【正文】 基于Android計(jì)算器功能的實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文目 錄1 引言 1 課題背景及意義 1 課題背景 1 課題意義 1 智能手機(jī)平臺系統(tǒng) 2 課題來源 32 基于Android平臺計(jì)算器相關(guān)技術(shù)概述 4 Android手機(jī)平臺 5 Android起源及優(yōu)勢 5 Android體系結(jié)構(gòu) 5 Android平臺功能特征 7 Android SDK介紹 9 XML技術(shù) 10 JNI技術(shù) 113 基于Android平臺計(jì)算器設(shè)計(jì) 12 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 12 程序流程和系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 13 程序流程設(shè)計(jì) 13 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 14 15 總體模塊詳細(xì)設(shè)計(jì) 15 輸入模塊詳細(xì)設(shè)計(jì) 16 顯示模塊詳細(xì)設(shè)計(jì) 16 計(jì)算模塊詳細(xì)設(shè)計(jì) 174 計(jì)算器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 18 Android應(yīng)用程序構(gòu)成 18 Android應(yīng)用系統(tǒng)文件結(jié)構(gòu) 19 構(gòu)建Android應(yīng)用程序用戶界面 21 Android應(yīng)用程序界面組件 21 Android應(yīng)用系統(tǒng)界面組件 22 Android用戶界面的實(shí)現(xiàn) 24 計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn) 28 計(jì)算器演示 305 結(jié)論 32謝辭 33參考文獻(xiàn) 34附錄1： 36附錄2： 381 引言 課題背景及意義 課題背景隨著社會的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平的提高，手機(jī)越來越普及。截止到2010年，[1]。同時(shí)伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)的功能也變得越來越豐富。從原來只具有簡單通信功能的非智能手機(jī)到現(xiàn)在具有手機(jī)操作系統(tǒng)，除通話功能以外，還集上網(wǎng)、聊天、炒股、收發(fā)郵件等功能于一身的智能手機(jī)系統(tǒng)。智能手機(jī)[2]具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，像個(gè)人電腦一樣支持用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務(wù)商提供的程序，并通過此類程序不斷對手機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充，同時(shí)可通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入。智能手機(jī)同傳統(tǒng)手機(jī)外觀和操作方式類似，不僅包含觸摸屏也包含非觸摸屏、數(shù)字鍵盤手機(jī)和全尺寸鍵盤操作的手機(jī)。但是傳統(tǒng)手機(jī)都使用的是生產(chǎn)廠商自行開發(fā)的封閉式操作系統(tǒng)，所能實(shí)現(xiàn)的功能非常有限，不具備智能手機(jī)的擴(kuò)展性。從廣義上講，智能手機(jī)除了具備手機(jī)的通話功能外，還具備個(gè)人信息管理以及基于無線數(shù)據(jù)通信的瀏覽器、GPS(Global Positioning System)和電子郵件功能。智能手機(jī)為用戶提供了足夠的屏幕尺寸和帶寬，既方便隨身攜帶，又為軟件運(yùn)行和內(nèi)容服務(wù)提供個(gè)廣闊的舞臺，很多增值業(yè)務(wù)可以就此展開，如：股票、新聞、天氣、交通、商品、應(yīng)用程序下載、音樂圖片下載等等。結(jié)合3G通信網(wǎng)絡(luò)的支持，智能手機(jī)的發(fā)展，勢必將成為一個(gè)功能強(qiáng)大，集通話、短信、網(wǎng)絡(luò)接入、影視娛樂為一體的綜合性個(gè)人手持終端設(shè)備[3]。 課題意義 隨著通信技術(shù)的發(fā)展，3G從制定出到現(xiàn)在越來越被人們關(guān)注?！? G”（英語3rdgeneration）或“三代”是第三代移動通信技術(shù)的簡稱，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通信技術(shù)[4]。目前3G存在四種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000、WCDMATDSCDMA、WiMAX。其中TDSCDMA（全稱Time DivisionSynchronous CDMA）是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)。為了推動我國的智能手機(jī)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)多功能的智能手機(jī)，方便人們豐富多彩而又快節(jié)奏的生活。本文正是基于Android平臺開發(fā)的計(jì)算機(jī)器。論文主要闡述以面向?qū)ο蟮某绦蜷_發(fā)語言eclipse為開發(fā)工具, 基于智能手機(jī)Android之上設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算器。本文的目標(biāo)就是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于Android的計(jì)算器，論文首先介紹了Android開發(fā)平臺和環(huán)境以及Android 工程的重要部分，然后著重針對計(jì)算器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)，最后實(shí)現(xiàn)計(jì)算器的各種功能并得到了很多好的驗(yàn)證。 智能手機(jī)平臺系統(tǒng)智能手機(jī)（Smartphone)，是指“像個(gè)人電腦一樣，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務(wù)商提供的程序，通過此類程序來不斷對手機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充，并可以通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入的這樣一類手機(jī)的總稱”。目前全球主要的只能手機(jī)操作系統(tǒng)依次是iPhone OS、Symbian、BlackBerry OS和Android，其中Android最年輕，市場份額正迅速增加。下面簡單介紹Android以外的幾款常用的智能手機(jī)系統(tǒng)。IPhone OS是蘋果公司專門為iPhone開發(fā)的智能手機(jī)系統(tǒng)[5]。iPhone手機(jī)具有硬件與軟件一一綁定的特性，Apple公司采用與運(yùn)營商分成的策略。iPhone雖然開放了SDK，可是卻不能在PC上使用，這對于中國的應(yīng)用開發(fā)市場是個(gè)不曉得阻礙。但它將創(chuàng)新的移動電話、可觸摸寬屏iPod以及具有桌面級電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽、搜索和地圖功能的突破性因特網(wǎng)通信設(shè)備這三種產(chǎn)品完美的融合為一體的特性，也吸引了無數(shù)的用戶。Symbian（中文名：塞班）[6]是一個(gè)實(shí)時(shí)性、多任務(wù)的純32位操作系統(tǒng)，具有功耗低、內(nèi)存占用少等特點(diǎn)，非常適合手機(jī)等移動設(shè)備使用，經(jīng)過不斷完善，雖然在智能型手機(jī)市場取得了無比的成功，并長期居于首位，但是Symbian S60、Symbian3,UIQ等（尤其是S60）系統(tǒng)近兩年亦遭遇到顯著的發(fā)展瓶頸。最近12個(gè)月歐洲手機(jī)公司諾基亞（Nokia）在智能手機(jī)市場市占率的滑落是不爭的事實(shí)。需要注意的是，并不是所有的Symbian系統(tǒng)都是智能系統(tǒng)，比如S40系統(tǒng)，就不屬于智能手機(jī)系統(tǒng)。BlackBerry OS[7]是RIM專用的智能手機(jī)操作系統(tǒng)。BlackBerry，在美國市場占有率相對較高，BlackBerry的比較具有個(gè)性的設(shè)計(jì)就是寬大的屏幕和便于輸入的QWERTY全鍵盤，所以BlackBerry在移動電子郵件方面非常方便，由于我國手機(jī)用戶發(fā)送短信對于發(fā)送郵件，所以BlackBerry系統(tǒng)的郵件優(yōu)勢在中國不存在，目前BlackBerry OS在智能手機(jī)操作系統(tǒng)的市場份額占據(jù)第三位i，BlackBerry手機(jī)市場主要在美國[8]。windows mobile是微軟由于Pocket PC和Smartphone的軟件平臺[9]。windows mobile系統(tǒng)將大家熟悉的Windows桌面延伸到了移動設(shè)備中。windows mobile是Microsoft為手持設(shè)備推出的“Windows移動版”。受Android的沖擊，目前Windows Mobile在智能手機(jī)操作系統(tǒng)的市場下降到4%左右。Linux憑借其開放源代碼、免費(fèi)的優(yōu)勢，經(jīng)過來自全球程序員的努力，再加上google、IBM等計(jì)算機(jī)巨頭的支持。Linux在手機(jī)操作系統(tǒng)市場中成為了衣服新生的力量，尤其是在許多知名廠商如摩托羅拉宣布支持Linux手機(jī)操作系統(tǒng)之后，Linux的市場份額有增加的趨勢。%的市場份額。Palm OS由Palm公司研發(fā)，是一種32位的嵌入式操作系統(tǒng)，它的操作界面采用觸控式，幾乎所有的控制選項(xiàng)都排列在屏幕上，使用觸控筆進(jìn)行所有操作。目前基于Palm %的市場份額[12]。 課題來源計(jì)算器作為現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫囊环N工具已經(jīng)可以說是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚墓ぞ吡?。但是?jì)算器的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程，凝聚無數(shù)先人的智慧，甚至連計(jì)算機(jī)的發(fā)展都可以說是源于計(jì)算器的發(fā)展。計(jì)算器和計(jì)算機(jī)一樣都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入、處理、存儲和輸出這些基本的功能，但計(jì)算器區(qū)別于計(jì)算機(jī)的地方就是，它不能自動的進(jìn)行計(jì)算，必須要求由人來操作完成計(jì)算；而計(jì)算機(jī)通過提前編寫好的程序就能夠自動的按照程序進(jìn)行處理。所以計(jì)算器和計(jì)算機(jī)的一個(gè)顯著的區(qū)別就在于是否需要人為地操作來完成運(yùn)行。這二者還有另一個(gè)本質(zhì)性的區(qū)別。計(jì)算器的處理數(shù)據(jù)的方法是生產(chǎn)時(shí)就已經(jīng)固化在系統(tǒng)中了，所以計(jì)算器只能按照系統(tǒng)中規(guī)定的處理方法來處理用戶要求的計(jì)算任務(wù)；而計(jì)算機(jī)由于可以自行安裝操作系統(tǒng)和各種的相關(guān)軟件和硬件，理論上計(jì)算機(jī)擁有的可擴(kuò)展性是無窮的。所以簡單的說，計(jì)算器和計(jì)算機(jī)的本質(zhì)性區(qū)別就在于該系統(tǒng)是否存在可擴(kuò)展性。在我所了解到的知識中，最早的計(jì)算工具可以追溯到中國古代一種叫做籌策（又叫算籌）的東西上。這種計(jì)算工具在計(jì)算的時(shí)候擺成縱式和橫式兩種數(shù)字，按照縱式相間的原則表示任何自然數(shù)，從而進(jìn)行加、減、乘、除、開方以及其它的代數(shù)計(jì)算。負(fù)數(shù)出現(xiàn)后，算籌分為紅和兩種，紅籌表示正數(shù)，黑籌表示負(fù)數(shù)。雖然我對于這種計(jì)算的原理不是很了解，但是不得不說，這種運(yùn)算工具和運(yùn)算方法確實(shí)是當(dāng)時(shí)世界上獨(dú)一無二的。直到今天仍有一些人在使用的珠算或者叫算盤，是中國古代計(jì)算工具中的另一項(xiàng)偉大發(fā)明，而從明朝開始使用的算盤就已經(jīng)與現(xiàn)代的算盤幾乎完全相同了。以上介紹完了中國關(guān)于計(jì)算工具的發(fā)展，下面我們來看看西方社會中計(jì)算工具的發(fā)展情況。我通過查詢資料得知，17世紀(jì)初這個(gè)時(shí)期，西方國家的計(jì)算工具開始有了一個(gè)較大的發(fā)展，英國數(shù)學(xué)家納皮爾發(fā)明的納皮爾算籌，英國牧師奧卻德發(fā)明了圓柱型對數(shù)計(jì)算尺，這種計(jì)算尺的功能不僅僅能做加減乘除、乘方、開方運(yùn)算，甚至可以計(jì)算三角函數(shù)，指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)，這些計(jì)算工具的產(chǎn)生不單單是帶動了計(jì)算器的發(fā)展，更是為現(xiàn)代計(jì)算器的發(fā)展奠定了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。雖然當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平有限，這些工具使用的不是機(jī)械或者電子作為載體，但是這些計(jì)算工具卻為了后世的計(jì)算器提供了一個(gè)良好的思路。1642年，偉大的法國科學(xué)家帕斯卡在年僅19歲的時(shí)候就利用了算盤的計(jì)算原理發(fā)明了世界上第一部機(jī)械式的計(jì)算器，在這個(gè)計(jì)算器中有一些互相咬合的齒輪，一個(gè)轉(zhuǎn)過十位的齒輪會使另一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)過一位，靠這樣來實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制的算法，人們可以轉(zhuǎn)動齒輪，把想要輸入的數(shù)據(jù)輸入進(jìn)去，計(jì)算結(jié)果就會出現(xiàn)在另一個(gè)窗口中，但是這個(gè)計(jì)算器只能做一些加減計(jì)算。1694年，萊布尼茲在德國將其改進(jìn)，使這種計(jì)算器成為可以進(jìn)行加減乘除計(jì)算的計(jì)算器。此后，一直要到20世紀(jì)50年代末才有電子計(jì)算器的出現(xiàn)。2 基于Android平臺計(jì)算器相關(guān)技術(shù)概述本章介紹了基于Android平臺計(jì)算器相關(guān)技術(shù)。首先介紹了各種智能手機(jī)平臺系統(tǒng)，并進(jìn)行分析。重點(diǎn)介紹了Android平臺系統(tǒng)，對Android體系結(jié)構(gòu)及平臺功能進(jìn)行了介紹。同時(shí)還對本文界面開發(fā)實(shí)現(xiàn)要用的XML技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹，具體如下。 Android手機(jī)平臺 Android起源及優(yōu)勢Android平臺自發(fā)布以來就一直吸引著廣大開發(fā)者的目光，Android一詞的本義指“機(jī)器人”，同時(shí)也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺的開源手機(jī)操作系統(tǒng)的名稱，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，號稱是首個(gè)為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件[14]。Android平臺具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）平臺的開放性允許任何廠商加入，使其擁有更多的開發(fā)者，新穎的應(yīng)用功能及創(chuàng)意可以不斷地出現(xiàn)。（2）脫離了運(yùn)營商的束縛，讓手機(jī)更加貼近互聯(lián)網(wǎng)。（3）應(yīng)用程序都是基于java開發(fā)的，java具有一次編寫、到處運(yùn)行的跨平臺性。能夠?qū)崿F(xiàn)在所有的Android設(shè)備中運(yùn)行，真正做到了硬件的無關(guān)性，降低了開發(fā)者的負(fù)擔(dān)。（4）提供了標(biāo)準(zhǔn)的API和SDK開發(fā)包，手機(jī)廠商可以根據(jù)需要自行開發(fā)或者使用已有的程序，從而打造出富有特色的Android平臺。 Android體系結(jié)構(gòu) Android平臺架構(gòu)[15]從上至下包含五部分：應(yīng)用程序（Application）、應(yīng)用框架（Application Framework）、開發(fā)庫（Libraries），運(yùn)行時(shí)環(huán)境（Android Runtime）以及Linux內(nèi)核，如圖21所示.(1).應(yīng)用程序Android同一系列核心應(yīng)用程序包一起發(fā)布，該程序包包括客戶端、SMS短消息程序、日歷、聯(lián)系人管理程序等。所有的應(yīng)用程序都是用Java語言編寫的。(2).應(yīng)用框架應(yīng)用框架式進(jìn)行Android開發(fā)的基礎(chǔ)。應(yīng)用程序框架層包含了視圖系統(tǒng)、內(nèi)容提供器、窗口管理器、活動管理器、通知管理器、資源管理器、電話管理器和包管管理器9大部分。圖 21 Android架構(gòu)圖在Android中，任何一個(gè)應(yīng)用程序都可以發(fā)布自身的功能塊，而其他應(yīng)用程序則可以使用已發(fā)布的功能塊?；谶@樣的重用機(jī)制，用戶就可以方便地替換平臺自身的各種應(yīng)用程序組件，這在Symbian和Windows Mobile平臺中都是無法實(shí)現(xiàn)的。雖然Android本身已在框架中提供了許多軟件組件，不過這并不表示所有的應(yīng)用程序一定要調(diào)用Android本身已在框架中提供了許多軟件組件，不過這并不表示所有的應(yīng)用程序一定調(diào)用Android所提供的組件，開發(fā)人員在開發(fā)Android平臺上的應(yīng)用程序時(shí)，也可以開發(fā)新的軟件組件，并將該軟件組件放入Android的應(yīng)用程序框架中。（3）開發(fā)庫（Libraries）Android包含一套C/C++開發(fā)庫，主要包括：libc、Media Framework、WebKit、SGL、OpenGL ES、FreeType、SQlite等。這些庫被應(yīng)用于Android系統(tǒng)的各種組件中，開發(fā)人員可以通過Android應(yīng)用框架調(diào)用它們。（4）運(yùn)行環(huán)境（Android Runtime）Android雖然采用Java程序語言來編寫應(yīng)用程序，但并不使用J2ME執(zhí)行Java程序，而是用Android本身自帶的Android運(yùn)行時(shí)環(huán)境。Android運(yùn)行時(shí)包括核心庫和Dalvik虛擬機(jī)兩部分，如圖22所示，這兩部分具體功能如下：核心庫包含兩部分內(nèi)容：一部分為絕大多數(shù)Java程序語言所需要調(diào)用的功能函數(shù)，另外一部分為Android的核心庫，、。與標(biāo)準(zhǔn)Java語言不一樣的是，每個(gè)Android應(yīng)用程序都有一個(gè)自用的進(jìn)程，即Android不是用一個(gè)Dalvik虛擬機(jī)來同時(shí)執(zhí)行多個(gè)Android應(yīng)用程序，而是每個(gè)Android應(yīng)用程序都有一個(gè)自身的Dalvik虛擬機(jī)來執(zhí)行。圖 22 Android 運(yùn)行時(shí)Dalvik是一種基于寄存器的Java虛擬機(jī)。Dalvik虛擬機(jī)是專門為移動設(shè)備而設(shè)計(jì)的，它在開發(fā)時(shí)就考慮到了用最少的內(nèi)存