基于安卓的图片浏览器的设计与实现

重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 编 号： 审定成绩： 重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于安卓的图片浏览器的设计与实现学 院 名 称 ：软件学院学 生 姓 名 ：邓青佩专 业 ：软件工程班 级 ：学 号 ：指 导 教 师 ：答辩组 负责人 ：填表时间： 2012年 5月摘 要Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，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。目前，最新版本为Android 4.0 Ice Cream Sandwich。 Android早期由原名为Android的公司开发，谷歌在2005年收购Android.Inc后，继续对Android系统开发运营，它采用了软件堆层（software stack，又名软件叠层）的架构，主要分为三部分。底层以Linux内核工作为基础，由C语言开发，只提供基本功能；中间层包括函数库Library和虚拟机Virtual Machine，由C+开发。最上层是各种应用软件，包括通话程序，短信程序等，应用软件则由各公司自行开发，以Java作为编写程序的一部分。Android 作为Google企业战略的重要组成部分，将进一步推进“随时随地为每个人提供信息”这一企业目标的实现。全球为数众多的移动电话用户正在使用各种基于 Android 的电话。谷歌的目标是让（移动通讯）不依赖于设备甚至平台。出于这个目的，Android 将补充，而不会替代谷歌长期以来奉行的移动发展战略：通过与全球各地的手机制造商和移动运营商结成合作伙伴，开发既有用又有吸引力的移动服务，并推广这些产品。2011年初数据显示，仅正式上市两年的操作系统Android已经超越称霸十年的塞班系统，使之跃居全球最受欢迎的智能手机平台。Android的主要竞争对手是苹果公司的iOS以及RIM的Blackberry OS2。【关键词】Android Linux平台 开源手机操作系统 移动软件 Google ABSTRACTThe word “Android” means a robot. It is also the name of the open-Source operating system for mobile phone which is based on Linux and presented by Google November 5th of 2007. This system platform is made up with operating system, middleware, UI and applications. It is known as the first real Open Source and integrated software for Mobile Terminal. At present the latest version of the system is Android 4.0 Ice Cream Sandwich.Android operating system is based on the open-core of Linux. This system is developed by a company named “Android” at early stage. After Google buy “Android.Inc”, Google go on developing and managing Android operating system. This operating system uses the software-stack framework. It is mainly divided into 3 parts. Basement Linux-core only provides basic function. This part is coded by C. Interlayer which is coding by C+ includes Function Library and Virtual Machine. The superstratum is made up with various kinds of applications including communication procedures, message procedures and so on. These applications are developed by other companies themselves. Some of them are coding by java. Android as the significant part of Googles business strategy will move forward a single step to advance the business goal called “providing information for everybody anytime and anywhere”. Large numbers of people all over the world are using mobile phone which is based on Android. Googles purpose is to let the mobile communication do not depend on the equipments even if the platform. For this purpose,Androidwill complement,not replaceGooglehas long pursued a strategyofmobiledevelopment:partnership, the development ofuseful, attractivemobile servicesthroughthemobile phone manufacturersand mobile operatorsaround the globe, andpromotion ofthese products. Thedata show thatearly 2011officially listedonlytwo years ofoperating systemAndroid has surpasseddominate the decadeof the Symbian system, making itthelargestinthe worlds most popularsmart phone platform.Androidsmain competitoristheAppleIOS andRIMofthe BlackberryOS. 【Key words】Android Linux platform open-source-operating-system-for-mobile-phone mobile software Google目 录前 言1第一章 基于安卓的图片浏览器概述2第一节 研究内容2第二节 研究意义2第三节 研究现状和发展趋势2第二章 开发环境概述4第一节 开发平台4第二节 Android框架简介4一、Applications（应用层）5二、Application Framework（应用框架层）5三、Libraries、Android Runtime（系统运行库层）5四、Linux Kernel（Linux内核层）6五、Android应用程序框架6第三章 系统分析8第一节 研究目标8第二节 需求分析8第三节 平台搭建8一、安装JDK。8二、安装Android SDK9三、创建一个新的 Android Virtual Device (AVD)10四、 安装 Eclipse14五、安装 Eclipse的Android ADT插件14六、 配置 Eclipse 和 Android ADT插件15七、 测试开发环境15第四章 程序设计19第一节 用户界面设计19第二节 存储设计19第三节 程序模块设计20第五章 程序开发22第一节 文件结构与用途22第二节 核心代码23一、Xml文件操作23二、 页面布局xml28三、 后台 Activity29结 论35致 谢36参考文献37附 录38一、英文原文：38二、英文翻译：46三、工程设计图纸：52四、源程序：5662前 言以往的手机图片浏览器，通常是使用键盘键，即上下左右按钮实现不同图片的切换，操作上很不友好。而且现如今移动通信技术日新月异，各类触屏手机层数不穷，用户需求渐渐变高，以往的操作方式已经不能满足用户对应用的要求。不仅仅在实用性上，还包括简单、快捷、人性化的操作。所以开发一款针对触屏的手机的图片浏览器是很有必要的。本文主要阐述以面向对象的程序开发语言JAVA，eclipse作为开发集成环境，基于智能手机Android操作系统之上设计一个图片浏览器。该图片浏览器主要实现本地图片（存储在SD卡上的图片）的浏览，并能查看浏览历史。借助Android系统的全触摸的形式，增强用户的体验。用户可以用简单、快捷、人性化的操作浏览图片。 第一章 基于安卓的图片浏览器概述第一节 研究内容Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统，早期由Google开发，后由开放手机联盟Open Handset Alliance）开发。它采用了软件堆层（software stack，又名以软件叠层）的架构，主要分为三部分。低层以Linux内核工作为基础，只提供基本功能；其他的应用软件则由各公司自行开发，以Java作为编写程序的一部分。另外，为了推广此技术，Google和其它几十个手机公司建立了开放手机联盟1。 Android平台图片浏览器是基于Android手机平台，运用JAVA语言和Android SDK，开发针对Android平台的图片浏览器。 第二节 研究意义借助Android系统的全触摸的形式，用户可以用手指简单的滑动、点击浏览本地图片，并记录用户浏览历史，方便用户查看以前浏览过的图片和图片地址，从而增强用户体验和易用性。 第三节 研究现状和发展趋势 Android系统于2007年在美国推出后， Android凭借其良好的用户体验，低廉的成本和较高的开放性吸引着越来越多的终端厂商采用，根据Gartner等国际研究机构的报告，Android在2010年第3季度全球智能手机市场的份额已达25.5%，而在去年同期Android市场份额只有3.5%。Android出现之前，智能手机OS市场中Symbian和WM两者占据大部分市场份额，但在移动互联网的快速发展，终端+应用的趋势逐渐成为主流的情况下，两者的劣势逐渐突出。Symbian由于发展多年，底层架构较为陈旧且对触摸屏支持不佳，用户体验较差;再加上系统较为封闭，支持的应用较少。WM系统同样较为封闭，对终端厂商来讲引入成本较为昂贵，娱乐性平平，多用于商务机型。2007年，苹果iPhone上市后iOS凭借iPhone优秀的用户体验和App Store在线商店模式获得了巨大的成功,特别值得一提的是App Store应用开发分成模式刺激了开发者不断进入，截至2010年8月，可用于iOS的应用已超25万，苹果公司顺应了终端+应用的智能手机发展趋势，取得了快速的发展.但iOS也遇到许多问题， iOS属于半开放的OS，实现移动互联网产业链上各环节的普赢还是较为困难;其次iPhone定价较高，短期内难以满足中低端市场的需求。反观Android系统，拥有低廉的引入成本，良好的用户体验开放性较强的特点，加上Android Market和众多第三方应用商店做后盾，在应用方面的资源也非常丰富;虽然Android目前存在安全性和版本混乱等问题，但由于其适应了移动互联网的发展趋势，切合了移动互联网产业链各方的发展变化需求，所以取得了迅猛的发展。移动互联网的蓬勃发展促使手机终端产业链变化，应用和服务逐渐成为竞争的焦点。无论是电信运营商，终端厂商还是应用开发商，目前都在向操作系统领域进军，试图对内容的聚拢和对应用体系的把控，稳固或加强自己在产业链中的影响力。在这一过程中Android系统因多方面因素逐渐受到各方的青睐。电信运管商方面，通过产业链优势(销售渠道优势、用户优势、资源整合优势)向操作系统领域进行扩张，达到控制更多产业链话语权的目的是现阶段移动互联网发展的必然趋势。相对于其他系统Android的开放性和可定制性使得运营商从系统层面打造自己的用户界面，并内置增值服务更加容易。中国移动专门为定制了基于Android的OPhone平台，并与索爱，三星及摩托罗拉等厂商联合推出了多款OPhone终端;联通方面uPhone也呼之欲出。运营商的这一举动，不仅加强了其产业链上的话语权，同时也会极有利于Android系统手机向中低端大众市场推广12。第二章 开发环境概述第一节 开发平台本应用软件基于Android开源移动平台开发，借助其SDK（软件开发程序包）和强大的全触摸的形式，实现图片浏览的功能。使用面向对象语言JAVA开发。由于Android开发集成在Eclipse中，所以选择Eclipse作为集成开发环境。采用Eclipse 集成的ADT（虚拟机）进行调试和运行。第二节 Android框架简介图 1.2 Android系统结构图一、Applications（应用层）应用是用Java语言编写的云新在虚拟机上的程序。二、Application Framework（应用框架层）这一层是编写Google发布的核心应用时所使用的API框架，开发人员可以使用这些框架来开发自己的应用。View System：可以用来构建应用程序，它包括列表、网格、文本框、按钮以及可嵌入的Web浏览器。Content Providers：它可以让一个应用访问另一个应用的数据，或共享它们自己的数据。Resource Manager：提供非代码资源的访问，如本地字符串、图形和布局文件。Notification Manager：应用可以在状态栏中显示自定义的提示信息。Activity Manager：用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航退回功能。Window Manager：管理所有的窗口程序。Package Manager：Android系统内的程序管理。三、Libraries、Android Runtime（系统运行库层）当使用Android应用框架时，Android系统会通过一些C/C+库赖支持我们使用的各个组件，使其能更好地为我们服务。Bionic系统C库：C语言标准库，系统最底层的的库，C库通过Linux系统来调用。多媒体库（MediaFramework）：Android系统多媒体库，基于PackerVideo OpenCORE，该库支持多种常见格式的音频、视频的回放和录制，以及图片，比如MPEG4、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG等。SGL：2D图形引擎库。SSL：位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通信提供支持。OpenGL ES 1.0：3D效果的支持。SQLite：关系数据库。Webkit：Web浏览器引擎。FreeType：位图（bitmap）及矢量（vector）。在Android操作系统中，每个Java程序都运行在Dalvik虚拟机上，其只能执行.dex的可执行文件，当Java程序通过编译后，最后还需要通过SDK中的dx工具转为成.dex格式才能正常在虚拟机上执行，Java虚拟机运行的是Java字节码，而Dalvik虚拟机运行的则是其专有的文件格式dex（Dalvik Exceutable）的文件。Dalvik虚拟机有如下几个主要特征：1.专有的dex文件格式。2.dex的优化，dex文件的结构是紧凑的。3.基于寄存器。4.一个应用，一个虚拟机实例，一个进程。每一个Android应用度运行在一个Dalvik虚拟机实例中，每一个虚拟机实例都是一个独立的进程空间。四、Linux Kernel（Linux内核层）显示驱动（Display Driver）：基于Linux的帧缓冲（Frame Buffer）驱动。键盘驱动（KeyBoard Driver）：作为输入设备的键盘驱动。Flash内存驱动（Flase Memory Driver）：基于MTD的Flash驱动程序。照相机驱动（Camera Driver）：常用的基于Linux的v412（Video for Linux）的驱动。音频驱动（Audio Driver）：常用的基于ALSA的高级Linux声音体系驱动。蓝牙驱动（Bluetooth Driver）：基于IEEE 802.15.1标准的无线传输技术。WiFi驱动：基于IEEE 802.11标准的驱动程序。Binder IPC驱动：Android的一个特殊的驱动程序，具有单独的设备节点，提供进程间通信的功能。Power Management（电源管理）：比如电池电量等。五、Android应用程序框架android.app：提供高层的程序模型和基本的运行环境。android.content：包含对各种设备上的数据进行访问和发布。android.database：通过内容提供者浏览和操作数据库。android.graphics：底层的图形库，包含画布i、颜色过滤、点、矩形，可以将它们直接绘制到屏幕上。android.location：定位和相关服务的类。android.media：提供一些类管理多种音频、视频的媒体接口。：提供帮助网络访问的类，超过通常的.*接口。android.os：提供了系统服务、消息传输和IPC机制。android.opengl：提供OpenGL的工具。vider：提供访问Android内容提供者的类。android.telephony：提供与拨打电话相关的API交互。android.view：提供基础的用户界面接口框架。android.util：涉及工具性的方法，例如时间日期的操作。android.webkit：默认浏览器操作接口。android.widget：包含各种UI元素在应用程序的布局中使用11。第三章 系统分析第一节 研究目标1) 了解Android应用成熟的设计和开发过程；2) 熟悉Android内置SDK；3) 使用多种组件实现Android平台图片浏览器开发；第二节 需求分析本应用软件是一个AppWidget应用程序，启动后自动搜索SDCARD上的本地图片并显示在主界面。用户通过滑动屏幕实现不同图片的切换和浏览，并可以设置图片为主屏幕的壁纸。用户已经浏览过的图片记录进浏览历史。浏览历史包括图片的名称、图片的存储路径以及用户浏览该图片的时间。用户可以通过浏览历史查看以前浏览过的图片，并可以清空浏览记录。1) 启动AppWidget应用程序；2) 浏览图片：滑动底部缩略图，并点击图片后，在中部展示图片；3) 设置壁纸：将选中的图片设置为主屏幕壁纸；4) 查看浏览历史：查看用户已经浏览过的图片；5) 清空浏览历史：清空用户的浏览历史。第三节 平台搭建一、安装JDK。去 /technetwork/java/javase/downloads/index.html 下载 JDK 6 Update 20。注: 根据的官方信息，在windows 平台上安装了JDK 6 Update 21，然后运行Eclipse Helios (3.6) 会出现 crashing，需要进行一些设置 ( /FAQ_How_do_I_run_Eclipse%3F#Oracle.2FSun_VM_1.6.0_21_on_Windows )1) 双击 jdk-6u20-windows-i586.exe 进行安装2) 安装完成后，在命令行中输入 java -version，若出现以下信息则表示安装成功:java version 1.6.0_20Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_20-b02)Java HotSpot(TM) Client VM (build 16.3-b01, mixed mode, sharing) 二、安装Android SDK通过查询资料得知，google的Android官方网址已经由 /android 迁移到了 ，但是遗憾的是国内对网站 进行了屏蔽，无法直接访问。 大家可以通过代理软件或在线代理来访问(速度稍慢)，也可以访问的镜像。下面是我整理的几个镜像网址:/ 我这里使用 这个镜像网站来访问 。选择SDK这个tab项，发现现在最新的Android SDK版本是2.2：1) 下载 android-sdk_r06-windows.zip，大小是 bytes， MD5是 7c7fcec3c6b5c7c3df6ae654b27effb5。 2) 解压 android-sdk_r06-windows.zip 到你想安装Android SDK的目录。我这里解压到了D:，于是生成了D:android-sdk-windows这个目录。 3) 在环境变量中的PATH中加入D:android-sdk-windowstools。 4) 由于google改变了下载策略(以前是sdk所以的文件集成在一个安装包中，可以离线安装)，现在必须在线实时地从google网站上下载需要安装的文件来进行在线安装。双击 D:android-sdk-windowsSDK Setup.exe 运行 Android SDK and AVD Manager。一般情况下都出现下面的提示： Failed to fetch URL/android/repository/repository.xml, reason: Connection timed out: connect 我们需要关闭 Refresh Sources 和 Choose Packages to Install窗口，点击选中左侧栏目中的 Settings，将 Force https/. sources to be 勾选上，然后再选中左侧栏目中的 Available Packages 条目，点击 Refresh，应该就可以成功获取到安装列表了。5) 在安装列表中选择要安装的 apis 版本、usb驱动、SDK例子程序和SDK文档等。我安装的是 Android 2.2 的SDK，对应的API代号是8。三、创建一个新的 Android Virtual Device (AVD)新建AVD时的 emulate 设置1) 从 “Android SDK and AVD Manager”窗口的左侧选择 “Virtual Devices” i.选择 “New”ii.输入一个AVD Nameiii.选择一个 Target iv.输入模拟的 SD Card 的容量大小 v.选择一个外观皮肤 Skin *保留默认的skin设置值：让模拟器外观大小像 G1, MyTouch 3G, Hero, 等手机设备*选择 WVGA 854* 模拟 Motorola Droid*选择列表内其他的选项* 模拟其他的设备vi.然后 “Create AVD”，如图3.3.1所示图表 3.3.1 Create new AVD在列表里选择新建的要运行的模拟器(Virtual Device)如图3.3.2所示图3.3.2 模拟器选择框单击 Start.后弹出如下提示框：图 3.3.3 点击Start弹出框单击 Launch按钮开始运行模拟器。图 3.3.4 模拟器运行图首次运行需要几分钟的时间。图 3.3.5 运行成功四、 安装 Eclipse我这里安装的是 Eclipse IDE for Java Developers (Eclipse Helios, 3.6)。下载完成之后，直接解压即可(我的安装路径 C:Program Fileseclipse_java )。五、安装 Eclipse的Android ADT插件1) 可以直接到Android官网去下载这个ADT插件。到/sdk/eclipse-adt.html#installing这里下载了ADT-0.9.7.zip，大小是 bytes。接着安装ADT插件，我这里是使用的直接拷贝的方式来安装的，大家也可以通过links方式安装。2) 在这一步也可以通过Eclipse自身的update功能进行下载：启动Eclipse，选择【Help】 【Soft Updates】 【Find and Install】(或者是 【Help】 【Soft Updates】, in the dialog that appears, click the Available Software tab )In the Location field, enter this URL:/android/eclipse/这时窗口中新增了“/android/eclipse/”项，选中该项，点击【Install】按键即可下载。 If Eclipse can not find the remote update site containing the ADT plugin, try changing the remote site URL to use http, rather than https. That is, set the Location for the remote site to:/android/eclipse/ 注：许多国内的网友都无法完成这样的升级，通常是进行到一半就没有任何反映了（其他插件，例如pydev也是这样）。六、 配置 Eclipse 和 Android ADT插件1) 设置Eclipse的Java JDK属性设置 选择【Window】【Preferences】打开编辑属性窗口；选择Java属性 面板；选择Java编译器为6.0；点击Apply，和OK。2) 进行Android SDK设置 选择【Windows】 【Preferences】打开编辑属性窗口；选择Android属性面板；加入Android SDK的目录（点击【Browse】进行选择，这里是 D:android-sdk-windows 目录）。七、 测试开发环境搭建好开发环境之后，我们来创建一个Hello World工程，体验一下Android的开发。 1) 选择【File】【New】【Project】 2) 选择【Android】【Android Project】，点击【Next】图 3.3.6 新建项目 3) 对新工程进行设置，点击 Finish图 3.3.7 新工程设置运行程序，第一次启动AVD，时间有点长，运行效果为：图 3.3.8 项目运行效果第四章 程序设计第一节 用户界面设计根据需求分析可以知道，应用程序应该包含3个主要的界面：浏览图片界面、查看浏览历史界面、查看历史图片界面。这里需要进一步分析每个界面显示的内容。在浏览图片界面中，需要2个区域，一个显示缩略图，另一个显示图片。为了界面不显得拥挤，把设置壁纸和查看浏览历史按钮放在MENU按钮中。浏览历史界面采用列表的形式展现，用户通过滑动屏幕查看浏览历史，点击具体的一项跳转历史图片查看界面。在历史图片查看界面展示选中的浏览历史指向的图片。根据用户界面显示内容分析，绘制出用户界面，如下图所示 图 4.1. 界面第二节 存储设计本应用软件读取的图片来自于用户的手机存储卡，存储的历史记录信息单一简单，故不采用Android的SQLite数据库，用xml文件来存储用户的浏览历史。Xml文件存储在SDCARD中。根据需求分析，把浏览历史文件命名为History.xml。History.xml文件设计结构如下：图片名称图片路径访问日期第三节 程序模块设计功能需求上分析可以看出，整个应用程序划分为3个模块：浏览图片、浏览历史、浏览历史图片和读取、清空xml文件。各个模块之间的关系如下图 图 4.3 模块划分从图中不难看出，后台处理是程序的核心，PictureBowserActivity负责读取SDCARD中的图片，并始化图片浏览页面控件；HistoryActivity负责读取浏览历史文件History.xml,初始化浏览历史页面控件, 并发送参数到ViewActivity；ViewActivity负责接受从HistoryActivity传来的参数，从SDCARD中读取图片初始化历史图片浏览页面控件。第五章 程序开发 第一节 文件结构与用途在程序开发阶段，首先确定基于Android的图片浏览器的工程名为PictureBrowser。PictureBrowser源码结构如下图所示： 图5.1 源码结构为了使源代码文件结构更加清晰，PictureBrowser工程设置了多个命名空间，分别用来存放后台Activity、浏览历史bean以及工具类。源码文件的名称及说明如下表所示：表 5.1.1 源码名称作用表包名称文件名说明 dqp.beansHistory.java浏览历史beandqp.PictureBrowserHistoryActivity.java浏览历史后台Activitydqp.PictureBrowserPictureBrowserActivity.java图片浏览后台Activitydqp.PictureBrowserViewActivity.java浏览历史图片后台Activitydqp.utilsHistoryOperate.java操作浏览历史文件的工具类，提供xml的创建、修改等Android的资源文件保存在/res的子目录中。其中/res/layout目录中保存的是页面XML文件，具体用途如下表所示：表5.1.2 资源文件名称与用途表资源目录文件名说明layoutmain.xml浏览图片页面history.xml浏览历史页面view.xml浏览历史图片页面第二节 核心代码一、Xml文件操作由于本应用需要操作XML文件，所以需要bean类和XML文件操作类。Bean类具体代码如下：History.javapackage dqp.beans;/*浏览历史bean*/public class History private String name;/文件名private String path;/文件路径private String date;/浏览时间public History(String name,String path,String date) = name;this.path = path;this.date = date;public String getDate()return date;public void setDate(String date)this.date = date;public String getName() return name;public void setName(String name) = name;public String getPath() return path;public void setPath(String path) this.path = path;public History()XML文件操作类代码如下：HistoryOperate.javapublic class HistoryOprate /*创建历史记录xml*/public static void createXml()File xmlFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory()+File.separator+history.xml);try FileOutputStream fos = new FileOutputStream(xmlFile);xmlFile.createNewFile();byte header = new byte512;String headerText = ;header = headerText.getBytes();fos.write(header);fos.flush();fos.close(); catch (FileNotFoundException e) e.printStackTrace(); catch (IOException e) e.printStackTrace();/*写入浏览记录*/public static void writeXml(History history)/*用DOM操作XML*/String xmlPath = Environment.getExternalStorageDirectory()+File.separator+history.xml;DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();try DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();Document doc = builder.parse(new File(xmlPath);doc.normalize();Node father = doc.getElementsByTagName(histories).item(0);Node child = doc.createElement(history);Node name = doc.createElement(name);Text nameText = doc.createTextNode(history.getName();name.appendChild(nameText);Node path = doc.createElement(path);Text pathName = doc.createTextNode(history.getPath();path.appendChild(pathName);Node date = doc.createElement(date);Text dateName = doc.createTextNode(history.getDate();date.appendChild(dateName);child.appendChild(name);child.appendChild(path);child.appendChild(date);father.appendChild(child);TransformerFactory tfactory = TransformerFactory.newInstance();Transformer transformer = tfactory.newTransformer();