基于Android平臺(tái)氣象軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、14基于Android平臺(tái)氣象軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要在當(dāng)今這個(gè)高速發(fā)展的信息時(shí)代,傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)日趨成熟，而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)卻處于井噴式的爆發(fā)階段。隨著基于Android和iOS系統(tǒng)等智能手機(jī)操作系統(tǒng)的普及，智能手機(jī)為用戶提供著越來越便捷和人性化的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。通過手機(jī)終端即可處理各種業(yè)務(wù)，遠(yuǎn)可遠(yuǎn)程物聯(lián)關(guān)燈，近可查閱地圖天氣。因此，應(yīng)用軟件極其服務(wù)在智能手機(jī)上具有廣闊的開發(fā)空間。而當(dāng)今主流的兩家智能手機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)分別是由Android和iOS系統(tǒng)所占據(jù)。它們憑借其高智能化、交互性強(qiáng)、擴(kuò)展性強(qiáng)、創(chuàng)新度高一舉將占據(jù)智能手機(jī)市場十幾年的塞班踢出歷史舞臺(tái)。也造就了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展。因?yàn)樘O果和谷歌科技巨頭具有

2、強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力背景，人性化的交互設(shè)計(jì)，高水平的設(shè)計(jì)規(guī)范，完善的服務(wù)終端。所以系統(tǒng)用戶激活數(shù)一直很高。而其中的Android所具有的開源開放特性使它具有良好的拓展性。深受各大手機(jī)產(chǎn)商的歡迎，因此Android占據(jù)著最多的市場份額。并且它具有方便的開發(fā)調(diào)試工具，開放的體系架構(gòu)，成熟的多媒體和各大組件，較低的開發(fā)成本。這都深深地吸引著開發(fā)者們。本文設(shè)計(jì)就是在基于Android平臺(tái)，使用相關(guān)的開發(fā)工具，結(jié)合實(shí)際工作內(nèi)容，對氣象軟件應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞: API；Android；SQLite；氣象軟件；JavaDesign and implementation of weather softwar

3、e Based on AndroidAbstractTodays rapid development of the information age,Traditional Internet has becoming mature.And mobile Internet is in the stage of the outbreak of the blowout. As based on Android and iOS system and so on the proliferation of smart phones, smart phones to provide users with mo

4、re convenient and humanized Internet services. Can deal with all kinds of business, through a mobile operator far a remote object to turn off the lights, almost can consult weather map. Therefore, the application software is service on a smartphone has a broad development space.And todays mainstream

5、 two smartphone system platform are dominated by Android and iOS. Them with its high intelligent, interactive strong, strong expansibility, high innovation degree of every will dominate the smartphone market more than ten years of symbian kicked out history stage, also contributed to the rapid devel

6、opment of mobile Internet. Because Apple and Google Company technology giant has strong technical strength background, humanized interaction design, high level of design specifications, the consummation service terminal. So the users of the system has been very high activation number. And with the a

7、ssistance of the Android open source and open features make it has good expansibility. He is popular with the major mobile phone makers, so the Android occupying most of the market. And it has a convenient development and debugging tools, an open architecture, mature multimedia and major components,

8、 lower development costs. This is deeply attract developers.Design is based on the Android platform, this paper use the relevant development tools, to design and implementation of meteorological software application.Key words：API；Android；SQLite Database；Weather software；Java1 緒 論1.1 研究背景與意義在現(xiàn)今信息化、智能

9、化的時(shí)代，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的地位日趨重要，3G、4G通信技術(shù)高速發(fā)展，不管是國內(nèi)的TD制式還是歐美的FDD制式，3G、4G通信技術(shù)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程中具有重要的意義，是一塊不可替代的基石?，F(xiàn)在只需輕輕一點(diǎn)，便可通過小小的手機(jī)終端享受到高效且方便的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在2014年的臺(tái)灣資策會(huì)FIND的“臺(tái)灣最受歡迎的20大應(yīng)用“調(diào)查報(bào)告中，在社交類和娛樂類之后就是天氣類，而這排名并不僅僅是臺(tái)灣，相信在國內(nèi)和國外的應(yīng)用排行中，天氣類的應(yīng)用軟件都會(huì)有一席之地，因?yàn)楝F(xiàn)在的氣象信息可以十分精準(zhǔn)的預(yù)測出當(dāng)天的氣候狀態(tài)，這種提前預(yù)警的好處，可以把氣象災(zāi)害造成的損失降到最低。而這些服務(wù)只需通過手機(jī)輕輕一點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)。所以天

10、氣類的應(yīng)用軟件無論是在哪個(gè)手機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)上，滲透率都是非常之高的。隨著各類應(yīng)用軟件的百花齊放，在當(dāng)前巨大的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)背景下，應(yīng)用軟件的格局和開發(fā)者的盈利模式逐漸有清晰的輪廓。就目前手機(jī)應(yīng)用程序的盈利手段來說，移動(dòng)廣告是十分重要的盈利手段。在滲透率高的應(yīng)用上嵌入廣告SDK的話，可以賺取到一定的點(diǎn)擊量和展示量，因此，一些分發(fā)平臺(tái)為了幫助自己的廣告業(yè)務(wù)跑量，也會(huì)選擇開發(fā)一些實(shí)用的應(yīng)用嵌入自己的SDK。而氣象軟件是相對比較新穎且實(shí)用的一款應(yīng)用軟件。因此選擇了基于Android平臺(tái)氣象軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。1.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢基于Android平臺(tái)開發(fā)氣象軟件應(yīng)用，首先Android具有基于自己不同于別

11、人的優(yōu)勢與特點(diǎn)。第一，他具有強(qiáng)大的開放性。眾說周知，Android是一個(gè)開源的操作系統(tǒng)，因?yàn)锳ndroid平臺(tái)基于BSD協(xié)議。而BSD協(xié)議鼓勵(lì)軟件開發(fā)作者公開后續(xù)其開發(fā)的源代碼，但它并不具有強(qiáng)迫性，因此使用者修改代碼之后，可以自行決定是否按照BSD協(xié)議進(jìn)行公開。這樣使得Android一邊具有其開放性而另一邊又可適用于商業(yè)開發(fā)。第二點(diǎn)優(yōu)勢是硬件跨平臺(tái)，因?yàn)锳ndroid具有的開放性，各大廠商選擇Android作為自己手機(jī)的原生操作系統(tǒng)，因此同一種系統(tǒng)軟件背后是多個(gè)廠商的多種硬件所支撐。通過將系統(tǒng)深度定制，來達(dá)到個(gè)性化的極致，以此吸引廣大消費(fèi)者，搶占市場份額。第三點(diǎn)是并行運(yùn)行模式。Android是

12、一個(gè)支持多任務(wù)操作系統(tǒng)的平臺(tái)，后臺(tái)可通過服務(wù)掛起，應(yīng)用之間彼此不會(huì)互相影響，只要后臺(tái)掛著，你可以一邊下載，一邊聽歌，一邊玩游戲，相信在不久的將來,Android手機(jī)會(huì)發(fā)展到和PC操作系統(tǒng)一樣，可以分為多窗口工作模式，一個(gè)窗口看視頻，另外一個(gè)窗口玩游戲。最后一點(diǎn)就是非壟斷性。與蘋果公司的iOS系統(tǒng)和微軟公司的Windows Phone相比，在Android平臺(tái)上，可以定制自己所獨(dú)有的東西，這對開發(fā)者具有極大的吸引力。而手機(jī)的應(yīng)用軟件就是手機(jī)操作系統(tǒng)的靈魂，可以說各式各樣的App造就了操作系統(tǒng)的豐富多彩，某些App軟件具有強(qiáng)大的用戶基數(shù)和穩(wěn)定的盈利模式，因此在現(xiàn)今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)格局戰(zhàn)略發(fā)展下，基于An

13、droid平臺(tái)開發(fā)的應(yīng)用軟件是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)攻城掠地的第一城。1.3 SQLite數(shù)據(jù)庫簡介數(shù)據(jù)庫是程序進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的重要技術(shù)，現(xiàn)今信息資源的管理與存儲(chǔ)是愈加復(fù)雜、同時(shí)也愈加重要，而數(shù)據(jù)庫卻在對信息資源的管理和存儲(chǔ)中充當(dāng)著至關(guān)重要的角色。而對于Android手機(jī)這種智能終端來說，自然也需要數(shù)據(jù)庫對其信息資源進(jìn)行管理和存儲(chǔ)，Android搭載著一款輕型的SQLite數(shù)據(jù)庫，它是遵守ACID的嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它是以嵌入式為設(shè)計(jì)目標(biāo)的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，它的特點(diǎn)是高度便攜、使用方便、結(jié)構(gòu)緊湊、高效、可靠。它能夠支持Windows/Linux/Unix等主流的操作系統(tǒng)的同

14、時(shí)也能夠跟很多程序語言相結(jié)合。1.4 開發(fā)環(huán)境簡介Android的系統(tǒng)架構(gòu)可以大致可以分為四層架構(gòu)，五塊區(qū)域。最底層也是最基礎(chǔ)的一層是Linux內(nèi)核層：Android系統(tǒng)是基于開源的Linux2.6內(nèi)核開發(fā)的，這一層是為Android設(shè)備的各種硬件提供了底層支持驅(qū)動(dòng)，比如用于屏幕顯示的顯示驅(qū)動(dòng)、用于多媒體播放的音頻驅(qū)動(dòng)、用于拍照攝影的照相機(jī)驅(qū)動(dòng)，以及藍(lán)牙、Wi-Fi驅(qū)動(dòng)等。接著是系統(tǒng)運(yùn)行庫層：Android系統(tǒng)所需要的特性支持都是由這一層的一些C/C+語言編寫的庫所提供的。比如數(shù)據(jù)庫是由SQLite所提供支持的， 3D繪圖是由OpenGL|ES庫提供了支持，瀏覽器內(nèi)核是由WebKit庫提供了支

15、持等。還有就是Dalvik虛擬機(jī)包含在了Android運(yùn)行時(shí)庫中。Dalvik虛擬機(jī)使得每一個(gè)Android應(yīng)用都能夠運(yùn)行在獨(dú)立的進(jìn)程中并且擁有一個(gè)自己的Dalvik實(shí)例。不同于Java虛擬機(jī)，Dalvik是為移動(dòng)設(shè)備專門量身定制的，它可以在手機(jī)內(nèi)存、CPU性能有限等情況下。進(jìn)行專門的優(yōu)化處理。接著是應(yīng)用框架層：這一層是為開發(fā)者和Android自帶的一些核心應(yīng)用提供了構(gòu)建程序時(shí)需要用到的各種API。然后是最頂層的應(yīng)用層：所有安裝在手機(jī)上的應(yīng)用程序都是屬于這一層，比如微信，系統(tǒng)自帶的短信還有游戲都是屬于這層，這層是用Java語言編寫的。由于Android應(yīng)用層的應(yīng)用程序都是Java語言編寫的，所

16、以開發(fā)環(huán)境需要Java SDK以及Google提供的Android SDK，而開發(fā)工具就有Eclipse搭載ADT插件和剛興起不久的Android studio。此程序是用Eclipse開發(fā)的，因此只介紹Eclipse。準(zhǔn)備好以上提到的SDK和程序，再配置環(huán)境變量，便可進(jìn)行開發(fā)了。1.4.1 Java概述Java是目前全世界最流行的面向?qū)ο缶幊陶Z言。與它類似的程序設(shè)計(jì)語言有C#、python和Ruby，它們在某些領(lǐng)域都有自己的特點(diǎn)和優(yōu)勢，所以彼此都是處于競爭者的狀態(tài)。Java語言是一種較為特殊的高級(jí)語言，因?yàn)镴ava程序要經(jīng)歷先編譯、后解釋兩個(gè)步驟。所以Java既有解釋性語言的特征，也有編譯性

17、語言的特征。Java有三個(gè)分支，分別為Java SE、Java ME、Java EE。其中Java EE企業(yè)級(jí)主要是用于Web的開發(fā)，比如JSP、Servlet、EJB等都屬于Java EE的范疇。由于Java的安全、穩(wěn)定，這使得Java EE不僅在大型網(wǎng)站的架構(gòu)上十分適用，在銀行和基金證券等金融行業(yè)也是備受青睞。還有就是Java ME移動(dòng)設(shè)備，它是專門為機(jī)頂盒、移動(dòng)電話和PDA之類的嵌入式消費(fèi)電子設(shè)備提供的Java語言平臺(tái)。最后是Java SE標(biāo)準(zhǔn)版，它是Java EE和Java ME的基礎(chǔ)，核心語言都在Java SE中體現(xiàn)，最先開始學(xué)習(xí)就是學(xué)Java SE，它主要用于桌面應(yīng)用開發(fā)。1.4.

18、2 Eclipse+ADT概述是Java開發(fā)中最好用、最流行的IDE工具之一。而且它還是開源的，這使得MyEclipse和Aptana這些基于Eclipse制作出來的優(yōu)秀IDE得以成功問世。但它吸引眾多開發(fā)者的地方還不止于此，Eclipse它具有超強(qiáng)大的插件功能。因?yàn)樗梢灾С址浅６嗟牟寮ぞ?，使得它不僅可以用來開發(fā)Java，還可以非常輕松地支持幾乎所有主流語言的開發(fā)，當(dāng)然也非常適合Android開發(fā)。ADT全稱是Android Development Tools，是谷歌提供的一個(gè)Eclipse插件，用戶在Eclipse中提供一個(gè)強(qiáng)大的、高度集成的Android開發(fā)環(huán)境。安裝ADT插件，就可以

19、實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)調(diào)試，而且還能夠模擬各種手機(jī)事件、分析你的程序性能等眾多便捷的功能。2 需求分析2.1 研究目的主要是為了學(xué)習(xí)Android應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與開發(fā)，往安卓工程師的職位發(fā)展，配合公司跑量業(yè)務(wù)進(jìn)行研究與學(xué)習(xí)。利用組件對氣象軟件進(jìn)行開發(fā)，通過項(xiàng)目實(shí)踐，將書本中學(xué)習(xí)到的知識(shí)運(yùn)用起來，對知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行更加深刻的總結(jié)歸納。2.2 系統(tǒng)需求基于Android平臺(tái)的氣象軟件，主要強(qiáng)調(diào)的就是便捷性，一般人們在準(zhǔn)備出門的時(shí)候會(huì)提前看一下天氣預(yù)報(bào)，根據(jù)氣溫提示考慮如何著裝以及是否帶傘等問題。此時(shí)便有以下幾點(diǎn)要求，第一、需要有便捷的查詢功能，最簡潔的提供資訊，直觀的收到我所需要了解的天氣信息即可。第二、需要準(zhǔn)確的天

20、氣信息，因此需要著重考慮天氣API接口。第三、信息要實(shí)時(shí)更新，所以后臺(tái)服務(wù)要按照一定的時(shí)間間隔，從服務(wù)器上獲取信息。并且提供手動(dòng)更新，獲取實(shí)時(shí)天氣信息。2.3 需求分析根據(jù)系統(tǒng)分析，Android氣象軟件要求如下 ：1. 軟件可羅列出全國所有省、市、縣。2. 軟件可查看全國的任意所選城市天氣信息。3. 軟件可定位出你當(dāng)前所在地理信息位置。4. 軟件可自由切換全國各大城市以及查看它的天氣信息。5. 軟件可提供手動(dòng)更新功能以及后臺(tái)自動(dòng)更新天氣信息的功能。6. 程序響應(yīng)速度快，獲取后臺(tái)信息快速無延誤，安全性高。2.4 功能分析圖下圖是氣象軟件的功能分析圖 圖2-1 系統(tǒng)功能分析圖3 總體設(shè)計(jì)3.1

21、用戶界面設(shè)計(jì)根據(jù)需求分析可知道，首先用戶點(diǎn)擊進(jìn)入應(yīng)用程序時(shí)，系統(tǒng)會(huì)獲取服務(wù)器上返回的文本信息，用程序處理完之后再進(jìn)行適配ListView便可獲得初始界面，用初始界面進(jìn)行初始化就可以到主界面了。設(shè)計(jì)初衷就是為了簡潔明了，一目了然。設(shè)計(jì)出來的界面草圖如下所示。 圖3-1 初始化界面設(shè)計(jì)草圖 圖3-2 主界面設(shè)計(jì)草圖3.2 總體功能設(shè)計(jì)3.2.1 模塊設(shè)計(jì)功能模塊設(shè)計(jì)總體分為4部分，分別是活動(dòng)啟動(dòng)，后臺(tái)Service服務(wù)，用戶界面以及數(shù)據(jù)庫，模塊包名如下圖所示：活動(dòng)啟動(dòng):活動(dòng)是Android程序的門面，在應(yīng)用中所看到的東西，都是活動(dòng)，它與用戶交互最直接的組件。它有四種啟動(dòng)模式，分別是Standard

22、、singleTop、singleTask還有SingleInstance。本程序是默認(rèn)的Standard啟動(dòng)模式。后臺(tái)Service:負(fù)責(zé)執(zhí)行那些不需要去和用戶交互而且還要求在系統(tǒng)中長期運(yùn)行的任務(wù)。它并不依賴用戶界面，所以當(dāng)程序切換到后臺(tái)，或者用戶直接打開另外一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，服務(wù)仍然能夠保持正常運(yùn)行。適用于一些下載任務(wù)和自動(dòng)后臺(tái)更新服務(wù)，例如一定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)與服務(wù)器交互獲得氣象數(shù)據(jù)并且更新。用戶界面:由XML語言編寫的布局文件，布局文件中可以用許多系統(tǒng)自帶控件進(jìn)行裝飾，也可以設(shè)置自定義控件，為了讓每個(gè)控件都有條不紊地?cái)[放在界面上，我們需要設(shè)置相應(yīng)的布局來使控件按照布局的規(guī)則放置，常見的四種基本

23、布局是LinearLayout、RelativeLayout、TableLayout、FrameLayout。本文初始化界面是用ListView，而主界面是用多重布局嵌套。圖3-3 模塊包名圖Activity包主要用于存放所有與活動(dòng)相關(guān)的代碼，包內(nèi)有ChooseAreaActivity類和WeatherActivity類，它們分別代表選擇天氣活動(dòng)界面和顯示天氣主活動(dòng)界面。db包則是用于存放數(shù)據(jù)庫相關(guān)的代碼，包內(nèi)有WeatherDB類，它負(fù)責(zé)省市縣三級(jí)聯(lián)動(dòng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，還有一個(gè)建庫工具類OpenHelper。而model包主要用于存放所有數(shù)據(jù)模型相關(guān)的代碼，例如省模塊的Province類、市模塊的

24、County類、縣模塊City類。Receiver包用于存放所有廣播接收器相關(guān)的代碼，service包用于存放和服務(wù)有關(guān)的代碼，包內(nèi)的AutoUpdateService主要用于服務(wù)后臺(tái)自動(dòng)更新，使天氣信息可以在一定時(shí)間自動(dòng)從服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)并且刷新。util包是工具包，用于存放工具類相關(guān)的代碼，主要有網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)的HttpUtil工具類還有HttpCallbackListener監(jiān)聽類。3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)3.3.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析通過分析氣象API接口，知道氣象信息并不需要利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)，只需進(jìn)行緩存就好。而真正我們需要處理的數(shù)據(jù)項(xiàng)就是建立Province、City、County三張表，分別

25、存放省、市、縣的各種數(shù)據(jù)信息。3.4 API接口分析當(dāng)我們將手機(jī)上獲得的省市縣數(shù)據(jù)處理成城市代號(hào)并訪問相應(yīng)的地址時(shí)，中國氣象網(wǎng)會(huì)返回相應(yīng)的天氣代號(hào)，以下為部分城市天氣代號(hào)表的一部分：圖3-4 城市天氣代號(hào)表當(dāng)我們把經(jīng)過處理的天氣代號(hào)發(fā)送到查詢天氣接口時(shí)，服務(wù)器會(huì)把該城市的當(dāng)前的天氣信息以JSON格式返回給我們，如下所示：“weatherinfo”:“city”:”浦東”, “cityid”:”101021300”, “temp1”:”21”, “temp2”:”9”, “weather”:”多云轉(zhuǎn)小雨”, “img1”:”d1.gif”, “img2”:”n7.gif”, “ptime”:”1

26、1:00”一下是可供參照的氣象編碼表和風(fēng)力編碼表:圖3-5 天氣現(xiàn)象編碼表圖3-6 風(fēng)力方向編碼表3.5 數(shù)據(jù)字典3.5.1 省級(jí)信息表描述：對省級(jí)基本信息的存儲(chǔ)，省級(jí)表的基本信息包括: 自增長主鍵id，province_name、province_code。表3-1 省級(jí)信息表列名數(shù)據(jù)類型可否為空屬性名稱說明idinteger否id自增長主鍵Province_nameText否Province name/Province_codetext否Province_code/3.5.2 市級(jí)信息表描述：對市級(jí)基本信息的存儲(chǔ)，省級(jí)表的基本信息包括: 自增長主鍵id，city_name,city_cod

27、e,province_id。表3-2 市級(jí)信息表列名數(shù)據(jù)類型可否為空屬性名稱說明idInteger否Id自增長主鍵City_nameText否City_name/City_codetext否City_code/Province_idinteger否Province_id外鍵3.5.3縣級(jí)信息表描述：對縣級(jí)基本信息的存儲(chǔ)，省級(jí)表的基本信息包括: 自增長主鍵id，county_name,county_code,city_id。表3-3 縣級(jí)信息表列名數(shù)據(jù)類型可否為空屬性名稱說明IdInteger否Id自增長主鍵County_nameText否County_name/County_codetext否

28、County_code/city_idinteger否city_id外鍵4 設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)整個(gè)氣象軟件是我自己獨(dú)立設(shè)計(jì)完成的雖然簡單功能點(diǎn)并不多，技術(shù)要求也不高，但想實(shí)現(xiàn)卻需要用到UI、網(wǎng)絡(luò)、定位、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、服務(wù)等技術(shù)，算是比較考驗(yàn)綜合應(yīng)用能力。也算是重溫了基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和四大組件。4.1 省市縣三級(jí)聯(lián)動(dòng)模塊省界面如圖4.1：圖4-1 省界面市界面如圖4.2：圖4-2 市界面縣區(qū)界面如圖4.3：圖4-3 省界面全國的省市縣數(shù)據(jù)都是從服務(wù)器端獲取到的，由于服務(wù)器返回的省市縣數(shù)據(jù)都是“代號(hào)|城市,代號(hào)|城市”這種格式，所以要需要進(jìn)行解析處理。處理完后，就可以編寫界面，主要是通過ListView將省市縣數(shù)據(jù)顯示在其中。接著是配合適配器查詢省市縣，優(yōu)先從數(shù)據(jù)庫中查詢，沒有再從服務(wù)器端獲取，一般第一次初始化都是要從服務(wù)器端獲取。最后通過返回主線程進(jìn)行UI控件處理就可以完成以上效果。4.2 主界面模塊