（计算机科学与技术专业论文）基于android的多媒体彩像系统终端软件的研究与实现.pdf

学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学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， 提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：。i 影易免 7 乃 签字日期：上。( 。年 月分日 导师魏戎虹 签字日期：矽年月罗日 中图分类号：t p 3 1 9 u d c ： 学校代码：1 0 0 0 4 密级：公开 北京交通大学 硕士学位论文 基于a n d r o i d 的多媒体彩像系统终端软件的研究与实现 r e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o no fm u l t i m e d i ac o l o r r i n gv i d e o s y s t e mc l i e n tb a s e do na n d r o i d 作者姓名：焦磊 导师姓名：范辉 学位类别：工学 学科专业：计算机科学与技术 学号：0 8 1 2 0 4 9 0 职称：副教授 学位级别：硕士 研究方向：移动通信 北京交通大学 2 0 1 0 年6 月 致谢 首先，我要感谢我的导师范辉教授。感谢范教授在我的研究生学习期间给我 的谆谆教诲和无微不至的关怀，范教授渊博的知识、高尚的人格及宽广的胸怀， 是我充分领略和感受到一位师者的学术和人格魅力。本论文的选题和研究工作也 是在范教授的悉心指导下完成的，范辉教授严谨的治学态度和科学的工作方法给 了我极大的帮助和影响。在此，衷心感谢两年来范教授对我的关心和指导。 范教授除了悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给 予了我很大的关心和帮助，让我明白了许多做人的道理，受益匪浅。 另外还要感谢北京凯华网联公司的刘志军老师、李观华工程师、李力伟工程 师，在项目的开发过程中，他们给我提供了宝贵的行业和技术开发经验，使得整 个项目能够顺利完成，为论文的完成奠定了坚实的技术基础。 同时感谢实验室的裴赞昶，牟敏，陈佳希同学，在两年的学习、科研生活中 与我一起进步，感谢他们对我的热情帮助。 最后，也要感谢我的家人，感谢父母长期以来对我精神上和物质上的支持和 帮助。 摘要 在3 g 技术背景下，将移动通信与i n t e r n e t 有机结合的新型增值服务成为移动 增值业务新的发展趋势。多媒体彩像业务是一种为3 g 智能手机用户提供拨打电话 时相互推送视频彩像的移动增值业务。这项业务是通过手机终端软件接入多媒体 彩像系统实现的。a n d r o i d 平台是目前发展最快、最具市场前景的智能手机平台。 本文研究了基于a n d r o i d 的多媒体彩像系统终端软件的设计与实现方法。本文讨论 的主要内容包括： 1 介绍了移动增值业务，特别是多媒体彩像业务的概念和特点，阐述了多媒 体彩像业务提供的服务内容和多媒体彩像系统的核心技术模块。 2 介绍了a n d r o i d 平台的特性、组成部分、应用程序层次结构以及a n d r o i d 应用的开发方法。结合j s o n 文本数据格式和h t t p 、u d p 传输协议等相关技术规 范阐述了实现基于a n d r o i d 的多媒体彩像系统终端软件技术选型标准和规范。 3 认真研究了多媒体彩像业务的逻辑功能，详细的设计了多媒体彩像系统终 端软件与系统服务器端之间的网络数据通信流程、终端软件的系统功能逻辑流程 和业务定制逻辑流程。 4 基于a n d r o i d 平台的应用软件设计体系结构，根据多媒体彩像系统结构和 用户业务定制需求设计了多媒体彩像系统终端软件的各个功能模块。 5 基于多媒体彩像系统终端软件的设计方案，分别从视频彩像推送功能模块 和业务定制功能模块阐述了终端软件系统的具体实现功能，并给出了遇到的问题 和解决办法。 关键词：移动增值业务；多媒体彩像；a n d r o i d ；移动终端软件；视频推送 分类号：t p 3 1 9 a bs t r a c t i nt h ec o n t e x to f3 g t e c h n o l o g i e s ，t oc o m b i n eo f m o b i l ec o m m u n i c a t i o n sa n dt h e i n t e m e t , an e wv a l u e - a d d e ds e r v i c ef o rm o b i l ev a l u e - a d d e db u s i n e s st r e n d sc a l l e d m u l t i - m e d i ac o l o rr i n g - v i d e o t l l i ss e r v i c ei sa c h i e v e dt h r o u g hm o b i l ec l i e n ts o f t w a r e t oc o n n e c tw i t ht h em c r v ( m u l t i m e d i ac o l o rr i n g - v i d e o ) s y s t e m i nt h ec u r r e n t s m a r tp h o n ep l a t f o r m s ，a n d r o i di st h ef a s t e s t g r o w i n ga n dm o s tm a r k e tp r o s p e c t s p l a t f o r n l i nt h i sa r t i c l e ，is t u d i e dt h em c r vs y s t e ma n d r o i d b a s e dt e r m i n a ls o f t w a r e d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n 1 1 1 ec o n t e n t sa r ea sf o l l o w s ： 1 i n t r o d u c i n gt h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o n so fm o b i l ev a l u e - a d d e ds e r v i c e s ， e s p e c i a l l yt h ec o n c e p t sa n dc h a r a c t e r i s t i c so fm c r vs e r v i c e s d e s c r i b i n gt h es e r v i c e s m c r v p r o v i d e da n dt h ec o r et e c h n o l o g ym o d u l e so fm c r v 2 i n t r o d u c i n ga n d r o i d sc h a r a c t e r i s t i c s ，c o m p o n e n t ，a p p l i c a t i o ns t r u c t u r ea n dt h e a n d r o i da p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n tm e t h o d o l o g y w i t hj s o n o b j e c lh 1 v r p u d p p r o t o c o la n dr e l a t e dt e c h n i c a l ，d e s c r i b i n gt h em c r vs y s t e ma n d r o i d - b a s e dt e r m i n a l s o f t w a r ed e s i g ns t a n d a r d sa n dn o r m s 3 s t u d y i n gm c r vb u s i n e s sl o g i cf u n c t i o n s ，d e t a i l e dd e s i g n i n gt h en e t w o r k t r a f f i cf l o wb e t w e e nt e r m i n a ls o f t w a r ea n ds e r v e r , f u n c t i o n a ll o g i cf l o wo ft e r m i n a l s o f t w a r es y s t e ma n dc u s t o mb u s i n e s sl o g i cp r o c e s s 4 a c c o r d i n gt o a n d r o i da p p l i c a t i o ns o f t w a r ea r c h i t e c t u r e ，m c r v s y s t e m s t r u c t u r ea n dc u s t o mu s e rb u s i n e s sn e e d s ，d e s i g n i n gt h et e r m i n a ls o f t w a r ef u n c t i o n m o d u l e s 5 a c c o r d i n gt od e s i g n ，d e s c r i b i n gi m p l e m e n t a t i o np r o c e s so ft e r m i n a ls o f t w a r e s v i d e op u s hm o d u l e sa n db u s i n e s sc u s t o m m o d u l e s s o l v i n gp r o b l e m sa tw o r k k e y w o r d s ：m o b i l ev a l u e a d d e ds e r v i c e ；m u l t i m e d i ac o l o rr i n g - v i d e o ；a n d r o i d ； m o b i l et e r m i n a ls o f t w a r e ；v i d e op u s i t ； c l a s s n o ：t p 3 19 目录 摘要i i i a b s t r a c t i v l引言1 1 1多媒体彩像业务描述1 1 1 1 移动增值业务介绍1 1 1 2 多媒体彩像业务概述l 1 2a n d r o i d 平台简介2 1 2 1a n d r o i d 平台的产生背景。2 1 2 2a n d r o i d 平台的发展2 1 2 3 中国移动o m s 3 1 3多媒体彩像业务国内外现状3 1 4论文的主要内容和结构安排4 1 4 1 论文的主要工作4 1 4 2 论文的结构安排5 2 a n d r o i d 平台相关技术。6 2 1a n d r o i d 平台特征6 2 2a n d r o i d 平台的组成6 2 2 1l i n u x 内核7 2 2 2 系统运行库7 2 2 3 应用程序框架8 2 2 4 应用程序9 2 3a n d r o i d 应用程序层次分析9 2 ：；1 a c t i v i t y 1 0 2 ： 2s e r v i c e ll 2 3 3b r o a d c a s t r e c e i v e r 。1 2 2 3 4c o n t e n t p r o v i d e r 1 2 2 3 5i n t e n t 1 2 3多媒体彩像系统分析1 4 3 1多媒体彩像系统概要1 4 3 1 1 多媒体彩像业务核心1 4 3 1 2 多媒体彩像系统终端软件1 6 v 3 2终端软件功能分析17 3 2 1 主被叫视频彩像推送1 7 3 2 2 多媒体彩像业务定制18 3 3终端软件非功能性需求1 9 4基于a n d r o i d 的多媒体彩像系统终端软件的设计2 0 4 1终端软件总体设计2 0 4 1 1 终端软件功能结构2 0 4 1 2 软件技术选型2l 4 2视频彩像推送功能设计2 3 4 2 1 网络通信流程设计2 3 4 2 2 业务逻辑流程设计2 5 4 2 3 终端系统结构设计2 7 4 3视频彩像业务定制功能设计3 2 5 6 4 3 1 定制系统结构设计3 2 4 3 j 2 网络会话模型设计3 4 4 3 3 业务定制功能设计3 5 4 3 4 终端数据持久化设计3 6 基于a n d r o i d 的多媒体彩像系统终端软件的实现3 8 5 1视频彩像推送功能的实现3 8 5 1 1 软件总体结构的实现3 8 5 1 2 网络数据通信模块的实现3 9 5 1 3 业务功能逻辑模块的实现。4 3 5 1 4 视频彩像播放模块的实现4 4 5 2视频彩像业务定制的实现4 5 5 2 1 业务定制总体结构的实现4 5 5 2 2 网络会话模型模块的实现4 6 5 2 3 业务定制控制模块的实现4 7 5 2 4 用户界面的实现4 9 5 3存在问题与解决办法5 1 5 3 1 实现程序调试器51 5 3 2 数据安全5 2 结束语5 3 6 1论文工作总结5 3 6 2进一步研究工作5 3 、 夕 参考文献5 5 作者简历5 7 独创性声明5 8 学位论文数据集5 9 1 引言 1 1多媒体彩像业务描述 1 1 1移动增值业务介绍 移动增值业务是移动运营商在移动基本业务( 话音业务) 的基础上，针对不 同的用户群和市场需求开通的可供用户选择使用的业务，包括彩信、彩铃、手机 邮箱等业务，增值业务实现的价值使原有网络的经济效益增加。 移动增值业务提供的服务主要可以分为个人类和企业类。个人类业务主要针 对移动个人用户，为其提供满足通信、娱乐、资讯、交易等多方位需求的服务和 丰富的用户体验，其特点就是种类繁多，具有良好的用户交互性和实用性。企业 类业务主要针对不同行业客户的需求，为客户行业发展提供以移动平台为依托的 服务。 根据业务承载方式的不同移动增值业务又可以分为基于信令的业务、电路型 数据业务和基于分组数据业务等。移动增值业务应用服务结构如图1 1 所示。 用户层 内容及 应用层 技术层 ， 弋f 网络 承载层 ，一一一一一。一- 一- ， ( ： s m s 、m m s 、w a p 、i v r ) ，_ - 一一一一一一 图1 i 移动增值业务结构 f i g u r e l - 1t h es t m c t i l i eo f m o b i l ev a l u e a d d e ds e r v i c e 1 1 2多媒体彩像业务概述 多媒体彩像业务是面向3 g 智能手机终端的一种新型增值业务，不同于以往的 i m s 多媒体彩铃业务【l 】，多媒体彩像属于主被叫相互推送彩像的增值业务。多媒体 彩像业务通过移动通信网和i n t e m e t 有机结合，为用户提供了一种当主叫拨打电话 时，被叫手机终端的振铃提示音会被多媒体彩像系统发送的视频影像所代替( 这 个影像是由主叫用户预先定制后，由多媒体彩像系统服务器推送给被叫方客户端 软件播放的视频) 【2 】。同时，主叫手机终端会显示被叫用户定制的视频影像。当被 叫摘机或任意一方挂机时，主被叫相互推送的视频影像消失，客户端软件自动退 出。 多媒体彩像业务具有号码判断能力，用户可以为不同的电话号码定制不同的 视频彩像。针对个人用户，多媒体彩像业务为用户提供相互推送一些极具个性的 视频的服务，这些视频可以是由第三方服务商提供，也可以是用户自己录制的d i y 视频秀，让用户“见视频而知其义”，在取悦了对方的同时，用更有趣、更形象的 方式传达了自己的状态。针对集团、企业等大客户，会根据客户的要求通过视频 推送进行产品服务的宣传，运行公益广告，提升企业形象。多媒体彩像业务为了 方便客户，为客户提供了多种业务定制方式，包括w a p 、i n t e m e t 和手机客户端方 式。 可以预见，随着3 g 移动网络的发展和智能手机的普及，多媒体彩像将成为未 来的流行娱乐形式，全线进入了人们的手机。手机终端能力的增强为满足用户多 样化的需求提供了一个强大的舞台，视频类业务必将成为增值业务服务商提供的 主流服务。多媒体彩像是踩在巨人的肩膀上发展，必将会演绎成一种表现自我、 彰显个性的特色文化。 1 2 a n d r o i d 平台简介 1 2 1a n d r o i d 平台的产生背景 随着3 g 时代的到来，移动终端设备的高速发展，移动电话正向智能化的方向 迈进，各类智能手机操作系统3 1 应运而生。2 0 0 7 年1 1 月由g o o g l e 牵头，由3 3 家 移动技术和无线应用领域领先企业组成的开放手机联盟( o p e l lh a n d s e ta l l i a n c e ) 发布了其智能手机平台a n d r o i d 。该平台由操作系统、中间件、用户界面和应 用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件平台【3 1 。 1 2 2a n d r o i d 平台的发展 2 自a n d r o i d 平台发布到2 0 0 8 年底，第一部采用a n d r o i d 平台的g o o g l eg 1 手 机面市，经过整整一年时间精心打造的g 1 手机于当年便实现了市场占有率7 的 奇迹。在之后的短短几年间a n d r o i d 经历了数次的版本升级，已经从最初的1 0 版 本升级到目前最新的2 1 版本了。版本更新很好的体现了平台新技术、新功能的演 进，为开发人员开发优秀用户体验的应用程序奠定了基础。特别是2 0 0 9 年，a n d r o i d 推出了1 5s d k 、1 6s d kr l 、2 0s d k 共3 个版本，当年内a n d r o i d 平台市场占 有率已提高到1 0 ，令人惊叹。 随着a n d r o i d 平台市场占有率的提高，a n d r o i dm a r k e t 也一步步发展壮大。自 2 0 0 9 年1 月1 日a n d r o i dm a r k e t 开始出售付费程序开始到同年5 月，a n d r o i dm a r k e t 平台上共有2 3 0 0 款软件，相比1 月底增长近2 0 0 。9 月1 2 日，第三方a n d r o i d 应用网站a n d r o l i b ( a n d r o i d 应用下载网站) 的信息显示，a n d r o i dm a r k e t 手机软 件商店中的软件数量已突破1 万，其中免费软件占6 4 2 。 1 2 3中国移动o m s 中国移动通信定制o m s 是o p e nm o b i ls y s t e m 的缩写，中文名称为开放式手 机操作系统。它是由g o o g l ea n d r o i d 平台演变出的一种更适合中国手机用户群的 智能手机操作系统，它完全兼容a n d r o i d 应用。o m s 采用l i n u x 内核，通过大唐 移动的3 g 芯片t d s c d m a 以m o d e ma p 的方式桥接，使得a n d r o i d 平台兼容了 中国移动的t d 网络，o m s 目前已经中国本土化，输入法等诸多细节已经完善并 开始投放市场。 配合中国移动o m s 平台，中国移动m m 软件应用商场于2 0 0 9 年8 月1 7 日 上线。m m ( m o b i l e m a r k e t ) 是由中国移动投资建设，通过与国内外数百名知名尖 端手机软件c p ( c o n t e n tp r o v i d e r ，内容提供商) 合作，面向超过5 亿的移动用户， 致力于打造手机终端软件市场百亿级产业链，满足智能手机用户不断提高的安全、 创新等需求，聚集并辅导手机终端软件开发商及个人独立开发者，发掘终端软件 市场需求，进行快速开发并完成安全签名认证，最终发布产品并实现盈利的手机 应用软件下载平台。 m o b i l em a r k e t 致力给应用开发者创建一个非常直接的途径，使开发者可以更 容易地、更大范围内的和最终消费者发生联系，直接参与销售分成，把价值链的 阻力降到最低。 1 3多媒体彩像业务国内外现状 在全球范围内移动增值业务发展速度很快，非话音收入占电信总收入的比重 越来越大。在增值业务的发展上日本处于领先地位，韩国紧随其后。两国移动运 营商增值业务收入比例都超过了2 0 。以v o d a f o n e 公司为代表的欧洲运营商，收 入比例占1 0 以上，不过增速不快。相比之下美国移动增值业务总量实现不高， 但是美国是全球增值业务发展速度最快的市场，s p r i n tp c s 公司2 0 0 4 年度移动增 值业务收入增长率为1 3 0 ，其他几家公司也均在1 0 0 左右。 在中国，随着3 g 时代的到来以及智能手机的普及，视频业务类，手机网络商 店、软件商店以及手机互联网等增值业务迅速风靡。就北京奥运会期间，t d 业务 中最受用户青睐、使用频率最高的就是视频类业务。3 g 网络的大规模商用为多媒 体业务提供了一个良好的发展环境，这意味着移动多媒体时代已经来临。与此同 时3 g 业务中软件增值服务更是必不可少的一项。目前比较主流的有中国移动m m 商店，多普达安卓( a n d r o i d ) 市场，诺基亚o v i 商店等等，其中基于a n d r o i d 手 机平台的软件商店发展极为迅速。移动通信技术的发展使移动增值业务出现了多 个新特征，即网络化、媒体化、生活化、视频化和互动化。 多媒体彩像业务结合了目前3 g 时代的新特点，为用户提供了一项崭新的移动 增值业务，此项业务还处于开发试验阶段。多媒体彩像业务与彩铃业务在功能上 比较相似，彩铃业务自2 0 0 2 年开通以来，用户数量一直在不断增加，基本全国每 个省的中国移动、中国联通公司都部属了彩铃业务平台。相信，鉴于g s m 网络彩 铃业务的迅猛发展，3 g 网络中多媒体彩像业务在不久的将来必将在全国不断发展、 壮大。 1 4 论文的主要内容和结构安排 1 4 1论文的主要工作 本文通过对3 g 技术背景下移动增值业务的分析，提出了一种基于3 g 智能手 机平台的多媒体彩像业务。并通过研究和分析给出了a n d r o i d 智能移动平台下，多 媒体彩像系统终端软件的设计与实现过程。 本文的主要工作如下： 1 深入探讨了3 g 时代新型的多媒体彩像业务的发展现状和市场前景，全面 分析了多媒体彩像系统的三个组成部分，包括移动终端软件、多媒体彩像系统服 务器端和i n t e m e t 业务定制终端。 2 全面研究了a n d r o i d 平台的技术规范，平台架构，应用程序结构、开发方 法以及网络传输协议中h t t p 协议和u d p 协议的应用。阐明了使用a n d r o i d 平台 4 及相关协议实现多媒体彩像系统终端软件的特点和优势。 3 在分析了多媒体彩像业务的特点、现状和技术层面需求的基础上提出了基 于a n d r o i d 平台的终端软件设计方案。设计方案包括多媒体彩像系统客户端软件的 两个主要功能：视频彩像推送功能和视频彩像业务定制功能。 4 基于软件分层结构设计，详细设计了客户端视频彩像推送模块的结构层 次。该模块具体分为三层：网络数据通信层、业务功能逻辑层和用户交互层。 5 根据m v c 设计模式和多媒体彩像业务定制规范，详细设计了客户端视频 彩像业务定制功能。客户端业务定制系统m v c 结构的三个模块分别为：网络会话 模型模块、业务定制控制模块和用户界面模块。 6 根据终端软件系统设计方案采用的分层结构模式，阐述了终端软件各个功 能模块的实现过程，介绍了开发过程中应用的相关技术和规范，并给出了实现过 程中遇到问题和解决办法使终端软件结构清晰，易于更新和使用。 1 4 2论文的结构安排 本文共六章，结构如下： 第一章为引言，主要讲述课题背景及来源，论文的主要内容。 第二章为a n d r o i d 平台的技术介绍，包括平台的组成框架，a n d r o i d 应用程序 层次结构分析以及应用程序的开发方法。 第三章为多媒体彩像系统分析，介绍了它的定义、服务、相关技术以及多媒 体彩像业务平台的核心组成部分。其中比较详细的介绍了本文研究内容：多媒体 彩像系统终端软件的功能组成部分。 第四章为基于a n d r o i d 的多媒体彩像系统终端软件的设计，主要介绍了终端软 件两个功能模块的相关技术选型、总体设计思路、系统组成部分设计和业务逻辑 功能设计。 第五章为基于a n d r o i d 的多媒体彩像系统终端软件的实现，主要介绍了终端软 件各个层次结构、各个功能模块的实现过程和相关技术应用，以及存在问题和解 决办法。 第六章为结束语，主要对论文的工作进行了总结，阐述了进一步的研究方向 和内容。 5 2a n d r o i d 平台相关技术 2 1 a n d r o i d 平台特征 a n d r o i d 构建了一种新型的移动电话开发模式，这是一种完全开放的移动电话 开发模式。a n d r o i d 作为完全开放性的移动终端平台具有多项优秀的特性。 1 开放性 a n d r o i d 是一个真正意义上的开放性移动开发平台。它包括了移动电话工作所 需的全部软件：底层操作系统、上层用户界面以及应用程序，而这一切不存在任 何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍。更形象的说，a n d r o i d 是一个完整的开放 的生态系统，它有三个有机的组成部分：a n d r o i d 源代码工程【5 l 开放的源代码 用于移植手机；a n d r o i d 开发者丰富的资料用于开发上层应用程序；a n d r o i d 市场应用程序的交易场所。 2 应用程序平等性 a n d r o i d 平台被设计成由一系列应用程序所组成的平台。所有的应用程序都运 行在一个核心引擎层面上，这个核心引擎就是一个虚拟机，它提供一系列用于应 用程序和硬件资源通信的a p i 。抛开这个核心引擎，a n d r o i d 所有其他的东西，包 括系统的核心应用程序和第三方应用程序都是完全平等的。例如，你可以改变主 界面显示窗口的内容，或者将手机中任意的应用程序替换成你所需要的其他应用 程序。 3 应用程序无疆界 a n d r o i d 打破了应用程序之间的界限，开发人员可以把w e b 上的数据与本地的 联系人、日历、位置信息结合起来，创造了全方位的用户体验。例如g o o g l el a t i t u d e ( 谷歌纵横) 应用程序就将电话联系人、位置应用以及g o o g l em a p 结合在了一起。 4 快速方便的应用程序开发 a n d r o i d 平台为开发人员提供了大量的实用库和工具，开发人员可以快速地创 建自己的应用程序。例如，在其他的手机平台上要开发基于位置的应用是相当复 杂的，而a n d r o i d 将g o o g l em a p 集成了进来，开发人员通过简单的几行代码就可 以实现有关地图位置的程序应用。 2 2 a n d r o i d 平台的组成 6 a n d r o i d 不仅是一种操作系统，它更是一个开源的体系架构【6 1 。a n d r o i d 应用 了开源社区的成果，并将其针对移动设备进行了一系列的优化。a n d r o i d 平台各个 组成部分为我们提供了如下功能，如图2 1 所示。 2 2 1l i n u x 内核 图2 1a n d r o i d 平台框架 f i g u r e 2 - 1a n d r o i dp l a t f o r m a n d r o i d 平台最下层结构的核心为嵌入式l i n u x 2 6 操作系统【刀。安全性、内存 管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于内核。同时l i n u x 内核层也是硬件和软件 栈之间的抽象层。这一层主要功能是为上层结构提供设备相关的驱动程序，包括： 显示驱动、键盘驱动、f l a s h 内存驱动、照相机驱动、音频驱动、蓝牙驱动、w i f i 驱动、b i n d e ri p c 驱动、p o w e rm a n a g e m e n t ( 电源管理) 。 2 2 2系统运行库 内核层以上是系统运行库( c c 阡及a n d r o i d 运行库) ，包括系统库和a n d r o i d 7 运行时。这一层之上紧贴于应用程序的软件组件服务，是应用程序框架的支撑。 系统库为平台提供功能如下： 1 媒体函数库，支持视频流媒体等多种媒体编解码的开源关键技术o p e n c r o e l 7 就是媒体函数库的核心，它实现了多种影音格式的播放和录制。 2 s u r f a c em a n a g e r ，同时运行多个程序时，管理显示与存取操作间的互动， 并负责2 d 绘图与3 d 绘图进行显示合成。 3 w e b k i t ，一套网页浏览器的软件引擎，该引擎功能可供a n d r o i d 内建的网 页浏览器调用，并可提供内嵌网页效果进行二次开发。 4 s g l ，提供a n d r o i d 在2 d 绘图方面的绘图引擎。 5 o p e n g le s ，a n d r o i d 是依据o p e n g le s1 0a p i 标准来实现其3 d 绘图库 函数的，该函数库可以用软件方式执行也可以用硬件加速方式执行。 6 f r e e t y p e ，提供点阵字、向量字的描述显示。 7 媒体框架，提供了对各种音频、视频的支持。a n d r o i d 支持多种音频、视 频和静态图像格式，如m p e g 4 、h 2 6 4 、m p 3 、a a c 、a m r 、j g p 、p n g 、g i f t 7 】 等。为开发者提供多媒体框架部分的相关接口和方法。 8 s q l i t e ，一套轻量级的数据库引擎，可供其他应用程序调用。 9 l i b e ，提供了针对移动设备而优化的c 库。 a n d r o i d 运行时与系统库同在一层，a n d r o i d 虽然采用j a v a 语言来编写应用程 序，但使用的是a n d r o i d 自有的运行时。a n d r o i d 运行时包括核心库和d a l v i k 8 】虚 拟机两部分。 1 核心库，该库包括两部分：一部分是绝大多数j a v a 程序语言需要调用的功 能函数，另一部分为a n d r o i d 的核心库，如a n d r o i d o s 、a n d r o i d n e t 、a n d r o i d m e d i a 在曾 号fo 2 d a l v i k ，它是基于寄存器、专门为移动设备而设计的虚拟机。基于寄存器 的虚拟机对于较大的程序来说，考虑到了使用最少的内存资源，在他们编译的时 候，花费的时间更短。d a l v i k 经过优化，允许在有限的内存中同时运行多个虚拟 机实例，并且每一个d a l v i k 应用作为一个独立的l i n u x 进程执行。独立的进程 可以防止在虚拟机崩溃时所有程序都被关闭。 2 2 3应用程序框架 应用程序框架基于系统运行库，也是进行a n d r o i d 应用软件开发的基础，开发 人员大部分情况下也是和应用程序框架层打交道。应用层具体包括： 1 视图系统( v i e ws y s t e m ) ，用来构建应用程序的基本组件，包含了列表、 网格、文本框和按钮等。 2 内容提供器( c o m e n tp r o v i d e r ) ，用来让应用程序之间互相存取、分享数据， 例如，某个应用程序可以存取联系人应用程序内的联系人数据。 3 窗口管理器( w i n d o w sm a n a g e r ) ，管理所有的窗口程序。 4 活动管理器( a c t i v i t ym a n a g e r ) ，管理所有的应用程序生命周期以及通常 的导航返回栈。 5 通知管理器( n o t i f i c a t i o nm a n a g e r ) ，使应用程序可以在状态栏应用程序中 显示警告信息。 6 资源管理器( r e s o u r c em a n a g e r ) ，提供各种资源让应用程序去使用，比如 本地化字符串、图片、布局文件。 7 位置管理器( l o c a t i o nm a n a g e r ) ，用于提供位置服务。 8 电话管理器( t e l e p h o n em a n a g e r ) ，用来提供所有的移动设备功能。例如， 拨打电话、电话状态监听。 9 包管理器( p a c k a g em a n a g e r ) ，a n d r o i d 系统内的程序管理。 2 2 4应用程序 最上一层就是应用程序层，包括除了随a n d r o i d 系统一起发布的核心应用程 序，如e m a i l 客户端、s m s 短消息程序、日历、地图以外，还有第三方开发的大 量应用程序。目前大多数a n d r o i d 应用程序在a n d r o i dm a r k e t 和中国移动m m 网 站上进行交流。这一层所有应用程序都是用j a v a 语言编写的。 2 3a n d r o i d 应用程序层次分析 a n d r o i d 应用程序与其他很多计算机平台的应用程序不同，他们没有唯一的启 动入口，一个a n d r o i d 应用程序是由多个不同组件组合而成，组件间通过i n t e n t 实 现通信【8 】。a n d r o i d 系统的基本组件包括a c t i v i t y 、s e r v i c e 、b r o a d c a s t r e c e i v e r 和 c o n t e n t p r o v i d e r 等，此外还包括负责实现组件间通信的i n t e n t 消息组件。应用程序 的所有组件都必须在a n d r o i d a n d r o i d m a n i f e s t x m l 中声明。整个a n d r o i d 应用程序 按照表示层a c t i t ) r 开始分别为v i e w 、i n t e n t 、s e r v i c e 、n o t i f i c a t i o n ( 通知) 和 c o n t e n t p r o v i d e r 。 在a n d r o i d 程序开发中一个十分重要的概念就是应用程序的生命周期p l 。目前， 大部分主流的手机操作系统都支持多任务处理，进而让用户体验变得更为完美。 但是由于每个应用程序都会消耗一部分可用内存，当手机内存变少时，系统会变 9 慢。为解决提高a n d r o i d 平台内存利用效率的问题，a n d r o i d 引入了应用程序生命 周期的概念，对应用程序生命周期的理解程度直接影响到应用程序设计的可用性 和完整性。 a n d r o i d 平台进行应用程序调度时，当可用内存不足时会跟据不同的进程状态 重要程度终止某些进程回收资源。根据进程的组件及其运行状态a n d r o i d 将系统中 所有的进程按5 种类别分类如图2 2 所示。 厂、 在屏幕前端运行与用户交互的a c t i v i t y 进程，或 弋程 正在运行的b r o a d c a s t r e c e i v e r 的o n r e c e i v e 0 方法 攀进程 厂、 对用户可见，但并不显示在屏幕最前端的进程 弋o ，如可见进程显示在屏幕上，同时前台进程已 心话框的形式悬浮 图2 - 2 应用程序进程的重要程度 f i g u r e 2 。2i m p o r t a n c eo ft h ea p p li c a ti o np r o c e s s 2 3 1 a c t i v i t y 高 低 a c t i v i t y 称为活动，是应用程序的表示层，每个程序包括一个或多个a c t i v i t y 。 应用程序的每个屏幕显示都通过继承和扩展基类a n d r o i d a p p a c t i v i t y t 6 j 实现。应用 程序通过s t a r t a c t i v i t y ( ) 或s t a r t s u b a c t i v i t y 0 方法从一个活动转到另一个活动。 a c t i v i t y 利用v i e w 视图类来实现应用程序的g u i 。 对于每个a c t i v i t y ，系统都会分配一个默认的窗口，窗口内的可见内容通过 v i e w 提供。v i e w 采用四种布局设计：l i n e a r v e r t i c a l 、l i n e a r h o r i z o n t a l 、r e l a t i v e ( 相 1 0 对布局) 和t a b l e 。选择了相应的布局后，便可以在布局上嵌套子布局或者相应控 件。v i e w 是一种层次化结构，父v i e w 包含的布局属性会被子v i e w 继承。 a c t i v i t y 的生命周期：a n d r o i d 系统中所有a c t i v i t y 都被保存在a c t i v i t y 栈【l o 】 中。每启动一个新的a c t i v i t y ，这个a c t i v i t y 就会被压入a c t i v 时栈，如果用户通 过某种操作返回到上一个a c t i v i t y ，那么栈顶的a c t i v i t y 就会被弹出，之前位于栈 中第二位的a c t i v i t y 就会成为新的栈顶a c t i v i t y ，并在屏幕上显示。与此同时， a n d r o i d 系统调度根据手机内存情况需要释放资源时，会删除栈底的a c t i v 毋。 a c t i v i t y 的状态：a c t i v i t y 从创建到关闭可能经历4 种状态，当不同状态相互 变化时，将调用相应的回调方法【7 】如图2 3 所示。 1 0 n c r e a t e 0 2 o n s t a r t 0 3 o n r e s u m e o o n d e s t r o y 0 ，一、 i 、- - 一销毁状态、) 卜一，7 、一一r ，卜 2 3 2s e r v i c e 图2 - 3a c t