【正文】 最終設(shè)計的流程圖如圖 422 所示 。手機端為服務(wù)器，磁力儀為客戶端，進行數(shù)據(jù)傳輸。 如圖 417 所示。 如圖 414 所示。 ? 啟動 Eclipse，單擊 ―幫助 ‖菜單。 圖 48 獲取可以下載的軟件包 圖 49 軟件包安裝完成 Eclipse 下載與安裝 在制作安卓軟件時，可以使用 Eclipse 與 ADT 插件組合開發(fā)，以下是 Eclipse 軟件的下載和安裝過程。 ? 安裝好下載的 SDK 文件。如圖 43 所示。 小結(jié) 本章節(jié)對磁力儀手機端 軟件 的功能 需求和 非 功 能需求進 行 了 分析。 其橫坐標(biāo)為 0~120，代表 120個點。 存儲數(shù)據(jù)功能分析 存儲數(shù)據(jù)分為文本文件存儲和二進制文件存儲。另一種 方法是 將 一段時間作為參數(shù)，其單位是毫秒。因此 Java 引入了阻塞機制 來解決此 問題，阻塞是指 暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的線程，等待資源 準(zhǔn)備 就緒。 方法：在聲明方法時 通過 添加 synchronized 關(guān)鍵字來指定此方法 為 synchronized 方法。除此之外也可 以 調(diào)用 stop() 或 destroy() 方法使正在運行的線程結(jié)束 。 通過調(diào)用線程 Thread 對象的 start() 方法可以開啟線程。多線程的執(zhí)行是并發(fā)的，并發(fā) 是指 在邏輯上可認(rèn)為是同時發(fā)生的，但 是 在物理上并不是同時發(fā)生。 Socket 基本實現(xiàn)原理和方式 基于 TCP 協(xié)議的 Socket 通信的基本原理和方式： 服務(wù)器端首先生 成一個 ServerSocket 對象，其參數(shù)為一個整型數(shù)，它表示 一個未被占用的端口號，然后調(diào)用 Serversocket 的 accept() 方法來接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)。 UDP 協(xié)議 是無連接通信協(xié)議，不保證可靠數(shù)據(jù)的傳輸，但能夠向若干目標(biāo)發(fā)送數(shù)據(jù)，接受發(fā)自若干源的數(shù)據(jù) 。 Socket 定義與分類 Socket 為接收和發(fā)送應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù) 抽象層，應(yīng)用軟件 可以通過 Socket 將軟件添加到網(wǎng)絡(luò)中，并且可與同一局域網(wǎng)中的其他應(yīng)用軟件 實現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)通信。 Eclipse 還包含許多視圖 ,通過它們可以從各個實業(yè)看整個項目 ， 使得工程建立的更完美。 Eclipse 是著名的跨平臺開 源 集成 開 發(fā)環(huán)境 ， 主要用于 Java語言開發(fā) ， 是世界上最大的開源組織的產(chǎn)品 ， Eclipse 本身只是一個框架和一組服務(wù) ， 但是可以支持 很多 插件 ， 也 可以 認(rèn)為 Eclipse 中除了內(nèi)核 ， 其它 所有的東西都是插件 。 可移植性 ： 使 用 Java 語言編寫的程序可以不經(jīng)過任何修改就可以在不 同的硬件和軟件平臺上 運行 ， 因此 Java 編譯器所生成的可執(zhí)行代碼是基于 Java 虛擬機實現(xiàn)的。 20xx 年 11 月 5 日 ， 已經(jīng)成長為互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)巨人的 Google 發(fā)布了 一款 Android 手機操作系統(tǒng)平臺。 (4)并行運行模式。當(dāng)一個 Activity 實例被創(chuàng)建、銷毀或啟動另 一個Activity 時 ， Activity 在這四種狀態(tài)之間進行 相互 轉(zhuǎn)換 ， 這種轉(zhuǎn)換的發(fā)生依賴于用戶 對軟件的操作 。 其中 Activity是最基本的模塊 ， 一般稱 為 ―活動 ‖， 在應(yīng)用 軟件 中 ， 一個 Activity通常就是一個單獨的 顯示界面 。 安卓系統(tǒng)飛速 的發(fā)展歸結(jié)于其強大的使用功能和 源代碼的開放 ， 這 表明只要有一定專業(yè)基礎(chǔ)的人都可以在 網(wǎng)上下載 自己需要的安卓源代碼 并 按自己 的 設(shè)計進行一定 修改，生成自己的應(yīng)用 。核心庫中提供了 Java 語言核心庫中包含的大部分功能，虛擬機負(fù)責(zé) 運行程序。 安卓平臺架構(gòu) Android 平臺主要包括 Applications、 Application Framework、 Libraries、Android Runtime 和 Linux Kernel 幾部分，如圖 21 所示 。 包括 Android 平臺搭建，軟件流程介紹，軟件界面 介紹 和相關(guān)類介紹 。 (4)對應(yīng)用 軟件進行測試，調(diào)試。 手機應(yīng)用 軟件 大體上分為兩類，即單機應(yīng)用 軟件 和交互應(yīng)用 軟件，單機應(yīng)用軟件 是 指 僅需要手機終端的支持就可使用的應(yīng)用 軟件，如單機游戲、辦公軟件、攝影攝像、手機管理 等。 現(xiàn)今， 主流智能手機操作系統(tǒng) 分為三 大類， 分別是 Android 操作系統(tǒng)、 IOS操作系統(tǒng)和 Windows Phone 操作系統(tǒng) ，這三種主流操作系統(tǒng)中只有 Android 是 開源 的 操作系統(tǒng)， 20xx 年年初 IDC（國際數(shù)據(jù)中心）公布了 智能手機銷量的 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)顯示 20xx 年第四季度， Android 智能手機的銷售量為 億臺，市場占有率為 %， 排名第一，比去年同比增幅 88%，并保持良好的上漲態(tài)勢。 硬件 磁力儀是 對 指定區(qū)域 進行磁場測量 ，并將測試的數(shù)據(jù)上傳到 上位機 ， Android 端 軟件 對接收到的磁場信息進行處理并實時以波形的形式進行顯示 ， 方便 對 測量地區(qū)磁場值變化 進行觀測 以及對 各種磁場 信息 進行 統(tǒng)計 與 分析。 1112 周：與硬件聯(lián)機調(diào)試解決程序 Bug。 三、主要技術(shù) 指標(biāo) 1．接收通過 WiFi模塊傳送來的數(shù)據(jù)，滿足傳輸速率 2Mbps 2．根據(jù)傳送來的數(shù)據(jù)分析出磁場情況。 5 – 6 周：熟悉 WiFi的工作原理并進行相關(guān)的簡單編程 。 Android 采用 Linux 內(nèi)核，由 Goodle 和開放手機聯(lián)盟于 20xx 年 11 月 5 日發(fā)布，可以使用 Java 語言開發(fā)和管理代碼。 Google 在 20xx 年 7 月發(fā)布了關(guān)于 智能手機使用情況 的 調(diào)查報告 ，報告 中表明，智能手機在中國的普及率 正在 迅速 提升 ，從 20xx 年的 47%上升到 現(xiàn)在的 %，幾乎一半的中國居民已經(jīng)使用 智能手機。 將 PC 軟件 或游戲 制作成 Android應(yīng)用 具有廣闊 的 前景。 本論文的主要工作如下： (1)了解 Android 應(yīng)用開發(fā)平臺，并搭建 Android 應(yīng)用開發(fā)平臺。 第三章：需求分析 。 Android 最早是由 Andy Rubin 創(chuàng)辦，于 20xx 年被 Google 收購。 ? Libraries（庫） Android 提供了一組 C/C++ 庫，它們?yōu)槠脚_的不同組件所使用。 在移動 產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今天 ， 市場對智能手機 的需求越來越大 ， 如 在 現(xiàn)今 大學(xué)校園 中幾乎人手一部智能手機 ， 同時智能手機幾乎每年換一部。而對于中國市場 ， 安卓 手機已經(jīng) 占據(jù)上風(fēng) ， 在 現(xiàn)今 的 中國智 能手機市場中 ， 國內(nèi)眾多品牌占據(jù)了巨大的市場銷售比例如 :小米、魅族、 華為、中興、酷派 、聯(lián)想 等 ，同時國內(nèi)品牌手機正在不斷的超越國外著名企業(yè)的銷售額。此時它 依舊 與窗口管理器保持連接 ， 系統(tǒng)繼續(xù)維護其內(nèi)部狀態(tài) ， 它仍然可見 ， 但卻失去了焦點，不能進行人機交互操作 。而 安卓平臺 是非壟斷性的，開發(fā)者可以制定 自己的操作系統(tǒng)、 制定 自己的云計算和 制定 自己的 應(yīng)用 商店 。 Java 語言 支持封裝 性 、多態(tài)性和繼承 性 。同時， Java 語言在 碼的傳輸中使用了公開密鑰加密 機制 來保證數(shù)據(jù)安全 ， 并且 在運行環(huán)境中提供了四級安全保障機制 (字節(jié)碼校驗器、運行時內(nèi)存布局、 類裝載器、 文件訪問限制 )。 Java 語言 提供的類庫 中 支持 TCP/IP 通信 協(xié)議 ， 可以通過 URL 地址訪問網(wǎng)絡(luò)上 資源 。工作區(qū)主要負(fù)責(zé)管理使用資源、統(tǒng)計 通知插件資源變化信息。 Android Socket 通信原理介紹 Android 操作系統(tǒng)具有 HTTP 通信和 Socket 通信 兩種常用的 通信 方式。在流套接字中采用 TCP 作為 點對點 通信 協(xié)議，保證了字節(jié)流的可靠性。 左右兩邊的應(yīng)用軟件 分別為裝在服務(wù)端和客戶端的平臺上， 應(yīng) 用 之間通過底層的 Socket 套接字通信。這種思想在 Java 中成為并發(fā)，而將并發(fā)完成的每一件事情稱為線程 [2]。這種方 法有一個缺點 ，當(dāng)該類已經(jīng)繼承另一個類 后 不能再繼承該類。 ? 可執(zhí)行狀態(tài)：線程可以執(zhí)行，但不一定處于運行 狀態(tài) 。 其中 Thread 類的 setPriority() 方法用于設(shè)置線程的優(yōu)先級， getPriority() 方法用于獲取線程的優(yōu)先級。這個方法可以 使用在 任意代碼塊 中 ，同時 也 可指定任意上鎖的對象， 具有較高的靈活性。 ? yield() 方法：該方法使當(dāng)前 線程放棄已得到的 CPU 占用時間，線程此時處于可執(zhí)行狀態(tài)，隨時可再次得到 CPU 使用 時間。手機端向磁力儀發(fā)送 start 命令開 始準(zhǔn)備傳輸數(shù)據(jù)， 然后，將進入循環(huán)傳輸數(shù)據(jù) ，每個采樣周期內(nèi)，手機向磁力儀發(fā)送 transform 命令，磁力儀向手機端發(fā)送 1440個字節(jié)的數(shù)據(jù) ， 完成數(shù)據(jù)傳輸。 每行數(shù)據(jù)為接收到的 1440 個字節(jié)轉(zhuǎn)化為字符串的結(jié)果 ，每一個時間周期可以保存一行數(shù)據(jù)。如圖 34所示，列表區(qū)域為歷史數(shù)據(jù)文件的保存時間和存儲路徑，長按列表選項，出現(xiàn)刪除對話框，用于刪除 該 歷史數(shù)據(jù)。 下面是以 Windows 系統(tǒng)為例的安裝步驟： ? 雙擊剛剛下載的 JDK 程序，彈出如圖 41 所示的 JDK 安裝向?qū)Э?，單擊―下一步 ‖按鈕。 ? 打開瀏覽器，進入 Android 開發(fā)者官方主頁，地址是 ―/‖。如圖 48 所示。如圖 411 所示。 如圖 413 所示 圖 412 安裝新插件窗口 圖 413 增加倉庫對話框 ? 安裝搜索到的軟件包，在安裝完成后會要求重新啟動 Eclipse。 ? 單擊 ―New...‖按鈕。 圖 418 AVD 管理工具窗體 圖 419 Android 模擬器效果圖 系統(tǒng)研究思路 磁力儀手機端 軟件 與 磁力儀通過 wifi 連接，傳輸數(shù)據(jù)。 圖 420 兩者 建立局域網(wǎng) 圖 421 三者建立局域網(wǎng) 本科畢業(yè)設(shè)計論文 24 軟件流程圖 在完成系統(tǒng)整體設(shè)計后，就要考慮軟件的流程圖，來為 軟件編寫準(zhǔn)備資料。 開 始載 入 程 序 界 面主 線 程事 件 監(jiān) 聽觸 發(fā) 關(guān) 閉程 序 事 件 ？處 理 相 應(yīng) 事 件否是結(jié) 束否是保 存 程 序 設(shè) 置向 客 戶 端 發(fā) 送 指 令接 收 數(shù) 據(jù)處 理 和 顯 示 數(shù) 據(jù)保 存 數(shù) 據(jù)客 戶 端 連 接請 求 ？保 存 數(shù) 據(jù) ？是否載 入 客 戶 端 線 程觸 發(fā) 其 他 事 件是否主 線 程事 件 監(jiān) 聽 線 程客 戶 。手機端為服務(wù)器，磁力儀為客戶端，進行數(shù)據(jù)傳輸。 如圖 418所示。 圖 414 ADT 插件配置頁面 圖 415 ADT 插件統(tǒng)計數(shù)據(jù)窗口 ? 單擊 Eclipse 工具欄上 圖標(biāo)，顯示 AVD管理工具對話框。 ? 單擊 ―Add...‖按鈕，顯示增加倉庫對話框。 如圖 410 所示 。此時會自動聯(lián)網(wǎng)搜索可以下載的軟件包。 如圖 45 所示。 JDK 的安裝 打開瀏覽器，進入 Oracle 官方主頁，地址 ―進行 JDK 安裝包的選擇和下載。四路波形用不同的顏色表示，其中 X軸為黑色， Y軸為紅色， Z軸為橙色， M軸為藍(lán)色。 每行一共有四個數(shù)據(jù)，第一個數(shù)據(jù)為保存數(shù)據(jù)的時間周期，第二個到第 五 個數(shù)據(jù)分別為 X、 Y、 Z、 M 四個 磁場值 ，每一個時間周期可以保存 120 組數(shù)據(jù)。 本科畢業(yè)設(shè)計論文 15 第三章 需求分析 功能分析 本論文的 Android 應(yīng)用軟件 功能 主要包括五部分： 傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、存儲數(shù)據(jù)、波形繪制 和 歷史數(shù)據(jù)刪除 ，以下是對各 個 功能的分析。 ? suspend() 和 resume() 方法：這兩個方 法 需要 搭配使用， suspend() 方法使線程進入 阻塞狀態(tài)，直到 對應(yīng)的 resume() 方法 調(diào)用后，該線程才會再次進入可執(zhí)行狀 態(tài)。 synchronized 塊： 采用 synchronized 關(guān)鍵字來聲明 synchronized 塊。 線程的優(yōu)先級、同步 和 阻塞 (1)線程優(yōu)先級 。 線程的四種狀態(tài) 線程具有生命周期，其中最主 要的有四種狀態(tài)，分別為創(chuàng)建狀態(tài)、可執(zhí)行狀態(tài)、死亡狀態(tài) 與 阻塞狀態(tài)。 本科畢業(yè)設(shè)計論文 12 Java 多線程的實現(xiàn) Java 多線程的實現(xiàn)方式有以下兩種： ? 擴展 類。圖 23為基于 TCP 協(xié) 議的 Socket 通信流程圖。 本文中的上位機應(yīng)用軟件 均采用流套接字 ， 即將 TCP 作為端對端協(xié)議的方式。本論文中僅用到了 TCP/IP 協(xié)議 中 的 Socket 內(nèi)容。 (3) Eclipse 可以實現(xiàn) 對多重平臺特性 的支持