【《基于Android技术的语音聊天软件系统设计》9700字】

毕业设计北京联合大学毕业设计基于Android技术的语音聊天软件系统设计摘要随着安卓手机的普及使用，出现了很多Android应用程序，人们的生活方式也发生了变化。现在，手机的使用频率越来越高，人们可以进行网上购物、娱乐游戏、学习交流等多种活动。智能手机的普及和优点必然使语音聊天软件的开发。这次的课题是，以实际运用为背景，运用相关的编程方法，采用Android技术，在MySQL数据库中构建网络语音聊天软件。本系统主要包括了服务器端和客户端，实现了在Eclipse平台用Java语言对该系统进行编程，实现的功能有管理员登录系统后台界面管理相关信息、用户注册和登录、好友发送文本、语音及图片信息、发布和评论朋友圈、创建群聊、显示用户相关信息等功能，本文同时给出了软件的不足之处及需要改进的地方，为后续开发类似APP提供了帮助和借鉴。关键词：语音聊天软件Android技术MySQL数据库目录摘要 IAbstract II1引言 11.1研究背景 11.2研究现状 11.3研究目标 22系统开发环境 32.1Android技术 32.2Android的系统架构 42.3Android内核 42.4MySQL数据库 52.5HTML技术 63系统功能分析与设计 83.1可行性分析 83.1.1技术可行性 83.1.2经济可行性 83.1.3操作可行性 93.2设计目标及原则 93.3系统功能需求分析 93.3.1功能概述 93.3.2系统功能结构 103.4系统设计 103.4.1系统开发流程设计 103.4.2用户注册模块设计 113.4.3用户登录模块设计 123.4.4添加信息模块设计 133.4.5修改信息模块设计 133.4.6删除信息模块设计 143.5系统用例 153.5.1后台用例 153.5.2前台用例 163.6数据库设计 163.6.1数据库设计原则 173.6.2数据库概念设计 173.6.3数据库实体 173.6.4数据库表设计 193.7系统设计规则与运行环境 204系统的实现 214.1后台实现 214.1.1管理员登录功能实现 214.1.2管理界面 224.1.3看点信息管理界面 224.1.4消息管理界面 234.1.5朋友圈管理界面 234.2用户功能模块的实现 244.2.1用户登录界面 244.2.2用户注册界面 244.2.3主菜单界面 254.2.4群组信息界面 254.2.5好友添加及好友信息界面 264.2.6用户菜单显示界面 265系统测试 275.1测试环境与条件 275.2功能测试 275.3安全测试 285.4可用性测试 285.5测试结果分析 29结论 301引言1.1研究背景随着智能手机的迅速发展，智能手机在不断融入和改变着我们的日常生活，使我们的生活发生了巨大的改变。在互联网的高速发展下，手机逐步升级换代，从之前的大哥大演变到如今的智能手机，成为了互联网时代人类的主要工具。现在，人们使用的手机中Android系统成为了主流。伴随着手机安卓功能的成熟，网络语音聊天软件应运而生。Android是一种基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，主要由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成【1】。它的快速发展对IOS系统构成了极大的威胁，据调查结果分析，使用Android系统的用户比IOS系统更多。源于Android系统免费的特性，很多人可以在Android平台上获得源码进行开发而不需要支付额外的费用，开发成本大大降低，可使效益的最大化。Android系统有开源特性，因此规范了自己的平台，打破了原本手机的操作系统，受到了人们的热捧。同时也融合传统移动通信的优点，Android系统在多个行业内的使用更加广泛，生产企业密切合作，合作共赢，使得通信行业前景广泛。Android系统结合5G时代的到来，给用户提供更好的服务。Android系统也促进了手机行业的发展，大哥大的时代消失了，迎来了智能手机的广泛应用。1.2研究现状最新调查结果显示，以往的语音聊天软件是人们发布朋友圈或通信，但是这两种方式存在着缺点，一是时效性不高，二是人们不能随时随地进行通信。在数据的处理上工作量和出错概率大，还会有数据繁多导致丢失，总之缺乏对网络语音聊天软件的规范化管理，为了提高工作效率需开发一款网络语音聊天APP，使用户能够随时随地通信。在因特网的发展下，人们可以通过手机查找所需信息，互联网发展在21世纪达到了更好的体现，因此信息传输更为重要。因此，手机成为了进行网络语音聊天的主要工具。由上看来，开发语音聊天app很有必要。

1.3研究目标一是对语音聊天软件的功能模块设计有合理的规划方案，需要实现哪些相关的功能，方便用户使用；二是对语音聊天软件系统进行系统分析，构建总体结构和实现方法；三是对开发该软件所使用的数据库管理系统——MYSQL，例举出数据库表所需要的相关内容；四是了解相关的开发技术和搭建工具使用的原理，从而完成系统开发。

2系统开发环境2.1Android技术Android是由Linux+Java构成的开源软件，这个平台的架构及其简单,使得它可以充分发挥自身硬件资源的性能,然而其开源性降低了手机软件的开发成本,这就使得Android成为了目前移植性最好的手机操作系统，同时也是目前可移植性最好的手机操作系统。相比与其他手机开发平台而言，Android更有优势可言，也更具有行业竞争力。而Android的开源性保证了Android手机的价位不是很高,用户可以更加容易的获取各种所需要的相关信息。基于本文采用Android移动平台来开发网络语音聊天软件的移动应用系统。Android主要有以下特征：（1）应用程序框架支持组件的重用与替换。（2）采用自组研发的Dalvik虚拟机，占用资源少，运行速度更快。（3）内部集成浏览器基于开源的WebKit引擎。（4）优化的图形库包括2D和3D图形库，3D图形库基于OpenGLES1.0。（5）多媒体支持包括常见的音频、视频和静态印象文件格式（如MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JGP、PNG、GIF）。（6）支持GSM电话（依赖于硬件）。（7）支持蓝牙（Bluetooth）、EDGE、3G、WiFi（依赖于硬件）。（8）SQLite用作结构化的数据存储。（9）照相机、GPS、指南针和加速度计（依赖于硬件）。（10）丰富的开发环境包括设备模拟器、调试工具、内存及性能分析图表和Eclipse集成的开发环境插件。Google提供了Android开发包SDK，其中包含了大量的类库和开发工具，并且针对Eclipse的可视化开发插件ADT【2】。

2.2Android的系统架构Android系统架构如图2-1所示。图2-1系统架构第一层：Linux操作系统及驱动(Linuxkernel):可由C语言实现Android核心系统的服务依赖于Linux2.6内核，包括：进程管理、安全性、网络协议、驱动模型、内存管理。Linux内核也可以称为硬件层及软件组之间的抽象层。除了标准的Linux内核外，Android还加了内核驱动程序：输入设备驱动、Binder(IPC)驱动、音频系统驱动、电源管理、WiFi驱动、摄像头驱动等。第二层：本地框架和Java运行环境(LIBRARIES和ANDROIDRUNTIME)本地框架是由C/C++实现的。包含C/C++库，在Android系统中的不同组件中都会使用到，Android应用程序框架是为了更好地服务于开发者。第三层：Android应用框架(ANDROIDFRAMEWORK)在Android系统中，开发人员可以访问核心应用程序所使用的API框架。第四层：Android应用程序(APPLICATIONS)Android的应用程序是用Java语言编写的。开发的Android应用程序和Android的核心应用程序是在同一个层次，它们都是在Android系统的API中构建的【3】。2.3Android内核Android内核是基于Linux2.6内核的Android内核是一个介于硬件层及软件组之间的抽象层次核心服务：内存管理、安全机制、进程管理、硬件驱动、网络组。Linux内核如图2-2所示。图2-2Linux内核Android内核依赖于Linux2.6内核提供的基本服务，如内存管理、安全机制、进程管理、硬件驱动程序、网络协议等。其由硬件、系统内核、系统服务及应用程序四大部分组成。其中系统内核的主要作用表现为计算机硬件进行的交互，实现对硬件的编程和接口的控制，从而访问到硬件资源，同时也向应用程序提供了高级的执行环境及其对硬件的虚拟接口。主要实现了内存管理、进程之间的通信、进度调度等功能。Linux内核是由C语言写成的一种开源电脑操作系统内核。最早由芬兰的LinusTorvalds开发的，Linux支持很多网络协议，包括TCP/IP协议、流控制传输协议（SCTP）等，如今，Linux是最广泛移植的操作系统内核【4】。Linux内核的Lib运行库如图2-3所示。图2-3Lib运行库2.4MySQL数据库数据库的种类有很多类型，MySQL就是其中之一，MySQL是一个数据服务器，能够实现多个用户的访问，能够提供多线程的处理事务，是一个非常强大、高效、安全的关系型数据库系统。鉴于MySQL体积小、速度快、总体拥有成本低等特点，尤其是它的开放源码这一特点，很多公司都采用了MySQL数据库来降低成本。MySQL数据库的免费和开源特性，在开源的基础上程序员可以对其进行二次开发运用，因此MySQL数据库就变得更加多元化、通用化、简单化、方便化。其中的每个数据库都有其相应的接口，MySQL数据接口可以和当今市面上流行的很多语言进行匹配，实现了真正的多用户多线程开发功能【5】。其次它的免费这一特点，用户可以直接在网络上下载MySQL数据库，而不必支付额外费用，因此深受大众的热捧。MySQL数据库具有如下特点：（1）C和C++中使用和测试，以确保源代码的编译器的便携性和灵活性。（2）支持多种操作系统AIX的，FreeBSD下，HP-UX，Linux和MacOS中，Novell公司的Netware，OpenBSD系统，OS/2裹时，Solaris，Windows等。（3）提供了用于不同的编程语言的API。编程语言，如C,C++，Python和Java。（4）MySQL是多线程的，事务处理效率特别高。（5）深度优化查询的算法，为达到快速搜索打下基础。（6）可以支持世界上的多种语言，特别是对中文的支持，语言的广泛支持，从而达到在访问过程中不会出现乱码的现象。（7）可以提供多种方式进行接口的对接，支持多种语言接口。（8）内部集成先进的类和方法，来快速的进行数据的处理。（9）由于数据的种类，数据本身非常大，数据之间关系复杂，但是都可以存在一个大的数据库中【6】。2.5HTML技术HTML为“超文本标记语言”，是设计Web页面的基础，大多数浏览器都支持打开其后缀名为.html的文件。它的优点是标注简洁明了、功能非常强大，可用于Web页面的前端开发，即页面UI设计。HTML功能如下：（1）可定义文件的显示格式，标题，文本，表格，字型，窗口等。（2）可进行超级链接。（3）可加入文本、音频、视频等功能的实现。HTML的常见标签有<li></li>、<a></a>、<p></p>等。一个HTML文档可以分为以下几部分：<HTML><HEAD><TITLE>标题</TITLE></HEAD><BODY>网页的主体部分</BODY></HTML>其中：<HTML></HTML>文件为HTML文件<HEAD></HEAD>网页显示的头部<TITLE></TITLE>标题<BODY></BODY>网页的主体部分2004年html5诞生，并于2007年被W3C接纳及推广使用，EthanMarcotte于2010年提出“自适应网页设计”的概念，这也是html5能够被广泛使用的原因，可以自动识别屏幕的宽度、并做出网页相应调整的设计。

3系统功能分析与设计系统功能分析能够让我们对自己设计的软件系统有更加深入的了解，通过系统功能的分析我们可以确定研究方向、明确目标、找到切实可行的方法，最终能够确定自己的研究方案，帮助我们在后续的开发过程中做出更加合理的软件设计。3.1可行性分析可行性研究可以使软件在最低开发成本下获得更高的经济利益。可行性研究的目的是基于用户的需求开发必要的软件，明确我们的研究方向和目标。通过详细的分析调查、系统框架的设计、功能模块的具体实现，找到切实可行的方法。对设计实现的网络语音聊天软件，进行技术性、经济性、操作性的可行性研究调查，不仅保证信息资源被合理利用在学习设计开发程序的过程中，可以防止由于错误导致的系统错误的泄露，帮助在后续的开发过程中进行更加合理的软件设计。3.1.1技术可行性（1）硬件可行性分析这个语音软件对硬件没有特别的要求。用普通的硬件装置简单地执行就可以了。也就是说，这是保证软件正常运行和高效率的要求。特别是有较低的硬件设备的话，系统的性能和效率会降低，系统整体的动作会变得不顺畅。从现在一般使用的手机配置来说，这是非常容易实现的设计方案。这个软件的开发在硬件方面是可能的。（2）软件可行性分析Android提供了一个类似的借口动态模型，用于使设计更集中的公共机制。另外，若使用JSP语言，则可容易模块化或信息保存。此外，码复用可以是非常好的表示。考虑到软件开发的实际情况，选择了本软件。通过以上分析，这个软件的设计可以在软件方面进行因此，可以执行上述两个方面的可行性研究，并且可以看出该软件的开发没有问题。3.1.2经济可行性在考虑经济可行性时，充分考虑这个语音聊天软件的开发成本和利益，研究这个软件的开发是否合理。这个语音聊天软件采用的软件全部免费开放，能削减开发成本，优化经济利益。因此，语音软件在经济上是可行的。

3.1.3操作可行性这个语音软件采用了基于Android客户端的方法，可以使用Android手机的安装软件进行访问和操作。这个软件有易操作、易管理、互性好等特点，操作非常简单。这个软件可以开发。如上所述，该语音聊天软件在技术、经济、操作等方面都具有很高的实现可能性，因此需要开发该软件。3.2设计目标及原则软件的系统架构设计仅反映用户与整个系统软件模块的接口之间存在有效且明确的交互在执行后期软件的过程中，可以保证数据的扩展性和安全性，只要达成这个目标，在后续的过程中就有开发的意义。在整个软件的设计过程中，这个软件必须满足以下要求。（1）数据安全为了存储与语音聊天软件的隐私有关的系统数据，在保证数据的安全性、设计网站的过程中，为了解决后续的潜在安全问题，需要采取相应的安全措施。（2）易用性在用户权限范围内，完成同一样式的接口内相关的所有功能操作，获取所有相关信息，大大提高了工作效率和易用性，可以更加灵活地应用。（3）扩展性随着语音聊天软件管理需求的持续变化，该软件涉及信息更新和删除等操作。3.3系统功能需求分析3.3.1功能概述该语音聊天软件主要分为前台和后台，对应功能能有：前台：用户的注册和登录，登录主要具有的功能：首页信息、我的好友、朋友圈、个人信息、好友聊天（发送文本、语音及图片信息）等。后台：首页看点管理、聊天消息管理、朋友圈管理、群组信息分类、用户信息管理等。

3.3.2系统功能结构该语音聊天软件的功能结构图，如图3-1所示。图3-1系统功能结构图3.4系统设计3.4.1系统开发流程设计系统开发时，通过需求分析系统有总体的设计规划，设计系统的具体功能，数据库的选择等，本语音聊天系统的开发流程如图3-2所示。图3-2系统开发流程图

3.4.2用户注册模块设计用户在注册自己的账号的时候，首先进入注册界面，填写用户名、密码、再次输入确认密码、电话等信息进行注册。用户注册流程图如图3-3所示。图3-3注册流程图

3.4.3用户登录模块设计为了确保系统的安全性，使用语音聊天软件时必须先登录到系统中，其登录模块设计如图3-4所示。图3-4登录界面流程图

3.4.4添加信息模块设计管理员进入系统后可以进行用户信息、首页信息、群组分类信息、朋友圈信息等信息内容的添加，用户也可对自己权限内的信息进行添加，输入所需要添加的信息内容，系统会自动对信息数据进行验证，如果信息合法，则验证成功并可以添加至数据库，信息不合法则提示添加信息失败，可以重新输入信息的相应内容。添加信息流程如图3-5所示。图3-5添加信息流程图3.4.5修改信息模块设计管理员进入系统后可以进行用户信息、首页信息、群组分类信息、朋友圈信息等信息内容的修改，用户也可对自己权限内的信息进行修改，输入所要修改的信息内容，系统对信息数据进行验证，如果信息合法，则验证成功并可以修改至数据库，信息不合法则提示修改信息失败，可以重新输入信息内容。修改信息流程如图3-6所示。图3-6修改信息流程图

3.4.6删除信息模块设计管理员进入系统后可以进行用户信息、首页信息、群组分类信息、朋友圈信息等信息内容的删除，用户也可以对权限内的信息内容进行信息的删除，选中所要删除的信息，单击删除按钮，系统则提示是否确定删除信息，选择确定删除，则可以删除信息，系统数据库将信息内容进行删除。删除信息流程图如图3-7所示。图3-7删除信息流程图

3.5系统用例3.5.1后台用例后台登录后主要功能有用户信息管理、看点信息管理、分类信息管理、朋友圈信息管理等，后台的用例如图3-8所示。图3-8后台用例图

3.5.2前台用例前台可以进行注册登录，登录后功能有首页信息、好友信息、群组信息、朋友圈信息、二维码信息、在线举报、违规通报信息、我的消息、发布动态、个人信息管理等，前台的用例如图3-9所示。图3-9前台用例图3.6数据库设计在数据库中存储数据和数据。信息的收集、整理、保存、检索、更新、加工、统计及传播等操作，只有在数据库管理系统的支持下才能更好地进行。现在，计算机系统的密钥和核心部分是数据库。数据库开发的好坏直接影响整个系统的质量和速度。

3.6.1数据库设计原则数据库设计的基本原则是在系统整体信息方案的指导下，各库必须为其支持的管理目标服务。概念设计一般有以下4种方法。自下而上、自下而上、循序渐进、混合战略四种方法将自下而上战略中设计的各部分概念结构整合为骨架。物理构造设计阶段首先分两个阶段走：要建立数据库的物理结构，请在关系数据库中指定访问方法和存储结构。对物理结构的评估是时间和空间效率。选择正确的关系模式访问方法。经常使用的访问方法有集群访问、索引访问方法、HASH访问方法等。3.6.2数据库概念设计概念设计是以数据分析为基础，合理设计系统整体数据库的概念结构。从用户的角度开发必要的视图，整合对应的视图，最终分析以获得最后的结果。设计概念时，使用本体联络（E-R）的模型来开发。E-R模型的组件用E-R图表示实体、属性、联系、E-R模型，提示与用户的工作环境对应的组件，实体特性的描述是属性。概念设计的出发点是可以更好地反映用户所要求的数据库的概念结构的概念模式。概念模式不依赖于数据库的逻辑结构，也不依赖于支持数据库的DBMS，而是独立于计算机系统的模式。3.6.3数据库实体概念模式的设计方法是基于需求分析，使用概念数据模型（E-R模型等）来表示数据和数据之间的联系，并开发满足用户信息的请求和处理请求的数据库系统的概念模式。在概念模型的设计中，E-R模型是最常见的设计方法。E-R图显示了系统中各实体之间的联系。该系统的每个实体E-R图通常是概念设计的主要目的是设计，并且是能够反映用户所需要的信息的信息请求数据库系统模式，并且数据库系统的概念模式是独立于数据库系统的逻辑结构、DBMS、即数据库管理系统、计算机系统等模式的。概念模式的设计方法以需求分析为基础，利用概念数据模型即E-R模型等来表示数据间的相互连接，设计反映了用户所需要的信息需求和处理需求的数据库系统等概念模式。一般概念设计的主要目的是描述应用区域的信息模式，支持用户的相关应用，最后容易转换成数据库系统逻辑模式，以便于用户的理解。在此阶段，用户可以评估数据库系统的设计优劣，并最终确认数据库系统的设计与用户的需求一致。在概念模式设计中，E-R模型方法是最常见的设计方法。本系统的E-R图所示联系如下。实体间关系属性实体实体间关系属性实体（1）群组信息的实体属性图如图3-10所示：图3-10群组信息的实体属性图（2）看点信息的实体属性图如图3-11所示图3-11看点信息的实体属性图

（3）用户的实体属性图如图3-12所示图3-12用户的实体属性图3.6.4数据库表设计该语音聊天软件需要相应的后台数据库，该软件的系统采用MYSQL数据库进行数据存储，下面介绍数据库中的各个表的详细信息。表3-1qq_qunzu群组信息表列名数据类型长度主键允许空说明IDint11是否主键titlevarchar50否是标题notevarchar50否是内容uidvarchar50否是用户IDusernamevarchar50否是用户名ndatevarchar50否是日期imgvarchar50否是图片typevarchar50否是类型表3-2qq_notice看点信息表列名数据类型长度主键允许空说明IDint10是否主键titlevarchar50否是标题notevarchar50否是内容ndatevarchar50否是时间typevarchar50否是类型imgvarchar50否是图片表3-3qq_user用户信息表列名数据类型长度主键允许空说明idint11是否主键usernamevarchar50否是用户名passwdvarchar50否是密码roletypevarchar50否是角色emailvarchar50否是邮箱telvarchar50否是电话QQvarchar50否是QQwechatvarchar50否是微信sexvarchar50否是性别imgvarchar50否是头像addressvarchar50否是地址birthvarchar50否是生日3.7系统设计规则与运行环境该语音聊天软件系统的设计规则如下：（1）简单：在保证该语音聊天软件能够成功运行的前提下，并尽量使该网络语音聊天APP更容易操作，对于软件来说，这是非常重要的。（2）针对性：设计语音聊天系统的重点是方便用户对后台管理系统的操作，它应有针对性强的特点。（3）操作系统：安卓系统（4）数据库：MYSQL数据库。（5）使用技术：Android，JSP技术等。

4系统的实现4.1后台实现本系统的后台是通过本地服务器来实现的，主要通过NavicatforMySQL为数据库连接工具和Eclipse建立服务请求。4.1.1管理员登录功能实现登录到系统后台对数据进行管理操作，用户名和密码默认都为admin，在上一章设计基础上，管理员登录功能实现如图4-1所示。图4-1后台登录界面

4.1.2管理界面进入之后，点击相应图标进入详细管理界面的操作。管理界面如图4-2所示。管理员可以对用户的用户名、密码等信息进行新增、修改和删除操作。图4-2管理界面4.1.3看点信息管理界面管理员可以对看点信息的内容进行操作。界面如图4-3所示。管理员可以对看点信息的标题、内容、配图等信息进行新增、修改和删除操作。图4-3看点信息管理界面

4.1.4消息管理界面管理员可以对消息信息进行查看、删除等管理。界面如图4-4所示。图4-4消息管理界面4.1.5朋友圈管理界面管理员可以对朋友圈管理界面进行查看、删除等操作。界面如图4-5所示。图4-5朋友圈管理界面

4.2用户功能模块的实现4.2.1用户登录界面用户登录到本系统必须通过注册时使用的用户名和密码进行登录操作，用户登录界面如图4-6所示。图4-6用户登录界面4.2.2用户注册界面用户要想进入本系统必须通过用户名和密码等信息进行注册操作，用户注册界面如图4-7所示。图4-7用户注册界面

4.2.3主菜单界面用户登录后可以查看主菜单的相关信息，点击相应的图标即可进入相应的界面，主菜单界面如图4-8所示。图4-8主菜单界面4.2.4群主信息界面点击加号图标，即可创建群组，之后就可以进行群组息查看并可以进行交流，点击云朵的图标即可进入聊天界面（可以发送文本、语音、图片信息），群主信息界面如图4-9所示。图4-9群组查看界面

4.2.5好友添加及好友信息界面用户查看好友信息并可以根据自己的情况进行添加好友，等待对方通过验证后即可好友进行通信，点击云朵图标进入到聊天界面（发送文本、语音、图片信息），好友添加及好友信息界面如图4-10所示。图4-10好友添加及好友信息界面4.2.6用户菜单显示界面用户可以通过“个人中心”进行二维码查看、违规通报查看、在线举报、验证消息等。用户菜单显示界面如图4-11所示。图4-11用户菜单显示界面5系统测试系统测试是该语音聊天软件开发的最后步骤，也是关键性的一步，其测试的优劣关系到该软件能否被推广使用。测试该软件的性能和操作性方面是用户的具体需求。系统测试需坚持严谨、完善、规范等原则，测试是看在运行软件时，是否会报错，并对报错进行调试，直到程序成功运行，即Bug的出现，但理论上不能消除，只能尽可能减少，让用户可以方便安全地使用系统。系统测试主要有功能、安全、可用性、性能及兼容性等测试。5.1测试环境与条件处理器： PC端（IntelI5） 手机端（HuaweiKirin98