（计算机应用技术专业论文）面向移动设备的园林导游平台的设计与实现.pdf

苏州大学学位论文使用授权声明 螋匙幽 本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸 质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献 信息情报中心、中国科学技术信息研究所( 含万方数据电子出版社) 、 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索。 涉密论文口 本学位论文属 在年一月解密后适用本规定。 非涉密论文口 论文作者签名：叠埏造型) 日 期：砬f 望：亟：! z 导师签名： 2 匕丝乙 日 期：硅lq ：垒：! j 面向移动设各的园林导游平台的设计与实现中文摘要 面向移动设备的园林导游平台的设计与实现 中文摘要 随着我国旅游业的发展、旅游规模扩大、消费观念的转变，传统的人工导游已不 能满足现代旅游业的需求；同时3 g 通信技术的普及和应用、移动定位技术的成熟以 及手机等移动设备日趋智能化，使得开发智能化的园林导游服务平台成为可能。在此 研究背景下，本文针对园林导游服务做了深入研究，设计并实现了一个面向移动设备 的园林导游平台框架。该平台的成功搭建将为园林导游服务注入新的活力，使导游服 务更加现代化、智能化。本文的研究内容如下： 1 ) 对国内外园林导游系统和导航系统进行了深入调研，在此基础上搭建了一个改进 的园林导游平台框架，并对其主要模块及工作流程进行了介绍。本平台主要包括 三个层次，即客户层，服务器层和数据库层。客户层提供直接和用户交互的界面， 接收用户的输入，并将用户请求发送给服务器层，服务器层获取客户层请求后做 相应的处理，如访问数据库层，进行数据更新等，最后将结果返还给客户层。 2 ) 针对传统导游系统室内定位效果较差的问题，本文提出一种改进的室内室外混合 定位技术。室外g p s 定位中采用相对插值的方法，能提高g p s 定位精度；当g p s 信号不好时，自动切换到基于无线传感器网络的室内定位技术中，进一步提高了 位置服务的通用性。 3 ) 通过引入双数据库的设计思想解决移动设备存储空间不足的问题。采用制图数据 库存储在客户层显示所必需的静态数据，导游数据库存储大量复杂的专题属性数 据，当客户层需要这些数据时再通过无线网络来访问导游数据库。双数据库通过 每一地物唯一的i d 号实现数据通信和信息共享。 4 ) 结合本文提出的关键技术，对改进的园林导游平台框架进行了初步的实现，并对 平台的有效性进行了验证。 关键词：g p s ，a n d r o i d ，移动设备，移动定位，园林导游平台 作者：耿胜恩 指导教师：孙涌 b a s e do nt h ei n v e s t i g a t i o n s ，a n dm a k es o m ei n t r o d u c t i o n so nt h ef r a m e w o r k sm a i n m o d u l e sa n dw o r k f l o w s t h i sp l a t f o r mi sm a i n l yc o m p o s e db y3l a y e r s ：t h ec l i e n t ，t h e s e r v e ra n dt h ed a t a b a s e t h ec l i e n tp r o v i d e st h ei n t e r f a c et oi n t e r a c tw i t ht h ec u s t o m e r d i r e c t l y b e s i d e s ，i tc a nr e c e i v et h ed a t ai n p u t t e db yc u s t o m e r s ，a n ds e n dt h ed a t at ot h e a p p l i c a t i o nl a y e r ，a f t e rc o r r e s p o n d i n gp r o c e s s i o n sb yt h ea p p l i c a t i o nl a y e r ( f o re x a m p l e a c c e s s i n gt h ed a t a b a s el a y e r , u p d a t i n gt h ed a t a ) ，t h ed a t aw i l lt h e nb er e t u r n e dt ot h ec l i e n t 2 ) t oi m p r o v et h ei n d o o rp o s i t i o n i n ge f f e c ti nt r a d i t i o n a lt o u rg u i d i n gs y s t e m ，t h i s t h e s i sp r o p o s e sa ni m p r o v e dh y b r i dp o s i t i o n i n gt e c h n o l o g yw h i c hc o m b i n e si n d o o ra n d o u t d o o rp o s i t i o n i n gt e c h n o l o g i e s t h eo u t d o o rg p sp o s i t i o n i n gt e c h n o l o g ya d o p t st h e m e t h o do fr e l a t i v ei n t e r p o l a t i o nt oi m p r o v eg p sp o s i t i o n i n ga c c u r a c y ；w h e nt h eg p s s i g n a l i sn o ts t r o n ge n o u g h ，i tc a na u t o m a t i c a l l ys w i t c ht ot h ei n d o o rp o s i t i o n i n g u d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fm o b i l ed e v i c e o r i e n t e dg a r d e nt o u rg u i d i n gp l a t f o r m a b s t r a c t t e c h n o l o g yb a s e do nw i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k ，w h i c hf u r t h e ri m p r o v e st h eg e n e r a l i t yo f p o s i t i o ns e r v i c e 3 ) s o l v et h ep r o b l e mo fi n s u f f i c i e n ts t o r a g es p a c ei nm o b i l ed e v i c e sb yi n t r o d u c i n g t h ei d e ao fd u a ld a t a b a s e a d o p tm a p p i n gd a t a b a s et os t o r et h es t a t i cd a t aw h i c ha ren e e d e d t ob ed i s p l a y e di nc l i e n tl a y e r t h et o u rg u i d i n gd a t a b a s ei su s e dt os t o r et h em a s s y , c o m p l i c a t e dt h e m a t i ca t t r i b u t ed a t a ，w h e nt h ec l i e n tl a y e rn e e d ss u c hd a t a ，i tw i l la c c e s st h e t o u rg u i d i n gd a t a b a s ew i t hw i r e l e s sn e t w o r k t h ed u a ld a t a b a s em a n a g e st of u l f i l ld a t a c o m m u n i c a t i o na n di n f o r m a t i o ns h a r i n gb yt h eu n i q u ei do fe a c hp l a c eo ro b j e c t 4 ) i n i t i a l l yi m p l e m e n tt h ei m p r o v e df r a m e w o r ko fg a r d e nt o u rg u i d i n gp l a t f o r m a c c o r d i n gt ot h ek e yt e c h n o l o g i e sb r o u g h ti ni nt h i st h e s i s ，a n dm a k ea v e r i f i c a t i o no nt h e e f f e c t i v e n e s so fo u rp l a t f o r m k e yw o r d sg p s ，a n d r o i d ，m o b i l ed e v i c e ，m o b i l ep o s i t i o n i n g ，g a r d e nt o u rg u i d i n g p l a t f o r m i i i w r i t t e nb yg e n gs h e n g e n s u p e r v i s e db ys u n y o n g 1 3 课题的目的和意义4 1 4 本文的主要工作5 1 5 论文的组织结构。6 第二章相关技术研究7 2 1j 2 m e 技术7 2 2a n d r o i d 技术7 2 2 1a n d r o i d 平台7 2 2 2a n d r o i d 体系结构8 2 2 3a n d r o i d 应用的组成1 1 2 3a n d r o i d 的优势1 4 2 4j 2 e e 技术l5 2 4 1 概j 丕1 5 2 4 2 体系架构16 2 4 3e j b 容器1 7 2 5 本章小结l8 第三章园林导游平台的设计1 9 3 1 平台的丌发环境1 9 3 2 平台的总体设计1 9 3 3 平台功能设计2 1 3 4 移动客户端设计2 2 3 5 服务器端设计2 4 3 5 1 通信模块2 5 3 5 2 定位功能2 5 3 5 3 路径分析3 0 数据库设计3 l 3 6 1 数据组织模式3 2 3 6 2 数据库的总体结构3 2 3 6 3 制图数据库3 4 3 6 4 导游数据库3 5 本章小结3 8 园林导游平台的实现和应用3 9 移动设备客户端的实现。3 9 4 1 1 环境的搭建3 9 4 1 2 地图的显示3 9 4 1 3 自动定位4 2 服务器端的实现4 3 4 2 1 通信服务的实现4 3 4 2 2 地图匹配4 4 4 2 3e j b 模块的实现4 5 平台的应用4 6 4 4 本章小结5 1 第五章总结与展望。5 2 5 1 总结5 2 5 2 展望5 3 参考文献5 4 攻读学位期间公开发表的论文及参与的科研项目5 7 致谢5 8 面向移动设备的园林导游平台的设计与实现第一章绪论 第一章绪论 本章首先阐述了本文的研究背景、研究目的及意义，接着深入调研了国内外无线 导游的现状，最后提出本文的主要研究内容并给出论文的组织结构。 1 1 研究背景 据中国工业和信息化部2 0 1 0 年2 月公布最新数据，2 0 0 9 年中国手机用户数量 净增超1 亿，达到7 4 7 亿户u j 。2 0 0 9 年1 月7 同，中国工业和信息化部为中国移动、 中国电信和中国联通发放3 张第三代移动通信( 3 g ) 牌照，此举标志着我国正式进入 3 g 时代【2 】。由以上资料不难看出，一方面手机等移动设备用户在不断增加；另一方 面随着手机的普及人们己不满足手机仅仅作为通话工具，而是要求手机能成为新的 游戏平台，商务平台、娱乐平台。特别是随着3 g 的到来，无线带宽越来越高，使 更多内容丰富的应用程序布置在手机等移动设备上成为可能，如视频通话、视频点 播、移动互联网冲浪、在线看书听歌、内容分享等。与互连网紧密集成，全球各大 营运商都在不遗余力的开辟着无线通讯领域各种应用，可以毫不夸张的说，无线时 代已经到来。 资料显示，2 0 0 9 年前9 个月国内旅游人数达1 4 3 亿人次，同比增长9 4 1 国内 旅游收入7 6 7 3 亿元，同比增长1 5 4 ；出境总人数达3 5 0 3 9 万人次，同比增长1 9 。 而仅“十一黄金周”期间，全国游客接待人次就达2 2 8 亿人次，收入超过千亿元1 3 】。 2 0 0 9 年1 2 月，国务院常务会议讨论并原则通过关于加快发展旅游业的意见，提 出放宽旅游市场准入、优化旅游消费环境、推动旅游产品多样化发展等五项意见。尤 为引人关注的是，意见将旅游作为扩大内需、拉动消费的战略产业和优先突破口， 首次提出将设立“中国旅游同 ，意味着中国首次将旅游业升格为战略性产业。意见 提出，到2 0 1 5 年，国内旅游人数达3 3 亿人次，入境过夜游客人数达9 0 0 0 万人次， 出境旅游人数达8 3 0 0 万人次。旅游业增加值占全国g d p 的比重提高到4 5 。2 0 2 0 年中国旅游产业规模、质量、效益基本达到世界旅游强国水平。世界旅游组织秘书长 佛朗西斯科弗朗加利认为，中国旅游业在世界旅游业发展中发挥的作用越来越大， 用完毕后自觉放回原处，以供下位游客继续使用。所以国外的博物馆很安静，基本没 有人为的杂音l7 1 。 此外，美国马萨诸塞州一家公司还发明了一种便携式电子导游器，它储存了包括 美国大陆主要高速公路在内的3 5 0 0 0 项数据资料。只要游人提供目的地的里程和方 向，便可定出旅游计划。在旅途中，游人只需输入所在州名、高速公路、方向及最近 的里程碑，便可获得餐馆、加油站、医院、旅游景点等信息。除此之外，它还可以提 供地方高速公路交警的电话号码，当地天气、旅游公司、汽车旅馆以及俱乐部等有关 情况。这种电子导游器起到了电子地图和指引路线的作用，因此，只要手持电子导游 器，游人就不会迷路【7 - 9 】。 在美国、英国、法国、加拿大等国的一些旅游城市都有出租电子导游器，租金平 2 面向移动设备的园林导游甲台的设计与实现第一章绪论 均约合3 5 0 元人民币一天，或者1 6 0 0 元人民币一周。这种电子导游外形与普通的掌 上电脑非常相似，在开车经过或者走过相关的景点的时候，这款电子导游就会播放一 段该景点的语音介绍，讲述景点相关的历史和故事。不仅能讲故事，此电子导游还能 提示游客如何行车到达目的地、前方有什么景点、餐馆或者酒店【l 。还有公司做全球 大型城市的电子导游系统，如美国s t a c k s 公司开发的电子导游可介绍全球1 0 1 个 城市，售价为5 0 美元i lo j 。电子导游系统己经是一些发达国家发展旅游业的一大热点， 如英国，在2 0 0 5 年6 月发布的“未来旅游业之今日展望”是英国文化、媒体与体育 部专门成立的“旅游业回顾与实施工作组”( t r i g ) 研究出台的旅游发展战略，为旅游 产业及支持它的公共和私营部门组织设定了5 个主要的工作领域，而市场推广与电子 旅游被列为这些优先项目之剖1 0 】。 在我国，利用信息技术的旅游服务主要是旅游咨询网或基于b s 的w e b g i s 的信 息网【1 2 1 4 】。电子导游还是个新生事物，在2 0 0 0 年开始在广西桂林漓江出现，近几年 来国内各著名旅游景点都已经开始引入电子导游，但是国内的应用主要还停留在数码 按键播放机和触摸式视频讲解系统上，前者如广西桂林漓江、陕西黄帝陵、天津博物 馆等，大部分旅游景点采用的是数码按键播放机，在景点按一下相应的键，就可以听 到导游词；后者如广州陈家祠、苏州观前步行街使用的电子导游机，游客通过触摸屏 幕上的按钮，能得到景区景点、“老字号 店铺、美食休闲、娱乐购物、交通出行等 各方面的咨询服务【7 】。 这些电子导游只是一个声音播放器或者是一个信息搜索台，真正的电子导游应有 智能性，一是智能引导功能，比如电子地图功能和语音导引路线功能；二是自动讲解 功能，比如确定游客的具体位置，准确的介绍景点。智能电子导游系统，在我国于 2 0 0 5 年天坛公园首次使用，目前只有北京的几个著名旅游景点能够提供，如北京故 宫，颐和园，北海公园等1 7 j 。 目前我国生产和开发电子导游的企业不到十家，最早的如启东市远卓电脑工程有 限公司于2 0 0 0 年起，涉足电子导游系统的研制丌发。其开发的电子导游无线讲解系 统己被联合国第二十八届世界遗产委员会会议指定为专用导讲设备。此外，涉足电子 导游的生产和开发的企业还有天津市天富鑫商贸有限公司、昆明威立信通信有限公 司、广州市新支点电子有限公司等等，这些公司为电子导游在我国旅游景点的应用和 普及发挥了推动作用。 景点旅游业的发展。 3 ) 游客获取全面、及时的景点信息 由于移动通信设备在时效性、灵活性等方面的特性，使它成为一种最有效的信息 发布和宣传推广载体。由于传统的导游提供的通常是一对多的服务，质量也参差不齐， 而且信息量不够丰富，已经远远不能满足游客的需要。如果把无线技术和计算机技术 应用于旅游业，建立相应的园林导游平台，则能够为游客提供全面的、智能化的景点 信息介绍。而借助于多媒体技术，还可以丰富旅游信息的内容，增强旅游信息的表现 力。各个园林可以根据实际情况调整园林的景点信息，并发布给游客。平台的建立， 我们可以把它看作是一本面向游客的景点信息指南手册，为广大的游客提供全面、及 时的景点信息，从而为游客的游览提供帮助。 4 面向移动设备的园林导游平台的设计与实现第一章绪论 4 ) 构建了一个园林与游客直接交互的窗v i 平台的构建为园林提供了一个与游客直接的交互平台：游客对园林的满意度、改 进建议可以及时反馈到园林部门，从而使园林部门聆听到游客的心声。 由此可见，构建一个园林导游平台将为旅游业的进一步发展注入新的活力。 1 4 本文的主要工作 本文在无线导游现状的基础上，根据现代园林导游的特点，结合移动定位技术、 嵌入式地理信息技术和无线通信技术，成功构建了一个园林导游平台框架。该平台主 要提供游客位置自动检测、智能导游讲解以及景点和其他相关信息查询等功能。除了 完成平台的主要功能外，本文还对平台构建中遇到的几个关键技术进行了进一步的研 究，具体工作如下： 1 ) 对国内外园林导游系统和导航系统进行深入调研，进一步深入研究构建该平 台的几个关键技术，并对其做了对比和分析，如g p s 定位技术【挎2 0 1 、最短路 径求取【2 1 2 2 1 、地图匹配【2 3 。0 1 等。 2 ) 成功搭建了一个通用的园林导游平台框架，实现导游服务的主要功能。本平 台主要包括三个层次，即客户层，服务器层和数据库层。客户层负责接收用 户的输入，并将用户请求发送给服务器层，服务器层获取客户层请求后，做 相应的处理，如读取数据库中的数据，进行数据更新等，最后将结果返还给 客户层，并由客户层负责显示给用户。 3 ) 针对传统导游系统中室内定位效果不佳的问题，本文提出一种新的定位技术， 即室内室外混合定位技术。其主要思想是：室外g p s 信号良好时，采用g p s 定位技术，当g p s 信号不好或在室内时，自动切换到基于无线传感器网络的 室内定位技术中，从而保障了园林导游的服务质量。 4 ) 为了节省移动设备的存储空间，本文在数据库端采用双数据库的设计思想， 将地图显示所必需的静态数据和其他专题属性数据分开存储。前者占用很小 的存储空间，存储在移动设备终端屏幕制图数据库中，而大量的复杂的专题 属性数据仍留在服务器端的导游数据库中，在导游过程中根据需要再通过无 线网络从导游数据库中读取。 5 ) 本文还扩展了平台的部分其他功能，如周边城市的天气、园林附近的休闲娱 面向移动设备的园林导游甲台的设计与实现 园林所在城市的公交及地铁查询。 织结构 五章进行讨论： 论部分，介绍论文的研究背景，无线导游现状，研究目的和意义，本 文章的组织结构。 介绍与本文相关的a n d r o i d 技术，j 2 e e 技术。 基于j 2 e e 导游平台的设计，阐述了开发环境，总体设计思想，架构 以及各构架模块的详细设计。 介绍平台的实现和应用，描述了平台各功能模块的详细实现，并在平 了具体的应用。 束语，总结了本文所做的主要工作，并讨论了平台需要进一步完善的 的工作。 6 j 面向移动设备的园林导游平台的设计与实现第二章相关技术研究 第二章相关技术研究 本章首先全面调研了j 2 m e 和a n d r o i d 的相关技术，并对二者进行了对比，最后 研究并归纳了服务器端开发过程中所用到的j 2 e e 的相关技术。 2 1j 2 m e 技术 j 2 m e ( j a v a 2p l a t f o r mm i c r oe d i t i o n ) 是在1 9 9 9 年的j a v ao n e 大会上提出的专门针 对嵌入式电子产品开发的版本，应用在移动电话、p d a 、电视机机项盒以及其它资源 受限的设备上，j 2 m e 是目前移动设备上使用最广泛的开发平台。j 2 m e 平台由多种 配置、简表和可选包组成 3 1 - 3 2 j 。图2 1 是j 2 m e 一个总体的构架。 图2 - 1j 2 m e 平台总体结构 j 2 m e 的应用是建立在j v m ( 或k v m ) 之上，而主机操作系统是位于j 2 m e 平台之 外。这样的设计一方面提供了跨操作系统的特性，主机操作系统可以是s y m b i a n 、 w i n d o w sm o b i l e 和l i n u x ，目前还不支持i p h o n e m a e 0 5 ；另一方面j 2 m e 虽然提供了 统一的丌发平台，但j v m 的安全机制让j 2 m e 的应用程序不能调用本地系统资源【3 3 】。 2 2a n d r o i d 技术 2 2 1a n d r oid 平台 2 0 0 9 年1 月7 日，工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放3 张 第三代移动通信( 3 g ) 牌照，此举标志着我国正式进入3 g 时代。随着3 g 的到来，无 7 图2 - 2a n d r o i d 系统架构 ( 1 ) 应用程序( a p p l i c a t i o n ) a n d r o i d 的应用程序通常设计用户界面和用户交互，这类程序是用户实实在在能 感觉到的。a n d r o i d 的应用程序目前以j a v a 语言进行编写。a n d r o i d 本身提供了桌面 8 面向移动设备的同林导游平台的设计与实现第二章相关技术研究 ( h o m e ) 、联系人( c o n t a c t ) 、电话( p h o n e ) 和浏览器( b r o w s e r s ) 等众多的核心应用。同时 应用程序的开发者还可以使用应用程序框架层的a p i 实现自己的程序。 ( 2 ) 应用程序框架( a p p l i c a t i o nf r a m e w o r k ) 普通的丌发者可以使用a n d r o i d 核心应用程序使用的系统a p i 。a n d r o i d 通过这 套应用框架，各种组件可以被用户的应用重复利用，各种服务也可以被各种应用重复 利用。这套应用框架主要是给开发人员使用，以便开发出更好的应用程序。 下面是每个应用程序都有可能会使用到的应用框架部分。 一组e w ( u i 组件) 。这些u i 组件包括了列表、文本框、按钮等。通过这些u i 组件，可以构建应用程序的视图部分，这部分也是用户能看到的部分。 c o n t e n tp r o v i d e r s ，它主要提供了一种机制，应用程序可以通过这种机制实现数 据的互访和共享。 r e s o u r c e sm a n a g e r ，它负责管理如本地的图片资源、涉及布局的x m l 文件及国 际化的字符串等非代码的访问。 n o t i f i c a t i o nm a n a g e r ，它能让程序将自己的警示信息显示在状态栏上。如当有短 信的时候，可以在状态栏上显示出新短信的信息。 a c t i v i t ym a n a g e r ，它管理这应用程序的生命周期，并且提供了应用页面退出的机 制。在a n d r o i d 应用中，每一个应用一般都是由多个页面组成的，每个页面的单位就 是一个a c t i v i t y ，可以说，a n d r o i d 应用是由多个a c t i v i t y 的交互构成的( 有些应用只 有一个a c t i v i t y l 。 ( 3 ) 库( l i b r a r i e s ) 和运行环境( r u n t i m e ) a n d r o i d 中包含了一些c c 抖库，这些库能被a n d r o i d 系统中不同的组件使用。 它们通过a n d r o i d 应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些核心库。 系统c 库，一个b s d 继承来的标准c 系统库函数( 1 i b c ) ，它是专门为基于嵌入式 l i n u x 的设备定制的。 媒体库，基于p a c k e t v i d e oo p e n c o r e ，该库支持多种常用的音频、视频格式回 放和录制，同时支持静态图像文件。编码格式包括m p e g 4 、h 2 6 4 、m p 3 、a a c 、 a r m 、j p g 、p n g 。 s u f a c e 管理，管理显示子系统，并为多个应用程序提供2 d 和3 d 图层的无缝融 合。 9 第二章相关技术研究 面向移动设备的园林导游平台的设计与实现 l i b w e b c o r e ，一个最新的w e b 浏览器引擎，用来支持a n d r o i d 浏览器和一个可 嵌入的w 曲视图。 s q l i t e ，它是一个对于所有应用程序可用，功能强大的轻型关系型数据库引擎。 s g l ，底层的2 d 图形引擎。 3 dl i b r a r y s ，基于o p e n g le s1 0a p i s 实现，该库使用硬件加速( 当硬件可以使 用时) 或者高度优化的3 d 软件光栅。 s s l ( s e c u r es o c k e t sl a y e r ) ，中文名为“安全套接层协议层”，它是网景( n e t s c a p e ) 公司提出的基于w e b 应用的安全协议，当前版本为3 0 。s s l 协议指定了一种在应 用程序协议( 如h t t p 、t e l e n e t 、n m t p 和f t p 等) 和t c p i p 协议之间提供数据安全性 分层的机制，它为t c p i p 连接提供数据加密、服务器认证、消息完整性以及可选的 客户机认证。它已被广泛地用于w e b 浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传 输。s s l 协议位于t c p i p 协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。 s s l 协议可分为两层：s s l 记录协议( s s lr e c o r dp r o t o c 0 1 ) ：它建立在可靠的传输协议 ( 如t c p ) 之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。s s l 握手 协议( s s lh a n d s h a k e p r o t o c 0 1 ) ：它建立在s s l 记录协议之上，用于在实际的数据传输 开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。s s l 协议提供的 服务主要有： 1 ) 认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器； 2 ) 加密数据以防止数据中途被窃取； 3 ) 维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变。 a n d r o i dr u n t i m e ，a n d r o i d 包含了一整套核心库，它为j a v a 语言提供了很多有 用的功能。所有的a n d r o i d 应用都运行在它自己的进程里，该进程是一个d a l v i k 虚拟 机的实例，d a l v i k 被设计成能在一台设备上高效的运行多个虚拟机实例。同时虚拟机 是基于寄存器的。d a l v i k 虚拟机的可执行文件被封装成d a l v i k 可执行格式( d e x ) 。这 是被优化过的最小内存依赖的格式，j a v a 编译器( d x 工具) 将注册了的和运行时用到的 类编译成d e x 格式。d a l v i k 虚拟机依赖于底层l i n u x 内核提供的功能，如线程机制， 和内存管理机制。 ( 4 ) 操作系统层( o s ) 在a n d r o i d s d k 的作业系统是用l i n u x ，其版本为2 6 版。而所提供的核心系统 l o 面向移动设备的园林导游甲台的设计与实现 第二章相关技术研究 服务有：安全机制、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动程序模型。l i n u x 内核 也同时作为硬件与软件栈之间的抽象层，用来做相互沟通的工作。 2 2 3a n d r oid 应用的组成 对于一个a n d r o i d 应用程序来说，是由四种构造块组织而成的，这四种构造分别 是： ( 1 ) a c t i v i t y ( 2 ) i m e mr e c e i v e r ( 3 ) s e r v i c e ( 4 ) c o n t e n tp r o v i d e r 并不是每一个a n d r o i d 应用程序都需要这四种构造块，这不是必须的，某些时候， 只需要这四种中的几种就可以组合成应用程序。 除此以外，还需要在a n d r o i d m a i n f e s t x m l 中登记这些构造块的清单。这是一个 x m l 配置文件，这个配置文件用于定义应用程序的组件、组件的功能及必要条件等。 这个配置文件是每个a n d r o i d 应用必需的。其应用程序的工作流程如图2 3 所示。 图2 - 3a n d r o i d 应用程序的工作流程 就是 这个 出响 进行 跳转 堆栈 中。如果想回到以前打开过的屏幕，可以通过回退操作。当屏幕不再需要时，可以从 历史堆栈中删除。 a n d r o i d 使用了i n t e n t 这个特殊类，实现在屏幕与屏幕之间移动。i n t e n t 类用于描 述一个应用将会做什么事。在i n t e n t 的描述结构中，有两个最重要的部分：动作和动 作对应的数据。典型的动作类型有：m a i n ( a c t i v i t y 的门户) 、v i e w 、p i c k 、e d i t 等。而动作对应的数据则以u r i 的形式进行表示。例如：要查看一个人的联系方式， 就需要创建一个动作类型为v i e w 的i n t e n t ，以及一个表示这个人的u r i 。与之有关 系的一个类叫i n t e n tf i l t e r s 。如果i n t e n t 是一个有效的请求，一个i n t e n tf i l t e r s 则用于 描述一个a c t i v i t y ( 或者i n t e n tr e c e i v e r ) 能够操作哪些i n t e n t 。一个a c t i v i t y 如果要显示 一个人的联系方式时，需要声明一个i n t e n tf i l t e r s ，这个i n t e n tf i l t e r s 要知道怎么去处 理v i e w 动作和表示一个人的u r i 。i n t e n tf i l t e r s 一般需要在a n d r o i d m a i n f e s t x m l 中 定义。 从一个界面跳转到另一个界面是通过解析各种i n t e n t 来实现的。例如：一个活动 使用s t a r t a c t i v i t y ( m y i n t e n t ) 来调用其他活动时，系统会查找所有已经安装的应用程序 的意图过滤器，并从中挑选出能够匹配m y i n t e n t 意图的活动。随后，这个新的活动接 收到意l 羽( m y i n t e n t ) 的通知并开始运行。当s t a r t a c t i v i t y 方法被调用，解析意图的处理 过程随之发生，这个机制有以下两个突出的优点： i ) a c t i v i t i e s 能够重复利用从其它组件中以i n t e n t 的形式产生的一个请求； 2 ) a c t i v i t i e s 可以在任何时候被一个具有相同i n t e n tf i l t e r s 的新的a c t i v i t y 取代。 1 2 面向移动设备的同林导游甲台的设计与实现 第一二章相关技术研究 ( 2 ) i n t e n tr e c e i v e r 当需要对一个外部事件( 如当电话呼入，或者数据网络可用) 做出响应时，可以使 用一个i n t e n tr e c e i v e r 。 i n t e n t r e c e i v e r 在外部事件发生时，会使用n o t i f i c a t i o n m a n a g e r 通知用户，但它 并不能生成一个u i 。i n t e n tr e c e i v e r 在a n d r o i d m a n i f e s t x m l 中注册，也可以在代码中 使用c o n t e x t r e g i s t e r r e c e i v e r 0 进行注册。当一个i n t e n tr e c e i v e r 被触发时，系统会在 需要的时候对应的程序。各种应用还可以通过使用c o m e x t b r o a d c a s t i n t e m 0 将它们的 i n t e n tr e c e i v e r 广播给其它应用程序。 ( 3 ) s e r v i c e s e r v i c e 是一种程序，它可以运行很长时间，但是它却没有用户界面。例如，一 个正在放列表中播放歌曲的媒体播放器。在一个媒体播放器的应用中，应该会有多个 a c t i v i t y ，让用户可以选择歌曲并播放歌曲。然而，音乐重放这个功能并没有对应的 a c t i v i t y ，因为用户会认为在导游到其它屏幕时音乐应该还在播放的。在这个例子中， 媒体播放器这个a c t i v i t y 会使用c o n t e x t s t a r t s e r v i c e o 来启动一个s e r v i c e ，从而可以在 后台保持音乐的播放。同时，系统也将保持这个s e r v i c e 一直执行，直到这个s e r v i c e 运行结束。另外，还可以通过使用c o n t e x t b i n d s e r v i c e o 方法，连接到一个s e r v i c e 上( 如 果这个s e r v i c e 还没有运行将启动它) 。当连接到一个s e r v i c e 之后，使用s e r v i c e 提供 的接口与它进行通讯。拿媒体播放器这个例子来说，还可以进行暂停、重播等操作。 ( 4 ) c o n t e n tp r o v i d e r 在a n d r o i d 系统中，所有的数据包括文件数据和数据库数据都是私有的，如果两 个程序的数据要进行交换，就要用到c o n t e n tp r o v i d e r 。一个c o m e n tp r o v i d e r 类实现 一组标准的方法接口，从而能让其他应用使用该c o n t e n tp r o v i d e r 的各种数据类型。 外界根本看不到，也不用看到这些数据是如何存储的。外界可以通过一套标准而统一 的接口和程序的数据实现共享，当然不是完全的共享，中间会有一定的权限问题。下 面是一些常见的接口： 1 ) q u e r ) ，( u f i ，s t r i n g ，s t r i n g ，s t r i n g ，s t r i n g ) ：通过关键字查询数据。 2 ) i n s e r t ( u r i ，c o n t e m v a l u e s ) ：将一组数据插到指定的地方。 3 ) u p d a t e ( u r i ，c o n t e n t v a l u e s ，s t r i n g ，s t r i n g ) ：更新数据。 4 ) d e l e t e ( u r i ，s t r i n g ，s t r i n g ) ：删除数据。 ( 3 ) 运行效率方面，a n d r o i dd a l v i k 会把j a v a c l a s s 编码转换为d e x ，d e x 是d a l v i k v me x e c u t e s 的缩写，经过内存和运行效率的优化，而j 2 m e 的为k j a v a ，千字节的 j a v a v m 所以在资源上控制的也很好。d a l v i k 是基于寄存器，而m 是基于堆栈的。 a n d r o i d 选择采用寄存器的方式是因为它对提前优化提供了更好的支持，而这对类似 于移动电话这样的受限环境是颇有裨益的。针对基于寄存器虚拟机和基于堆栈的虚拟 机更深入的比较分析指出，基于寄存器的虚拟机对于更大的程序来说，在它们编译时 花费的时间更短。 ( 4 ) 安全性方面，j a v a 一向倡导安全性，从内存分配和高层上看不会有很多危险 的操作，这是在j 2 m e 上来看。而d a l v i k 作为a n d r o i d 平台级开发语言必然会涉及系 统权限问题，如l i n u x 的磁盘、用户控制等，不过a n d r o i d 平台通过一个w p f 的模 型，a n d r o i d m a n i f e s t x m l 文件统一管理，类似s y m b i a n 中的能力一样，所以基本可以 1 4 面向移动设备的园林导游甲台的设计与实现第二章相关技术研究 放心使用。 ( 5 ) 类库完整性方面，这一点s u n 比较全面，但是我们看到d a l v i k 实际上是对 j 2 m e 的补充，并不是重写实现，除了显示u i 系统有比较大的变革外，其他的还是 很兼容的，所以目前版本的d a l v i k 已经包含了一些重要的特性，如b a s e 6 4 编码、x m l d o m 、m d 5 处理、影音解码器( 部分为可选包