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安徽大学 硕士学位
论文基于GoogleAndroid智能手机平台的研究与应用 级别:硕士 专业:计算机应用技术 指导教师:宋杰 2010-04 摘要 摘要 当今的世界是信息极大丰富的世界,人们对于各种信息的获取有着强烈的需求。
在日常生活中人们往往会借助报纸、无线电、电视和互联网等方式,来获取和处理各种信息。
随着科技的发展,手机作为一种非常重要的通讯工具,其功能越来越强大,相对电视、互联网络等方式,手机凭借它可以随时随地获取和处理信息的优势,逐渐成为人们获取信息的一种重要手段。
但是实际上并不是所有的手机都可以满足人们这种“复杂”的功能要求,而智能手机由于其强大的功能无疑是所有手机中最好的选择。
根据采用的操作系统的不同,市场上智能手机可分为很多类,例如 Symbian 、Windows Mobile、Linux 、Palm 等等。
近两年来由于
Android 操作系统具有良好的开放性和平台开的便捷性等特点,采用
Android 操作系统的手机越来越受到人们的青睐。
同时
Android操作系统在智能手机领域中所扮演的角色也越来越重要。
考虑到
Android 广阔的市场前景,本文将
Android 操作系统作为课题的研究对象。
本文所做的研究工作主要在以下几个方面: 1、研究了智能手机领域的现状和发展趋势;研究了当今流行的五种智能手机操作系统(Symbian 、Windows Mobile、Linux 、Palm 和
Android ),并分析和比较了它们各自的优缺点。
2、根据
Android 开发平台的框架结构和原理,搭建基于
Android 操作系统的开发平台,为后来设计和开发
Android 程序打下了很好的基础。
3、在完善了搜索算法和估值函数的基础上,设计和开发了基于
Android操作系统的黑白棋游戏。
4、结合合肥公交网络的特点和实际出行需要,设计出完善的公交查询算法,并实现了基于
Android 操作系统的合肥公交信息查询系统。
5、深入研究了
Android 操作系统的安全机制,结合
Android 自身的安全理论,提出在软件设计中保障
Android 手机安全的方法。
关键词:智能手机,智能手机操作系统,
Android,安全机制 I Abstract Abstract Todays world is a great information-rich world people have a strong access tovarious information needs. In daily life people tend to use of newspapers radiotelevision and the Internet etc. to acquire and process a variety of information. Withthe development of technology mobile phone as a very important communicationtool become more and more powerful. Relative TV Internet etc. mobile phoneshave an advantage of accessing and processing information anytime anywhere andgradually become an important means of access to information. However when the fact that not all phones have to meet the people of thisquotcomplexquot of the functional requirements while the smart phones because of itspowerful features is undoubtedly the best choice of all mobile phones. According tothe different operating systems used in smart phones on the market ,mobile phonescan be divided into many categories such as Symbian Windows Mobile Linux Palmand so on. The past two years due to
Android operating system has a good platformfor the openness and convenience of opening and other characteristics the phonesusing
Android mobile phone operating system become to be more and more peoplesfavorite. At the same time
Android operating system in the field of smart phones isalso playing an increasingly important role. Taking into account the broad marketprospects of
Android this article will take
Android operating system as a topic forresearch. This research work done mainly in the following areas: 1 Research smart phone status and development trend of the field Study of fiveof todays popular smart phone operating system Symbian Windows Mobile LinuxPalm and
Android and analyze and compare their respective advantages anddisadvantages. 2 According to
Android development platform framework and principles thispaper will build a platform-based
Android operating system development platformlaying a good foundation for the subsequent design and development of procedures. 3 Basing on the improvement of the search algorithm and the valuation functiondesign and develop a Reversi game based on the
Android operating system. 4 According to Hefei public transport network characteristics and the actual travel IIneeds design a comprehensive public transport search algorithms achieve the Hefeipublic transportation information inquiry system based
Android operating system. 5 In-depth study
Android operating system security mechanisms combined withthe security of its own
Android theory this paper put forward the secure way toprotect
Android phone in software design. Keywords: smart phone smart phone operating system
Android securitymechanism III 攻读研究生学位期间发表的
论文 图索引图 2- 1
Android 系统框架结构图.........................................................................9图 2- 2 Java 运行环境提示图 ............................................................................13图 2- 3
Android 工作空间设置图 .......................................................................14图 2- 4
Android SDK 更新 .................................................................................15图 2- 5
Android SDK 首选项设置.....................................................................16图 2- 6
Android Virtual Devices Manager 设置..................................................19图 3- 1 黑白棋游戏功能框架图 .........................................................................20图 3- 2 黑白棋主界面图 .....................................................................................23图 3- 3 黑白棋菜单图 .........................................................................................24图 3- 4 黑白棋游戏难度菜单图 .........................................................................24图 3- 5 黑白棋效果图 .........................................................................................25图 4- 1 公交查询算法步骤①图示 .....................................................................28图 4- 2 公交查询算法步骤②图示 .....................................................................28图 4- 3 公交查询算法步骤③图示 .....................................................................29图 4- 4 合肥公交信息查询系统流程图 .............................................................30图 4- 5 合肥公交信息查询系统—主界面 .........................................................31图 4- 6 合肥公交信息查询系统—车次查询 .....................................................32图 4- 7 合肥公交信息查询系统—站点查询 .....................................................33图 4- 8 合肥公交信息查询系统—起始查询(直达) .....................................34图 4- 9 合肥公交信息查询系统—起始查询(换乘 1 次) .............................35图 4- 10 合肥公交信息查询系统—起始查询(换乘 2 次) ...........................36图 5- 1
Android Broadcast 广播发送过程图......................................................56图 5- 2
Android —Service 权限审核源代码图..................................................64图 5- 3
Android—Activity 调用流程图 .............................................................65图 5- 4
Android— NotifyBinder 类中权限检查代码图.....................................65 表索引Table 5- 1
Android system security permission level table ..................................44 72 致谢 Figure indexFigure 2- 1
Android system frame structure ...........................................................9Figure 2- 2 Java Runtime Environment tips chart ................................................13Figure 2- 3
Android workspace settings map .......................................................14Figure 2- 4
Android SDK update ..........................................................................15Figure 2- 5
Android SDK Preference settings ......................................................16Figure 2- 6
Android Virtual Devices Manager settings ........................................19Figure 3- 1 Reversi game features frame map ......................................................21Figure 3- 2 Othello main interface diagram..........................................................23Figure 3- 3 Othello menu map ..............................................................................24Figure 3- 4 Reversi game difficulty menu map .................................................24Figure 3- 5 The end of the Othello map.............................................................25Figure 4- 1 Bus search algorithm steps ① icon..................................................28Figure 4- 2 Bus search algorithm step ② icon ...................................................29Figure 4- 3 Bus search algorithm steps ③ icon..................................................29Figure 4- 4 The inquiry system of Hefei public transportation information flow chart...............................................................................................................30Figure 4- 5 The inquiry system of Hefei public transportation information— the main interface................................................................................................31Figure 4- 6 The inquiry system of Hefei public transportation information—Train query .............................................................................................................32Figure 4- 7 The inquiry system of Hefei public transportation information—Site query .............................................................................................................33Figure 4- 8 The inquiry system of Hefei public transportation information—Initial query direct ...............................................................34Figure 4- 9 The inquiry system of Hefei public transportation information—Initial query take 1...............................................................35Figure 4- 10 The inquiry system of Hefei public transportation information—Initial query Ride 2..............................................................36Figure 5- 1
Android Broadcast sending process map ...........................................56Figure 5- 2
Android —Service Authority audit the source code map ..................64Figure 5- 3
Android-Activity call flow chart ........................................................65Figure 5- 4
Android-NotifyBinder class permission checking code map.............65 Table IndexTable 5- 1
Android system security permission level table ..................................44 73II安徽大学 2010 年硕士学位
论文 第一章 绪论 第一章 绪论1 开发背景介绍1.1 智能手机的定义 所谓智能手机,是指类似个人电脑,具备独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等程序以此来不断对手机进行扩充,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。
从应用角度讲,智能手机除了具备手机的通话功能外,还具备了 PDA的大部分功能,特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器,GPS和电子邮件功能。
智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽,既方便随身携带,又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台,很多增值业务可以就此展开,如:股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等等。
结合正在推广的 3G 通信网络的的支持,智能手机势必将成为一个功能强大,集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持终端设备。
1.2 常见的智能手机操作系统 智能手机操作系统有很多种,按市场占有量和影响力来讲主要有 SymbianOS、Windows Mobile、Linux OS、Palm OS 和
Android OS 五种不同的智能手机操作系统。
下面将分别介绍每种操作系统。
1.2.1 Symbian OS Symbian OS 操作系统是目前市场占有率最高也是应用范围最广的智能手机操作系统。
Symbian 是一个实时性、多任务的纯 32 位操作系统,具有功耗低、内存占用少等特点,非常适合手机等移动设备使用,经过不断完善,可以支持GPRS、蓝芽、SyncML、以及 3G 技术。
1安徽大学 2010 年硕士学位
论文 基于 Google
Android 智能手机平台的研究与应用 优点: ①从开发角度讲,Symbian 是一个标准化的开放式平台,任何人都可以为支持 Symbian 的设备开发软件。
②Symbian 将移动设备的通用技术,也就是操作系统的内核,与图形用户界面技术分开,能很好的适应不同方式输入的平台,也可以使厂商可以为自己的产品制作更加友好的操作界面,符合个性化的潮流。
③从使用者角度讲,Symbian 相关的手机软件易用性较好,用户界面比较丰富便与用户个性化选择。
系统运行的安全、稳定性较好。
扩展性比较好,其应用软件种类丰富而且数量是五大操作系统中最多的。
④内存要求较低,几兆、十几兆的内存就可以让手机运行的非常流畅。
功耗较低,Symbian 手机的普遍待机时间要长于其它智能手机。
缺点: ①版本之间兼容性差。
由于 Symbian OS 采用多种平台来适应不同需要,但这给 Symbian OS 带来了一种限制性的发展障碍。
各个平台之间第三方软件不兼容且软件开发商多专注于某一个平台大大减少了各个平台上可用的第三方软件给用户带来了一定的不便。
而且由于软件的授权问题,相当多的问题需要软件开发商跟进才能得以解决。
②在多媒体方面,Symbian OS 对主流的媒体格式的支持相比其它系统要差些。
③Symbian 软件需要用证书签名才能顺利安装,给用户使用手机软件扩展功能带来不便。
1.2.2 Windows Mobile Windows Mobile 是微软为智能移动终端设备使用的操作系统,WindowsMobile 将用户熟悉的桌面 Windows 体验扩展到了移动设备上,也正是由于这一点 Windows Mobile 同时继承了 Windows 的功能强大的性质。
优点: ①从产品开发的角度来讲,开发平台类似桌面电脑软件开发平台,可以有效降低了软件的开发难度, ROM 中内置了.NET Compact Framework Service Pack 在 2安徽大学 2010 年硕士学位
论文 第一章 绪论2,并且提供了新版本的免费的开发工具以及模拟器,为开发人员提供了很好的技术支持。
②采用该操作系统的智能手机在其它硬件配置(如内存、储存卡容量等)上也比采用其它操作系统的智能手机要高出许多,支持该操作系统的智能手机多数都采用了英特尔嵌入式处理器,主频比较高,性能比较强劲,操作起来速度会比较快。
③从使用角度讲,Windows Mobile 操作系统的界面和操作都和电脑上的Windows 十分接近,对于使用者来说十分熟悉又上手;而且,由于都是采用微软Windows,桌面电脑系统与手机系统进行了无缝结合,使得许多手机上的操作可以得到轻松便捷的实现,如更换主题、壁纸、铃声等等,各种保存在电脑或手机里的信息、资料可以轻松实现共享,这极大的方便了用户;另外,还有大量的应用软件可供用户选择。
缺点: ①占用系统资源高,可能导致系统死机。
②硬件要求比较高,功耗比较大,电池续航时间短。
运行该系统的手机成本比较高。
1.2.3 Linux OS Linux 凭借其自由、免费、开放源代码的优势,经过来自互联网、遍布全球的程序员的努力,再加上 IBM、Sun 等计算机巨头的支持,Linux 在手机操作系统市场中异军突起,尤其是在众多知名厂商宣布支持 Linux 手机操作系统之后,Linux 的发展将不容忽视。
优点: ①应用开发的角度看,由于 Linux 的源代码是开放的,有利于独立软件开发商ISV开发出硬件利用效率高、功能更强大的应用软件,也方便行业用户开发自己的安全、可控认证系统。
特别是当智能手机大量用作行业应用的移动终端时,使用 Linux 便于实施系统一体化的安全策略。
②Linux 具有源代码开放、软件授权费用低、应用开发人才资源丰富等优点,便于开发个人和行业应用。
这一特点非常重要,因为丰富的应用是智能手机的优 3安徽大学 2010 年硕士学位
论文 基于 Google
Android 智能手机平台的研究与应用越性体现和关键卖点所在。
Linux 操作系统系统资源占用率较低,而且性能比较稳定 缺点: ①Linux 对硬件要求比较高,而且没有一个强有力的推广方。
这样就导致Linux 手机的成本并不便宜,而且版本混乱。
②相对于其他系统已经相当完善,而 Linux 还远远谈不上成熟(对手机的支持方面)。
③应用范围比较窄,采用此系统的手机基本只有摩托罗拉的少部分机型,而且其第三方软件非常少。
1.2.4 Palm OS PalmOS 是 Palm 公司开发的一种专用于 PDA 上的 32 位操作系统,它的操作界面采用触控式,差不多所有的控制选项都排列在屏幕上,使用触控笔便可进行所有操作。
优点: ①Palm 操作系统是一套专门为掌上电脑编写的操作系统,在编写时充分考虑到了掌上电脑内存相对较小的情况,这样 Palm 操作系统本身所占的内存极小,基于 Palm 操作系统编写的应用程序所占的空间也很小,通常只有几十 KB,所以基于 Palm 操作系统的掌上电脑虽然只有几兆.