2011 Fourth International Conference on Intelligent Networks and Intelligent Systems
Research on Development of Android Applications
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Jianye Liu |
Jiankun Yu |
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School of Information |
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Yunnan University of Finance and Economics |
Yunnan University of Finance and Economics |
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KunMing, China |
KunMing, China |
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ljyxingyun@yahoo.com.cn |
yjk1102@163.com |
Abstract—Introduced the Android platform and the features of Android applications, gave a detailed description of Android application framework from the prospective of developers. A simple music player is provided as instance to illustrate the basic working processes of Android application components. This paper could provide guidance to understanding the operation mechanism of Android applications and to developing applications on Android platform.
Keywords-Linux kernel;Android system;
Application framework;Dalvik virtual machine;
- INTRODUCTION
Application framework defined the common structure of programs in the specific domain. Essentially, a framework is a component that can be reused, it set the architecture of applications and incorporated as a set of abstract classes and the cooperation of their instances. Android is an open source operating system based on Linux kernel and launched by Google. Unlike PC operating system, mobile phone operating systems are constrained by their hardware, storage space, power dissipation and mobility conditions. Compared with the development of applications on PC, there are some different features of applications on mobile phone operating systems. This paper introduced the basic architecture and application framework of Android operating system, gives a detailed description of main structure of Android applications and the methods of developing applications based on Android application framework.
- INTRODUCTION OF ANDROID OPERATING SYSTEM
Android is a comprehensive operating environment that based on Linuxreg; V2.6 kernel, it is also a layered system, the architecture of Android system have show as picture 2-1[1].
Figure 2 - 1
Applications layer is the site of all Android applications including an email client, SMS program, maps, browser, contacts, and others. All applications are written using the Java programming language.
Application framework layer defined the Android application framework. All Android applications are based on the application framework. The Android application framework including:
- A rich and extensible set of Views that can be used to build an application with beautiful user interface, including lists, grids, text boxes, buttons, and even an embeddable web browser.
- A set of Content Providers that enable applications to access data from other applications (such as Contacts), or to share their own data.
- A Resource Manager that provides access to non-code resources such as localized strings, graphics, and layout files.
- A Notification Manager that enables all applications to display custom alerts in the status bar.
- An Activity Manager that manages the lifecycle of applications and provides a common navigation
back stack.[1]
Libraries layer includes a set of C/C libraries used by various components of the Android system and provides support to the application framework.
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978-0-7695-4543-1/11 $25.00 copy; 2011 IEEE |
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DOI 10.1109/ICINIS.2011.40 |
Android Runtime includes a set of core libraries and a Java virtual machine (Dalvik virtual machine) that have been redesigned and optimized by Google to be suitable for Android platform.
Linux kernel is located at bottom layer of Android system and acts as an abstraction layer between the hardware and the rest of the software stack. It provides core system services such as security, memory management, process management, network stack, and driver model. In addition, some bottom functions such as management of threads of Dalvik virtual machine also rely on the Linux kernel.
- DALVIK VIRTUAL MACHINE
As previously mentioned, Android is running on the Linux kernel and its applications are written by Java programming language, so Android applications are running on a Java virtual machine named Dalvik virtual machine. Dalvik virtual machine has been redesigned and optimized by Google for the hardware features of mobile devices. In Android system, there is a tool named dx, included in the Android SDK, transforms the Java Class files (which compiled by a regular Java compiler) into the .dex format. The .dex format files integrate all Java class files and delete redundant information in every Java class files. There are several features of Dalvik virtual machine:
- Dalvik virtual machine could have multiple instances on one device and every instance runs in a separate Linux process, an Android application runs in an instance of a Dalvik virtual machine.
- Dalvik virtual machine relies on the underlying operating system (Linux kernel) for process isolation, memory management and threading support.
- Dalvik virtual is register-based.
The follow figure (figure3-1) shows the position of Dalvik virtual machine in Android system.
point through which the system can enter an application and instantiate component object independently.
There are four different types of application components. Each type serves a distinct purpose and has a distinct lifecycle that defines how the component is created and destroyed.
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安卓应用程序的发展研究
刘建业 云南财经大学 信息学院 中国云南 ljyxingyun@yahoo.com.cn
于建坤 云南财经大学 信息学院 yjk1102@163.com
摘要：介绍了安卓平台和安卓应用的特点，详细介绍了安卓应用框架的开发前景。提供一个简单的音乐播放器，以说明安卓应用组件的基本工作流程。本文可为了解安卓应用的运行机制及在安卓平台上开发应用提供指导。
关键词：内核、安卓系统、Dalvik虚拟机的应用框架
1引言
应用框架定义了特定领域中程序的一般结构。从本质上讲，一个框架是一个可重复使用的组件，它设置了应用程序的体系结构，并将其合并为一组抽象类和它们的实例的合作。安卓是一种基于内核的开放源码操作系统，由谷歌推出。与个人电脑操作系统不同的是，移动电话的操作系统被其硬件、存储空间、功耗和移动环境所限制。与计算机应用的发展相比，在手机操作系统上的应用有着不同的特点。本文介绍了安卓操作系统的基本架构和应用框架，详细介绍了安卓系统的主要结构和应用框架的开发方法。
2 Android操作系统的简介
Android是一个基于Linuxreg;V2.6内核的综合性的操作环境，它也是一个分层的系统，Android系统的体系结构显示如图2-1 [ 1 ]。
图2-1
应用层是所有安卓应用程序的网站，包括电子邮件客户端、短信程序、地图、浏览器、联系人等等。所有的应用程序都是用java语言编写。
应用框架层定义了安卓应用框架。所有安卓应用程序都是基于应用程序框架。安卓的应用框架，包括：
bull;一个丰富且可扩展的视图组件，可用于构建具有漂亮的用户界面，包括列表、网格、文本框、按钮，甚至一个可嵌入的web浏览器。
bull;一组内容提供者，允许应用程序访问其他应用程序（如联系人）的数据，或分享他们自己的数据。
bull;一个资源管理器，该资源管理器可提供对非代码资源的访问，例如本地化字符串、图形和布局文件。
bull;一个通知管理器，使所有应用程序在状态栏中显示自定义警报。
bull;一个活动管理器，管理应用程序生命周期并提供一个共同导航。
图书馆层包括一套采用Android系统各种组件和提供支持的应用程序框架C / C 库。
Android运行库包含一套核心库和java虚拟机（Dalvik虚拟机），为了适用于Android平台由谷歌重新进行了设计和优化。
内核位于安卓系统的底层，作为一个抽象层在硬件和余下的软件堆栈之间。它提供了核心系统服务，如安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型。此外，一些底层功能如对Dalvik虚拟机线程管理也依赖于Linux内核。
3 Dalvik虚拟机
正如前面提到的，Android是在Linux内核上运行的，其应用程序由java编程语言编写，所以Android应用程序是在一个名为Dalvik虚拟机的java虚拟机上运行。谷歌对Dalvik虚拟机的移动设备的硬件特征进行了重新设计和优化。在Android系统中有一个工具叫DX，包含在Android SDK中，它将java类文件（即编译通过正规的java编译器）转换为.dex格式。dex格式文件集成所有的java类文件并且删除每个java类文件中的冗余信息。关于Dalvik虚拟机的有以下几个特点：
bull;Dalvik虚拟机可以在一台设备上运行多个实例，每个实例在一个单独的Linux进程中运行，一个Android应用程序在Dalvik虚拟机一个实例中运行。
bull;Dalvik虚拟机依赖于底层的操作系统（Linux内核）实现过程分离，内存管理和线程支持。
bull;Dalvik虚拟机是基于寄存器。
下图（图3-1）显示了Dalvik虚拟机在Android系统中的位置。
图3-1
4 Android应用组件
安卓的一个核心功能是,一个应用程序可以使用属于另一个应用程序的组件元素（如果该组件允许使用）。为了实现这样的功能，当需要访问应用程序的任何部分时Android系统必须能启动应用程序，并能将java对象实例化。与大多数操作系统不同的是，该系统没有切入点可以直接进入一个安卓应用程序（例如，在一个安卓应用程序中没有主函数）。但是，每个组件可看做一个不同点，系统可以通过这些组件进入一个应用程序和独立地实例化组件对象。
应用程序组件有四种不同的类型。每一种类型都达到不同的目的，并有一个不同的生命周期，而这个生命周期定义了组件是如何创建和销毁的。
Activity（活动）
一个activity表示一个具有用户接口的单独的屏幕。在应用程序中的活动，携手合作，形成一个有凝聚力的用户体验，但每一个都是相互独立的。因此，不同的应用程序可以开始任何一个活动。一个活动被实施为Activity的子类。最终向用户展示的特定形式的活动和应用程序中活动的数量取决于开发人员如何设计应用程序。在多个活动的应用程序中，通常一个活动被指定为“主”活动，该活动是第一时间启动应用程序时呈现给用户的。每个活动可以启动另一个活动来执行不同的动作。每次开始一个新的活动，先前的活动就会停止，但系统会保留在堆栈中的活动（“回栈”）。图4-1显示了一个活动的整个生命周期。[1]
图4-1
Service（服务）
服务是运行在后台执行长时间运行的操作或为远程进程完成工作，并且不提供用户界面的一个Android组件。一个活动可以连接或绑定正在运行的服务。（如果服务不在运行，启动它）。当连接到服务时，该活动可以通过该服务公开的接口与服务进行通信。和其他应用程序组件一样，服务组件总是在默认的应用程序的主线程中运行。因此对于密集的或阻断的操作服务执行（可能减慢活动性能），它通常是启动服务内的一个新线程。
Content Providers（内容提供者）
内容提供者提供应用程序之间的数据共享机制。数据共享可以在文件系统中，SQLite数据库，或任何其他应用程序可以访问持久性存储位置。一个内容提供程序被实施为内容提供程序的子类，它定义了它支持的数据格式，并提供了一组方法，以使其他应用程序能够查询或修改数据。但是，应用程序不直接调用这些方法，它利用内容解析器调用这些方法。内容解析器可以与每个内容提供者沟通。当共享数据时内容解析器与内容提供者共同管理IPC（进程间通信）。
Broadcast Receiver（广播接收器）
广播接收器负责系统广播的接收，并针对广播传输的信息进行响应。许多广播节目来源于系统，例如，一个广播宣布屏幕已经关闭，电池量低。应用程序也可以启动广播。在一个应用程序中，可以有任意数量的广播接收器，并且每个广播接收器被作为一个子类的广播接收器来实现。虽然广播接收器不显示用户界面，但他们可以创建一个状态栏通知，当广播事件发生时以提醒用户。更常见的是，一个广播接收器对于其他组件只是一个“网关”，并且工作量非常的小。
四大组件中的活动、服务和广播接收器由一个名为意图的异步消息激活。意图与单个组件在运行时相互组合，无论组件是否属于同一应用程序。一个意图可以创建一个意图对象，它定义的消息可以激活一个特定的组件或特定类型的组件。对于活动和服务，一个intent定义要执行的操作，可以指定行为的数据的URI。对于广播接收器，意图只定义广播的公告。其他的组件类型，内容提供器，则不意图激活。相反，当接收到内容解析器的请求时它被激活。[ 1 ]
5 Android应用程序的新特点
作为一个年轻的操作系统，一方面，安卓可以受益于其他操作系统的成熟技术。另一方面，安卓也可以改善其他操作系统中出现的缺陷。在开发者的未来，安卓拥有以下新特点：
一个应用程序所具有的权限有了明确的规定。在Android应用程序，这可以通过系统独立启动的所有组件都需要在一个名为AndroidManifest一个XML文件中声明。 Android清单做了一些用于声明的应用程序的组件，其中包括：
bull;确定用户权限的应用程序需要，如互联网接入。只识别应用程序所需要的权限，该应用程序具有执行操作的权限。
bull;声明由应用所需的最低API级别。
bull;声明应用程序所使用或所需的硬件和软件功能。
bull;声明应用程序需要被链接的API库。
资源是从源代码中分离的。在安卓系统中，所有非代码资源都被定义在XML文件中。对于包括在一个Android项目中的每一个资源，SDK构建工具定义一个唯一的ID，可以从应用程序代码或从XML文件中定义的其他资源的资源参考。提供的资源与源代码分开，可以方便地更新应用程序的各种特性，而不需要修改代码，并通过提供一组可供选择的资源，使开发人员能够优化应用程序的各种设备配置，如不同的语言和屏幕大小。
6一个音乐播放器
这里是一个简单的音乐播放器，Android的四个组件部分都已经在这个例子中被定义。musicmainactivity是活动类型的一个对象，它提供用户接口，并与所使用的一个BroadcastReceiver在后台播放音乐服务通信。musicplayerservice是延伸服务类型的对象，它主要用来在后台播放音乐，并通过广播返回状态给mnsicmainactivity。musicinfomanager是一个自定义的类，它包含了内容提供商所提供的系统从闪存卡获取的音乐信息。通过以上各组件的相互配合，可以实现在安卓平台上播放音乐的功能。如下图（图6-1）显示上述组件之间的交互模式。
图6-1
如图可见，在后台运行的Musicplayerservice通过广播返回所有播放状态到在前台运行的MusicMainActivity中（使用意图为载体）。一个BroadcastReceiver注册在MuxicMainActivity以接收MusicPlayerService的所有广播。接收到的广播将通过MusicMainActivity解决。根据广播内容，MusicMainActivity会做一些动作（显示用户的播放状态）。登录音乐播放器后，该MusicMainActivity将音乐文件的信息发送到MusicInfoManager，MusicInfoManager将激活一个由系统提供的ContentProvider，然后把音乐文件的列表返回到MusicMainActivity。
7结论
安卓系统作为一个完整、开放、自由的移动设备平台，凭借其强大的功能和良好的用户体验，迅速发展成为最受欢迎的移动操作系统。本文详细介绍了安卓应用框架和安卓系统的工作原理。最后，以安卓平台上的音乐播放器为例说明了该机制。
安卓智能手机的使用和为移动互联网支付的意愿
——从软件，硬件，设计和价值的角度谈谈
郭萧晨 信息管理系 国立台中科技大学 台湾
摘要
目的：本研究的研究目的是探讨影响安卓智能手机的采用和为移动互联网服务付费的意愿的因素。
设计/方法/方式：本研究基于理性行为理论（TRA），从软件的角度（接口方便和内容感知）、硬件（感知基础设施），设计（设计美学）和感知价值（情感价值、金钱价值、品质价值、社会价值）提出了一种框架。进行了一次网络调查，共收集了台湾安卓智能手机用户881个数据。采用偏最小二乘法对模型进行了验证。
结果表明：移动互联网用户和非移动互联网用户的意图的影响因素不同。令人惊讶的是，设计美学并不是对所有的群体有显著的效果。在有较高个人收入的人群中，男性用户更容易在智能手机上阅读电子书。
实用意义：这项研究有助于促进移动互联网用户和非移动互联网用户使用安卓智能手机和移动互联网服务付费的因素的理论认识。提出的框架可供移动互联网服务供应商和智能手机制造商设计产品和营销策略使用。
独创性/价值：本文的主要价值在于为用户和非用户对安卓智能手机的采用和移动互联网服务的订阅的观念提供了一个更好的理解。
关键词：智能手机，安卓，移动互联网，感知价值，电子书籍，理性行为理论，通信，移动技术，台湾
纸型研究论文
1引言
随着移动互联网服务的发展，越来越多的消费者采用智能手机作为其主要的通信设备。全球智能手机销售最终用户在2011年第三季度达到1亿1500万台，从2010年第三季度上升了百分之42（Gartner，2011），这些智能手机大多数基于Android、Symb
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资料编号：[147915]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
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