【正文】 網(wǎng)時代的影響力有多么強大。Android應(yīng)用程序的開發(fā)技術(shù)并不是獨立的，它需要開發(fā)者在掌握Android三層框架的同時，還必須融合Java語言和C/C++語言的編程、Android系統(tǒng)的通信機制、各種核心服務(wù)框架的關(guān)鍵機制、UI界面設(shè)計和云服務(wù)框架與其的API等技術(shù)。Android操作系統(tǒng)憑借著它強大的性能，優(yōu)秀的表現(xiàn)已經(jīng)滲透了全球市場。它的用戶幾乎遍布全球每一個家庭，前景也是一片光明。通過使用這個儀器管理系統(tǒng)，來解決高校實驗室資源分布不均勻，儀器重復(fù)購買情況普遍，儀器共享信息的渠道不通暢等一系列因素而導(dǎo)致的儀器利用率低下的問題，同時也給高校研究人員提供一個獲取儀器信息的渠道?？偠灾贏ndroid的儀器管理系統(tǒng)是根據(jù)高校實驗室的需求孕育而生的。2 Android系統(tǒng)和開發(fā)工具 Android操作系統(tǒng)介紹Android是一個自由的、開放源代碼的操作系統(tǒng)，本義指“機器人”。該操作系統(tǒng)的身影在日常生活中隨處可見，目前主要提供給移動終端設(shè)備使用，例如在我們的日常生活必不可少的智能手機、智能手表和平板電腦等很多都搭載該系統(tǒng)。絕大多數(shù)操作系統(tǒng)如Windows、塞班和IOS等都使用了分層的架構(gòu)，而Android的操作系統(tǒng)也不例外。這四層中為開發(fā)者提供一些基礎(chǔ)功能的是底層Linux內(nèi)核；其它三層則是由開發(fā)者自行開發(fā)，開發(fā)過程中大部分程序以Java語言進行編寫?；顒涌梢栽诓煌臓顟B(tài)之間任意的切換，這跟電腦系統(tǒng)上的進程非常相似，但活動和進程起來又更為快捷靈活。（2）應(yīng)用程序框架層應(yīng)用程序框架層是Google核心應(yīng)用所使用的API框架。這對開發(fā)者能快速的開發(fā)應(yīng)用程序有很大的幫助，因為可以合理利用這些框架從而簡化程序開發(fā)的構(gòu)架設(shè)計，并且也讓用戶替換程序組件帶來幫助。（3）系統(tǒng)運行庫層在這個層中又主要分為程序庫和Android運行庫兩大部分。Android運行庫包含一個核心庫，這個核心庫提供了很多核心技術(shù)的功能，其中包括JAVA編程語言核心庫功能。（4）Linux 內(nèi)核層Linux內(nèi)核層給開發(fā)者提供一些基礎(chǔ)功能，核心服務(wù)都依賴于Linux ，其中Android的核心服務(wù)功能有內(nèi)存的管理服務(wù)、系統(tǒng)的安全性服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧服務(wù)、進程的管理服務(wù)和驅(qū)動模型服務(wù)等。而且只要在代碼中設(shè)置相應(yīng)權(quán)限，各個應(yīng)用程序的組件還可以相互的調(diào)用。又假設(shè)我們編寫了兩個應(yīng)用程序，其中一個程序中有列表顯示圖標(biāo)的組件，那么我們在另一個應(yīng)用程序中就可以通過調(diào)用的方法來使用該組件，而不需要重新再編寫該功能。這就要依靠組件來實現(xiàn)。Activities界面可以由圖片、文字、列表等任意一種形式表現(xiàn)出來，也可以是兩種或多種不同的形式組合而成的。例如一個通訊錄的應(yīng)用程序，首先要有一個顯示通訊錄名單列表的Activity界面，至少還要再有一個查看聯(lián)系人詳情的Activity界面，如果功能更完善的話還需要撥號、編輯聯(lián)系人等Activity界面。每個活動都會有一個窗口和它相對應(yīng)。例如彈出式對話框，就是一種額外窗口的呈現(xiàn)方式，又例如當(dāng)用戶選擇一個特定按鈕時，會以一個彈出窗口的方式給用戶顯示重要的信息。例如一個服務(wù)可能是在用戶在收聽電臺廣播的同時，又可以去完成一些其它的事情，比如上網(wǎng)聊天；或者它可能正在網(wǎng)絡(luò)中下載東西，又或者同時去完成一些其它的活動（activities）需要的計算，而且服務(wù)沒有可視化的用戶界面。因此，它們會產(chǎn)生一些如廣播播放的耗時任務(wù)，但是它們不會阻止和干擾其它組件或用戶界面。我們常見的廣播有：公告時區(qū)的改變、電量不足、已更換來電鈴聲、用戶改變了語言偏好等，而這一類的廣播來源都是源自于系統(tǒng)的代碼。廣播接收者是一個去響應(yīng)收到信息的活動，它是沒有顯示的用戶界面的。例如：把一個特定的圖標(biāo)放在狀態(tài)欄上，用戶可以通過操作該圖標(biāo)來得到相關(guān)的通知信息，也是一種很典型很常見的廣播方法。這些數(shù)據(jù)可以文件系統(tǒng)的形式存儲、以數(shù)據(jù)庫的形式存儲又或者以其它任何合理的方式存儲。它們將數(shù)據(jù)封裝起來，并通過使用ContentResolver接口給應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)，ContentResolver接口是一個單個接口。例如，通話記錄中的數(shù)據(jù)不需要被多個應(yīng)用程序同時使用，可以直接使用SQLiteDataBase方法，但是如果通話記錄中的數(shù)據(jù)需要被多個應(yīng)用程序同時使用，那么數(shù)據(jù)就必須存儲在一個內(nèi)容提供者中。這是一款非常使用的Android開發(fā)工具，利用這款全新的開發(fā)工具，可以讓開發(fā)者看到正在編寫的應(yīng)用程序呈現(xiàn)在不同大小尺寸的顯示器中的樣子，這樣更方便開發(fā)者去修改自己的應(yīng)用。而Google推出并公布這款開發(fā)工具的目的無非是為了方便全球的開發(fā)者基于Android系統(tǒng)的項目的開發(fā)。全球范圍內(nèi)有數(shù)不勝數(shù)的手機、平板電腦等電子設(shè)備都搭載著Android的操作系統(tǒng)，但這些設(shè)備都來自不同是廠商，它們的屏幕尺寸不一，分辨率也是各不相同，這款新的開發(fā)工具上，Google給開發(fā)者提供了多分辨率和多屏幕尺寸的選擇，讓開發(fā)者很好的掌握自己開發(fā)的應(yīng)用程序在這些不同的設(shè)備上所呈現(xiàn)出來的樣子。比起上述的改變，這款開發(fā)工具最顯著的改變莫過于增加了Beta測試功能。圖23 Android Studio開發(fā)界面3 系統(tǒng)分析 功能需求分析該設(shè)計的實驗室儀器管理系統(tǒng)功能主要分位客戶端功能和后臺管理功能兩大模塊。服務(wù)器后臺管理功能：管理員專用的賬號和管理平臺，提供管理員登錄、儀器信息管理、新聞公告和規(guī)章制度管理、注冊用戶管理等功能。 數(shù)據(jù)庫需求分析基于以上功能需求分析中提出的各項功能需求，從而總結(jié)得出，在數(shù)據(jù)庫上需要建立用戶、儀器展示、預(yù)約、中心資訊這四張數(shù)據(jù)表。 開發(fā)環(huán)境需求分析硬件類需求：（1）計算機一臺：運行內(nèi)存2G或以上，CPU雙核或以上；（2）智能手機一臺：運行內(nèi)存512M或以上，CPU雙核或以上；（3）其它。開發(fā)者應(yīng)在有線或無線的寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，使用計算機進行設(shè)計和編程、使用手機運行調(diào)試的方法對應(yīng)用程序進行的開發(fā)。分別是：前臺客戶端和后臺管理端。對該系統(tǒng)的總體設(shè)計如圖41所示：客戶端基于Android的儀器管理APP數(shù)據(jù)交互和邏輯處理首 頁服務(wù)端我的信息用戶注冊中心資訊用戶登錄管理登錄預(yù)約處理信息發(fā)布儀器展示儀器預(yù)約預(yù)約結(jié)果歷史記錄頻率統(tǒng)計新聞公告規(guī)章制度個人信息軟件分享退 出開始時間結(jié)束時間選擇儀器個人頭像手機號碼用戶性別圖41 系統(tǒng)功能模塊圖客戶端的主要使用對象是普通用戶，分為用戶登錄，用戶注冊，主界面三大模塊。而主界面中又分為首頁、中心資訊、我的信息三個板塊。首頁中各個模塊具體要完成的功能分別是：（1）儀器展示功能：提供給用戶查看實驗室儀器的信息；（2）儀器預(yù)約：提供用戶選擇開始使用時間、結(jié)束使用時間和需要預(yù)約的儀器，使客戶能通過互聯(lián)網(wǎng)對實驗室的儀器設(shè)備進行預(yù)約；（3）預(yù)約結(jié)果：提供給申請儀器預(yù)約的用戶查看管理員對申請的答復(fù)狀況；（4）歷史記錄查詢：提供用戶對預(yù)約的歷史記錄進行查詢；（5）頻率統(tǒng)計：把各儀器預(yù)約使用的次數(shù)轉(zhuǎn)換成百分比的形式，顯示在界面中，直觀的顯示出各個儀器的使用效率。它需要完成的功能：提供用戶查看實驗室管理員發(fā)布的新聞通知、規(guī)章制度等信息，讓用戶隨時隨地了解掌握實驗室的最新動態(tài)。主要的功能：（1）提供用戶上傳頭像；（2）提供用戶填寫手機號碼；（3）提供用戶修改性別。它完成的功能有：（1）提供給管理員一個上傳儀器信息的平臺，方便管理員能夠很好發(fā)布實驗室儀器的狀態(tài)；（2）提供給管理員一個發(fā)布新聞公告、規(guī)章制度的平臺，方便管理員能夠第一時間發(fā)布實驗室的最新動態(tài)；（3）提供給管理員一個預(yù)約處理預(yù)約申請的平臺，方便管理員處理用戶對儀器設(shè)備使用的申請。用戶方面主要包含有用戶ID，用戶名、密碼、用戶手機號碼、用戶頭像等屬性；儀器展示主要包含儀器圖片，儀器名稱，儀器信息等屬性；儀器預(yù)約主要包含預(yù)約用戶名，預(yù)約狀態(tài)，預(yù)約設(shè)備名稱、預(yù)約時間等屬性；新聞規(guī)章主要包含新聞標(biāo)題，新聞圖片、正文等屬性。（1）新聞規(guī)章表新聞規(guī)章表具有新聞標(biāo)題、新聞圖片、正文等基本信息。結(jié)構(gòu)如表1所示：表1 新聞規(guī)章數(shù)據(jù)表字段數(shù)據(jù)類型說明objectldString新聞IDtitleString新聞標(biāo)題contentString正文picFile新聞圖片（2）用戶表用戶表中包含用戶名、密碼、電話號碼等必要的信息。結(jié)構(gòu)如表2所示：表2 用戶數(shù)據(jù)表字段數(shù)據(jù)類型說明objectldString用戶IDusernameString用戶名passwordString密碼mobilePhoneNumberString手機號碼sexString性別picFile頭像（3）儀器展示表儀器展示表中包含了儀器名稱、儀器圖片、儀器詳情等基本信息。結(jié)構(gòu)如表3所示：表3 儀器展示數(shù)據(jù)表字段數(shù)據(jù)類型說明objectldString儀器IDnameString儀器名稱descString儀器詳情picFile儀器圖片（4）儀器預(yù)約表儀器展示表具有預(yù)約用戶名、預(yù)約儀器名、預(yù)約開始結(jié)束時間等基本信息。結(jié)構(gòu)如表4所示：表4 儀器預(yù)約數(shù)據(jù)表字段數(shù)據(jù)類型說明objectldString預(yù)約的IDdeviceString預(yù)約儀器名usernameString預(yù)約用戶名timeString開始時間time_endString結(jié)束時間permissionNumber預(yù)約狀態(tài) 系統(tǒng)的設(shè)計原則UI界面設(shè)計原則：（1）界面干凈簡潔而又不簡單；（2）關(guān)注內(nèi)容而非修飾；（3）避免頻繁使用狀態(tài)對話框；（4）避免使用太過于固定和太過絕對的定位布局；（5）注重界面與用戶的交互性，能給用戶帶來良好的使用體驗。5 系統(tǒng)實現(xiàn) Android客戶端邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）用戶注冊功能，如圖51所示：輸入用戶名、密碼客戶端將輸入內(nèi)容以字節(jié)流發(fā)送至客戶端服務(wù)器客戶端接收數(shù)據(jù)，做相應(yīng)跳轉(zhuǎn)圖51 客戶端注冊流程圖調(diào)用LeanCloud的jar包連接到數(shù)據(jù)庫，將輸入的用戶名和密碼以字節(jié)流的形式插入到后臺數(shù)據(jù)庫中并保存。（2）客戶端登錄功能，如圖52所示：輸入用戶名、密碼客戶端將輸入內(nèi)容以字節(jié)流發(fā)送至客戶端服務(wù)器用戶名、密碼判斷客戶端接收數(shù)據(jù)，做相應(yīng)跳轉(zhuǎn)TrueFalse圖52 客戶端登錄流程圖同樣是調(diào)用LeanCloud的jar包連接到數(shù)據(jù)庫。如果信息匹配有誤，則登錄失敗并保存在登錄界面上，出現(xiàn)彈窗消息提示登錄信息有誤。（3）儀器預(yù)約功能，如圖53所示：選擇需要預(yù)約的儀器和時間將預(yù)約請求發(fā)送至服務(wù)器服務(wù)器保存預(yù)約信息將預(yù)約消息推送給管理員進行預(yù)約處理預(yù)約用戶收到預(yù)約結(jié)果圖53 儀器預(yù)約流程圖在預(yù)約儀器中添加使用一個監(jiān)聽器，實現(xiàn)onClick的方法，在判斷到點擊選擇時間和選擇儀器按鍵后，實例化一個Intent對象，同時跳出一個時間和儀器的選擇器的畫面，提供用戶選擇預(yù)約時間和預(yù)約的儀器設(shè)備。實現(xiàn)功能的關(guān)鍵代碼在附錄五中可見。例如：管理員在同意或拒絕預(yù)約后，數(shù)據(jù)庫中將預(yù)約狀態(tài)更改為已同意或已拒絕，前臺頁面中，就會讀取到數(shù)據(jù)庫中返回的預(yù)約狀態(tài)。 后臺系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計后臺系統(tǒng)主要有用戶信息管理，儀器信息管理，預(yù)約審核管理，新聞規(guī)章管理等。（1）管理員登錄管理，如圖55所示：管理員登錄向服務(wù)器發(fā)送登錄請求，驗證用戶名和密碼登錄重新登錄FalseTrue圖55 管理員登錄流程圖管理員登錄LeanCloud的管理界面，在控制臺數(shù)據(jù)庫中找到管理員客戶端賬號的ID，在客戶端的代碼中賦予它獲得預(yù)約管理的權(quán)利。public static final String ADMIN_USERNAME = 管理員。} 實現(xiàn)管理員登錄的關(guān)鍵代碼和用戶登錄相同，在附錄十四中可見。（3）預(yù)約管理，如圖57所示： 用戶預(yù)約請求服務(wù)器接收到請求，把請求傳給管理員賬號處理同意拒絕將預(yù)約處理結(jié)果推送給預(yù)約用戶圖57 預(yù)約管理圖管理員登錄客戶端后點擊預(yù)約管理，頁面顯示出所有預(yù)約的請求列表，而管理員可以操作這些請求，實現(xiàn)預(yù)約狀態(tài)的修改，同意或拒絕預(yù)約。Android應(yīng)用的開發(fā)中，設(shè)計用戶界面就如同制作電路板時，繪制原理圖和PCB圖一樣，是非常關(guān)鍵的一個項目。當(dāng)然，還需要開發(fā)者對藝術(shù)方面有一定的了解。本設(shè)計采用了使用XML布局文件控制UI界面的布局方法對整個APP的UI界面進行布局。XML文件創(chuàng)建后。通過上面的代碼步驟就可輕松實現(xiàn)布局并顯示UI界面功能了。（2）修改項目中的res/layout目錄下的布局文件。添加按鍵以后，便可根據(jù)具體的需求通過代碼來為組件設(shè)定ID、修改組件的顏色、組件的大小、組件的名稱等等，修改后的注冊UI界面的設(shè)計代碼如下：?xmlencoding=utf8?LinearLayout/ //文本字體大小EditText //添加第二個可編輯文本android:inputType=textPasswordandroid:id=+id/et_write_pwd //可編輯文本的IDandr