【正文】 。設(shè)計(jì)的后半段則是數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)，包括選擇數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，確定數(shù)據(jù)庫實(shí)體屬性（字段）、數(shù)據(jù)類型、長(zhǎng)度、精度確定、DBMS頁面大小等。把概念設(shè)計(jì)中的ER圖中的每一個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)化為一個(gè)關(guān)系后的關(guān)系模式如下所示，其中主鍵為帶下劃線的實(shí)體。圖 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)中得到的ER圖由實(shí)體、屬性和聯(lián)系組成，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)得到的是一組關(guān)系模式的集合。這就是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)所要完成的任務(wù)。圖 病毒查殺ER圖　數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所得的ER模型是對(duì)用戶需求的一種抽象的表達(dá)形式，它獨(dú)立于任何一種具體的數(shù)據(jù)模型，因而也不能為任何一個(gè)具體的DBMS所支持。圖 號(hào)碼歸屬地查詢ER圖常用號(hào)碼查詢的屬性有號(hào)碼、號(hào)碼信息、號(hào)碼服務(wù)。圖 通信過濾ER圖程序鎖的屬性有程序包名和密碼。手機(jī)安全系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)采用ER模型進(jìn)行描述。ER方法是“實(shí)體聯(lián)系方法”（EntityRelationship Approach）的簡(jiǎn)稱?！?shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在需求分析的基礎(chǔ)上，按照特定的方法把信息抽象為不依賴于任何具體機(jī)器的數(shù)據(jù)模型，即概念模型。號(hào)碼歸屬地查詢需要將號(hào)碼歸屬地存入歸屬地?cái)?shù)據(jù)庫中，在用戶收到電話時(shí)通過將號(hào)碼與歸屬地?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)匹配項(xiàng)即為歸屬地信息，此時(shí)將匹配項(xiàng)信息輸出到界面通知用戶常用號(hào)碼查詢需要將常用號(hào)碼存入常用號(hào)碼數(shù)據(jù)庫中，將用戶輸入的查詢號(hào)碼和常用號(hào)碼數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)匹配項(xiàng)即為常用號(hào)碼信息，此時(shí)將匹配項(xiàng)信息輸出到界面通知用戶。通信過濾需要將用戶設(shè)定的號(hào)碼存入到攔截?cái)?shù)據(jù)庫中，在用戶收到的短信或電話時(shí)，將號(hào)碼與攔截?cái)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)匹配項(xiàng)則進(jìn)行攔截。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的綜合性技術(shù)，包括需求分析階段、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段、物理設(shè)計(jì)階段、實(shí)施階段和運(yùn)行與維護(hù)階段6個(gè)階段。圖 設(shè)置中心模塊時(shí)序圖　關(guān)機(jī)屏蔽模塊設(shè)計(jì)關(guān)機(jī)屏蔽模塊會(huì)監(jiān)聽開機(jī)廣播，在獲取到開機(jī)廣播后啟動(dòng)電源鍵長(zhǎng)按廣播的監(jiān)聽，屏蔽電源鍵長(zhǎng)按時(shí)彈出的菜單。如果未發(fā)現(xiàn)匹配項(xiàng)則用戶就可以直接進(jìn)入應(yīng)用程序。常用號(hào)碼查詢功能在用戶點(diǎn)擊查詢項(xiàng)后會(huì)讀取常用號(hào)碼數(shù)據(jù)庫，并將號(hào)碼數(shù)據(jù)庫中與查詢項(xiàng)對(duì)應(yīng)信息顯示出來，用戶可以根據(jù)自己的需要查看自己所需要的信息。圖 緩存清理模塊時(shí)序圖　高級(jí)工具模塊設(shè)計(jì)高級(jí)工具模塊包含歸屬地查詢、常用號(hào)碼查詢和程序鎖功能。圖 手機(jī)殺毒模塊時(shí)序圖　緩存清理模塊設(shè)計(jì)緩存清理模塊會(huì)對(duì)因占用系統(tǒng)大量資源而影響系統(tǒng)運(yùn)行速度的緩存進(jìn)行清理。用戶進(jìn)入后若需要進(jìn)行軟件操作則可對(duì)軟件進(jìn)行啟動(dòng)、卸載和分享功能。圖 通信過濾模塊時(shí)序圖　流量統(tǒng)計(jì)模塊設(shè)計(jì)流量統(tǒng)計(jì)模塊會(huì)自動(dòng)讀取手機(jī)中系統(tǒng)軟件和用戶安裝的應(yīng)用軟件的上傳流量和下載流量的信息，通過上傳和下載流量統(tǒng)計(jì)出總流量信息。此時(shí)用戶設(shè)置的攔截號(hào)碼及攔截方式就會(huì)被存儲(chǔ)到通信數(shù)據(jù)庫中。圖 進(jìn)程管理模塊時(shí)序圖　通信過濾模塊設(shè)計(jì)通信過濾模塊包含黑名單管理、電話攔截、短信攔截功能。圖 手機(jī)防盜模塊時(shí)序圖　進(jìn)程管理模塊設(shè)計(jì)進(jìn)程管理模塊會(huì)自動(dòng)加載后臺(tái)進(jìn)程信息，用戶可根據(jù)需要選擇要清理的進(jìn)程，然后點(diǎn)擊清理按鍵清理選中的進(jìn)程。若已經(jīng)開啟手機(jī)防盜保護(hù)則彈出登陸框，提示用戶輸入防盜密碼，登陸成功后進(jìn)入手機(jī)防盜主界面?！】傮w設(shè)計(jì)手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)共包含手機(jī)防盜、通信過濾、軟件管理、進(jìn)程管理、流量統(tǒng)計(jì)、手機(jī)殺毒、系統(tǒng)加速、高級(jí)工具、設(shè)置中心和關(guān)機(jī)屏蔽10個(gè)模塊。　易用性原則軟件需要最大程度保留Android軟件的應(yīng)用性原則，注重用戶的操作習(xí)慣，使用戶在使用軟件的初期就可以通過軟件提示進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，盡快適應(yīng)軟件的使用，而不需要專門的學(xué)習(xí)與指導(dǎo)。軟件要能夠長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行，而且在需要使用權(quán)限時(shí)應(yīng)該獲得用戶的授權(quán)?？伸`活的與其他系統(tǒng)集成系統(tǒng)采用基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，方便與其他系統(tǒng)的集成?！?shí)用性原則軟件要充分利用手機(jī)的軟硬件性能并兼容各種機(jī)型。為了保證手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)能夠高效的在Android設(shè)備上長(zhǎng)期運(yùn)行，必須滿足穩(wěn)定性強(qiáng)、安全性高等要求。a 高級(jí)工具用例圖 b 設(shè)置中心用例圖c 進(jìn)程管理用例圖 d手機(jī)防盜用例圖e 軟件管理用例圖 f通信過濾用例圖 g 關(guān)機(jī)屏蔽用例圖 h 緩存清理用例圖 i 流量統(tǒng)計(jì)用例圖 j 手機(jī)殺毒用例圖圖 系統(tǒng)模塊用例圖 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境與開發(fā)環(huán)境　運(yùn)行環(huán)境Android Jelly Bean以上　開發(fā)環(huán)境（1）硬件環(huán)境處理器：Intel(R) Core(TM) i53210M CPU 內(nèi)存：8GB硬盤：10GB顯卡：Intel(R) HD Graphics 4000（2）軟件環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows 10 Enterprise開發(fā)工具：Android Developer Tools 環(huán)境配置：Java SE Development Kit 8u92數(shù)據(jù)庫：SQLite Release 本章對(duì)手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了可行性分析、用戶需求分析和功能需求分析的同時(shí)還對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境進(jìn)行了介紹，是手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。（11）手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)防卸載能夠通過設(shè)備管理器將手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)注冊(cè)為管理員設(shè)備后使用程序鎖將設(shè)備管理器鎖定，使機(jī)除主外的用戶無法直接卸載手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)。二是可以通過注冊(cè)“內(nèi)容提供器”和“內(nèi)容觀察者”在隱私數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)做出相應(yīng)操作。程序鎖需要將隱私程序加入到隱私數(shù)據(jù)庫中并對(duì)隱私數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)此操作可以有兩種方式。（8）緩存清理模塊能夠掃描并清理手機(jī)緩存，提高用戶手機(jī)性能。圖 軟件管理功能模塊圖（6）進(jìn)程管理模塊能夠顯示系統(tǒng)正在運(yùn)行的進(jìn)程信息和內(nèi)存信息，可根據(jù)用戶需要進(jìn)行單一進(jìn)程或批量進(jìn)程的清理，提高用戶手機(jī)運(yùn)行速度。通過該值與病毒數(shù)據(jù)庫比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)匹配項(xiàng)則判定為手機(jī)病毒或木馬，提示用戶及時(shí)對(duì)其進(jìn)行查殺，保護(hù)用戶手機(jī)的數(shù)據(jù)安全。這樣若發(fā)現(xiàn)結(jié)果不同則可以判定為手機(jī)被盜，此時(shí)手機(jī)將發(fā)送含有警告信息的后臺(tái)短信到用戶設(shè)定的安全號(hào)碼，用戶收到該短信后就可以通過安全號(hào)碼給被盜手機(jī)發(fā)送自定義的短信指令，遠(yuǎn)程鎖定手機(jī)屏幕，遠(yuǎn)程格式化手機(jī)SD卡，遠(yuǎn)程定位手機(jī)，保護(hù)用戶的隱私安全。圖 通信過濾功能模塊圖（3）手機(jī)防盜模塊能夠通過廣播接收者監(jiān)聽開機(jī)廣播，將開機(jī)廣播中的IMEI與用戶綁定手機(jī)的IMEI進(jìn)行比對(duì)。Android系統(tǒng)接收短信的廣播為有序廣播，因此，需要設(shè)置高于系統(tǒng)接收短信的優(yōu)先級(jí)來攔截短信。手機(jī)在收到短信時(shí)會(huì)發(fā)送相應(yīng)的廣播事件，對(duì)應(yīng)的廣播接收者可以得到短信號(hào)碼。圖 設(shè)置中心功能模塊圖（2）通信過濾能夠騷擾電話和垃圾短信的過濾與攔截，保護(hù)用戶的通信安全?！〔僮骱?jiǎn)單由于用戶在使用軟件時(shí)不清除其內(nèi)部邏輯，所以軟件就需要為用戶提供便捷的操作接口以便其操作。所以軟件需要擁有良好的交互界面，使用戶安裝之后能方便的對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)置?！『?jiǎn)單易學(xué)普通用戶不會(huì)愿意花大量時(shí)間去學(xué)習(xí)使用軟件。系統(tǒng)整體使用MVC框架進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，界面簡(jiǎn)潔友好，用戶操作簡(jiǎn)單。雖然在組織關(guān)系有很大的復(fù)雜性，但主要是對(duì)Android的四大組件、自定義UI布局及系統(tǒng)API的綜合運(yùn)用,在技術(shù)層面上可以保證安全、穩(wěn)定、可靠。由于手機(jī)軟件與傳統(tǒng)的電腦軟件相比，具有開發(fā)成本低廉、操作不受地理和時(shí)間的限制等特點(diǎn)，因此擁有更廣泛的適用性?！〗?jīng)濟(jì)可行性Android系統(tǒng)已經(jīng)成為了智能手機(jī)系統(tǒng)的主流，基于Android的手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了諸多成功的案例。 本章小結(jié)本章對(duì)Android的系統(tǒng)構(gòu)成、程序結(jié)構(gòu)、程序框架，MVC設(shè)計(jì)模式和Android手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所涉及到的其他相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了介紹，為手機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)打下了理論基礎(chǔ)。（3）依據(jù)模型操作接口的不同，視圖可能需要多次調(diào)用才能獲得足夠的顯示數(shù)據(jù)。MVC模式的模型和視圖的分離也不可避免的帶來以下不足：（1）對(duì)于簡(jiǎn)單的界面，嚴(yán)格遵循MVC，使模型、視圖與控制器分離，會(huì)增加結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，并可能產(chǎn)生過多的更新操作，降低運(yùn)行效率。（2）模型可以獨(dú)立地移植到新的平臺(tái)工作進(jìn)行復(fù)用。圖 模型視圖控制器關(guān)系圖MVC模式實(shí)現(xiàn)了模型和視圖的分離，使系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 一個(gè)模型提供多個(gè)視圖表現(xiàn)形式，為模型創(chuàng)建新的視圖而無須重寫模型。MVC模式中的模式的處理流程：首先控制器接收用戶的請(qǐng)求并決定進(jìn)行處理的模型，然后模型調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯來處理用戶的請(qǐng)求并返回?cái)?shù)據(jù)，最后控制器通過對(duì)應(yīng)的視圖返回?cái)?shù)據(jù)并通過表示層呈現(xiàn)給用戶。（3）Controller：控制器通過時(shí)間觸發(fā)的方式接受用戶的輸入并調(diào)用模型和視圖去完成用戶的需求。視圖可以向模型查詢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，但不能直接改變模型中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。（2）View：視圖是用戶與應(yīng)用程序交互的界面，通過不同的顯示來表達(dá)模型的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。模型與數(shù)據(jù)格式無關(guān)，負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)通知視圖部分。MVC被獨(dú)特的發(fā)展起來用于映射傳統(tǒng)的輸入、處理和輸出功能在一個(gè)邏輯的圖形化用戶界面的結(jié)構(gòu)中，核心是實(shí)現(xiàn)至少三層的松散藕合。使用MVC的目的是將M和V的實(shí)現(xiàn)代碼分離，從而使同一個(gè)程序可以使用不同的表現(xiàn)形式。在某個(gè)進(jìn)程或線程對(duì)數(shù)據(jù)庫執(zhí)行寫操作之前，必須獲得獨(dú)占鎖，在獲得獨(dú)占鎖之后，其他的讀或?qū)懖僮鲗⒉粫?huì)再發(fā)生。在事務(wù)處理方面，通過數(shù)據(jù)庫級(jí)上的獨(dú)占性和共享鎖來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立事務(wù)處理。SQLite是一款公開的嵌入式數(shù)據(jù)庫，許多公司（如Adobe、蘋果公司、Google、Sun和Symbian）和開源項(xiàng)目（如Mozilla、PHP和Python）都在產(chǎn)品中使用了SQLite。它能夠支持Windows/Linux/Unix等多種主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)也能夠跟Tcl、C、PHP、Java等多種程序語言結(jié)合。是一種輕量型數(shù)據(jù)庫，不需要任何外部的依賴，是遵守ACID的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，這種數(shù)據(jù)庫包含在一個(gè)相對(duì)小的C庫中，是存儲(chǔ)在一個(gè)單一的跨平臺(tái)的磁盤文件，不需要安裝或管理。（3）Android Market強(qiáng)制要求所有應(yīng)用程序數(shù)字證書的有效期要持續(xù)到2033年10月22日以后。Android數(shù)字證書的有效期應(yīng)予以慎重考慮，原因如下：（1）數(shù)字證書的有效期要包含程序的預(yù)計(jì)生命周期，一旦數(shù)字證書失效，持有改數(shù)字證書的程序?qū)⒉荒苷Ｉ?jí)。Android提供了基于數(shù)字證書的權(quán)限賦予機(jī)制，應(yīng)用程序可以和其他的程序共享概功能或者數(shù)據(jù)給那那些與自己擁有相同數(shù)字證書的程序。所以開發(fā)者可以將自己的程序分模塊開發(fā)，而用戶只需要在需要的時(shí)候下載適當(dāng)?shù)哪K。（2）有利于程序的模塊化設(shè)計(jì)和開發(fā)。同一個(gè)開發(fā)者的多個(gè)程序盡可能使用同一個(gè)數(shù)字證書，原因如下：（1）有利于程序升級(jí)，當(dāng)新版程序和舊版程序的數(shù)字證書相同時(shí)，Android系統(tǒng)才會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)程序是同一個(gè)程序的不同版本。Android數(shù)字證書都是有有效期的，Android系統(tǒng)只是在應(yīng)用程序安裝的時(shí)候才會(huì)檢查證書的有效期。 Android數(shù)字簽名Android系統(tǒng)的應(yīng)用程序必須是經(jīng)過數(shù)字證書簽名的，程序開發(fā)者要使用一個(gè)合適的私鑰生成的數(shù)字證書來給應(yīng)用程序簽名，并將數(shù)字證書的私鑰保存在自己的手中。（3）實(shí)現(xiàn)由aidl文件生成的Java接口。Android系統(tǒng)AIDL服務(wù)的建立相對(duì)于普通服務(wù)的建立要更為復(fù)雜，具體步驟如下：（1）在Android工程的Java包目錄中建立一個(gè)擴(kuò)展名為aidl的文件，如果aidl文件的內(nèi)容是正確的，ADT會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)Java接口文件（*.java）。在一個(gè)進(jìn)程中（例如Activity）要調(diào)用另一個(gè)進(jìn)程中（例如Service）對(duì)象的操作，可以使用AIDL生成可序列化的參數(shù)。因?yàn)橥ㄟ^代碼來實(shí)現(xiàn)這個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程過于繁瑣，所以Android系統(tǒng)提供了AIDL工具來處理這項(xiàng)工作。 Android AIDL IPC機(jī)制Android系統(tǒng)中的每個(gè)應(yīng)用程序都需要在自己的進(jìn)程空間中運(yùn)行，并且可以通過應(yīng)用程序UI運(yùn)行服務(wù)進(jìn)程，這樣就經(jīng)常會(huì)在不同的進(jìn)程間傳遞對(duì)象[14]。其中normal 權(quán)限只要申請(qǐng)了就可以使用；dangerous 權(quán)限需要用戶在安裝時(shí)確認(rèn)才可以使用；signature需要簽名才能賦予權(quán)限；signatureOrSystem需要簽名或系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用才能被賦予權(quán)限，system是系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用才能被賦予的權(quán)限[13]。權(quán)限組是指把權(quán)限按照功能分成的不同的集合[12]。同時(shí)，Android還在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，提供了permission機(jī)制，它主要用來對(duì)Application可以執(zhí)行的某些具體操作進(jìn)行權(quán)限細(xì)分和訪問控制，同時(shí)提供了perURI permission機(jī)制，提供對(duì)某些特定的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行adhoc方式的訪問。 Android權(quán)限機(jī)制Android 是一個(gè)權(quán)限分離的系統(tǒng)。一個(gè)形參是receiver，另一個(gè)是IntentFilter，里面包含要接收的action。這種方式的特點(diǎn)是：無論應(yīng)用程序是否處于活動(dòng)狀態(tài)，都會(huì)進(jìn)行監(jiān)聽。不同的廣播可能需要處理不同的廣播事件也可能需要處理相同的廣播事件，這時(shí)就需要“廣播接收器”來進(jìn)行篩選并處理?！皬V播接收器”是對(duì)廣播事件進(jìn)行接收并做出對(duì)應(yīng)處理的組件，通常在收到廣播事件后啟動(dòng)“活動(dòng)”或“服務(wù)”進(jìn)行響應(yīng)?！皟?nèi)容提供器”用于保存和獲取數(shù)據(jù)，并使其對(duì)所有應(yīng)用程序可見。開發(fā)人員不會(huì)直接使用ContentProvider類的對(duì)象，大多數(shù)是通過ContentResolver對(duì)象實(shí)現(xiàn)對(duì)“內(nèi)容提供器”的操作。圖 “服務(wù)”的生命周期“內(nèi)容提供器”將一個(gè)應(yīng)用程序通過URI唯一標(biāo)識(shí)的指定數(shù)據(jù)集提供給其他應(yīng)用程序，URI以content://作為前綴，表示該數(shù)據(jù)由“內(nèi)容提供器”來管理。綁定的“服務(wù)”只有在另應(yīng)用組件綁定后