【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 y(活動(dòng))，Broadcast Receiver(廣播接收者)，Service(服務(wù))，Content Provider(內(nèi)容提供者)南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)7 庫(kù)與運(yùn)行環(huán)境Android 包含一套C/C++庫(kù)，能被系統(tǒng)中不同的組件使用。這些功能通過(guò)Android應(yīng)用框架展現(xiàn)給開(kāi)發(fā)人員。下面列出一些核心庫(kù)：(1)System C library：從BSD 繼承來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)C 系統(tǒng)函數(shù)庫(kù)，也是系統(tǒng)中最為底層的庫(kù)，是專門為基于嵌入式Linux 的設(shè)備制定的。(2)Media Framework：該庫(kù)支持多種常用的音頻、視頻格式的回放和錄制，同時(shí)支持靜態(tài)圖片文件，包括MPEGMPAAC、AMR、JPG 和PNG 等。(3)Surface Manager：用于管理不同應(yīng)用對(duì)圖形顯示子系統(tǒng)和2D 和3D 圖形層的訪問(wèn)。(4)WebKit：一個(gè)時(shí)尚的web 瀏覽器引擎，為Android 瀏覽器和內(nèi)嵌的web view 提供實(shí)現(xiàn)。(5)SGL：隱藏的2D 圖形引擎。(6)3D libraries：基于OpenGL ES APIs 實(shí)現(xiàn)的庫(kù)，該庫(kù)可以使用硬件3D 加速，或者高度優(yōu)化的3D 軟加速。(7)FreeType：位圖和向量模式的字體繪制。(8)SQLite：一個(gè)強(qiáng)大的，輕量的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，用于所有的應(yīng)用。Android 運(yùn)行時(shí)Android 包含一組核心庫(kù)，提供了Java 語(yǔ)言核心庫(kù)內(nèi)的大部分功能。Android運(yùn)行環(huán)境主要指的是虛擬機(jī)技術(shù)——Dalvik。Dalvik虛擬機(jī)依賴Linux kernel來(lái)實(shí)現(xiàn)一些潛在功能，例如線程和底層內(nèi)存管理。Dalvik虛擬機(jī)和一般Java虛擬機(jī)(JavaVM)不同，它執(zhí)行的不是Java標(biāo)準(zhǔn)的字節(jié)碼而是Dalvik可執(zhí)行格式(.dex)中執(zhí)行文件，該格式的文件經(jīng)過(guò)優(yōu)化占用很小的內(nèi)存。在執(zhí)行的過(guò)程中，每一個(gè)應(yīng)用程序即一個(gè)進(jìn)程(Linux 的一個(gè)Process) 。二者最大的區(qū)別在于Java VM 是以基于棧的虛擬機(jī)(Stackbased)，而Dalvik是基于寄存器的虛擬機(jī)(Registerbased) [6]。顯然，后者最大的好處在于可以根據(jù)硬件實(shí)現(xiàn)更大的優(yōu)化，這更適合移動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)。每個(gè)Android應(yīng)用程序都在Dalvik VM的一個(gè)實(shí)例中運(yùn)行，這個(gè)實(shí)例駐留在一個(gè)由Linux內(nèi)核管理的進(jìn)程中。第二章 Android 平臺(tái)概述8 內(nèi)核 內(nèi)核來(lái)提供系統(tǒng)的核心服務(wù)，例如：安全機(jī)制，內(nèi)存管理，進(jìn)程管理，網(wǎng)絡(luò)堆棧。Android更多的是需要一些與移動(dòng)設(shè)備相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序。其主要的驅(qū)動(dòng)有：顯示驅(qū)動(dòng)(Display Driver)、Flash內(nèi)存驅(qū)動(dòng)(Flash Memory Driver)、照相機(jī)驅(qū)動(dòng)(Camera Driver)、音頻驅(qū)動(dòng)(Audio Driver)、WiFi驅(qū)動(dòng)(Camera Driver)、鍵盤驅(qū)動(dòng)(KeyBoard Driver)、藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)(Bluetooth Driver)、Binder IPC驅(qū)動(dòng)(Android一個(gè)特殊的驅(qū)動(dòng)程序，具有單獨(dú)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)，提供進(jìn)程間通訊的功能) [7]。 Android 應(yīng)用程序構(gòu)成Android應(yīng)用程序與其他很多計(jì)算機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用程序不同，他們沒(méi)有唯一的啟動(dòng)入口，一個(gè)Android應(yīng)用程序是由多個(gè)不同組件組合而成，組件間通過(guò)Intent實(shí)現(xiàn)通信。Android系統(tǒng)的基本組件包括Activity、Service、Broadcast Receiver和Content Provider等，要實(shí)現(xiàn)組件間通信，還需要Intent消息組件。并不是每個(gè)Android應(yīng)用程序都必須具備這四個(gè)組件，很多時(shí)候只需要這四種中的某幾種就可以了。除此之外，應(yīng)用程序的所有組件還都必須在 [8]。這是一個(gè)XML配置文件，這個(gè)配置文件用于定義應(yīng)用程序的組件、組件的功能及必要條件等。這個(gè)配置文件是任何一個(gè)Android應(yīng)用程序所必需的。 ActivityActivity 可以說(shuō)是開(kāi)發(fā)人員最常用的組件，同時(shí)也屬于Android 最基本的組成部分之一。Android 程序中，一般一個(gè)Activity 代表手機(jī)屏幕上的一屏。舉例來(lái)說(shuō)，如果將手機(jī)比作一個(gè)瀏覽器，那么一個(gè)Activity 就相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)頁(yè)。在Activity 中，可以添加多個(gè)視圖，然后為這些視圖添加一些事件處理。這些視圖可以是按鈕、文本框、列表等?？梢钥吹?，Activity 的概念和網(wǎng)頁(yè)的概念相當(dāng)類似。一般一個(gè)Android 應(yīng)用是由多個(gè)Activity 組成，同時(shí)這些Activity 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)9相互之間可以進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，例如，按下某個(gè)Activity 中的Button 按鈕后，可能會(huì)跳轉(zhuǎn)到一個(gè)其他的Activity。不過(guò)和網(wǎng)頁(yè)跳轉(zhuǎn)稍有不同，Activity之間的跳轉(zhuǎn)可以有返回值，例如，在Activity A 跳轉(zhuǎn)到Activity B 后，那么當(dāng)Activity B運(yùn)行結(jié)束時(shí)，可能會(huì)返回給Activity A 一個(gè)值。在多個(gè)Activity 交流的過(guò)程中，這種返回機(jī)制是相當(dāng)實(shí)用的。當(dāng)用戶進(jìn)入一個(gè)新的屏幕時(shí)，之前的屏幕會(huì)轉(zhuǎn)入暫停狀態(tài)，并且保存在歷史堆棧中。正是由于歷史堆棧的存在，用戶可以通過(guò)返回操作，返回到之前打開(kāi)過(guò)的所有屏幕。Android默認(rèn)的是將應(yīng)用程序從開(kāi)始到當(dāng)前的每一個(gè)屏幕都保存到堆棧中，不過(guò)與此同時(shí)，Android還提供了很方便的機(jī)制，讓開(kāi)發(fā)人員自定義某個(gè)屏幕是否需要保存到歷史堆棧。Activity 的跳轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，必須借助于Intent 類。因此Intent 在Android 應(yīng)用中占據(jù)的地位是極其重要的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)Intent 就是對(duì)一個(gè)將要執(zhí)行的操作請(qǐng)求的抽象描述。Intent 的描述，主要包含有兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：動(dòng)作(action)和動(dòng)作對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)(data)。動(dòng)作有很多種，系統(tǒng)中最常見(jiàn)的動(dòng)作類型有：MAIN(表明該Activity 是應(yīng)用程序的入口)、VIEW、PICK、EDIT 等等；而動(dòng)作對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一般以URI 的形式表示，例如：要查看某一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，則需要?jiǎng)?chuàng)建Intent，它的動(dòng)作類型為VIEW，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)應(yīng)該是該網(wǎng)頁(yè)的網(wǎng)址。值得一提的是，有一個(gè)類叫IntentFilter，它是Intent的相關(guān)類。如果說(shuō)Intent是一個(gè)有效的操作請(qǐng)求，那么一個(gè)IntentFiler則用于描述一個(gè)Activity(或者Intent Receiver等)能夠接收哪些Intent的請(qǐng)求。比如系統(tǒng)瀏覽器的Activity用于查看某一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，那么它用于接收Intent的IntentFilter，要定義類型為VIEW的動(dòng)作并且能夠過(guò)濾表示一個(gè)網(wǎng)頁(yè)網(wǎng)址的URI。Activity 之間的跳轉(zhuǎn)正是通過(guò)解析各種Intent 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如一個(gè)Activity 調(diào)用startActivity(intent)方法，希望跳轉(zhuǎn)到其他的Activity 時(shí)，會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)的Intent 解析過(guò)程，在所有安裝的應(yīng)用程序中已注冊(cè)的IntentFilter 中查找，并最終挑選出能夠匹配Intent 的Activity。然后這個(gè)新的Activity 因?yàn)榻邮盏絀ntent 的請(qǐng)求而開(kāi)始運(yùn)行，完成Activity 的跳轉(zhuǎn)。這種跳轉(zhuǎn)機(jī)制提供了兩個(gè)關(guān)鍵好處：第二章 Android 平臺(tái)概述10(1)操作請(qǐng)求被Intent 封裝起來(lái)，方便Activity 重復(fù)利用。(2)相互跳轉(zhuǎn)的多個(gè)Activity 之間實(shí)現(xiàn)了松耦合。只要IntentFilier 保持不變，一個(gè)ctivity 可以隨意修改，而不用擔(dān)心其他Activity 找不到它。 Broadcast Receiver應(yīng)用程序可以通過(guò)Broadcast Receiver 監(jiān)聽(tīng)一個(gè)外部的事件，并做出響應(yīng)。例如，當(dāng)應(yīng)用程序需要對(duì)電話呼入這個(gè)外部事件做出反應(yīng)時(shí)，可以利用Broadcast Receiver 進(jìn)行處理。再如，當(dāng)一個(gè)后臺(tái)下載任務(wù)成功的事件發(fā)生時(shí)，需要提示用戶下載完成，仍然可以利用Broadcast Receiver 來(lái)進(jìn)行處理。Broadcast Receiver不能生成UI，也就是說(shuō)對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是透明的，用戶是看不到的。Broadcast Receiver只能通過(guò)NotificationManager來(lái)通知用戶這些事件發(fā)生了。Broadcast ，也()進(jìn)行注冊(cè)。注冊(cè)完成之后，當(dāng)事件來(lái)臨的時(shí)候，即使程序沒(méi)有啟動(dòng)，系統(tǒng)依然可以根據(jù)定義，自動(dòng)啟動(dòng)程序。()將它們自己的Intent Broadcast廣播給其他應(yīng)用程序。 ServiceService是一種程序，它可以運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，但是它卻沒(méi)有用戶界面，不可交互，而且不能自己運(yùn)行。它需要通過(guò)某一個(gè)Activity或者其他的Context對(duì)象來(lái)調(diào)用 [12]。最常見(jiàn)的例子，比如說(shuō)用戶正在運(yùn)行一個(gè)音樂(lè)播放器的程序，此時(shí)如果想瀏覽網(wǎng)頁(yè)，那么，在用戶導(dǎo)航到Android的瀏覽器以后，雖然進(jìn)入了瀏覽器屏幕，但是歌曲的播放并沒(méi)有停止，而是在后臺(tái)繼續(xù)播放著。其實(shí)播放的動(dòng)作正是由播放音樂(lè)的Service執(zhí)行著。當(dāng)然，如果需要的話，Service也是可以停止。通過(guò)startService(Intent service)可以啟動(dòng)一個(gè)Service，通過(guò)()可以綁定一個(gè)Service。 Content Provider對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，Android與其他的操作系統(tǒng)有一點(diǎn)不太一樣，即數(shù)據(jù)在南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)11Android程序中都是私有的，這些數(shù)據(jù)包括文件類型和數(shù)據(jù)庫(kù)類型以及其他類型的數(shù)據(jù)。這樣系統(tǒng)和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)就各自獨(dú)立起來(lái)，以避免受到某些不正常程序或是病毒的影響。不過(guò)這并不代表各應(yīng)用程序之間就因此而無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)交換了。當(dāng)某個(gè)應(yīng)用程序希望與其它的應(yīng)用共享其數(shù)據(jù)時(shí)，Android提供的Content Provider就可以發(fā)揮作用了。在實(shí)現(xiàn)Content Provider的抽象接口以后，程序便可以將自己的數(shù)據(jù)暴露出去，其他程序只要有權(quán)限，就可以通過(guò)這一套標(biāo)準(zhǔn)而統(tǒng)一的接口，讀取或是刪除該程序的數(shù)據(jù) [13]。 Android 應(yīng)用程序的生命周期Android 應(yīng)用程序一個(gè)完整的生命周期是從應(yīng)用程序的創(chuàng)建到結(jié)束的全過(guò)程，與其他系統(tǒng)不同，Android 應(yīng)用程序的生命周期是不受進(jìn)程本身控制的，而是由Android 系統(tǒng)來(lái)決定的，Android 系統(tǒng)會(huì)根據(jù)應(yīng)用程序?qū)τ脩舻闹匾约爱?dāng)前系統(tǒng)的負(fù)載來(lái)決定生命周期的長(zhǎng)短。Android 系統(tǒng)的各個(gè)進(jìn)程重要程度 所示。前臺(tái)進(jìn)程 可見(jiàn)進(jìn)程 服務(wù)進(jìn)程 后臺(tái)進(jìn)程 空進(jìn)程關(guān)鍵優(yōu)先級(jí) 高優(yōu)先級(jí) 低優(yōu)先級(jí)圖 Android 應(yīng)用程序進(jìn)程優(yōu)先級(jí)(1)前臺(tái)進(jìn)程，是Android 系統(tǒng)中最重要的進(jìn)程，是與用戶正在進(jìn)行交互的進(jìn)程。有以下四種情況：Activity 正在與用戶進(jìn)行交互；進(jìn)程被Activity 調(diào)用，而且這個(gè)進(jìn)程正在與用戶進(jìn)行交互；進(jìn)程服務(wù)正在執(zhí)行聲明中的回調(diào)函數(shù)，如onCreate()、onStart()、onDestroy()；進(jìn)程的Broadcast Receiver 在執(zhí)行onReceive()函數(shù)。Android 系統(tǒng)在多個(gè)前臺(tái)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)資源不足的情況，此時(shí)會(huì)清除部分前臺(tái)進(jìn)程，以保證主要的用戶界面能夠及時(shí)響應(yīng)。(2)可見(jiàn)進(jìn)程，是指部分應(yīng)用程序界面能夠被用戶看見(jiàn)，卻不在前臺(tái)與用戶進(jìn)行交互，不影響界面事件的進(jìn)程。如果應(yīng)用程序進(jìn)程包含一個(gè)服務(wù)，且這個(gè)服務(wù)正被用戶可見(jiàn)的Activity 調(diào)用，則此進(jìn)程同樣被視為可見(jiàn)進(jìn)程。Android 進(jìn)程一般存在少量的可見(jiàn)進(jìn)程，只有在特殊情況下，Android 系統(tǒng)才會(huì)為保證第二章 Android 平臺(tái)概述12前臺(tái)進(jìn)程的資源而清除可見(jiàn)進(jìn)程。(3)服務(wù)進(jìn)程，服務(wù)進(jìn)程是指包含已啟動(dòng)服務(wù)的進(jìn)程。該進(jìn)程沒(méi)有用戶界面并在后臺(tái)長(zhǎng)期運(yùn)行。除非Android 系統(tǒng)不能保證前臺(tái)進(jìn)程和可見(jiàn)進(jìn)程所必要的資源，否則不會(huì)強(qiáng)行清除服務(wù)進(jìn)程。(4)后臺(tái)進(jìn)程，后臺(tái)進(jìn)程是指不包括任何已經(jīng)啟動(dòng)的服務(wù)，而且沒(méi)有任何用戶可見(jiàn)的Activity 的進(jìn)程。Android 系統(tǒng)中一般存在數(shù)量較多的后臺(tái)進(jìn)程，在系統(tǒng)資源緊張時(shí)系統(tǒng)將會(huì)優(yōu)先清除用戶較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有見(jiàn)到的后臺(tái)進(jìn)程。(5)空進(jìn)程，空進(jìn)程是不包含任何活躍組件的進(jìn)程，空進(jìn)程在系統(tǒng)緊張時(shí)會(huì)被首先清除。但為了提高Android 應(yīng)用程序的啟動(dòng)速度，Android 系統(tǒng)會(huì)將空進(jìn)程保存在系統(tǒng)內(nèi)存用，在用戶重新啟動(dòng)該程序時(shí)，空進(jìn)程會(huì)被重新使用。當(dāng)兩個(gè)應(yīng)用程序具有相同的優(yōu)先級(jí)時(shí)，處于較低優(yōu)先級(jí)且運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的進(jìn)程將會(huì)首先被終止。進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)也受到進(jìn)程間依賴性的影響，如果一個(gè)應(yīng)用程序依賴于第二個(gè)應(yīng)用程序所提供的服務(wù)或者內(nèi)容提供器，那么第二個(gè)應(yīng)用程序至少會(huì)擁有與它所支持的這個(gè)應(yīng)用程序相同的優(yōu)先級(jí)。進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)取決于所有組件中優(yōu)先級(jí)最高的部分，進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)會(huì)根據(jù)其他進(jìn)程的依賴關(guān)系而變化。南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)13第三章 數(shù)獨(dú)游戲的設(shè)計(jì) 游戲功能簡(jiǎn)介數(shù)獨(dú)游戲的規(guī)則很簡(jiǎn)單，只需在空格處填入 1～9 的數(shù)字，并保證每個(gè)數(shù)字在每個(gè)九宮格內(nèi)只能出現(xiàn)一次，且每個(gè)數(shù)字在每一行、每一列也只能出現(xiàn)一次，而一般的游戲過(guò)程是系統(tǒng)隨機(jī)生成一個(gè)棋局，然后玩家需要在空白處填上相應(yīng)的數(shù)字使其滿足游戲規(guī)則。游戲框架如下圖所示：點(diǎn)擊圖標(biāo)開(kāi)機(jī)動(dòng)畫計(jì)時(shí)區(qū)域提示暫停游戲區(qū)域退出游戲功能區(qū)域開(kāi)始游戲菜單界面幫助游戲關(guān)于游戲退出換題 游戲框架圖該游戲的運(yùn)行步驟如下。，在歡迎界面中，“點(diǎn)擊屏幕繼續(xù)……”閃動(dòng)，達(dá)到提示的效果。，便進(jìn)入菜單界面。“關(guān)于游戲”菜單可進(jìn)入“關(guān)于”界面，在“關(guān)于”界面中介紹了該游戲的目標(biāo)平臺(tái)及開(kāi)發(fā)日期?！皫椭螒颉辈藛慰蛇M(jìn)入“幫助”界面，在“幫助”界