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1、密级： 学 士 学 位 论 文THESIS OF BACHELOR（20072011年）题 目：基于Android平台的3G气象软件学 院： 软件学院 系 计算机软件 专 业： 计算机软件 学 号： 姓 名： 指导教师： 起讫日期： 2010年12月至2011年5月 Android平台3G手机气象软件 摘要随着智能手机的快速普及，智能手机操作系统市场风生水起。为了让智能手机用户能够随时随地查询互联网所提供的服务，一种高效的办法就是将应用系统的功能拓展到手机终端上，让手机能够通过移动网以及互联网访问Web网站并处理各种各样的业务。因此，智能手机的应用软件及其需要的服务将有广阔的发展前景。在如今这
2、个智能手机系统群雄纷争的时候，2008年Google推出了一款名为Android的开源智能手机操作系统，它采用Linux内核，开放手机联盟(OHA)成员可以任意使用和修改SDK包，系统的开源性使其具有良好的拓展性。这款软件包括了操作系统、用户界面和应用程序，即智能手机工作所需要的全部软件。Android的最大特点是其开放性体系架构，不仅具有非常好的开发、调试环境，而且还支持各种可扩展的用户体验，包括丰富的图形组件、多媒体支持功能以及强大的浏览器。因此，对于软件从业人员来说，Android平台具有无限的吸引力。本文就在分析讨论Android手机软件开发技术原理的基础上，开发出能为用户提供更好的基
3、于Android平台的3G手机气象软件。关键字：android；气象软件；智能手机平台AbstractWith the rapid proliferation of smart phones, smart phone operating system market, wind and water. In order for smart phone users to check the Internet anytime, anywhere services provided an efficient way to expand the function of the system will be
4、 applied to the mobile phone terminal, the mobile phone to Internet access via mobile networks, and variety of Web sites and process business. Therefore, the smart phone applications and the need for the service will have broad prospects for development. In todays smart phone system when disputes wa
5、rlords, 2008, Google introduced a smart phone called the Android open source operating system, which uses Linux kernel, Open Handset Alliance (OHA) members can be free to use and modify the SDK package, the system It has a good open-source nature of the expansion of. The software includes the operat
6、ing system, user interface and applications that need to work smart phones all the software. Androids biggest feature is its open architecture, not only has a very good development and debugging environment, but also supports a variety of scalable user experience, including rich graphical components
7、, multimedia support, and powerful browser. Therefore, for software professionals is, Android platform has unlimited appeal. In this paper, the analysis and discussion Android mobile phone software development technology on the basis of the principle, developed to provide users with better platform
8、to the 3G handsets based on Android meteorological software.Keywords：android；weather software；smartphone platform目 录摘要IAbstractII第一章绪论111 研究内容112 研究意义113 研究现状和发展趋势1第二章 系统分析32.1 研究目标32.2 需求分析32.3 性能分析3第三章 系统开发环境及相关技术43.1 Android开发环境介绍43.2 Android开发平台搭建4第四章 程序设计64.1 用户界面设计64.2 数据库设计64.3 程序模块设计7第五章程序开发
9、95.1 文件结构与用途95.2 数据提供者105.3 后台服务165.3.1 获取天气数据165.3.2 读取天气数据实例195.3.3 定时更新时间。195.4 用户界面195.4.1 程序入口类ForecastWidget195.4.2 设置页面ConfigureActivity215.4.3 详细页面DetailForecastActivity225.5 动态特效23第六章 系统测试25第七章总结29参考文献30致 谢31第一章绪论11 研究内容Android平台3G手机气象软件是基于Android手机平台，运用Java语言，从Google上获取天气预报信息，开发出针对使用Androi
10、d平台的手机天气预报系统。12 研究意义Android平台3G手机气象软件的开发可以进一步扩大气象信息的覆盖面，让广大公众能够在第一时间方便且快捷地获取最新的气象预报（预警）信息，以便提前预防，把气象灾害造成的损失降到最低。同时也可以强化气象公共服务的职能，完善公共服务体系、改善公共服务手段、增加公共服务产品、提高公共服务质量，更好地发挥了气象事业对经济社会发展的现实性作用。13研究现状和发展趋势据Gartner最新数据显示，2010年第二、三季度全球智能手机销售继续大幅增长，其中第三季度安卓占全球智能手机市场的25.5%，仅次于塞班，成为第二大智能手机系统。2010第二、三季度与去年同期相比
11、，增度分别是15.4%及22%，增势迅猛。而塞班系统较09年的市场份额，尽管终端销量有大幅度提升，但增势下滑10%，形势非常严峻。其他操作系统的表现则要平稳很多。安卓是首款开源代码的操作系统，采用Linux内核，开放手机联盟（OHA）成员可以任意使用和修改安卓的SDK软件包。系统的开源性使其具有良好的拓展性，一方面，为众多移动应用开发者提供了良好的系统性平台，有利于移动应用的集合；另一方面，终端厂商可以针对自身的特殊需要“定制化开发”。与此相比，尽管2010年2月，塞班基本完成开源工作，但由于代码臃肿，用户界面设计缺失，塞班的开源并无实际意义，错失发展良机。据Informa预测，2012年，安
12、卓手机销量将超过诺基亚塞班手机，届时安卓将成为全球最大的智能手机平台。谷歌表示目前安卓手机每日平均激活量为20万部，销售速度加速上涨。我们认为，安卓在全球市场的成长壮大，塞班市场份额不断下跌已成不争事实。安卓操作系统发展迅猛主要得益于免费、开源和良好产业运作策略，这三点为安卓在智能手机市场赢得更多的发展机遇。系统的免费让更多的厂商加入，推动了份额的上升；代码的开源让更多的开发者进入应用开发；应用的丰富吸引了更多用户选择，这也是谷歌值得众多厂商学习的地方。此外，谷歌通过OHA联合众多厂商进行系统研发，不断更新版本，将系统应用推广到更多的终端产品中，确保用户体验持续改善。第二章 系统分析2.1 研
13、究目标(1)了解Android应用程序的设计和开发过程；(2) 使用多种组件进行Android 平台3G手机气象软件的开发。本软件是基于Eclipse的开发环境，依托Google气象数据建立气象信息数据库，开发出了针对Android平台的手机天气预报系统。2.2 需求分析本软件是一个App Widget应用程序，启动程序后可以进行城市、更新频率的设置，可以通过图片和文字显示当前和未来的天气状况，包括温度、湿度、风向和雨雪情况等。这些天气数据是通过后台服务获取的，这个后台服务可以按照一定时间间隔，从Google上获取天气预报信息，并将天气信息保存在数据库中。从上面的描述中可以基本了解软件的功能需
14、求：(1) 启动App Widget应用程序；(2) 设置界面：对要显示天气预报的城市及更新频率进行设置；(3) 显示界面：通过文字和图片显示当前的天气情况，包括日期、时间、城市、最高温度、最低温度、当前温度等。(4) 详细界面：通过文字图片动画显示当前的天气情况，包括城市当前天气、温度、风向、风速、湿度；同时显示今后四天的天气情况。2.3 性能分析程序响应速度快、安全性高、信息处理速度快。第三章 系统开发环境及相关技术3.1 Android开发环境介绍Android的上层应用程序是用Java语言开发，同时还需要基于Dalvik虚拟机，所以，Google公司推荐使用主流的Java继承开发环境E
15、clipse。只有Eclipse还不够，因为是使用Java语言进行开发，还应该有由SUN公司提供的Java SDK(其中包括JRE：Java Runtime Environment)。此外，Android的应用程序开发和Java开发有较大区别的，所以还需要有Google提供的Android SDK。同时，还需要在Eclipse安装ADT，为Android开发提供开发工具的升级或者变更，是Eclipse下开发工具的升级下载的工具。简言之，需要以下软件，才能搭建Android开发环境，从而进行Android应用程序的开发。(1) Java SDK(2) Eclipse(3) Android SDK
16、(4) ADT3.2 Android开发平台搭建Android开发平台搭建步骤：首先到http:/www.eclipse.org/downloads/下载Eclipse集成开发环境并且解压，这里推荐下载Java EE 集成版本，可以为平台的搭建省下不少工作。接着再去 站点下载SDK后安装，下载 SDK1.5后解压。第一步下载工序就结束了。双击Eclipse解压后目录中的eclipse.exe然后启动，选择Eclipse菜单中的Help- Install New Software- 选项卡上的Available Software，点击右侧的“Add”输入http:/dl- with”下拉菜单中选
17、择刚才输入的网址。过一会就会出现一个Developer Tools选项，勾上以后点击Next以后Eclipse会自动网上查找Android 开发工具插件，然后找到Android DDMS和Android Development Tools，选中这两个点击Finish，Eclipse就会自动下载并安装Android插件了，最后会提示重启Eclipse。重启后选择Eclipse菜单中的Windows- Preferences 在左侧的Android项目中SDK Location中填入Android SDK解压后的目录，然后点击Apply。在WindowsXP的系统变量中的path变量中添加一个值，
18、该值指向解压后的Android SDK目录下的tools文件夹。第四章 程序设计4.1 用户界面设计根据需求分析可以知道，应用程序应包含三个主要的用户界面，这里需要进一步分析每个用户界面中应该包括哪些显示内容。在“设置页面”中，需要对要显示天气预报的城市及更新频率进行设置。在“显示页面”中，显示当前的天气状况，包括城市名称、温度、湿度、风向、雨雪情况和获取数据时间等信息。在“详细页面”动态显示当前天气情况，还要显示未来四天的天气情况。根据对用户界面显示内容的分析，绘制出用户界面的草图，如图4-1所示。图4-1 用户界面草图4.2 数据库设计 本软件中有两部分数据需要存储，一个是显示页面的数据，
19、另一个详细页面的数据。因此选择SQLite数据库作为存储数据的方法，建立数据库forcasts.db，并且建立两张表weather_forcastt和weather_widget，分别存储显示页面的数据和详细页面的数据。表4-1 详细页面的数据库表weather_forcast的结构属性数据类型说明_idinteger自动增加的主键widgetIdinteger组件的ID号dayOfWeektext周几lowinteger最低温度hightinteger最高温度icontext显示天气的图标conditiontext未来天气情况表4-2 显示页面的数据库表weather_widget的结构属性
20、数据类型说明_idinteger存储Widget组件idcitytext进行天气信息查询的城市名updateMilistext进行天气信息查询的频率，单位为分/次isConfiguredtext是否设置postalCodetext城市标记forecastDateinteger预报日期conditiontext当前天气情况tempFinteger最高温度tempCinteger最低温度humiditytext当前湿度icontext天气图标windConditiontext风向风速情况lastUpdateTimeinteger最后一次更新时间4.3 程序模块设计 从功能需求上分析可以看出，整个应
21、用程序应划分为4个模块，分别是程序启动、用户界面、后台服务和数据库适配器，各模块之间的关系如图4-2所示。 从模块结构图中不难看出，后台服务是整个应用程序的核心，主要是“数据获取模块”，负责周期性的从Google获取天气信息。后台服务在程序启动时就由AppWidgetProvider启动，也可由用户界面通过startService()进行启动，启动后的后台服务将一直保持运行状态。 用户界面从数据库中获取天气信息，而没有直接通过网络访问Google的天气数据。之所以这么实际，一方面可以避免因网络通信不畅造成界面失去响应；另一方面，后台服务可以及时更新数据，以保证数据的准确性。 数据库适配器封装了
22、所有对SQLite数据库操作的方法，用户界面和后台服务会调用它来实现数据库操作。 在完成用户界面设计、数据库设计和模块设计后，至此程序设计阶段基本完成。第五章程序开发5.1 文件结构与用途在程序开发阶段，首先确定“Android平台3G手机气象软件”的工程名为ty-weather，据程序模块设计的内容，建立ty-weather工程。Weather工程源代码的结构如图5.1所示。图5.1 ty-weather工程的源代码文件为了使源代码文件的结构更加清晰，Weather工程设置了多个命名空间，分别用来保存用户界面、数据库、后台服务和工具实体的源代码文件，源代码文件的名称以及说明如表5.1所示。表
23、5.1 ty-weather工程的文件用途说明包 名 称文 件 名说 明com.ty.weatherConfigureActivity.java“设置页面”的Activitycom.ty.weatherDetailForecastActivity.java“详细页面”的Activitycom.ty.weatherForecastProvider.java天气预报相关数据提供者，操作数据库com.ty.weatherForecastService.java后台进程内服务com.ty.weatherForecastTimeService.java后台时间服务com.ty.weatherForeca
24、stWidget.java实现AppWidget组件,并启动服务com.ty.weatherWebServiceHelper.java网络数据获取模块com.ty.weather.utilForecastEntity.java未来天气信息的类com.ty.weather.utilForecastUtil.java天气信息工具类com.ty.weather.utilWidgetEntity.java当前天气信息的类Android的资源文件保存在/res的子目录中。其中、/res/anim目录中保存的是产生动画效果的XML文件，/res/drawable/目录中保存的是图像文件，/res/valu
25、es目录中保存的是用来自定义字符串和颜色的文件，/res/xml目录中保存的是XML格式的数据文件。所有在程序开发阶段可以被调用的资源都保存在这些目录中，具体每个资源文件的用途可以参考表5.2：表5.2 资源文件名称与用途资源目录文 件说 明animrotatecurrentweather.xml渐变透明度动画效果translatecloudleft.xml画面转换位置移动动画效果（从左至右）translatecloudright.xml画面转换位置移动动画效果（从右至左）translaterain01.xml画面转换位置移动动画效果（从上至下）translaterain02.xml画面转换位
26、置移动动画效果（从上至下）translaterain03.xml画面转换位置移动动画效果（从上至下）translaterain04.xml画面转换位置移动动画效果（从上至下）translaterain05.xml画面转换位置移动动画效果（从上至下）drawablecloudy.png这个文件夹里是工程里所用的图片，如有表示天气状况、数字等，此处不赘述。dots.pngnumber_7_tahoma.pngweather_sunny.pnglayoutconfigure.xml设置城市、天气更新频率的布局weather.xml“显示页面”的布局detail.xml“详细显示”页面上边的显示当前天
27、气的布局detailitems.xml“详细显示”页面下边的显示未来天气的布局valuescolor.xml保存颜色的XML文件strings.xml保存字符串的XML的文件xmlweatherwidget.xmlAppWidget的属性文件5.2 数据提供者数据提供者ForecastProvider继承ContentProvider，是在应用程序间共享数据的一种接口机制。应用程序在不同的进程中运行，因此，数据和文件在不同的应用程序之间是不能够直接进行访问的。而CotentProvider为程序员提供了较高级的数据共享方法，应用程序可以指定需要共享的数据，而其他应用程序则可以在不知数据来源、路
28、径的情况下，对共享数据进行查询、添加、删除和更新等操作。 在介绍ForecastProvider的核心代码前，首先了解一下WidgetEntity.java(当前天气信息的类)和ForecastEntity.java（未来天气信息的类）。(1) WidgetEntity.java的部分代码：public class WidgetEntity private ArrayList details = new ArrayList(); /ForecastEntity对象private Integer id; /编号private Integer updateMilis; /更新频率private S
29、tring city; /城市private String postalCode; /城市标记private Long forecastDate; /预报时间private String condition; /天气情况private Integer tempF; /华氏温度private Integer tempC; /摄氏温度private String humidity; /湿度private String icon; /天气图标private String windCondition; /风力风向private Long lastUpdateTime; /最后更新时间private I
30、nteger isConfigured; /是否已设置.从代码中可以看出，除ForecastEntity 的对象details， WidgetEntity类中有以上公有静态属性id、updateMilis 、updateMilis、postalCode、forecastDate、condition、tempF、tempC、humidity、icon、windCondition、lastUpdateTime、isConfigured，完全对应数据库中weather_widget的表。(2) ForecastEntity.java的部分代码：public class ForecastEntity
31、private Integer id; /编号private String dayOfWeek; /星期private Integer low; /最低温度private Integer hight; /最高温度private String icon; /天气图标private String condition; /天气情况private Integer widgetId; /组件id从代码中可以看出，WidgetEntity类中有以上公有静态属性id、dayOfWeek、low、hight、icon、condition、widgetId，完全对应数据库中weather_forcast的表。
32、在创建ForecastProvider时，首先需要使用数据库、文件系统或网络实现底层存储功能，这里我们采用数据库建立了数据库设计中的两张表，从而实现了底层存储功能。然后在继承ContentProvider的类中实现基本数据操作的接口函数，包括添加、删除、查找和更新等功能。下面就核心代码进行分析。(1) 创建数据库：DatabaseHelper类继承SQLiteOpenHelper，SQLiteOpenHelper这个类可以辅助建立、更新和打开数据库。DatabaseHelper在建立数据库时，同时建立了两个数据库表weather_widget和weather_forcast，并对保存配置信息的
33、表进行了初始化。具体代码如下所示：private static class DatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper /数据库名称private static final String DATABASE_NAME = forecasts.db;/数据库版本private static final int DATABASE_VERSION = 2;/构造方法，重载父类构造public DatabaseHelper(Context context) super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);pu
34、blic void onCreate(SQLiteDatabase db) /创建weather_widget表public void onCreate(SQLiteDatabase db) /创建weather_widget表db.execSQL(CREATE TABLE + TABLE_WIDGET + ( .);/创建weather_forecast表db.execSQL(CREATE TABLE + TABLE_FORECAST + ( .);/重写onUpgrade（）方法Overridepublic void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int old
35、Version, int newVersion) .(2) URI设置：ContentProvider可以提供多个数据集，调用者使用URI（通用资源标识符）对不同的数据集的数据进行操作。URI用来地位任何远程或本地的可用资源。ContentProvider使用的URI语法结构content:/。因此，我们就需要先来对URI进行设置。代码如下：public static class WeatherWidgets implements BaseColumns /继承BaseColumns可以提供自动生成的ID/声明CONTENT_URIpublic static final Uri CONTENT
36、_URI = Uri.parse(content:/+ AUTHORITY + /widgets);public static final String FORECAST_END = forecasts;/指操作多条数据public static final String CONTENT_TYPE = vnd.android.cursor.dir/awidget;/指操作单条数据public static final String CONTENT_ITEM_TYPE = vnd.android.cursor.item/widget;(3) 查询功能：首先我们先了解一下SQLiteQueryBu
37、ilder的query()方法。query（SQLiteDatabase db, String projectionIn, String selection, String selectionArgs, String groupBy, String having, String sortOrder, String limit）,参数说明如表5.3：参 数说 明SQLiteDatabase db要查询的数据库实例String projectionIn是一个字符串数组，里边的每一项代表了需要返回的列名String selection相当于SQL语句中的where部分String selection
38、Args是一个字符串数组，里边的每一项依次替代在第三个参数中出现的问号（?）String groupBy相当于SQL语句当中的groupby部分String having相当于SQL语句当中的having部分String sortOrder描述是怎么进行排序String limit相当于SQL当中的limit部分，控制返回的数据的个数查询功能的核心代码如下：public Cursor query(Uri uri, String projection, String selection,String selectionArgs, String sortOrder) /getReadableDat
39、abase()这个函数会数据库是否存在、版本号和是否可读等情况，/决定在返回数据库对象前，是否需要数据库。返回一个可读的数据库对象。SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase();/声明了一个SQLiteQueryBuilder对象，该对象利用传入的参数生成一个完整的/sqlite查询语句，还可以完成查询工作并返回结果集（Cursor）。SQLiteQueryBuilder qb = new SQLiteQueryBuilder();String limit = null;/通过一个switch语句，完成了通过uri种类的辨别来生成不通的S
40、QLiteQueryBuilder对象的工作。switch (uriMatcher.match(uri) case WIDGETS: qb.setTables(TABLE_WIDGET); break; case WIDGETS_ID: String appWidgetId = uri.getPathSegments().get(1); qb.setTables(TABLE_WIDGET); qb.appendWhere(BaseColumns._ID + = + appWidgetId); break; case WIDGETS_FORECASTS: / Pick all the forec
41、asts for given widget, sorted by date and / importance /获得appWidgetId String appWidgetId = uri.getPathSegments().get(1); /为该SQLiteQueryBuilder对象设置它查询工作将针对的表 qb.setTables(TABLE_FORECAST); /qb的where条件 qb.appendWhere(ForecastEntity.WIDGET_ID + = + appWidgetId); /按照BaseColumns._ID进行排序 sortOrder = BaseCo
42、lumns._ID + ASC; break; case FORECASTS: qb.setTables(TABLE_FORECAST);break;case FORECASTS_ID: String forecastId = uri.getPathSegments().get(1);qb.setTables(TABLE_FORECAST);qb.appendWhere(BaseColumns._ID + = + forecastId);break;return qb.query(db, projection, selection, selectionArgs, null, null,sort
43、Order, limit);(4) 添加、删除、更新功能由于核心代码类似，此处不一一赘述。添加功能：public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) 删除功能：public int delete(Uri uri, String selection, String selectionArgs) 更新功能：public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection,String selectionArgs) (5) 类型匹配：增删改查通过switch判断，进行不同的操作，因而还需要对关键字进行类型匹配。核心代码如下：/*g
