【正文】 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 。軟件 進入主線程 后 ，載入 軟件主 界面，此時會等待客戶端的連接，如果在等待過程中， 有客戶端連接，則進入客戶端線程 ，進行傳輸數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù) 處理 ，存儲數(shù)據(jù)和 波形繪制。因此在流程圖設(shè)計時，要考慮以上需求。 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 軟件編寫準備資料。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 420所 示 。 整機系統(tǒng) 方案一： 手機建立 wifi 熱點，磁力儀連接手機共享的 wifi 熱點，兩者建立局域網(wǎng)。 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)。 如圖 418所示。 圖 416 AVD 管理工具對話框 圖 417 創(chuàng)建 AVD 對話框 ? 創(chuàng)建完 Android 虛擬設(shè)備后。單擊 ―Create AVD‖按鈕完成創(chuàng)建。 ? 單擊 ―New...‖按鈕。 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，顯示 AVD管理工具對話框。 ? 選擇 ―Use existing SDKs‖，然后選擇 下載好的 SDK位置，單擊 ―下一步 (N)‖按鈕，顯示下圖的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對話框，單擊 ―完成 (F)‖按鈕完成配置。 本科畢業(yè)設(shè)計論文 22 ? 在重啟 Eclipse 后，會顯示 ADT 插件的配置頁面。 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 ―Add...‖按鈕，顯示增加倉庫對話框。 ? 單擊 ―Install New Software...‖菜單項。 ADT 插件安裝及配置 Google 專門為 Eclipse 開發(fā)了一個插件來輔助開發(fā)，即 Android Development Tools（ ADT），以下是該插件的安裝和配置。如圖 411 所示。 如圖 410 所示 。 ? 打開瀏覽器，進入 Eclipse 官方主頁，地址是 ― ? 單擊 ―Download Eclipse‖鏈接。如圖 49 所示。如圖 48 所示。此時會自動聯(lián)網(wǎng)搜索可以下載的軟件包。 安裝完成后的窗體如圖 47 所示。 如圖 46 所示。 ? 打開瀏覽器，進入 Android 開發(fā)者官方主頁，地址是 ―/‖。 如圖 45 所示。 ? 彈出如圖 44 所示的 JRE 安裝路徑選擇對話框，單擊 ―更改 ‖按鈕，修改安裝路徑。 圖 41 JDK 安裝向?qū)υ捒? 圖 42 JDK安裝功能及位置選擇對話框 ? 單擊 ―下一步 ‖按鈕，開始安裝。 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。 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。詳細的進行了軟件 需求設(shè)計， 在軟件 實現(xiàn)的過程中 ， 首先確定了 研究思路 ， 為之后 軟 件 的具體設(shè)計和測試 提供依據(jù)。 比如： wifi 是否連接對 話框 提示，磁力儀 與 手機端軟件 連接狀態(tài) 消息 提示， 是否 退出軟件 對話框 提示 ， 是否刪除數(shù)據(jù) 對話框提示 ， 數(shù)據(jù)是否刪除成功 消息 提示 等等。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)。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軸為藍色?？v坐標為 20xx0~20xx0mV代表 磁 傳感器的采集范圍 。 如下圖 33 所示，為預(yù)想繪圖區(qū)域。 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)。 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)。 其中 文本文件存儲是對 處理后的 480個數(shù)據(jù)進行存儲，二進制存儲是對接收到的 1440個字節(jié)進行存儲。 然后將 X、 Y、 Z三個方向的磁場值進行 均方和求出 M的 120個值 。手機端向磁力儀發(fā)送 start 命令開 始準備傳輸數(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。 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。使用第一種形式時，若要使該線程 重新進入可執(zhí)行狀態(tài)，則需滿足超出指定時間后或 采用 對應(yīng)的 notify() 方法進行 調(diào)用，第二種方式則必需等待對應(yīng)的 notify() 被調(diào)用 。 ? wait() 和 no tify() 方法：一般情況下這兩種方法協(xié)同使用 ， wait() 方法可使線程進入阻塞狀態(tài)，該方法是個重載方法， 不帶參數(shù)。 ? 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。 ? 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)。 Java 提供了多種方法 支持阻塞機制，這些方法包括： ? sleep() 方法： sleep() 方法使用毫秒為單位的時間段作為參數(shù)，在這個時間段內(nèi)，線程 保持阻塞狀態(tài)， CPU 無法分配執(zhí)行時間給該線程，當(dāng)指定的時間過去后，線程 重新進入可執(zhí)行狀態(tài)。 Java 引入的同步機制 雖然 成功的解決了 共享存儲區(qū)域的訪問沖突 問題，但 當(dāng)任意時刻 所需要的資源未準備就緒，或同一時刻 有多個資源處于準備狀態(tài) 。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。 synchronized 塊： 采用 synchronized 關(guān)鍵字來聲明 synchronized 塊。在此方法中對于每個類 的 實例都會有一把 相應(yīng)的 鎖，synchronized 方法必須獲得 相應(yīng) 實例所對應(yīng)的鎖 才能調(diào)用這個方法，在 此 之前這 本科畢業(yè)設(shè)計論文 13 個方法所屬線程處于阻塞狀態(tài)，方法一旦執(zhí)行，該線程就占用 這個鎖， 當(dāng)此 方法執(zhí)行結(jié)束后才會釋放這個鎖。 在同一個進程中， 會有多個線程同時使用 同一個存儲空間，這種共享方式 雖然 節(jié)約 了系統(tǒng)資源但同時帶來了訪問沖突的 問題，在 Java 中為了有效的避免該沖突 ， 采用 synchronized 關(guān)鍵字機制， 包括兩種用法：synchronized 方法和 synchronized 塊。 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。 線程的優(yōu)先級、同步 和 阻塞 (1)線程優(yōu)先級 。 但不建議使用 這兩種方法 ， 因為 stop() 方法可能會產(chǎn)生異常， 而 destroy() 方法 是 強制終止，它不會釋放鎖， 會導(dǎo)致 其它線程也無法得到執(zhí)行時間。 ? 死亡狀態(tài)：正常情況下 run() 方法執(zhí)行完畢 后 就 表示 該線程的死亡。 ? 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) 。 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)。對于 Java 來說，run() 方 法表示 新線程所要調(diào)用的方法名稱。 Runnable 接口只有一個 run() 方法 ，當(dāng)某個類實現(xiàn) Runnable 接口時需要重寫該方法， 即把 線程要執(zhí)行的代碼寫入 該 方法中。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。 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。 由于 CPU 的 運行速度非常快，用戶根本 無法察覺到 線程在物理上的非并發(fā)效果，因此， 在 一般情況下可以認為各個線程是同時執(zhí)行的。 多線程的定義 多線程是一種允許在程序中同時執(zhí)行多個指令流的機制，各線程之間是互相獨立的，它與進程相同， 擁有 各自 獨立的執(zhí)行空間，由操作系統(tǒng)進行 分配 ，線程沒有 獨立的存儲 空間，進程 與 線程共同分享一個存儲空間。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]。圖 23為基于 TCP 協(xié) 議的 Socket 通信流程圖。當(dāng)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時， accept() 方法處于堵塞狀態(tài)，只有接收到數(shù)據(jù)后，可通過 inputstream 流（數(shù)據(jù)輸入流） 讀取到所接收的數(shù)據(jù)。 圖 22 Socket 通信基本模型。 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。 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。 UDP 是以獨立發(fā)送數(shù)據(jù)包的方式進行。 其中， TCP 協(xié)議是一種固定連線為基礎(chǔ)的協(xié)議 ， TCP 可以保證從一端數(shù)據(jù)送至另一端時，數(shù)據(jù)能 夠確實送達，而且抵達的數(shù)據(jù)的排列順序和送達的順序相同，因此， TCP 協(xié)議適合可靠性要求比較高的場合。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。本論文中僅用到了 TCP/IP 協(xié)議 中 的 Socket 內(nèi)容。 Socket 為通信的應(yīng)用軟件 提供了數(shù)據(jù)傳輸通 道， 并且提供了軟件 內(nèi)部與外界通信的端口 。使用 Socket 通信時 ，首先 雙方之間 建立 的連接， 即客戶端連接服務(wù)端，連接成功后， 可直接進行數(shù)據(jù)的傳 輸，建立連接后便沒有服務(wù)端和客戶端的區(qū)別，即 雙方都可以主動發(fā)送信息，本論文中的所有通信都 采用 Socket 實現(xiàn)。 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。 (3) Eclipse 可以實現(xiàn) 對多重平臺特性 的支持 。 Eclipse 具有三大優(yōu)點 ： (1) Eclipse 是一個開放源代碼的 平臺 ， 任何個人 或組織 可 以免費使用 和獲得該軟件的特權(quán)。透視圖包括視圖和編輯器 ， 用戶可以在多個透視圖中進行切換編輯 ， 其中常見的有 Java 透視圖 (Java Perspective)、資源透視圖 (Resouece Perspective)、調(diào)試透視圖 (Debug Perspective)、小組同步透視圖 (TeamSynchronizing Perspective)。工作區(qū)主要負責(zé)管理使用資源、統(tǒng)計 通知插件資源變化信息。 RCP 主要 包括 以下 組件 ： 用于啟動 Eclipse 以及 運行插件的核心平臺、標準集束框架 (OSGi)、可 移植構(gòu)件工具包 (SWT)、用于文件緩沖 ， 文本處理 的 文本編輯器 (JFace)、 Eclipse 工作臺 (包括 Workbench)， 包含視圖 (views)、編輯器(editors)、視角 (perspectives)、和向?qū)?(wizards)。 在實際使用時 ， 不僅可以使用原有 的 經(jīng)典插件 ， 也可以 使用 自己開發(fā) 的 特色插件 ， 本科畢業(yè)設(shè)計論文 9 因此 Eclips 獲得了 許多軟件 開 發(fā)商 的 鐘愛。 Android 開發(fā)環(huán)境 本軟件開發(fā)采用 自由集成開發(fā)環(huán)境 Eclipse， Eclipse 最早 是 由 IBM 公司研發(fā)的 ， 其前身為 ffiM 的 Visual Age， 后來 IBM 將 Eclipse 作為開放