【文章內(nèi)容簡介】 語言提供了多個線程之間的同步，多線程具有更好的網(wǎng)上交互性能和實時控制性能，并且在多媒體功能更能展現(xiàn)出多線程的優(yōu)勢。（11）動態(tài)性 Java語言可以適應動態(tài)環(huán)境的變化。程序動態(tài)地裝入運行過程中所需要的類，也可以在網(wǎng)絡上來載入所需要的類信息。Java中的類有一個運行狀態(tài)時刻的表示方法，可以進行類型檢查，這是采用C++語言進行面向?qū)ο蟪绦蛟O計時所無法實現(xiàn)的。 Android技術2007年11月5日，Google宣布一款基于Linux開發(fā)平臺的開源手機操作系統(tǒng)Android，這款操作系統(tǒng)最初是由Andy Rubin開發(fā)，主要是運用于手機等移動平臺，現(xiàn)在已經(jīng)被Google收購注資。Android 主要用于便攜手持設備，與Android競爭對象主要是蘋果公司的iOS和微軟公司的Windows Phone。Android作為一款開放式的操作系統(tǒng)，開發(fā)者可以用Java作為編程語言來開發(fā)應用程序，也可以使用C/C++作為編程語言來開發(fā)應用程序，同時也可以應用一些腳本語言來開發(fā)編程，如tcl、php、python等等，通過MonoDroid工具，開發(fā)還能夠運用C作為編程語言來為Android開發(fā)應用程序。另外，2009年，Google特別發(fā)布了一款針對初學者的開發(fā)語言Android Simple，以方便初學者快速學會Android開發(fā)。在網(wǎng)頁編程方面，各種開發(fā)語言，像HTMLjquery、JavaScript、mobl等等都已經(jīng)可以在Android上使用[7]。Android系統(tǒng)架構(gòu)和其他操作系統(tǒng)一樣，采用了分層的思想。Android系統(tǒng)主要分為四個層，分別為應用程序?qū)樱ˋpplication）、應用程序框架層（Application Framework）、系統(tǒng)運行庫層（Libraries）、linux核心層（Linux Kernel）。（1）應用程序?qū)?Android平臺包含了許多應用程序，它不僅僅是一款操作系統(tǒng)，比如SMS短信客戶端程序、鬧鐘程序、鎖屏程序、相機程序、Web瀏覽器、文件管理器等應用程序。這些應用程序都是運用Java語言開發(fā)，但是也可以用其他開發(fā)語言。Android開發(fā)者可以在該層開發(fā)各種應用程序，所有的應用程序都是共享系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫信息和系統(tǒng)庫信息。（2）應用程序框架層應用程序框架層是我們從事Android開發(fā)的基礎，很多核心應用程序也是通過這一層來實現(xiàn)其核心功能的，該框架的架構(gòu)設計簡化了組件的重用，開發(fā)人員可以完全訪問系統(tǒng)核心應用程序所需用的API框架信息，只要遵循框架的安全性機制，每一個程序都可以使用它所發(fā)布的功能模塊，也可以通過繼承而實現(xiàn)個性化的拓展。應用程序都是需要一系列的服務和系統(tǒng)來支持，其中豐富而又可擴展的視圖用來構(gòu)建應用程序，內(nèi)容提供器讓應用程序之間數(shù)據(jù)共享，資源管理器提供非代碼資源的訪問，通知管理器可以在狀態(tài)欄中顯示應用程序的自定義信息，活動管理器用來管理常用的導航回退功能以及應用程序的生命周期。（3）系統(tǒng)運行庫層系統(tǒng)運行庫層可以分成兩部分，分別是系統(tǒng)庫和Android運行時，Android本身包含了一些C/C++庫，這些庫用過應用程序框架來被系統(tǒng)中的不同組件使用，同時為開發(fā)者提供服務。核心庫包括系統(tǒng)C庫、媒體庫、Surface Manager、LibWebCore等等，系統(tǒng)C庫專門為基于Embedded linux設備定制的，媒體庫可以支持多種常用的視頻、音頻格式回放和錄制，同時也可以查看圖像文件，Surface Manager是對顯示子系統(tǒng)的管理，并且提供了2D和3D圖層的融合，LibWebCore可以支持Android瀏覽器和嵌入的Web視圖的瀏覽器引擎。（4）Linux內(nèi)核層，其核心系統(tǒng)服務如安全性、內(nèi)存管理、進程管理、網(wǎng)路協(xié)議以及驅(qū)動模型都依賴于Linux內(nèi)核。Android系統(tǒng)具有以下特點：（1）開放性Google與開放手機聯(lián)盟合作開發(fā)了Android，Google通過與運營商、設備制造商、開發(fā)商和其他有關各方面結(jié)成深層次的合作伙伴關系，希望通過建立標準化、開放式的移動電話軟件平臺，在移動產(chǎn)業(yè)內(nèi)形成一個開放式的生態(tài)系統(tǒng)。（2）應用程序無界限Android上的應用程序可以通過標準API訪問核心移動設備功能。通過互聯(lián)網(wǎng)，應用程序可以聲明它們的功能可供其他應用程序使用。（3）應用程序是在平等條件下創(chuàng)建的移動設備上的應用程序可以被替換或擴展，即使是撥號程序或主屏幕這樣的核心組件。（4）應用程序可以并行運行Android是一種完整的多任務環(huán)境，應用程序可以在其中并行運行。在后臺運行時，應用程序可以生成通知以引起注意。 Android系統(tǒng)架構(gòu)圖 SQLite技術SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，是一款遵守ACID的的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它的庫中實現(xiàn)了很多的SQL92標準，但是不進行類型的檢查。SQLite可以在Windows/Linux/Unix等主流的操作系統(tǒng)上使用，而且也可以與Tcl、C、PHP、Java等語言相結(jié)合使用。由于它又ODBC接口，相比于Mysql、PostgreSQL這兩款開源世界著名的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來講，它的處理速度更快[8]。SQLite引擎不是一個和程序進行通信的進程，而是作為程序的一個主要部分，與常見的客戶服務器范例有所不同。所以主要的通信協(xié)議是在編程語言內(nèi)的直接API調(diào)用。所以在消耗總量、延遲時間和整體簡單性上它可以發(fā)揮更好的效果。它的整個數(shù)據(jù)庫都是存儲在宿主機上的一個文件中?？梢远鄠€進程或者線程在一個時間訪問同一個數(shù)據(jù)庫，但是只能有一個線程或進程進行數(shù)據(jù)寫入，否則會自動重試或是提示寫入失敗。它是通過在開始一個事務的時候鎖定整個數(shù)據(jù)文件來實現(xiàn)如此簡單的設計。SQLite具有以下特點：（1）ACID事務（2）簡單而又輕量的API（3）一個完整的儲存在單一磁盤文件中的數(shù)據(jù)庫（4）支持數(shù)據(jù)庫容量大，最大支持2TB（5）數(shù)據(jù)庫文件可以很方便自由的共享（6）占用空間足夠小，大約250K（7）操作速度更快（8）無需安裝和管理配置（9）代碼注釋完整，達到90%的覆蓋率（10）數(shù)據(jù)庫是獨立的（11）包括TCL綁定（12）完全開放的源代碼（13）支持多種開發(fā)語言和系統(tǒng)平臺2 總體設計 可行性分析可行性研究主要內(nèi)容是要求以全面、系統(tǒng)的分析為主要方法，經(jīng)濟效益為核心，圍繞影響項目的各種因素，運用大量的數(shù)據(jù)資料論證擬建項目是否可行。對整個可行性研究提出綜合分析評價，指出優(yōu)缺點和建議。在此，主要從技術可行性、經(jīng)濟可行性和操作可行性三方面進行分析。 經(jīng)濟可行性本軟件基于Android系統(tǒng)，不需要任何技術授權費用，而且本軟件為手機應用軟件，用戶可以隨意裝卸，從一定程度上，也為用戶手機提供一些保護，給用戶帶來快捷，而且后期維護費用也低廉，從這些角度看，該軟件可行。 技術可行性開發(fā)工具：Eclipse Release 系統(tǒng)環(huán)境：Microsoft Windows 7軟件實現(xiàn)是依靠基于Android系統(tǒng)的開發(fā)技術，使用的是java為主的開發(fā)語言進行開發(fā)，Android開發(fā)技術已經(jīng)是目前非常成熟的技術，從技術上來說，該軟件可行。 操作可行性軟件采用最主流的Android軟件應用開發(fā)風格，并使用Android的原生組件進行開發(fā)，界面友好，操作簡潔易懂，組建布局具有誘導性，用戶使用極其方便快捷。 功能需求分析 概述（1）功能概述電池保姆軟件為用戶手機電池提供安全保護，幫助用戶如何省電，如何充電，并且隨時為用戶提供手機軟件耗電數(shù)據(jù)，同時具備人性化的智能省電，定時省電模式切換功能。（2）需求概述本軟件為手機應用，打開應用后，軟件會提供手機電量的使用信息、手機電量信息以及手機電池保護小提示功能。每次插上電源進行充電時，該軟件會自動識別，提示充電階段和充電狀態(tài)，以及電池溫度。 軟件提供四種功能，分別為省電優(yōu)化、充電保護、省電模式、耗電排行，用戶可以點擊軟件下方圖標進行各種功能頁面切換。 功能需求本軟件是一款省電軟件，并且有后臺服務，可以不斷檢測系統(tǒng)信息。軟件總體分為四個功能。（1）省電優(yōu)化電量檢測開關：動態(tài)檢測電量信息，檢測系統(tǒng)設置信息。一鍵省電優(yōu)化：快捷的省電優(yōu)化功能，可以通過關閉耗電應用，更改自動鎖屏時間，關閉GPS來進行優(yōu)化。同時顯示并提示用戶關閉多少個應用程序，已經(jīng)更改的系統(tǒng)設置。程序管理功能：一個簡單的任務管理器，獲取系統(tǒng)中正在運行的用戶進程，可以單一的結(jié)束進程，也可以結(jié)束所有進程。（2）充電保護充電信息：檢測充電狀態(tài)，充電方式，電池狀態(tài)，電池電量，電池溫度信息。充電狀態(tài)：顯示電池處于哪個充電階段（包括快速充電、連續(xù)充電、涓流充電三個階段）。充電小提示：每個階段的充電介紹，以及給用戶的健康充電提醒。（3）省電模式初始模式：檢測系統(tǒng)目前模式設置，包括GPS，WIFI，靜音，振動，藍牙，移動數(shù)據(jù)，屏幕亮度，自動鎖屏時間的狀態(tài)。顯示狀態(tài)信息，更改狀態(tài)信息。超級省電模式：開啟電話、短信功能，關閉數(shù)據(jù)訪問。飛行模式：關閉電話、短信、數(shù)據(jù)訪問功能。靜音模式：靜音和振動模式的切換。自定義模式：屏幕亮度調(diào)節(jié)，屏幕超時調(diào)節(jié)，振動開關，wifi開關，藍牙開關，2G/3G上網(wǎng)開關定時切換功能：設置觸發(fā)時間，軟件會自動切換到用戶所定義的模式上。（4）耗電量排行耗電排行：顯示各種軟件耗電量數(shù)據(jù)，并進行排序。軟件管理：點擊軟件，打開軟件詳細信息界面，可以對軟件進行強制關閉，卸載，清除數(shù)據(jù)等操作。 軟件結(jié)構(gòu)圖軟件四個功能分別獨立運行，為四個不同的活動，對各個活動的操作不會影響其他活動，每種功能的操作實現(xiàn)都有一定的順序。點擊軟件界面下的四個按鈕，分別進入四種活動頁面。省電頁面通過開始按鈕進行系統(tǒng)檢測，并獲取電量信息，然后進入優(yōu)化頁面，通過一鍵優(yōu)化按鈕進行手機設置優(yōu)化。充電頁面通過對手機是否充電狀態(tài)的判定，分別檢測和顯示手機電量信息、手機充電信息。模式頁面對定時器的檢測判定，分別來維持、改變手機模式。排行頁面顯示程序耗電量排行信息，通過點擊程序來獲取程序詳細信息頁面。 程序活動圖3 詳細設計詳細設計階段是對總體設計的一個細化，把總體設計提出的概括問題的解決方案具體化，該階段將詳細設計每個模塊的實現(xiàn)過程和算法，所需的局部結(jié)構(gòu)。 程序流程設計本軟件是應用軟件，程序流程設計為點擊程序，打開軟件，軟件頁面有很多按鈕，點擊對應按鈕進入對應程序頁面或?qū)崿F(xiàn)對應功能。整個程序流程。 總體程序流程圖 各個模塊流程設計 省電模塊設計省電模塊主要目的是進行手動省電，通過管理手機運行程序以及更改手機設置來控制手機電量消耗。該模塊主要分為三大功能：電量檢測、一鍵優(yōu)化、程序管理。電量檢測主要是為了顯示當前電池電量；一鍵優(yōu)化提供了優(yōu)化可選框，只有在選中該項選擇框時才會優(yōu)化該項；程序管理主要檢測并顯示出系統(tǒng)中正在運行的用戶進程，提供一鍵結(jié)束所有進程選項，同時也可以選擇關閉某一程序。 省電模塊結(jié)構(gòu)圖 充電模塊設計充電模塊主要功能為檢測和顯示充電狀態(tài)，該模塊按照主要分為三欄電池狀態(tài)欄：用電池圖標直觀的顯示出電量可用信息，是否充電信息，同時用文字列出當前充電狀態(tài)、充電方式、電池狀態(tài)、電池電量、電池溫度信息。充電狀態(tài)欄：該欄用三個圖片顯示充電的三個階段，充電時，充電進行到哪個階段，都會進行顯示和提醒，未充電時，均顯示為未充電狀態(tài)。充電提示欄：該欄與充電狀態(tài)欄結(jié)合，分別顯示各個充電階段所進行的工作，作為知識小講堂。 充電模塊結(jié)構(gòu)設計 模式模塊設計模式模塊主要功能是定義手機模式，手機在不同模式下消耗電量會有很大的不同，因此該模塊定義出四種模式：初始模式、飛行模式、超級省電、靜音模式，同時提供自定義模式，用戶可以自己設定自己的模式。 為了更為方便省電，增加了定時切換模式功能，通過設定，可以在指定時間切換到定時模式中。每種模式都可以顯示模式狀態(tài)和進行模式更改。 模式模塊結(jié)構(gòu)設計各個模式功能如下：初始模式：手機目前所定義的模式。讀取系統(tǒng)設置信息，包括移動數(shù)據(jù)、藍牙狀態(tài)、GPS狀態(tài)、鎖屏時間、靜音模式、屏幕亮度信息。飛行模式：屏幕亮度調(diào)到最低，自動鎖屏時間調(diào)到最短，關閉移動網(wǎng)絡、WIFI、藍牙、GPS，手機調(diào)成靜音。超級省電：屏幕亮度調(diào)到最低，自動鎖屏時間調(diào)到最短，關閉WIFI、藍牙、GPS，手機調(diào)成靜音。靜音模式：手機調(diào)成靜音，無振動。自定義模式：用戶自行設定屏幕亮度、鎖屏時間、WIFI狀態(tài)、藍牙狀態(tài)、GPS狀態(tài)、移動數(shù)據(jù)狀態(tài)、靜音狀態(tài)和振動狀態(tài)。該狀態(tài)可以隨意更改和設定，設置保存后，可以記錄保存狀態(tài)。 排行模塊設計排行模塊主要進行應用的耗電量排行，該排行為總排行，排行數(shù)據(jù)要顯示出軟件名稱還有耗電量百分比。點擊某一軟件，可以自動進入該軟件詳細信息頁面。 排行模式結(jié)構(gòu)設計 界面設計軟件界面也稱作UI （user interface），是人機交互的主要部分，是軟件給用戶的第一印象，也是軟件開發(fā)過程中的重要成分。軟件的用戶體驗度好不好，大部分都是取決于軟件界面。本軟件總體框架是一個tabhost組件，軟件的四個界面分別放在不同的tab中，由軟件底部的四個按鈕控制進入不同界面。 省電界面省電界面由頂部的標題欄，界面中央的開始按鈕以及電量顯示欄三個部分組成，由于省電界面為軟件進入時頁面，標題欄標題為軟件名：電池保姆。開始按鈕是一個圖片按鈕，點擊之后會以動態(tài)的形式展現(xiàn)，給人一種手機正在檢測的感覺。開始按鈕下面是電量顯示欄。 省電界面以及轉(zhuǎn)動中的開始按鈕點擊開始按鈕之后，進入省電優(yōu)化頁面，為方便用戶優(yōu)化手機，本界面提供一鍵優(yōu)化按鈕，并且提供各種優(yōu)化設置的可選框，包括程序管理、移動數(shù)據(jù)、鎖屏時間以及屏幕亮度。為了美化界面，每種可選框都配有可愛并且可區(qū)分的圖標，分別放在可選框的最左端。優(yōu)化結(jié)束之后，界面狀態(tài)會進行更改，顯示優(yōu)化結(jié)果。