android天气预报系统设计.docx

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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，让手机能通过移动网和互联网访问Web网站并处理各项业务。

Android系统是Google公司开发的一个开源手机操作系统，它包括了操作系统、用户界面和应用程序，即智能手机工作所需的全部软件。

Android的最大特点是它的开放性体系架构，不仅具有非常好的开发、调试环境，而且还具有各种可扩展的设施，包括丰富的图形组件、多媒体支持功能和强大的浏览器，而且已有许多比较成熟的应用案例。

　　本文提出了智能手机天气实况预报系统的一种设计实现方法，供开发者参考。

　　1Android应用程序设计原理

　　一个Android应用程序，通常由AcTIvity、IntentReceiver、Service、CONtentProvider四种功能组件构成。

但是，并不是每一个Android应用程序都需要用到这四种功能组件，而是只需上述四种功能组件的某些组合。

　　1.1Activity

　　Activity是最基本的Android应用程序组件。

大多数应用由多个屏幕组成，一个Activity通常则是一个单独的屏幕。

每一个Activity都被实现为一个独立的类，并且从Activity基类中继承而来。

Activity类将会显示由视图控件组成的用户接口，并对事件做出响应。

Android使用Intent这个特殊类，实现在屏幕与屏幕之间移动。

通过解析各种Intent，从一个屏幕导航到另一个屏幕是很简单的。

当向前导航时，Activity将会调用STartActivity（IntentmyIntent）方法，然后，系统会在所有安装的应用程序中所定义的IntentFilter中查找，找到最匹配myIntent的和Intent对应的Activity.新的Activity接收到myIntent的通知后，开始运行。

当startActivity方法被调用时将触发解析myIntent的动作。

这个机制具有两点优势：

一是能够重复利用从其他组件中以Intent形式产生的一个请求；二是Activity可以在任何时候被一个具有相同IntentFilter的新Activity取代。

　　1.2IntentReceiver

　　通过IntentReceiver实现的应用能够对一个外部的事件作出响应。

IntentReceiver在AndroidManifest.xml中注册，也可以在代码中使用Context.registerReceiver（）进行注册。

当一个IntentReceiver被触发时，应用不必对请求调用IntentReceiver，系统会在需要的时候启动应用。

各种应用还可以通过使用Context.

　　brOAdcastIntent（）将它们自己的IntentReceiver广播给其他应用程序。

　　1.3Service

　　Service是一段长生命周期的、没有用户界面的程序。

例如媒体播放器这个Activity会使用Context.startService（）来启动一个Service，从而可以在后台播放音乐。

同时，系统也将保持这个Service一直执行，直到Service运行结束。

系统可通过使用Context.bindService（）方法，连接到一个Service上（如果这个Service还没有运行将启动它）。

当连接到一个Service之后，还可以利用Service提供的接口与它通信。

就媒体播放器来说，还可以进行暂停、重播等操作。

　　1.4ContentProvider

　　Android应用程序能够将它们的数据保存到文件、SQL数据库，甚至是任何有效的设备中。

ContentProvider实现了应用数据与其他的应用程序的共享。

ContentProvider类实现一组标准的方法，能够让其他应用程序保存或读取此ContentProvider处理的各种类型数据。

在Android中，默认使用SQLite作为系统数据库，但使用方法略有不同。

Android中每一个应用程序都运行在各自的进程中，当访问其他应用程序的数据时，需要在不同的虚拟机之间传递数据，这样操作起来会有些困难（正常情况下，不能读取其他应用程序的数据库文件）。

ContentProvider正是解决不同的应用包共享数据的工具。

　　2天气实况预报系统的具体实现

　　基于Android平台的智能手机访问服务器的主要技术是数据交互方法。

基于Android操作系统的天气实况预报系统设计的核心是通过调用通信协议SOAP（SimpleObjectAccessProtocol）的接口，从WebService提供商中提取天气预报的数据信息，为客户端服务。

其基本功能是当用户运行天气预报系统程序时，在手机屏幕上显示出中国的城市名称，用户单击任意一个城市名，可获得该城市的天气实况预报信息。

用户也可以输入城市名称，点击查询获得天气预报信息。

CitiesWeather-Forecast工程目录结构及其源代码文件如图1所示。

　　2.1Android平台的用户界面实现

　　Android提供的可变化的用户界面（UI）开发模块是基于XML文件的。

这些XML文件放在工程/res/layout下面。

这个目录可包含所有应用程序所需的非码部分，比如图片、字符串、xml文件。

当要使用到这些资源时，在代码目录中打开R.java文件即可。

在XML文件里编辑界面的代码，实现起来不仅方便，使用时也会更加灵活。

　　在Android程序设计中要用到一些基本的AndroidUI元素，通过使用Views、ViewGroups和layouts可为Activity创建功能性的、富有直观力的UI.通常是使用AndroidSDK中提供的一些控件，进行布局、扩展和定制这些控件，并使用ViewGroups去组合Views，创建由相互作用的子控件组成的原子的、重复利用的UI元素。

也可以创建自己的Views，来实现显示数据和与用户交互的新途径；或使用一些继承自ViewGroup的Layout管理器来组织AndroidUI中的单个元素到屏幕上。

　　在一个Android应用中，用户界面由View和ViewGroup对象构建。

View与ViewGroup有很多种类，而它们都是View类的子类。

View对象是Android平台中用户界面的基本单元。

View类是widgets（工具）类的父类，它们提供了诸如文本输入框和按钮之类的UI对象的完整实现。

ViewGroup类是Layouts（布局）类的父类，它们提供了诸如流式布局、表格布局以及相对布局之类的布局架构。

　　View对象是一个数据体，它的属性存储了用于屏幕上一块矩形区域的布局参数及内容。

并负责它所辖的这个矩形区域之中所有测量、布局、焦点转换、卷动以及按键/触摸手势的处理。

作为一个用户界面对象，View同时也担任着用户交互关键点以及交互事件接受者的角色。

天气实况预报系统程序功能比较单一，其UI也相对比较简单，只要有一个输入框、一个查询按钮以及一个显示所有中国城市信息的列表即可。

为了建立Android平台的用户界面，首先要在PackageExplorer窗口中展开Layout后新建。

xml文件，用来对窗口界面进行布局，主要有系统运行的主配置文件main.xml和result.xml.

　　Layout是一类特殊的ViewGroup控件，它们本身没有任何可显示内容，存在的惟一原因就是其中的内部结构，能够更好地摆放它的子控件。

比如Linearlayout，可将子控件按水平或垂直方向按顺序排列下去；Tablelayout，可以将子控件按照表格的形式，一枚枚放置好；Relativelayout更灵活，可以设定各个控件之间的对齐和排列关系，适合定制复杂的界面。

有了Layout的存在，控件和控件之间不再是割裂地存在，而是更有机地结合在一起，设定起来也更为方便。

在本实例的main.xml文件中主要是添加一些界面的布局设置，例如如下代码：

　　android:

orientation=“horizontal”

　　android:

layout_width=“fill_parent”

　　android:

layout_height=“wrap_content”

　　>

　　android:

layout_width=“wrap_content”

　　android:

layout_height=“wrap_content”

　　android:

text=“@string/cityText”/>

　　android:

layout_width=“wrap_content”

　　android:

layout_height=“wrap_content”

　　android:

text=“@string/searchBtn”/>

　　上述代码生成了一个Linearlayout，定义了一个EditText和Button，并且设置了相关的参数。

在Android中，控件最重要的大小属性是width/height，开发者可以指明控件的大小，控件的宽、高以及在屏幕中的显示位置等，可以设定成为fill_parent和wrap_content.另外，还可以设置相应的文本信息，并可通过android:

text=“@string/cityText”/>进行引用（string文件存放在工程的res/values中）。

按照这种方法，还可以依据需要定义相应的布局控件，譬如定义用来呈现天气实况信息的UI等。

　　2.2创建中国城市列表数据

　　根据天气预报系统功能需求分析，系统启动后，应在主界面上呈现出中国国内所有城市的列表数据，因此需要创建中国城市列表数据，包括获取、解析城市列表数据，并在用户界面上呈现出来。

为此，需要解决的问题是手机终端从Web服务器获取了所有类型的数据之后，将这些数据进一步交给Android手机终端View组件［4］，在手机界面上显示给用户。

　　⑴获取城市列表数据

　　Android没有提供WebService的组件库，但可以通过修改在PC或J2ME上使用的开源WebServiceJava库作为AndroidWebServic库使用。

kSOAP2（）是一个在智能手机上的SOAPWebService客户端包，可用于资源受限制的Java环境如Applets或J2ME应用程序。

在GoogleCode上有一个项目ksoap2-android（平台上实现轻量级的SOAP库，即使用ksoap2-android的API来调用远端WebService的服务。

　　因此需要在CitiesWeatherForecast.java的onCreate（）中进行数据获取的初始化工作。

通过定义一个方法publicListgetAllCitiesNAMEs（）可获得中国城市名称列表。

也就是说，采用它提供的获得全球各个国家城市的方法GetCitiesByCountry，通过上的WebService可提供天气预报服务。

譬如，通过Constant.java中的publicclassConstant{}，设置SOAPAction要调用的方法名、命名空间以及WebServiceURL值，其源代码为：

　　publicstaticfinalStringSOAP_ACTION=

　　“http:

//www.webserviceX.NET/GetCitiesByCountry”;

　　publicstaticfinalStringMETHOD_NAME=

　　“GetCitiesByCountry”;

　　publicstaticfinalStringSOAP_ACTION2=

　　“http:

//www.webserviceX.NET/GetWeather”;

　　publicstaticfinalStringMETHOD_NAME2=“GetWeather”;

　　publicstaticfinalStringNAMESPACE=

　　“http:

//www.webserviceX.NET”;

　　publicstaticfinalStringURL=

　　然后在WebServiceCaller.java中实例化一个SoapSerializationEnvelope对象，设置SoapObject的命名空间、方法名、参数等；并通过实例化一个AndroidHttpTransport对象来调用WebService，并获得xml字符串数据，其代码段如下：

　　AndroidHttpTransportandroidHttpTransport=

　　newAndroidHttpTransport（Constant.URL）；

　　try{

　　androidHttpTransport.call（soapAction，envelope）；

　　Objectresult=envelope.getResponse（）；

　　xmlStr=result.toString（）；

　　}catch（Exceptione）{

　　e.printStackTrace（）；

　　}

　　⑵解析数据列表

　　Android操作系统对xml字符串数据的操作功能很强，提供了dom、sax以及xmlpul3种方式。

AndroidSDK提供了android.sax包以方便SAXHandler的开发，可用来解析xml结果字符串。

在本设计实例的CitiesWeatherForecast.java文件中，解析xml数据时，先通过RootElementroot=newRootElement（“NewDataSet”）获得xml数据的根节点；然后再寻找其子节点直到找到City子节点，并设置一个监听器setEndTextElementListener（）来获得City子节点的值；最后使用org.xml.sax的SAXParser来解析xml数据，把数据存入List并返回：

　　SAXParserFactoryfactory=SAXParserFactory.newInstance（）；

　　SAXParserparser=factory.newSAXParser（）；

　　XMLReaderxmlreader=parser.getXMLReader（）；

　　xmlreader.setContentHandler（root.getContentHandler（））；

　　InputSourceis=newInputSource

　　（newStringBufferInputStream（xmlStr））；

　　xmlreader.parse（is）；

　　⑶在UI上呈现城市列表数据

　　当获得List类型的数据之后，就可以把它绑定到main.xml定义的ListView组件上，然后使用ListActivity呈现列表数据。

在CitiesWeatherForecast.java中的代码段为：

　　ListcityList=getAllCitiesNames（）；

　　setListAdapter（newArrayAdapter（this，

　　android.R.layout.simple_list_item_1，cityList））；

　　即使用方法setListAdapter（）把一个ListActivity填充进去。

　　2.3城市天气实况预报系统的调试

　　城市天气实况预报系统的测试结果如下。

在Eclipse的PackageExplorer窗口中用鼠标右键选择CitiesWeatherForecast工程名，在弹出的窗口中选择“RunAs”→“AndroidApplication”安装该应用程序到Android模拟器并启动它。

然后单击所要查询的城市名称列表项，稍等片刻便会显示出该城市的天气实况信息。

也可以在文本框中直接输入所要查询的城市名称，单击“Search”同样会获得相应城市的天气预报信息。

　　3结束语

　　Android平台具有极大的开放性和兼容性，并且本身大量使用了开源代码库，深为开发人员所喜爱。

Android智能手机应用程序的开发涉及了它的整个体系结构，是一项非常复杂的工程。

本文在介绍基于Android平台的应用程序设计原理的基础上，提出了Android用户界面设计、获取并解析城市列表数据的一种方法，给出了在用户界面上呈现数据的原理与设计过程，最后通过模拟器进行了应用程序的调试。

当然，基于Android平台的开发技术还需要进一步完善，需要在日后的工作中不断探索、研究，以建立实用的城市天气实况预报系统。