基于安卓平台的手机助手设计与实现可行性研究报告.docx

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基于安卓平台的手机助手设计与实现可行性研究报告

基于安卓平台的手机助手设计与实现可行性研究报告

摘要

Android是智能手机最广泛的应用系统之一l、在如此大的市场环境下l、Android应用数不胜数l、但应用也增加了手机的负荷l、降低了手机的使用效率.针对此问题l、对用户遇到的实际问题进行了调查l、分析出用户们希望通过应用软件对手机进行管理l、从而提高手机性能.

通过对用户的需求调查l、针对用户所面临的问题l、设计并开发了一个手机助手软件系统.系统实现了屏蔽来电、软件管理、任务管理、手机杀毒等功能l、主要开发过程包括：

对该系统进行需求分析l、得到该系统的用例图及用例描述；对系统进行分析设计l、得到该系统的结构设计和功能模块设计；设计数据库l、得到数据库表；基于Java语言、Android开发技术实现系统l、编写了代码；对系统进行功能测试l、保证其功能的完善.

在系统开发完成后l、将本系统在小范围内的用户手机中进行了测试调查l、调查结果得出系统可以达到预期的效果l、用户们对系统的使用反响良好.总结用户们反馈回来的信息l、他们指出该系统可以帮助用户对手机的日常管理l、达到了系统在设计阶段时所针对的问题l、为用户提供了管理便利和安全保护.

第1章绪论

随着智能手机的普及l、手机软件成为了一个新的商业竞争市场l、每天都有大量的手机软件上架l、而用户的手机也是被各种应用软件所占据.当手机里的软件越来越多达到一定规模的时候l、用户们会发现他们每天都会在手机的使用上浪费大量的操作时间l、于是管理软件成为一个热点被人们所追求l、人们希望有一款软件可以帮助他们简化手机的使用l、从而提高手机性能.

1.1课题研究背景

智能手机（Smartphone）l、是指“像个人电脑一样l、具有独立的操作系统l、可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序l、通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充l、并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称”.

Android是一种以Linux为基础的开放源码操作系统l、其最大特色就是扩展性能强l、第三方软件支持多[1].Android操作系统最初由AndyRubin开发l、最初主要支持手机.2005年由Google收购注资l、并组建开放手机联盟开发改良l、逐渐扩展到平板电脑及其他领域上.Android的主要竞争对手是苹果公司的IOS以及RIM的BlackberryOS.2011年第一季度l、Android在全球的市场份额首次超过塞班系统l、跃居全球第一.2012年2月数据l、Android占据全球智能手机操作系统市场52.5%的份额l、中国市场占有率为68.4%[2].

在这个信息化的时代l、手机已成为继固定电话之后最为通俗的交流工具[3].在这个人与人关系愈加密切的时代l、手机成了生活中的必需品.伴随着手机的普及l、人们对手机的功能需求也越来越多l、手机不仅要能打电话l、还要成为娱乐设备l、上网冲浪设备等l、而随着手机中软件的增加l、其安全性、快捷性等性能就大打折扣l、这样的手机不再是人们想象中的微型电脑l、因此手机用户呼吁一款可以提高手机性能且能保护手机的应用软件l、所以手机管理软件应运而生.

1.2目的及意义

1.2.1目的

手机管理软件是应运市场的需要而产生的l、是手机用户们迫切需要的一款应用软件.它提出的目的是为了降低手机日常使用的复杂化和提高手机的安全性l、是为了能给手机用户带来手机日常权限管理功能的集中化、高效化和快捷化好处.

1.2.2意义

手机管理软件能使用户在使用手机的过程中减少繁琐的操作和提高手机的性能l、避免用户在使用手机时浪费不必要的时间；也可以帮助用户保护手机l、增加手机的安全性.总之l、它的意义在于使得手机的使用可以更加简单、更加安全和更易管理.

因此l、开发一个基于帮助管理手机的可视化系统是在必行.其系统总的设计思想是以组成界面的元素为对象l、用构件的形式加以描述l、组织并提供一个可视化的管理环境l、使用户能放心和快速的使用手机.

1.3Android发展现状

随着3G应用的普及和4G网络的推广l、用户会越来越需要更加个性化、优质化的服务l、用户希望能够随时、随地无缝利用3G和4G网络进行办公、网上交易、游戏娱乐、欣赏影视节目、收听和下载等.根据观察l、在近年来l、移动手机终端已经有了以下若干方面的新发展.

首先l、提供智能提醒服务l、手机能够与用户实现密切配合l、并监控用户的个性化设置（保持在本地或者云端）l、当重要时间点或关键事物需要用户注意时l、手机会向用户发出“提醒”服务l、服务包括日程提醒、交通状况、最佳行车路线、最佳泊位、优惠活动、实时新闻、体育赛事、天气情况、股市行情、好友活动、亲友生日等.

其次l、提供虚拟现实体验l、手机可以借助传感器、周边设备了解到您的身边环境l、并根据收集到的信息l、智能的为您提供有用的信息l、如可以在用户购物时l、提供相关的同类产品价格参考l、提醒用户附近的那个卖场更物美价廉；根据实际场景l、为用户及时提供正在操控的产品的使用方法提醒.

如今l、发挥物联网的优势l、借助无处不在的传感器l、可以感知并分享到周围世界的海量信息l、这些信息将在“云端”得到整合l、帮助用户及时、准确的获得气息信息、交通路况.另外借助物联网l、用户间已经可以方便、快速的分享资源l、协助和交互.如进行端到端的照片分享、书籍分享、音乐分享等.

最后l、更加智能、安全的设备l、随着智能手机的不断普及和更加智能l、手机软件的更新、升级将会变得越发简单l、并会为用户提供工具或信息l、让用户有能力和权力决策那些内容可以浏览、下载或分享.[4]在管理性能上也将更加出色l、能够十分有效的帮助用户进行获取到的内容的管理l、现在更是有了基于手机的金融活动l、如电子钱包、在线支付、在线贸易等.

1.4论文组织结构

第1章绪论l、介绍了课题研究的背景及意义l、对相关智能手机应用的现状进行了分析l、提出了要解决的问题.

第2章需求分析l、介绍了系统的开发和实施需求、软件需求、硬件需求等l、对系统的可行性进行了分析l、给出了系统的设计方向.

第3章概要设计l、根据上一章的需求内容进行系统分析l、设计系统框架图l、描述了系统开发采用的技术支持l、对系统的功能模块和数据库进行了设计.

第4章详细设计l、详细讲解功能模块的具体实现.

第5章测试l、通过测试展现出系统的优缺点l、检测错误并修改l、也为后续的系统更新做铺垫.

1.5本章小结

本章首先介绍了Android智能手机的发展历史l、由此提出了手机助手系统的必要性l、并对该系统的目的及意义做了分析l、最后阐述了Android系统在当下国内外的发展现状.本章主要是清晰指出本系统要针对的主要问题l、为后续的开发指明方向.

第2章需求分析

软件需求分析就是把软件计划期间建立的软件可行性分析求精和细化l、分析各种可能的解法l、并且分配给各个软件元素.需求分析是软件定义阶段中的最后一步l、是确定系统必须完成哪些工作l、也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求.[5]

需求分析的任务是确定对系统的综合要求l、分析系统的数据要求l、导出系统的逻辑模型l、修正系统的开发计划.软件需求分析过程所要做的工作是深入描述软件的功能和性能l、确定软件设计的限制和软件同其它系统元素的接口细节l、定义软件的其它有效性需求.[6]

2.1概述

本章采用软件工程方法对手机助手系统进行了需求分析l、包括系统目标、功能性需求、非功能性需求、数据需求.其中将着重介绍功能需求分析和非功能需求分析l、并画出功能需求所需的模块图.

2.2系统目标

2.2.1总体目标

计算机时代的到来l、为我们带来了很多的好处.它是人们的生活变得简单l、人们的工作效率得到了提高l、使人们的生活进入一个新的层次.随着社会经济和科学技术的发展l、手机得到了更加普遍的应用l、现在是信息化的时代l、各行各业都离不开手机l、随着计算机的前进脚步信息得到了全球化l、使得手机也跟着进入到了全球化时代.所以本系统的总体目标是为了提高人们的通讯生活质量l、为手机用户提供24小时的应用便利.

2.2.2具体目标

系统的具体开发目标是为了减少用户对于手机管理的时间l、实现用户对于程序管理的有效性和快捷性要求l、满足用户对于使用手机的一些日常操作功能.系统也将按照用户的使用习惯采用简洁的操作界面l、提高用户的可操作行.

2.3系统可行性分析

2.3.1社会可行性分析

目前l、基于Android的手机软件有非常广泛的市场空间l、源于使用Android系统的手机用户基数非常大.因为有谷歌、华为等多家大型国际公司的带头作用l、使得Android系统在智能手机领域内有很广阔的应用和发展前景l、Android系统已经成为现在移动领域研究的热点.

2.3.2技术可行性分析

由于Android开发是应用于当前主流编程语言Javal、并且Android开发具有开源性l、这不仅让开发者可以在统一开放平台进行程序开发l、而且还可以解决现今市场不同智能机之间因文件格式不同而造成的信息交流不便、程序内容无法移植等问题.

Android平台是由操作系统、中间件、界面和应用软件组成.是第一个要为移动终端创造的一款真正开放的完整的操作系统.[7]

2.3.3经济可行性分析

由于Android是开源软件l、具备开发周期短l、程序需求量大l、拥有大量的手机用户等特点l、可是给开发者提供良好的环境和市场.[8]

2.4业务流程

业务流程是为达到特定的价值目标而由不同的人分别共同完成的一系列活动.[9]活动之间不仅有严格的先后顺序限定l、而且活动的内容、方式、责任等也都必须有明确的安排和界定l、以使不同活动在不同岗位角色之间进行转手交接成为可能.活动与活动之间在时间和空间上的转移可以有较大的跨度.而狭义的业务流程l、则认为它仅仅是与客户价值的满足相联系的一系列活动.

为了更好地描述本系统的业务流程l、采用数据流图进行描述l、它是以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程l、可以清晰的表达出数据流经过的处理和走向.

以下是分别针对黑名单数据流和黑名单操作数据流的描述和数据流图：

当用户手机来电时l、截取手机获取的来电号码l、将来电号码数据流提交到后台数据库进行校对l、返回校对信息l、再根据校对信息使手机对来电号码进行判断是否屏蔽来电.黑名单查询数据流图如图2-1所示.

图2-1黑名单查询数据流图

对于黑名单操作l、接收用户对于黑名单的操作信息l、该信息可能为添加、修改或删除l、将操作信息传递到数据库对数据库信息进行修改.黑名单管理数据流图如图2-2所示.

图2-2黑名单管理数据流图

2.5功能需求

2.5.1功能需求调查

相应的功能需求调查有以下方面.

1）流量监测功能

随着手机功能的不断完善和3G网络的普及l、智能手机已经渐渐向网络化发展l、而人们也越来越依赖于用手机上网冲浪.在网络高度发达的今天l、人们可以随时随地的在网上冲浪l、但也带来了与之共存的缺点l、那就是流量的快速消耗问题l、用户喜欢流量的透明性l、那就是知道软件的流量消耗情况l、以直观的变现形式呈现给用户l、这样不仅可以方便用户提前限制不需要联网的程序l、也可以帮助用户更好的规划自己的流量使用情况.

2）程序锁功能

在日常生活中手机不可能做到“机不离身”l、可能会因一些原因而借给别人l、但是如果手机中还有着一些自己不想让别人看到而又不舍得删掉的东西l、那就会让用户很为难l、于是对于个人隐私的保密性也就被许多手机用户所提倡.他们希望可以限制某些程序的公开性l、来保护自己的秘密.

3）任务清理功能

在使用智能手机的过程中l、我们不可能每次都一个个的去后台关闭不想用的进程l、而大量的手机进程在后台运行又会影响手机的响应速度l、所以批量关闭后台运行程序也成为手机用户迫切需要的一项功能.

4）程序卸载功能

随着时间的推移l、我们会有越来越多的软件供我们使用l、所以在手机中也将会存储着越来越多的应用软件l、随着应用软件的更新换代l、过去的软件将不再被使用l、而这些软件闲置时还是会浪费一定量的存储空间.比起一个个的去查找并卸载软件l、批量卸载是必然使用的优质选择.

5）黑名单功能

在信息化高速发展的今天l、手机已经成为了人们必不可少的通信工具.但是手机给我们带来方便的同时l、也带来了一些让人烦恼的事情.比如经常会有陌生人打骚扰电话l、经常会在睡梦中被手机铃声惊醒l、甚至接到一些诈骗电话l、这些都是让人难以忍受的l、似乎一切都被手机控制了.所以人们需求自由的来电拒接功能.

6）病毒查杀功能

当手机网络普及的同时l、人们也发现了手机病毒的普及l、有些程序会盗取用户的隐私l、例如通讯录、短信等l、更严重的则是盗取用户的账号对用户造成财物上的损失l、所以手机用户们需要一款安全防护类的病毒查杀功能.

7）清理SD卡缓存功能

每当我们开启应用程序的同时l、都会在SD中留有缓存l、这是为了方便我们下次能够更快的启动程序l、但是残留的缓存多了也会对手机整体造成影响l、所以平时勤清理缓存会让我们的手机运行的更快.

8）归属地管理功能

在接打电话的过程中l、用户会存在着对于一个不清楚的号码是不是长途的疑问l、如果在接听和拨打电话时手机能够提示该号码的归属地l、那么用户将不会再因不知道号码是否是长途而烦忧.

2.5.2用户功能用例分析

用例分析是从用例模型到分析模型的过程l、是需求与设计之间的桥梁.用例分析把系统的行为分配给分析类l、让分析类交互完成系统的行为.

用例图是表示一组用例、参与者及相互间关系的图.一个用例是系统所执行的一组动作的规范l、而动作的执行将产生一个可观察的结果l、该结果对相关的参与者具有特殊用途或价值.用例图主要描述用例之间、用例与参与者之间的关系l、还有相关注解和约束.[10]

手机助手系统的用例图如图2-3所示.

图2-3手机助手系统用例图

针对图2-3用例图l、对其中的用例进行用例描述l、内容如表2-1~表2-5所示.

表2-1监测流量用例

用例

监测流量

启动者

用户

支持者

手机助手系统

主要流程

a1用户点击流量监测

a2用户点击流量显示按钮

a3用户再次点击流量显示按钮

b1系统响应进入流量监测界面

b2系统界面显示系统内应用的流量消耗列表

b3关闭系统内应用的流量消耗列表

替代流程

无流量消耗应用：

当系统内的应用没有联网功能时l、其流量消耗表示为-1.

系统规则

BR1：

流量显示按正常流量消耗和WIFI流量消耗两种.

BR2：

累积所有软件总流量消耗.

表2-2屏蔽黑名单用例描述

用例

屏蔽黑名单

启动者

用户

支持者

手机助手系统

主要流程

a1用户点击黑名单

a2用户点击黑名单列表中的号码

a3用户点击添加、修改或删除按钮

b1系统响应进入黑名单界面l、并弹出黑名单列表

b2系统弹出黑名单添加、修改和删除按钮

b3系统执行添加、修改或删除操作l、操作完成后显示黑名单列表

替代流程

1）无数据添加：

添加黑名单号码为空时l、提醒用户号码为空l、显示黑名单列表界面.

2）无数据删除：

当删除黑名单列表中的最后一个号码或黑名单列表为空时执行删除操作l、会弹出“该黑名单中无号码l、请添加”信息.

系统规则

BR：

添加的黑名单号码不能为空.

表2-3程序锁用例描述

用例

管理程序锁

启动者

用户

支持者

手机助手系统

主要流程

a1用户点击程序锁

a2设置程序锁密码

a3在程序列表中选中要锁定的程序

a4进入锁定的程序

a5输入密码

b1系统响应进入程序锁界面

b2系统显示密码

b3锁定改程序

b4弹出密码界面

b5密码正确l、进入程序；密码错误l、无法进入程序

替代流程

1）未设置密码：

未设置密码而要锁定程序时l、弹出密码为空信息l、程序锁服务无法开启.

2）错误密码：

输入错误密码无法进入程序l、弹出“密码错误”信息.

系统规则

BR1：

密码不能为空l、且要求为6位数字.

BR2：

密码唯一l、不可设置多个密码.

表2-4清理进程用例描述

用例

清理进程

启动者

用户

支持者

手机助手系统

主要流程

a1用户点击进程管理

a2选中需要清理的进程l、点击清理

b1系统响应进入清理进程界面l、弹出手机进程列表

b2清理选中的进程l、提示清理的内存信息l、清理完后显示进程列表

替代流程

清理系统进程：

清理系统进程时l、提示该进程为系统进程l、无法清理

系统规则

BR1：

不能清理系统进程.

表2-5卸载程序用例描述

用例

卸载程序

启动者

用户

支持者

手机助手系统

主要流程

a1用户点击程序管理

a2选中要卸载的程序

b1系统响应进入程序管理界面l、以列表形式显示手机内所有应用程序

b2弹出卸载界面l、提示是否卸载l、是则写在l、否则返回b1

系统规则

BR1：

不能卸载系统程序.

2.6非功能性需求

非功能性需求是指依据一些条件判断系统运作情形或其特性l、而不是针对系统特定行为的需求.包括安全性、可靠性、互操作性、健壮性、易使用性、可维护性、可移植性、可重用性、可扩充性.

下面分别介绍一下这些特性l、如表2-6.

表2-6非功能性需求

安全性

为防止把手机内的信息泄露给无关的用户l、必须采取某种安全保密措施l、这些措施的有效程序如何就称为系统的安全性或保密性

可靠性

元件、产品、系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性.可通过可靠度、失效率、平均无故障间隔等来评价产品的可靠性

互操作性

Interoperabilityl、是指不同的系统、网络、操作系统和应用程序一起工作并共享信息的能力

健壮性

健壮性又称鲁棒性l、是指软件对于规范要求以外的输入情况的处理能力.所谓健壮的系统就是指对于规范要求以外的输入能够判断出这个输入不符合规范要求l、并能有合理的处理方式

易使用性

易用性是可用性的一个重要方面l、指的是产品对用户来说意味着易于学习和使用、减轻记忆负担、使用的满意程度等

可维护性

就是在软件交付使用之后直至软件被淘汰的整个时期内为了改正错误或满足新的需求而修改软件的活动

可移植性

指与软件从某一环境转移到另一环境下的难易程度.为获得较高的可移植性l、在设计过程中常采用通用的程序设计语言和运行支撑环境

可重用性

在环境和功能发生变化后l、可通过局部修改和重组l、保持整体稳定性l、以适应新要求的软件

可扩充性

设计良好的代码允许更多的功能在必要时可以被插入到适当的位置中.这样做的目的的是为了应对未来可能需要进行的修改l、而造成代码被过度工程化地开发

因本手机助手系统涉及到权限问题l、所以应该需要满足安全性、可靠性；

考虑到Android手机软件的特性l、应需满足易使用性、可移植性、健壮性；

考虑到现今软件的可升级特性l、为了本系统更好的发展空间l、应需满足可维护性、可重用性、可扩充性.

2.7环境需求

1）PC配置：

操作系统要求Windows2007l、内存2G以上l、安装配备Java开发语言和eclipse开发工具及Android开发环境配置.

2）手机配置：

智能Android平台手机l、要求Android4.0以上版本.

3）数据库：

使用SQLite轻量级数据库.

2.8未来功能需求

随着手机网络的普及l、手机软件的未来发展趋势必然是网络化.所以本系统将来的需求会使用联网功能l、会提供热点搜索以及更换皮肤功能l、使本系统软件更加的个性化.

2.9本章小结

本章主要描述了什么是需求分析及需求分析需要完成的任务l、分析了手机助手系统的功能性需求和非功能性需求l、并介绍了系统的开发环境及系统的运行环境要求.同时对系统进行了可行性分析l、包括社会可行性、技术可行性、经济可行性.本章主要为了了解系统的基本需求l、为系统后期的开发奠定一个良好的基础.

第3章系统总体设计

概要设计的主要任务是把需求分析得到的系统扩展用例图转换为软件结构和数据结构.设计软件结构的具体任务是：

将一个复杂系统按功能进行模块划分、建立模块的层次结构及调用关系、确定模块间的接口及人机界面等.数据结构设计包括数据特征的描述、确定数据的结构特性、以及数据库的设计.概要设计建立的是目标系统的逻辑模型l、与计算机无关.

3.1概述

在需求分析阶段l、已经对本项目的需求做了详细描述并划分了层次.在本章l、会对项目进行具体的模块划分、模块的设计、数据库的设计、数据结构的设计等一系列工作.即对有关系统全局问题的设计l、也就是设计系统总的处理方案l、又称系统概要设计.这一过程l、是为了将需求分析阶段的功能实现l、提高系统的可靠性、安全性、实用性等.

3.2系统原则及方法

3.2.1原则

1）实用性原则

为了能为更多的用户提供帮助l、此次采用Android4.0进行开发l、以便能在更多的手机上能够使用本软件.为了方便用户的可操作性l、本软件将使用九宫格格式的功能界面l、会有简洁的界面、明确的功能划分和快速有效的响应速度l、以便用户的使用.

2）安全可靠性原则

由于本软件是属于手机管理类软件l、将会需要较多的手机管理权限l、为保证用户的隐私安全l、本软件将严格控制其安全性和保密性l、不会有任何针对手机用户的恶意行为l、不会泄露用户任何的隐私信息.

3）界面美观性和简单易学性原则

时间不管对于谁来说都是宝贵的l、用户不会愿意花大量时间去学习使用一款软件.而一款软件如果操作界面不友好l、让用户难以上手使用l、那就说明这款软件开发得不够成功l、从而失去大量的用户.所以本项目必须拥有良好的交互界面l、且能让用户安装之后可以快速的熟悉并使用.

4）稳定性原则

一款软件如果设计得不够好l、那么就有可能在运行的时候出现一些不可预料的错误从而造成软件崩溃.如果用户在使用的过程中软件突然崩溃了l、无疑会让用户感到非常不舒服l、有可能就把软件给卸载了l、这样也会流失掉很多用户.所以本软件将会在测试阶段严格认真的进行测试l、杜绝软件崩溃现象.

5）可扩展性与可维护性原则

为适应软件行业的快速发展l、软件应该具有良好的可扩展性和可维护性.系统设计尽可能模块化、组件化l、由于Android设备分辨率的各不相同l、使软件可灵活配置l、适应不同的Android终端设备.系统的可扩展性应包括能接纳已有的系统和在今后系统软硬件扩展时l、能有效地保护已有的资源建设.当用户的需求有所改变时l、可以对其快速的配置改变l、以应对用户的需求l、有一个较好的应用平台——Android设备l、能容易地安装和卸载.系统易于扩充升级l、既能满足当前业务的需求l、将来的需求改变和软件升级也被考虑在内.

3.2.2方法

“面向对象”是一种认识客观世界的世界观l、是从结构组织角度模拟客观世界的一种方法.[11]

对象：

是事物运行方式、处理方法和属性值的一种抽象表述[12].

类：

是一组具有相同数据结构和相同操作的对象的集合[13].

面向对象方法学的出发点和基本原则是尽可能模拟人类习惯的思维方式l、使开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界、解决问题的方法与过程.由于客观世界的问题都是由客观世界中的实体及实体相互间的关系构成的l、因此我们把客观世界中的实体抽象为对象（Object）.

面向对象方法的四个要点：

1）认为客观世界是由各种对象组成的l、任何事物都是对象l、复杂的对象可以由比较简单的对象以某种方式组合而成.

2）把所有对象都划分成各种对象类（简称为类Class）l、每个对象类都定义了一组数