基于Android的智能手机软件开发-开题报告

从图中我们可以看到，Android 系统可以分为应用程序，应用程序框架，库，Android 运行时，和Linux内核五个部分。

1.应用程序

其中应用程序为Android系统内置的一套核心应用程序，如联系薄、电话程序、短消息程序、日历、地图等。这些应用都是用Java语言开发的，此外，开发人员还可以使用Android的SDK开发各种各样的应用程序运行在这一层上。

2.应用程序框架

Android应用程序框架主要优点就是增强了复用性。 在程序框架安全机制的约束下，开发人员可以发布自己的组件，也可以使用其它应用程序中的组件。例如假设我们开发的一个音乐播放器中有一个播放列表的组件，那么在另外一个视频播放器中，就可以直接调用这一个播放列表组件。应用程序都运行于应用程序框架之上，一般情况下，应用程序会用到以下Android自带的组件：

2.1.View组件。Android中的View组件种类繁多而且可扩展性强，类似于HTML中的各种标签，可以提供各种视图元素，如列表、输入框、按钮、内嵌的浏览器等。 

2.2.Content Provider。通过Content Provider，应用程序可以把自己的数据共享给别的应用程序，也可以使用其它程序共享出来的数据。 

2.3.Resource Manager。通过它，应用程序就能访问各种资源，如图片、布局文件、字符串资源等。 

2.4.Notification Manager。它负责向为应用程序向发户发出通知。通知的方式有许多种，如在窗口中的状态栏显示、振动手机、发出响铃等。 

2.5.Activity Manager。它管理应用程序的生命周期，处理程序的启动、退出、运行等状态。

3.库

Android包含一套C/C++库，可以为Android程序提供各种功能。这些功能通过Android应用程序框架暴露给上层的开发人员。常用的核心的库有下面这一些：  

3.1．System C library - 这是一个专门为嵌入式的基于Linux的设备优化过的标准C库。 

3.2．Media Libraries - Android内的多媒体库基于OpenCORE；支持多种流行的音频和视频格式和静态图形文件格式（包括MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, and PNG ）的播放和录制。 

3.3．LibWebCore - 这是一个流行的浏览器引擎，Android的浏览器和嵌入到应用程序中的Web View都是由它驱动的。 

3.4．SGL - 底层的2D图形引擎 

3.5．3D libraries - 它基于OpenGL ES 1.0 API实现； 如果硬件支持的话，它可以使用硬件3D加速，即使没有硬件支持，它也可以使用内置的、高度优化的3D软件加速。 

3.6．FreeType - 这是一个使用十分广泛的开源位图和矢量字体渲染库。

3.7．SQLite - SQLite是一个使用越来越广泛的轻量级开源数据库引擎，

在嵌入式设备上运用十分广泛。Android程序可以使用SQLite来存储结构化的数据。

4.Android 运行时 (Android Runtime)

Android的运行时实际上包括核心类库和Dalvik虚拟机两部分。核心类库包括了最基本的类库，如data structure, network, Utilities, File system等的，很多实现代码都是来自Apache Harmony项目，主要目的是保证虚拟机的类库能够和Java SE的类库最大可能的兼容，从而降低应用开发者从Java SE阵营转移到Android开发阵营的难度，增加其可用性。 

Dalvik虚拟机主要是完成对象生命周期的管理，堆栈的管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等等重要功能。在Android中，每一个应用程序的进程都会运行在一个独立的Dalvik虚拟机中。Dalvik是Android系统的一个关键部件，开发人员为其作了大量有针对性的优化工作，从而保障了Android系统的运行效率。

5. Linux内核

Android的许多核心系统服务都建立在Linux之上，例如内存管理、进程调度、网络协议栈、安全管理以及驱动程序（如WiFi设备驱动、闪存驱动、键盘驱动、摄像头驱动等）。Dalvik虚拟机就直接依赖下层的Linux内核来实现线程管理、低级内存管理这些功能。 

同时Linux内核还负责把下层的硬件抽象出来，形成一个硬件抽象层，为上层的软件提供了一套与硬件无关的接口。也正是因为这样，Android才得以充分利用Linux的易移植性实现了它跨平台的目标。但是同时GNU Linux里的许多功能Android都没有支持，包括Cairo, X11, Alsa, FFmpeg, GTK, Pango, Glibc等都移除掉了。而且Android还以bionic 取代Glibc, 以Skia 替换了Cairo, FFmpeg也被换成了opencore 。   

Android上的应用程序

1. Android应用程序特点

Android系统是一个强大的智能机系统，与之相适应的硬件也一般具备相对较高的性能。总结起来，Android系统上的应用程序具有以下一些特点： 

1.1功能强大。Android平台的设备一般都具备较强的运算能力、存储空间、网络功能以及各种各样的传感器。以第一款Android手机HTC G1为例，它拥有电容触摸屏、加速度传感器、磁场感应器、GPS等功能。并且对GSM、GPRS、WCDMA、EDGE、HSDPA这些网络提供支持，而且还拥有WIFI功能，这些硬件和网络上的支持让Android的应用程序有了极大的发挥空间，也激发出了开发人员的创新热情，因此也涌现出了各种极富创意的应用软件。如利用磁场感应来定位方向、检测附近的金属，又如Google官方推出的语音识别和搜索，还有利用GPS功能结合Google Map实现的许多基于位置的服务。 

1.2.可复用性强。Android的应用程序由许多Activity组成，不同的Activity在程序中实现不同的功能模块。而最令人赞叹的就是，得益于Android的良好设计，不同应用程序之间的Activity可以实现共享（可以通过安全选项进行配置）。这就实现了良好的复用性，例如假设我们要编写一个内嵌web页面的应用，我们根本不需要自己编写浏览器的组件，而是可以直接调用系统中自带的浏览器组件，非常方便地实现这一功能。 

1.3.开放程度高。“开放”是Android的设计宗旨之一，因此不同于iPhone OS等封闭的商业操作系统，在Android系统中，第三方的开发人员编写的程序与系统自带的应用程序几乎是平等的。开发人员可以自己编写程序替代系统中原有的程序，甚至连拨号、短信、主屏幕这样的核心功能都可以由第三方开发人员的程序替代。

2.Android应用软件发展现状与前景分析

Android系统自推出以来，就以明显的优势逐渐扩大自大的市场份额，尤其在国外，其呼声日高，可谓是如日中天，正处于蓬勃发展的开拓阶段。最新发布的数据显示，Android的市场份额明显增长，从8月份的52.14%上升至53.54%，是最主要智能手机操作系统平台。据业内人士分析，随着Android系统相应软件的不断开发应用，选择Android系统手机或者无线终端设备的人会越来越多，其市场霸主的地位在更新更好的系统出现之前是不可动摇地。  中国是世界上最大的手机销费国。由于4G业务的不断推广，对整个手机业起大了巨大的促进作用，当前国内手机市场正在快速向智能手机推进，Android系统无疑是最大的市场需求。各大中小型手机制造商近两年都在引入Android工程师，开发基于Android系统的智能手机。  未来基于Android系统的应用软件进入飞速发展的全新阶段。Android系统的应用绝不仅局限于手机产业，几年来其迅速扩张到相关领域，例如平板电脑、车载系统、电视STB、智能电器、智能会议系统等。目前，各IT厂商都在努力的研发前沿应用软件，以期在Android系统发展这一群雄逐鹿的关键阶段，占领更多的市场份额。

3．Android上的应用程序开发概要

Android 有丰富的功能，因此很容易与桌面操作系统混淆。它是一个分层的环境，构建在 Linux 内核的基础上，包括丰富的功能。 

Android 应用程序是用 Java 编程语言编写的，它们在Dalvik虚拟机中运行。每个 Android 应用程序都占用Dalvik VM 的一个实例，这个实例驻留在一个由 Linux 内核管理的进程中。

每一个Android 应用程序都由以下一个或多个组件组成： 

1.活动(Activity)。具有可视 UI 的应用程序是用活动实现的。当用户从主屏幕或应用程序启动器选择一个应用程序时，就会开始一个动作。 

2.服务(Service)。服务应该用于任何需要持续较长时间的应用程序，例如网络监视器或更新检查应用程序。 

3.内容提供程序(Content Provider)。可以将内容提供程序看作数据库服务器。内容提供程序的任务是管理对持久数据的访问，例如 SQLite 数据库。如果应用程序非常简单，那么可能不需要创建内容提供程序。如果要构建一个较大的应用程序，或者构建需要为多个活动或应用程序提供数据的应用程序，那么可以使用内容提供程序实现数据访问。 

4.广播接收器(Broadcast Receiver)。Android 应用程序可用于处理一个数据元素，或者对一个事件（例如接收文本消息）做出响应。 

5.意图(Intent)。顾名思义，这一组件的作用就是用于传递各种“意图”，它起着传递消息的作用。例如，一个用户要打开一个浏览器，那么当执行打开浏览器这个操作时，应用程序（这里指你打开浏览器这个活动）将会创建一个intent实例并将其传送给Android系统，之后系统将会通过分析这个意图来操作这个意图，并将结果返回。 

Android 应用程序是连同一个 AndroidManifest.xml 文件一起部署到设备的。AndroidManifest.xml 包含必要的配置信息，以便将它适当地安装到设备。它包括必需的类名和应用程序能够处理的事件类型，以及运行应用程序所需的许可。例如，如果应用程序需要访问网络（例如为了下载一个文件 ）， 那manifest 文件中必须显式地列出该许可。这种显式声明有助于减少恶意应用程序损害设备的可能性。 

另外，在Android的应用程序开发过程中，还有以下一些方面是需要特别注意的： 

1.存储和返回数据 

Android提供了很多种类的存储机制以及网络服务。在Andriod应用程序中有几种不同读写数据的方法。可以根据需求选择。 

2.安全模式 

在Android中，为了使用应用程序更加地安全，Android增加了安全模型来操作资源和数据的特征，这是通过权限设置来决定的。Android是一个多进程系统，在此之中，每个应用程序都在自己的进程中运行。大多数的应用程序之间的安全模式设置和标准的Linux系统相一致，例如给各个应用程序分配不同的UID。 

3.Andriod中的安全架构 

Android安全结构的一个中心设计思想是，在默认情况下，没有任何应用程序可以对其他的应用程序、其他的用户进行操作。一个应用程序的进程就是一个安全的沙盒，它不会打扰其他的应用程序。它所要请求获得的权限在安装时用户就可以知晓，并且安装之后程序也无法改变自己的权限。 

4.资源和i18n(国际化) 

Android中也提供了应用程序资源管理系统，这些资源通常包括图像，字符串，以及XML布局文件等等。这些资源在编译期间会以不同形式被编译到应用程序中。例如XML文件会被编译成一个二进制代码，String被压入一个更加有效率的存储表格中。通过对不同语种的String资源分别管理，就可以很方便地实现i18n。

二、^范文提纲

1绪论

1.1 引言

1.2 Android手机APP功能开发的目的和意义

1.3 Android开发的理论以及环境和工具

1.3.1熟悉了解java面向对象编程思想及基础知识

1.3.2 Android应用程序开发环境的搭建

1.3.3了解Android应用程序的目录结构

1.3.4新建一个android应用(Hello,Android World!)

1.3.5熟悉Android四大组件及控件

1.3.6理解Android应用程序开发的工作机制

1.3.7熟悉常用功能的接口

1.4 本章小结

2系统的总体框架

2.1 项目概述

2.1.1 主要开发内容

2.1.2 项目开发要求

2.2系统需求分析

2.2.1 基本功能需求分析

2.2.2系统用例分析

2.2系统主要功能描述

2.3功能模块划分 

2.4系统流程分析

2.5 本章小结

3 系统的详细设计与实现

3.1 详细设计

3.1.1 详细设计

3.1.2 后台实现

3.2 数据库设计

3.2.1 Android数据库概述

3.2.2数据库表详细设计

3.3 本章小结

4 系统实现

4.1 部分功能模块实现与截图展示

4.2 本章小结

5 总结与展望

三、参考文献

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