类文明发展 的见证，从模拟到g s m 、从g s m 到g p r s 、从单频到双频、从英文菜单到中 文输入、从语音到短信手机发展的速度与日剧增。在手机历史上，特别是 中国手机史上起着分界点的作用，每一项新技术的采用，都对手机的发展起着 巨大的推动作用。 1 2 智能手机综述 1 2 1 智能手机定义 智能手机是指采用开放式操作系统、第三方可根据操作系统提供的应用编 程接口为手机开发各种扩展应用和提供各种扩展硬件的手机晦1 。通俗定义即一 个简单的“掌上电脑+ 手机= 智能手机口1 。从广义而言，智能手机除了具备 手机的通话功能外，还具备了p d a 的大部分功能，特别是个人信息管理以及基 于无线数据通信的浏览器和电子邮件功能口1 。智能手机为用户提供了足够的屏 幕尺寸和带宽，既便于携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台，许 多增值业务成为可能，如：股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、 音乐图片下载等等。融合3 c ( c o m p u t e r 、c o m m u n i c a t i o n 、c o m s u m e r ) 的智能 手机必将成为未来手机发展的新方向。 是否采用嵌入式操作系统并支持第三方软件安装应用是智能手机与普通手 机两大区分点口1 。 1 2 2 智能手机必备条件 智能手机必备如下4 个条件： 3 第一章绪论 ( 1 ) 具备普通手机的全部功能，能够进行正常的通话，发短信等手机基本功能。 ( 2 ) 具备无线接入互联网的能力，即需要支持g s m 网络下的g p r s 或者c d m a 网络下的c d m a1 x 或者3 g 网络。 ( 3 ) 具备p d a 的功能，包括p i m ( 个人信息管理) 、日程记事、任务安排、多 媒体应用、浏览网页等。 ( 4 ) 具有开放性的操作系统，允许用户安装更多的应用程序，扩充其功能。 1 2 3 智能手机发展前景 手机迅猛发展，市场竞争日益激烈，手机厂商意识到不能再以降价或价格 优势来获得更多的市场份额，纷纷转向高端领域，以寻找手机发展的制高点来 获得更高的市场利润；技术更新同时加速了手机市场的转向，智能手机便由此 应运而生，且市场潜力巨大。智能手机已成为未来手机发展的新方向，中国智 能手机的市场形势正逐渐展露出来陷1 。 截止到2 0 0 5 年5 月，共有1 8 家手机厂商在市场上发布了智能手机，涉及 市面上受消费者关注的智能手机类型累计多达4 3 款。同时，由于智能手机可支 持足够的带宽、软件运行、内容服务及增值业务开发等，使得智能手机的市场 发展极为迅速。 据z d c 互联网调研结果显示，从2 0 0 4 年6 月至2 0 0 5 年5 月的智能手机市 场走势来看，智能手机比例由2 0 0 4 年6 月份的1 3 个百分点上升到2 0 0 5 年5 月份的1 4 5 个百分点，同时由于市场需求及产能的增大，上升态势将仍持续不 断。 1 3 智能手机操作系统 1 3 1 简介 智能手机操作系统主要有以下几种：s y m b i a n 公司的s y m b i a no s 、微软的 w i n d o w sm o b i l e 、以及p a l m 和l i n u x 等，基本上都是由原来的掌上电脑操作 系统发展而来。 应用软件方面，由于s y m b i a n 操作系统的手机在整个智能手机市场份额最 4 基于s y m b i a n 和j a v ae e 平台的手机侦查工具开发 大，因而基于s y m b i a n 操作系统的软件也非常丰富。w i n d o w sm o b i l e 相应较少， l i n u x 和p a l m 对应的软件非常少见。在中国，采用s y m b i a n 操作系统的手机多 为诺基亚生产，采用w i n d o w sm o b i l e 的则多普达生产。 采用p a l m 操作系统的手机包括h a n d s p r i n g ( 与p a l m 合并) 的t r e o 系列， 及香港生产商g s l 的x p l o r e 系列。采用l i n u x 和操作系统的手机有m o t o 的 e 6 8 0 、e 6 8 0 i ，海尔的n 6 0 ，飞利浦的9 6 8 等型号。 1 3 2s y m b iq n 操作系统 s y m b i a n 操作系统是s y m b i a n 公司为手机而设计的操作系统，它包含联合 的数据库、使用者界面架构和公共工具的参考实现，它的前身是p s i o n 的e p o c 。 目前采用s y m b i a n 的手机品牌有e r i c s s o n 、p a n a s o n i c 、s i e m e n sb e n q 、n o k i a 和s o n y e r i c s s o n 。 s y m b i a n 操作系统提供了灵活的应用界面( u i ) 框架，不但使开发者得以快 速掌握必要的技术，同时还允许手机制造商定制个性化界面。s y m b i a n 系统手 机可以采用多种应用界面形式：一类在设计上很类似经典输入方式手机，即通 过键盘进行输入的手机；另一类是使用手写笔进行操作；还有一类是既有键盘 又有触摸屏的手机，它具有较大的屏幕和较小的键盘1 。不同的输入方式和外 观设计会对各款手机的主要用途产生巨大影响。应用界面的需求是由市场决定 的，运用s y m b i a n 操作系统，手机制造商和第三方开发者就可以为上述各类手 机开发出独具特色的应用界面，例如： 1 ) 采用数字键盘的手机( s y m b i a ns 6 0 ) 此类手机需要灵活的应用界面，方便用户使用导航键( j o y s t i c k ) 、软按键或 转点通键( j o g d i a l ) 操作。如诺基亚6 6 0 0 、诺基亚7 6 1 0 、诺基亚6 6 7 0 等。 2 ) 采用触摸式屏幕的手机( s y m b i a nu i q ) 这类手机主要采用了u i q 界面，其中以索尼爱立信p 8 0 2 、p 9 0 8 为代表。 u i q 是一种可定制的基于手写笔输入的应用界面，很适合支持具有丰富多媒体 功能的手机。 3 ) 采用完整键盘和超大彩色屏幕的手机( s y m b i a ns 8 0 ) 此类手机为那些需要在办公室以外编辑信息和查看业务数据的用户提供了 5 第一章绪论 先进的移动通信功能。诺基亚9 3 0 0 - - - 9 5 0 0 个人通讯器系列是此类应用界面的典 型代表。 s y m b i a n 操作系统是一种3 2 位占先式多任务操作系统，具有功耗低，内 存占用少等特点。 s y m b i a n 的最大优势是在于它是为便携式装置而设计，而在有限的资源下， 可以稳定运行数月甚至数年。而这要得益于它的保护内存、s y m b i a n 编程描述 和清除堆栈等技术，将这些与其它技术搭配使用，可降低内存需求、避免内存 漏；类似技术也运用于增加磁盘和记忆卡使用空间。其次，s y m b i a n 的编程采 用事件式处理，当应用程序没有与c p u 直接交涉，c p u 会被关闭；这在程序 语言的惯用语称为主动式对象，正确的使用这些技术将能够延长电池使用时间。 这些技术让s y m b i a n 的c + + 变得非常专业，并有着过高的学习曲线。此外，许 多s y m b i a n 的装置也支持利用o p l 、p y t h o n 、v i s u a lb a s i c 、s i m k i n 以及p e r l 搭 配j 2 m e 和自行开发的j a v a 来使用。 最低阶的s y m b i a n 的基本组成成份包含核心( e k a l 或e k a 2 ) ，允许应用 程序沿数据库调用内核。s y m b i a n 有个微核心架构，它定义了内核所需的基本 功能；微核心架构包含排程系统和内存管理，但不包含网络和档案系统支持， 用于提供给用户端服务器( u s e r - s i d es e r v e r ) 。基本层则包含档案服务器，它在 装置内提供类似d o s 的显示模式( 每个磁盘驱动器有个代号，反斜线当作目录 定义符号) 。s y m b i a n 支持数种不同的档案系统，包含f a t 以及s y m b i a n 专有的 档案系统，而档案系统一般是不会在手机上显示出来。 在基本层之上的是可选的系统数据库，它提供了该装置的市场定位，数据 库的内容包括字符转换表、数据库管理系统和档案资源管理等。 s y m b i a n 提供的强大的网络及通讯子系统含有三个主要的服务： e t e l ( e p o ct e l e p h o n y ) 、e s o c k ( e p o c 协议) 及c 3 2 ( 序列通讯响应) 口1 。每个服 务都有模块化方案。例如，e s o c k 允许不同的 p r t ”通讯协议模块，实现了不 同方式的网络通讯协议方案，例如蓝牙、红外线及u s b 等。 此外，s y m b i a n 还提供了庞大的使用者接口码。即使使用第三方的使用者接 口，基本的类别和子结构( u i k o n ) 的所有使用者接口除了某些相关服务( 例 如v i e ws e r v e r 提供手机间的使用者接口转换) 以外都会出现在s y m b i a n 操作系 6 基于s y m b i a n 和j a v ae e 平台的手机侦查工具开发 统。而这里也有很多相关的绘图码，就像是窗口服务和字型与位图服务。应用 程序架构提供标准的应用程序种类、连结和档案数据辨识。它也有可选择的应 用程序引擎给予智能型手机的基本程序，像行事历、电话簿等。通常典型的 s y m b i a n 操作系统的应用程序是分散到各个d l l 引擎和图型化程序，程序就像 是包装纸把d l l 引擎包装在一起。s y m b i a n 也提供了一些d l l 引擎供程序调 用。 当然，有很多东西并没有一起放入装置内，例如s y n c m l ，j a v am e 提供另 一组应用程序接口给操作系统及多媒体应用。要注意的是这些都只是 f r a m e w o r k ，程序开发者要能够从第三方提供f r a m e w o r k 的插件支持( 例如 r e a l p l a y e r 使用多媒体译码器) 。这提供了应用程序接口在不同型号的手机可以 正常使用的优势，而软件开发人员得到更多弹性，但是手机制造商就需要很多 的综合成品来制造使用s y m b i a n 操作系统的手机。 s y m b i a n 操作系统的装置制造商也提供名为t e c h v i e w 的使用者接口范例 层。它与p s i o n5 能系列的p e r s o n a lo r g a n i s e r 类似，与其他移动电话的使用者接 口不同，它提供一个基本的方式去个性化使用者接口。这需要许多s y m b i a n 操 作系统测试码与范例码的环境中执行。 1 3 3w i n d o w sm o b il e 操作系统 w i n d o w sm o b i l e 系列操作系统是在微软计算机的w i n d o w s 操作系统上变 化而来的，因而它们的操作界面极为相似。 w i n d o w sm o b i l e 系列操作系统具有强大功能，多数具备了音频、视频文件 播放、上网冲浪、m s n 聊天、电子邮件收发等功能。支持该操作系统的智能手 机多数都用英特尔嵌入式处理器，c p u 主频较高；另外，采用该操作系统的智 能手机在其它硬件配置( 如内存、储存卡容量等) 上也较采用其它操作系统的 智能手机要高出许多，因此性能较为强劲，操作运行速度较快。但此系列手机 也有存在不足，如因配置高、功能多而产生耗电量大、电池续航时间短、硬件 成本高等。在能耗方面，w i n d o w sc e 系统要明显逊于p a l m 操作系统；在功能 扩展方面，微软比较倾向于集成使用，多数具有标准的c f 卡插槽，用户可以 根据需要加装内存、摄像头、调制解调器等设备。 针对中国用户，w i n d o w sm o b l i e 操作系统中文版已经比较成熟。目前，摩 7 第一章绪论 托罗拉、a r m 、s t 、n e o m a g i c 、德州仪器、i n t e l 、三星、现代都已经生产支持 该系统的处理器；全球有数十家制造商生产基于s m a r t p h o n e 和p o c k e tp c 技术 的移动设备，并有3 5 家运营商分销这些产品。欧洲、东亚和加拿大已经开始销 售s m a r t p h o n e 智能手机。 ( 1 ) s m a r t p h o n e 操作系统哺1 s m a r t p h o n e 是m i c r o s o f t 开发的新一代手机操作系统平台，这一智能电话解 决方案为手机用户提供了语音、数据及多媒体功能，通过与微软的后端服务器 及服务相结合，成为移动商务人士以及公司用户利用小型移动电话实现移动服 务和互联网访问的主要平台。基于s m a r t p h o n e 操作系统的智能手机与其它微软 操作系统的智能手机在功能上并没有很大区别，同样具有m p 3 播放、m s n 聊 天、电子邮件收发等功能，无需借助手写笔来进行操作，携带方便。目前支持 该操作系统的智能手机有摩托m p x 2 2 0 ，神达m i o8 3 9 0 和多普达5 6 5 等。它更 强调的是移动互联和娱乐功能。 ( 2 ) p o c k e tp cp h o n e 操作系统哺1 p o c k e tp cp h o n e 是目前我们最为常见的微软智能手机操作系统，目前市面 上绝大多数基于微软操作系统的智能手机都采用了这一操作系统，例如我们熟 悉的联想e t l 8 0 、e t 5 6 0 、多普达6 9 6 、多普达8 1 8 等智能手机即采用了此操作 系统。与微软s m a r t p h o n e 不同的是，该操作系统主要借助触控笔和触摸屏来完 成大部分的操作。 w i n d o w sc e ( 俗称蜥蜴) 是微软消费电子设备操作系统o s 的总称。它是 一个抢先式多任务并具有强大通信能力的嵌入式操作系统，是微软专门为信息 设备、移动应用、消费类电子产品、嵌入式应用等非p c 领域而精心设计的战 略性操作系统产品嗍。 1 3 4p ai m 操作系统 p a l m 是3 c o m 公司的p a l mc o m p u t i n g 部开发的一种3 2 位的嵌入式操作系 统，该公司原是一家以生产掌上电脑及掌上电脑操作系统为主的公司，p a l m 智 能手机所用的p a l m 操作系统又与p a l m 掌上电脑所用的操作系统非常相似，因 此，基于该操作系统的手机拥有的第三方软件较多，以前用惯了p a l m 掌上电脑 的用户能快速地熟悉此类智能手机。 8 基于s y m b i a n 和j a v ae e 平台的手机侦查工具开发 由于p a l m 一直遵循l e s si sm o r e ( 少就是多) 这一理念，因而，与微软推 出的操作系统要占有大量的系统资源和储存容量不同，它本身所占的内存极少， 基于p a l m 操作系统编写的应用程序所占的空间也很少，通常只有几十k b ，所 以基于p a l m 操作系统的掌上电脑虽然只有几兆内存却可以运行众多的应用程 序。但由此而来，它所能提供的功能也因内存空间小而受限。p a l m 也意识到丰 富的功能才能提高对消费者的吸引力，p a l m 越来越向提供丰富的功能靠拢，“少 就是多”的设计理念逐步削弱。对于中国用户而言，中文本地化方面是它的弱点， 它的操作系统起初在中国销售的产品仍然要使用外挂中文平台，有相当部分依 然是以英文界面为主，在一定程度上影响了基于p a l m 操作系统的产品在中国市 场的推广。目前，基于p a l m 操作系统的手机有三星s p h i 3 3 0 、h a n d s p r i n gt r e o 6 5 0 系列等。 1 3 5l in u x 操作系统 与w i n d o w sm o b i l e 系列操作系统一样，l i n u x 手机操作系统是由计算机 l i n u x 操作系统“演化”而来的。通俗地说，l i n u x 是一套免费使用和自由传播 的操作系统。它支持3 2 位和6 4 位处理器，在计算机领域中，主要用于配备i n t e l x 8 6 系列c p u 的计算机，在手机领域中，较具代表性的产品有摩托罗拉a 7 6 8 。 l i n u x 具有稳定、可靠、安全等优点，具备强大的网络功能，在相关软件的 支持下，可方便实现w w w 、f t p 、d n s 、d h c p 、e m a i l 等服务。由于l i n u x 源代码开放，这一重大特点使其具有丰富应用，而丰富的应用是智能手机的优 越性体现和关键卖点所在。从应用开发的角度看，由于l i n u x 的源代码是开放 的，有利于独立软件开发商( i s v ) 开发出硬件利用效率高、功能更强大的应用 软件，也方便行业用户开发自己的安全、可控认证系统，尤其是当智能手机大 量用作行业应用的移动终端时。l i n u x 在手机操作系统市场中也异军突起，成 为一股不容忽视的力量。目前，基于l i n u x 手机操作系统的产品有三星 m i t s s c h i 5 1 9 和摩托罗拉a 7 6 8 、a 7 8 0 、e 6 8 0 等。 1 4 本文的研究内容与组织 本文首先阐述了用于手机应用开发的两种平台，然后介绍了s y m b i a nc h 9 第一章绪论 应用程序开发的关键技术，最后作者利用s y m b i a nc + + 和j 2 e e 及其相关技术实 现了手机密拍侦查工具的开发。 本文组织结构如下： 第一章主要介绍了手机的发展及智能手机定义及其操作系统 第二章主要针对两种主流开发平台进行了分析研究，并比较了其优劣。 第三章主要概述了手机侦查工具系统的概要、需求分析，并进设计了其构 架。 第四章详细介绍了手机侦查工具系统的关键模块的具体实现技术。 第五章对全文进行简单的总结，并对不足之处提出了改进设想，同时进行 了下一步的工作展望。 1 0 基于s y m b i a n 和j a v ae e 平台的手机侦查工具开发 第二章主流开发平台关键技术研究 2 1 手机端开发平台 2 1 1 手机端开发平台概述及比较 目前开发手机端应用主要有两种选择n 们： 一种是使用c + + 作为开发语言，直接在操作系统a p i 基础上进行开发。这 样做的优点是可以获得比较底层的控制，从而可以拥有最大的自由度，通过合 理的设计和实现，可以达到较高的性能，实现较好的效果。但使用c + + 开发的 缺点也非常突出：在不同的手机上，手机的操作系统有w i n d o w sm o b i l e ， e m b e d e dl i n u x 等专用操作系统，a p i 的差异非常大，因此移植工作非常困难。 而另一种就是用j 2 m e ( j a v a 2m i c r oe d i t i o n ) 作为软件运行环境，使用j a v a 作为开发语言，与操作系统和具体硬件隔离，可以在理论上达到“一次编写， 到处运行 ，因此j 2 m e 是目前国内主要的商业手机游戏开发的选择。但实际上， j 2 m e 有很多不同的版本，j 2 m e 的标准制订公司s u n 就推出了不同配置的多个 版本，这些不同的配置在a p i 接口和功能实现上都有着或大或小的差异。而手 机生产厂商除了使用不同的配置组合，为了增强自身产品的竞争力，还往往会 开发自己的扩展a p i 。结果就使得实际上j 2 m e 上的应用在不同的手机上不能 通用，要使同一个产品运行到多个平台上，仍然需要进行移植工作，而且一般 的移植工作根据游戏应用的复杂程度会占用整个开发周期的3 0 到7 0 。 c + + 和j a v a 两种方式各有优缺点，使用者应该根据应用的不同需求来选择 不同的开发平台。如果该应用对跨平台性要求高一些，那么应该选择j a v a 平台， 如果该应用需要操作更多的底层接口，那么应该选择c + + 平台。 本文介绍的系统因为要操作更多的底层接口，所以选择c + + 作为开发平台。 又由于s y m b i a ns 6 0 操作系统占有近6 0 的智能手机市场份额，所以我们选择 在s y m b i a n $ 6 0 操作系统上面进行开发。 2 1 2s y m b i a n0 s $ 6 0 开发体系结构 第二章主流开发平台的关键技术研究 6 0 系列平台是一个完整的智能电话软件包，它向制造商提供了根据其硬件 设计进行软件定制的基础。6 0 系列遵循标准化设计，但仍然保持高度的灵活性， 同时又提供了范围广泛的应用和通信能力。 6 0 系列平台的底层操作系统是s y m b i a no s 。6 0 系列平台2 0 版是基于 s y m b i a no sv 7 0 s ，而6 0 系列平台1 x 版则基于s y m b i a no sv 6 1 。6 0 系列平 台在s y m b i a no sv 6 1 的u i k o n 底层上增加了一个用户界面层a v k o n ，a v k o n 提供了一整套的用户界面组件及为6 0 系列设备特别设计的应用程序框架。 $ 6 0 系列应用程序框架主要由四个类构成，分别为：a p p l i c a t i o n ( 应用类) 、 d o c u m e n t ( 文档类) 、a p p u i ( 应用用户界面类) 、v i e w ( 视图类) ，其中a p p u i 和v i e w 负责提供用户界面以及响应用户的操作n 。 a p p l i c a t i o n ( 应用类) 是6 0 系列应用程序框架的启动对象，它定义了应用 程序的属性。这个类也用于创建文档，该类的基类是c a k n a p p l i c a t i o n o d o c u m e n t ( 文档类) 用来存储应用程序的永久状态，一个应用程序必须有 一个d o c u m e n t 文档类的实例，该实例被用来加载a p p u i ，文档类的基类是 c a k n d o c u m e n t 。 a p p u i ( 应用用户界面类) 负责处理与应用有关的事件，比如各种o p t i o n s ( 选 项) 菜单命令、文件的打开和关闭以及应用的视点丢失等。它通常没有屏幕显示， 而是将图形绘制和基于屏幕的交互操作委派给自己所拥有的v i e w s ( 视图，它 可以拥有许多v i e w s ) 执行，它也负责v i e w s 之间的切换。a p p u i s 的基类是 c a k n a p p u i 或c a k n v i e w a p p u i 。 v i e w ( 视图类) 这是一个控件，它在屏幕上显示那些用户可以与之交互的 数据。它往往采用一种观察器机制，由m o d e l ( 模型) 向v i e w 提示状态的更新 情况。它们也向a p p u i 回传各种用户命令。需要注意的是，在6 0 系列软件开 发工具包( s d k ) 里，经常使用术语“c o n t a i n e r ( 容器) ，而小是v i e w ( 视图) ， 他们是等价的。v i e w 继承自c c o e c o n t r o l 类或者c a k n d i a l o g 类，当应用程序 被设计成“应用视图体系结构时，它继承自c a k n v i e w 类。 通常把应用程序分成两部分：引擎和用户界面。这有助于应用的可维护性 和灵活性。应用程序的引擎( u n g i n e ) ，有时也被认为是应用程序模型，用于处 理表现应用程序数据所需的算法和数据结构。应用程序的用户界面，有时也被 1 2 基于s y m b i a n 和j a v ae e 平台的手机侦查工具开发 称为应用( m o d e l ) ，用于处理应用程序数据的屏幕显示和应用程序的全部操作方 式。应用程序框架负责创建a p p l i c a t i o n ，而a p p l i c a t i o n 又构造了文档，然后文 档再创建a p p u i oa p p u i 创造并拥有m o d e l u n g i n e 和v i e w ( s ) 。 $ 6 0 系列框架分为三种结构方式定义n 羽，分别为传统的即s y m b i a no s 控件 结构、基于对话框的结构和视图结构，选择哪种应用程序结构取决于应用程序 的复杂程度、视图导航需求、通信需求以及屏幕布局要求，但无论采用哪种结 构，每个应用的项层应用程序用户界面类总继承自某个单一应用程序的用户界 面基类。 2 1 3 传统的s y m b i a r lo s 应用程序结构研究 传统上，s y m b i a no s 应用程序是用继承自c c o e c o n t r o l 的自定义视图控件 编写的，这些自定义视图控件被放置于应用程序控件堆栈中，作为应用程序的 各种视图。可以根据应用程序提供相应功能的需要或创建或清除，或显示或隐 藏这些控件。 这种方法非常适用于a v k o n 中的各种应用程序。因为许多a v k o n 应用程序 都基于现有的以传统方法编写的用户界面，所以遵循与a v k o n 相同的风格会比 较恰当。 这是一种构建应用程序用户界面的最灵活的方法。就视图结构来说其主要 缺点是它没有使用系统提供的视图管理系统。同时，这也是它的主要优点，因 为v i e w a r c h i t e c t u r e ( 视图结构) 视图管理系统存在很多限制。 视图切换是通过创建、清除或更改主视图控件的可视性来实现的。应用程 序用户界面在控件堆栈中放置或移去各个控件，从而将各个按键事件定向到当 前控件，也可以通过手工操作将各个按键事件重定向到各个控件n 3 1 。 这种传统的应用程序结构非常适合于多个视图进行频繁的切换，通常也会 应用于客户端服务器系统，因为这种客户端服务器系统会有多个客户端对应用 程序数据进行访问。 2 1 4s y l a b i a no ss 6 0 对话框结构研究 对话框结构指的是在应用程序中起主要作用的视图模型都是一些对话框。 通常情况下这种结构中主视图就是一个运行中的对话框。可以用多页对话框给 第二章主流开发平台的关键技术研究 出一组符合6 0 系列的用户界面概念的视图。 使用对话框的一个好处是可以在资源文件中修改内容和布局，而不需要重 写任何c + + 代码，但也有一个缺点就是如果不仔细编写代码，嵌套的对话框会 占用相当多的堆栈空间，消耗掉过多的内存资源，使得程序性能下降。 2 1 5s y m b i a n0 ss 6 0 视图结构研究 视图结构是一种允许应用程序注册各种视图的系统，运行中的应用程序每 次都有一个视图是处于活动状态，但未规定是什么样的视图n 劓。然而它确实支 持视图作为在屏幕上的一个显示页。 在应用程序中用各种视图来表现显示页而适用于发布供外部应用使用的视 图的应用程序，或适用于可以处理外部应用中断的应用程序。使用视图结构的 应用程序有一个活动视图。当应用程序中的另一个视图被激活时，当前视图就 被置于非活动状态。如果一个视图处于非活动状态，该试图中的任何菜单、对 话框或内嵌的活动应用都会被关闭。如果一个应用能完全控制其视图切换，它 就能为用户提供一种选择，让其决定如何处理( 如保存或丢弃数据) 这种视图 切换。然而，如果一个外部视图切换能够中断某个应用程序，它必须能保存数 据状态以便让用户能在以后恢复这些数据。注意，从一个应用程序切换出来， 然后又返回到该程序( 没有用到视图激活功能) 是不会在应用程序内造成视图 的激活或去激活。 应用程序用户界面创建并注册其提供的每一个视图，并允许外部应用使用 一个视图l t d 来切换到这些视图。这些视图以一个服务器来进行注册，该服务 器了解系统内所有的视图。 这些视图由应用程序用户界面来激活或去激活，作为对来自视图服务器的 事件的响应。应用程序用户界面做出安排，使得任何时候应用程序中只有一个 视图被激活。当某个视图被去激活时，有可能会删除只有当该视图为活动状态 时才需要的内存，以便释放内存。每个应用的当前视图能够接收各种事件，这 些事件告诉该应用什么时候出现到前台，什么时候隐藏到后台。被隐藏的视图 将收到一个后台事件，而被激活的视图则将收到前台事件。 2 1 6s y m bia n0 s 中的客户端服务器结构和异步方法研究 1 4 基于s y m b i a n 和j a v ae e 平台的手机侦查工具开发 s y m b i a no s 具有一个先进的微内核结构，它使用客户端服务器结构模式 【1 5 】 o 为s y m b i a no s 编写的那些应用通常是通过服务器使用各种资源的客户端。 该服务器往往提供一个r 类，这是一个针对各种服务器服务的代理。各种 r - c l a s s e 具有两种方法： 异步方法：某个客户端线程调用该方法，它构造一则消息并将其发送到服 务器线程。当发送消息之后，该客户端线程将从该方法中返回。服务器端有自 己可接受各种消息的线程。它读取所传递的数据并处理请求。当服务器处理完 请求后，它会对该客户端线程发出提示：该请求已完成，并传递一个作为结果 的完成代码。客户端线程必须处理这种提示和结构代码，但可以在某个适当的 时间进行。 同步方法：消息传输和服务器处理过程类似于异步方法，但是调用r 类方 法的客户端线程在消息发送之后并不返回。相反，它挂起该线程的执行，并等 待