【毕业学位论文】（Word原稿）基于Android平台的电子相册的设计与实现-软件工程

本科毕业论文 题目：基于 台的 电子相册的 设计 与实现 姓名： 班级： 学号： 日期 2 致谢 本论文的工作是在我的导师 *的悉心指导下完成的， *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。在此衷心感谢二年来 *对我的关心和指导。 *悉心指导我们完成了论文项目相关的科研工作，在学习上和生活 上都给予了我很大的关心和帮助，在此向 *表示衷心的谢意。 *对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷 心的感谢。 在工作及撰 写论文期间，周飞宇同学对我论文在写作规范和格式方面的存在 的问题提出了很多宝贵的意见，在此向他表达我的感激之情。 I 中文摘要 随着智能手机走进普通人的生活 ,它将成为人们获取信息的主要设备。因此 ,手机的应用服务将会有很大的发展空间 ， 手机 电子相册 服务就是其中的一项。台支持 各种 应用 的 开发 ， 它是目前 最流行的开源智能手机操作系统 ,最新的版本是 供了便捷灵活的开发接口 。 本课题在 台下，设计了一个手机 电子相册 。采用 了台的 提供的接口， 实现了图片预 览、 图片 动态切换 、停止播放等功能 ，支持 片格式 ，该程序是独立的 件，可以安装在 上的系统内 。 它 可以让手机成为一个电子相册， 用户 可以将其放在心仪的地方，来展示美好的图片，而 不必再去购买别的设备就能拥有精美 的电子相册了。 本程序具有很好的可移植性和可继承性，开发者可以在其基础之上，建立更多的功能，来设计更加专业级的电子相册。 关键词 ： 子相册 ， 预览 it s a as of of It is it .2 a so is a up in It it at he or to no to on it to 录 中文摘要 . I . 录 . 一章 绪论 . 1 前现状 . 1 设计的背景和研究意义 . 3 设计的目标 . 3 文结构 . 3 第二章 电子相册研究 . 4 子相册简介 . 4 子相册的结构 . 4 子相册的性能 . 4 子相册的特点 . 5 第三章 台介绍 . 6 统介绍 . 6 的 发环境搭建 . 15 第四章 台的电子相册的设计与实现 . 17 n/效与运行线程 . 17 要功能模块的设计与开发 . 17 手指移动相册里的照片 . 18 界面的图片切换 . 20 章总结 . 22 第五章 总结与展望 . 23 结 . 23 望 . 23 参考文献 . 23 1 第一章 绪论 台对我们来说已经不陌生了，从 08 年 出 统，已经经历了 2 年多的发展，目前最新的版本是 作为全球最大的搜索引擎提供者， 供的服务实际上远不止搜索，还包括 桌面搜索、乐搜索、 数量众多的服务。基于免费、开放的互联网精神，这些服务本身是不收费的。但是，通过这些有创意的服务， 引了大量互联网用户，并成功地藉由广告服务，获取了巨额利润。 持开发 台，其目的是推动全世界 30 亿手机用户，更方便、成本更低地访问互联网。 司宣称的目标是“组织世界上所有信息，让所有人方便地访问”。 为 ，手机价格越来越低，而其中手机平台的价格变化不大，在手机成本中所占比例越来越大。基于此，望提供一个免费、开放、功能强大的手机操作系统，使用户承担的手机价格更低，同时更方便、更频繁地访问互联网。当然， 身也将因此而受益。 电子相册是指可以在电脑上 或者是在移动终端上 观赏的区别于 静止图片的特殊文档，其内容不局限于摄影照片，也可以包括各种艺术创作图片。电子相册具有传统相册无法比拟的优越性：图、文、声、像并茂的表现手法，随意修改编辑的功能，快速的检索方式，永不褪色的恒久保存 特性，以及廉价复制分发的优越手段。 本文就是在 台上，基于 发的一款 电子相册 软件，包括图片预览、图片播放、动态切换、停止播放 等功能。当然，由于时间的关系，本文仅实现了 电子相册 的基础功能，后续还有很多工作可以完善和深入。 前现状 国内外百花齐放 电子相册制作软件顾名思义，则是用户制作电子相册的软件。目前国内外 电子相册繁多， 如图 示， 2 图 子相册封面 不同的软 件，制作出的电子相册都会有不同 。随着数码相机在家庭中越来越普及，人们在可以更方便的拍摄照片却又不需要把拍摄的照片都冲印的时候，更多就选择了打包保存在电脑或光盘中，电子相册制作软件就在这一过程中充当了非常重要的作用。通过电子相册制作软件，我们的照片可以更加动态、更加多姿多彩的展现，通过电子相册制作软件的打包，相片可以更方便的以一个整体分发给亲朋好友，刻录在光盘上保存，或在影碟机上播放。 于 术，是实现在线和离线电子相册、电子图书的核心，它应用在需要从 件 或 件源制作的电子杂志的情况，它同时提供一些协助处理工具软件，方便批量的处理，而且帮助文档较详细，还提供了演示下载包，可以稍作修改即可。 目前的几类电子杂志软件不同，它把阅读以及低成本批量制作作为首要追求目标。 每一本 子杂志 (电子图书 )由 片和 件 3 部分组成。 一款类似 开源电子相册制作软件，可 以用来制作个人文件、邮件列表、电子杂志类型的电子文档。它体积很小，可以放在 U 盘里，只需插入相应的电脑就可以使用。 普通电脑最常见的可制作电子相册的软件 软件介绍：是 统会自带的视频制作软件，在软件中添加图片后，将图片拖拉到时间线上，即可将添加的图片生成 频。由于作为 统自带软件，这款软件具有广泛的传播性，只需将相片简单3 制作为视频可以直接使用它。但由于软件功能繁多，在制作电子相册上效果 单一，没有转场特效，也没有其他注释功能，适用于对相册效果没有太多要求的制作者选择。 件特点： 一款专业级具有高级的编辑功能的电子相册制作软件，对于专业用户，它可以通过不断增加插件，和用户的专业水平进行复杂的编辑，制作出专业的绚丽相册，但由于面向专业用户，软件的操作十分复杂，上手时间很长，非专业用户使用有非常大的难度。 设计的背景和研究意义 制作电子相册首先要获得数字化的图片，即图片文件。用数字相机拍摄，可以直接得到电子图片文件。也可以使用普通相机拍摄，通过 扫描仪得到图片文件。如果是游戏画面或 面，可采用屏幕拷贝或功能更强的截屏软件获得图片。 其次要对图片进行加工处理，专业人士可以使用专业级的软件要操作简单快速，高画质也可以使用国内图像处理软件，实现更加精美的相册制作。 最后使用电子相册制作软件将处理后的图片制作成电子相册，就可以进行观看了。 设计的目标 本文的目标 是在 台下，设计了一个手机电子相册。采用了台的 提供的接口，实现了图片预览、图片动 态切换、停止播放等功能，支持 片格式。可以让手机成为一个电子相册，让用户不必再去购买别的设备就能拥有心仪的电子相册了。 文结构 第一章主要介绍课题的背景和现状 第二章介绍 手机 电子相册 服务 的设计实现原理 第三章详细介绍了基于 台的 手机 电子相册软件 的设计与开发 第四章对整个论文进行了总结，并进行了展望，对软件的不足进行了分析，并说明了改进意见。 4 第二章 电子相册 研究 子相册 简介 电子相册分为两种，一种是软件类型的电子相册，一种是硬件类型的电子相册，上文 所讲的 制作的电子相册，都属于软件类型，除此之外，还有一种电子相册为硬件类型，指能够不借助电脑可以在 板上显示数码照片的电子产品的展示效果，还能够将照片显示到电视机上。还可接 U 盘、 、 ，除播放图片外，还可播放 置左右双喇叭、边播放图片边听 手机 式电影、 式或 式或 式电影（ 件）、 式电影（ 件）（其它不支持的格式可以软件转换）、输出音频视频到电视机或音响，制作这种电子相册的产品称为电子相 框，电子工程杂志将电子相框分为 3 类，简易电子相框、 “ 多媒体 ” 电子相框高级、 “ 多媒体 ” 电子相框。 简易数码相框只能显示 式的图片，而多媒体数码相框则可以播放音乐和视频。 某些高级 “ 多媒体 ” 数码相框可以通过因特网从 片共享网站甚至电子邮件下载图片。这些型号通常也支持无线传输（ 大部分数码相框可以像幻灯一样按可调整的时间间隔显示图片。一些相框还可以播放 乐或者用相机拍摄的视频片断，比如件。 子相册的 结构 一个电子相册往往由三部分组成： 晶面板， 部相框按钮等构件 板有一个模拟或者是数字的接口，当然其面板尺寸大小可能不同。 其中 为容纳了设备驱动和运行固件，因而可以称得上是电子相框的核心了。 子相册的 性能 一些数码相框只能够显示 种通用格式的图片，也就是说有些高端产品也是可以显示比如 类型的图片格式的。 大多数数码相框是以幻灯片的形式显 示照片的，通常你可以通过调节5 切换时间间隔来达到满意的效果。当然有些还可以发送照片到打印机，甚至支持其他多媒体内容，比如记录在数码相机的电影录像模式的电影剪辑， 频文件还有 频。 某些相框还也可以通过互联网上的 片共享网站如 有电子邮件这些媒介来加载图片。而具备这种网络功能的相框通常是支持无线（ 连接的。还有些其他的滇西电子相框可以显示 数码相框显示的图片文件通常是从相机存储卡读取的，尽管某些相框还提供内部存储。某些 框架电子相框具备使用 口从电脑直接传输文件到电子相框的功能。然而，由于价格过高，一般很少有数码相框内置有记忆体的。其中一些人还包括一个或者是可充电电池的。 大多数 7 英寸（十七点五厘米）相框显示图像时候由于将图片进行了拉伸实现宽高比 16:9 的显示 ，因而存在非常明显的失真。所以，一般为了达到良好的显示效果图片文件最好也选择合适的尺寸。 子相册的 特点 硬件类型的电子相册相比于软件类型的电子相册，具有实时性，软件类型的电子相册一经软件生成，则不需要再次生成，可直接打开和传播，而硬件类型的电 子相册则实时生成，由于专为电子相册展示而制作，硬件类型的电子相册具有更大分辨率，无需再连接电脑即可显示，更可连接到电视机等硬件上播放。硬件类型的电子相册的劣势在于，不能将电子相册生成，通过 U 盘等介质存储共享，在传播上具有一定的局限性，也不能生成用于刻录的视频形式。 6 第三章 台介绍 统介绍 台总体架构 下图显示的是 作系统的主要组件。每一部分将会在下面具体描述。 图 统架构图 应用程序 (同一系列核心应用程序包一起发布，该应用程序包包括 户端， 消息程序，日历，地图，浏览器，联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用 言编写的。 应用程序框架 开发人员也可以完全访问核心应用程序所使用的 架。该应用程序的架构设计简化了组件的重用；任何一个应用程序都可以发布它的功能块 ,并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块（不过要遵循框架的安全性限制）。同样，该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。 隐藏在每个应用后面 的是一系列的服务和系统 , 其中包括； 7 丰富而又可扩展的视图（ 可以用来构建应用程序， 它包括列表（ 网格（ 文本框（ 按钮（ 甚至可嵌入的览器。 内容提供器（ 得应用程序可以访问另一个应用程序的数据（如联系人数据库），或者共享它们自己的数据 资源管理器（ 供 非代码资源的访问，如本地字符串，图形，和布局文件（ 通知管理器 （ 得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。 活动管理器（ 来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。 窗口管理器 (用于管理窗口的生命周期 及窗口布局。 程序包管理器 (用于管理所有在 安装的程序包。 电话管理 (用于管理使用者拨打和接听电话的相关功能。 程序库 含一些 C/C+库，这些库能被 统中不同的组件使用。它们通过 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 - 一个从 承来的标准 C 系统函数库（ 它是专门为基于 设备定制的。 该库遵 循 议，继承了 大部分接口，但不完全兼容，比 小，运行更快。 媒体库 - 基于 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 对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提供了 2D 图层的无缝融合。 一个最新的 览器引擎，支持 览器和一个可嵌入的 图。 底层的 2D 图形引擎，这是应用程序使用最多的渲染方式。 8 3D 基于 S 现；该库可以使用硬件 3D 加速（如果可用）或者使用高度优化的 3D 软加速。 位图（ 矢量（ 体显示。 一个对于所有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库引擎。 管理声音的输出设备 (喇叭，有线耳机，蓝牙耳机等 )，可以混合多路音频流的输出。 管理图形、图像的显示，能够把来自不同应用的多个2D/3D 图形组合，叠加；使用双缓冲机制。 行库 括了一个核心库，该核心库提供了 程语言核心库的大多数功能。包括数据结构、工具、文件访问、网络访问、图形处理等。 每一个 用程序都在它自己的进程中运行，都拥有一个独立的拟机实例。 设计成一个设备可以同时高效地运行多个虚拟系统。 拟机执行（ 执行文件， 该格式文件针对小内存使用做了 优化。同时虚拟机是基于寄存器的，所有的类都经由 译器编译，然后通过 的 工具转化成 式由虚拟机执行。 拟机依赖于 核的一些功能，比如线程机制和底层内存管理机制。 核 核心系统服务依赖于 核，如安全性，内存管理，进程管理，网络协议栈和驱动模型。 核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。 用程序的构成 台的应 用程序主要是由以下四个组件构成的 ： 1 活动 要注意的是，并不是每个 用程序都必须构建这 4 个组件，有些可能由这 4 个组件的组合而成。一旦你确定了你的应用程序中需要的组件，那么你就应该在 列出他们。这是一个 置文件，它用于9 定义应用程序中需要的组件、组件的功能及必要条件等。 四种组件说明如下： 活动 造块中最基本的一种，在应用中，一个 常就是一个单独的屏幕。每一个 被实现为一个独立的类，并且继承于个基类。这个 将会显示由几个 件组成的用户接口，并对事件做出响应。大部份的应用都会包含多个的屏幕。例如，一个短消息应用程序将会有一个屏幕用于显示联系人列表，第二个屏幕用于写短消息，同时还会有用于浏览旧短消息及进行系统设置的屏幕。每一个这样的屏幕，就是一个从一个屏幕导航到另一个屏幕是很简单的。在一些应用中，一个屏幕甚至会返回值给前一个屏幕。 当一个新的屏幕打开后，前一个屏幕将会暂停，并保存在历史堆栈中。用户可以返回到历史堆栈中的前一个屏幕。当屏幕不再使用时，还可以从历史堆栈中删除。默认情况下， 会保留从主屏幕到每一个应用的运行屏幕。 意图 用了 个特殊类，实现在屏幕与屏幕之间移动。 用于描述一个应用将会做什么事。在 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： 门户）、 。而动作对应的数据则以 形式进行表示。例如：要查看一个人的联系方式，需要创建一个动作类型为 及一个表示这个人的 与之有关系的一个类叫 对于 一个有效的做某事的请求，一个 用于描述一个 者 够操作哪些 个 果要显示一个人的联系方式时，需要声明一个个 知道怎么去处理 作和表示一个人的 要在 定义。 通过解析各种 一个屏幕导航到另一个屏幕是很简单的。当向前导航时， 会调用 法。然后，系统会在所有安装的应用程序中定义的 查找，找到最匹配 应的 的 收到 通知后，开始运行。当 动作，这个机制提供了两个关键好处： A、 够重复利用从其它组件中以 形式产生的一个请求； 10 B、 以在任何时候被一个具有相同 新的 代。 服务 个 服务 是具有一段较长生命周期且没有用户界面的程序。比较好的一个例子就是一个正在从播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，应该会有多个活动，让使用者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活动，因为使用者当然会认为在导航到其它屏幕时音乐应该还在播放的。在这个例子中，媒体播放器这个活动会使用 来启动一个服务，从而可以在后台保持音乐的播放。同时，系统也将保持这个服务一直执行，直到这个 行结束。 (可以通过阅读 of 取 更 多 关 于 服 务 的 介 绍 ) 。 另 外 ， 还 可 以 通 过 使 方法，连接到一个服务上（如果这个服务还没有运行将启动它）。当连接到一个服务之后，还可以通过服务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。 内容提供器 用程序能够将它们的数据保存到文件、 据库中，甚至是任何有效的设备中。当开发者想将其的应用数据与其它的应用共享时，内容提供其将会很有用。一个内容提供器类实现了一组标准的方法，从而能够让其它的应用保存或读取此内容提供器处理的各种数据类型。 台独特技术特征 拟机 台的虚拟机，它运行经过内存和运行效率优化的 式文件。该虚拟机是基于寄存器的，它可以执行由 译器编 译的类，只需将该编译结果用 具转换为本地格式的 件。该虚拟机运行在 容的操作系统（如 统）之上， 虚拟机会依赖底层操作系统的某些功能 (如线程管理和内存管理 )。 心类库为之前使用标准 言的开发者提供了类似的开发体验，它更提供了对小型移动设备的支持。 要完成对象生命周期管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常管理，以及垃圾回收等等重要功能。 拟机的主要特征 由于 编程语言是 言，所以许多人认为 拟机是一 个拟机 ( 拟机并不是按照 拟机的规范来实现的，两者11 并不兼容。 1 专有的 件格式 拟机运行的是 节码，而 拟机运行的则是其专有的文件格式 。在 E 程序中的 会被编译成一个或者多个字节码文件（ 后打包到 件，而后 拟机会从相应的 件和 件 中获取相应的字节码 ； 用虽然也是使用 是在编译成 件 后，还会通过一个工具（ 应用所有的 件转换成一个 件，而后 拟机会从其中读取指令和数据。 图 件和 件的转换 件较之于 件的优势在于： 一个应用中会定义很多类，编译完成后即会有很多相应的 件， 件间会有不少冗余的信息；而 件格式会把所有的 件内容整合到一个文件中。这样，除了减少整体的文件尺寸， I/O 操作，也提高了类的查找速度。原来每个类文件中的常量池，在 件中由一个常量池来管理 增加 了新的操作码的支持 文件结构尽量简洁，使用等长的指令，借以提高解析速度 尽量扩大只读结构的大小，借以提高跨进程的数据共享 12 2 优化 件的结构是紧凑的，如果要求运行时的性能有进一步提高，就仍然需要对 件进行进一步优化。优化主要是针对以下几个方面： 调整所有字段的字节序（ 对齐结构中的每一个域 验证 件中的所有类 对一些特定的类进行优化，对方法里的操作码进行优化 优化后的文件大小会有所增加，应该是原 件的 1。优化 发生的时机有两个：对于预置应用，可以在系统编译后，生成优化文件，以 尾。这样在发布时除 件（不包含 外，还有一个相应的 件；对于非预置应用，包含在 件里的 件会在运行时被优化，优化后的文件将被保存在缓存中。 3基于寄存器 标准 拟机（ 间的首要差别之一，就是 于寄存器，而 于栈。选择基于寄存器的方式是 因为它对提前优化（ 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。另一份 针对基于寄存器虚拟机和基于栈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 译的时候，花费的时间更短。 相对于基于堆栈的虚拟机实现，基于寄存器的虚拟机实现虽然在硬件通用性上要差一些，但是它在代码的执行效率上却更胜一筹。一般来讲，虚拟机中指令的解释执行时间主要花在以下三个方面： 分发指令 访问运算数 执行运算 其中 分发指令 这个环节对性能的影响最大。在基于寄存器的虚拟机里，可以更为有效的减少冗余指令的分发和减少内存的读写访问，如： 表达式： a = b + c 基于栈的指令： c, b, a 基于寄存器的指令： a, b, c 4应用 虚拟机实例 进程 间的另外一大区别就是运行环境 过优化，允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，每一个 用都运行在一个拟机实例里，而每一个虚拟机实例都是一个独立的进程空间。虚拟机的13 线程机制，内存分配和管理， 等都是依赖底层操作系统而实现的。所有用的线程都对应一个 程，虚拟机可以更多的依赖操作系统的线程调度和管理机制。 不同的应用在不同的进程空间里运行，加之对不同来源的 应用都使用不同的户来运行，可以最大程度的保护应用的安全和独立运行。给每一个应用赋予独立的进程可以允许动态安装、激活和去激活，独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。 有一个特殊的虚拟机进程 是虚拟机实例的孵化器。每当系统要求执行一个 在系统启动的时候就会产生，它会完成虚拟机的初始化，库的加载，预置类库和初始化的操作。如果系统需要一个新的虚拟机实例，它会迅速复制自身，以最快的速度提供给系统。 对于一些只读的系统库，所有虚拟机实例都和 享一块内存区域，很大程度上节省了内存开销。 图 拟机实例内存共享原理图 5低内存需求 拟机队内存的高效使用和它在低速 表现出的高性能，使之非常适合在移动终端上使用。根据 测算， 64M 的 经能够令系统正常运转了。其中 24M 被用于底层系统的初始化和启动，另外 20M 被用于高层启动高层服务。当然，随着系统服务的增多和应用功能的扩展，其所消耗的内14 存也势必越来越大。 要的内存空间比其他虚拟机更低，因 为它有如下特性： 1)本身占用的空间更小； 2)使用及时编译器； 3)常量池使用 32 位的索引以简化解释器； 4)使用自有的字节码而非 节码。 台稳定性分析 对于 台，随着版本的不断升级，系统的稳定性也会逐渐加强。众所周知，在 出他们的首款 品 虽然 统就已经拥有了不错的口碑但是其并没有在市场上引起轰动的效应，原因自然是 时所搭载的 本的系统无论在整体的稳定性方面还记基本功能方面都存在这样或者那样的缺陷有关。对于一款不稳定同时基本功能表现也不完美的系统厂家也不愿意去使用。 然而 版本的发布却在一定程度上解决了上面的问题。系统稳定了不少，不再像之前那样频繁报错了。同时在系统的基本功能上也改进了不少，通话、短信以及多媒体娱乐功能的加强使得 统符合了大多数厂商的要求，因此在被足足掉了半年胃口的厂商们自然此时会蜂拥而至， 统的突然爆发也就不足为奇了。 台相对稳定原因在于 个应用都是独立的进程，所以对于普通的应用，例 如计算器、资源管理器等，如果出现异常不会导致其他应用出问题，但是如果是关键应用异常，如 ，则会有比较大的影响，比如某些状态不准确，甚至所有应用不能正常启动等。这种特性应该是所有基于真正操作系统的手机都具备的。 台响应速度分析 应速度的提升主要指 拟机的运行速度，相对与 虚拟机，速度确实快很多，因为它从代码解释执行方式到地层的 C 库都做了很多优化，而且多个虚拟机最大程度共享资源。但是从界面操作速度的直观感受，只 是不比 ，这还跟不同型号手机的处理能力，以及不同功能的实现的算法有关系。从实现角度看， 于 运行速度已有很大提升。 15 的 发环境搭建 备软件 1、 2、 3、 4、 版本不同可能会导致不兼容。出现各种错误。请上网查询。 装过程 1、 装 (双击 选择安装路径为 E:，安装完成后设置环境变量：右击点我的电脑 - 属性 - 高级 - 环 境 变 量 ， 双 击 变 量 值