基于Android平台的3G气象软件.doc

1、目录密级： 学 士 学 位 论 文THESIS OF BACHELOR题 目：基于 Android 平台的 3G 气象软件目录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

2、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；智能手机平台目录AbstractWith the rapid pro

3、liferation 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 applied to the mobile phone terminal, the mobile phone to Internet a

4、ccess 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 warlords, 2008, Google introduced a smart phone called the Android open

5、 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 operating system, user interface and applications that need to work smart p

6、hones 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, multimedia support, and powerful browser. Therefore, for software p

7、rofessionals 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 to the 3G handsets based on Android meteorological software.Keywords：

8、android ；weather software；smartphone platform目录目 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 95.1 文件结构与用途 95.2 数据提供者 105.3 后台服务 165.3

9、.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 DetailForecastActivity 225.5 动态特效 23第六章 系统测试 25目录第七章 总结 29参考文献 30致 谢 31第一章 绪论第一章 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 Android 平台

10、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

11、去年同期相比，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。第一章 绪论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，

12、错失发展良机。据 Informa 预测，2012 年，安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

13、的终端产品中，确保用户体验持续改善。第一章 系统分析第二章 系统分析2.1 研究目标(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

14、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。第一章 系统分析第三章 系统开发环境及相关技术第三章 系统开发环境及相关技术3.1 Andr

15、oid 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 Eclipse。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

16、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(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 http:/ 站点下载SDK 后安装，下载 http:/ SDK1.5 后解压。第一步下载工序

17、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 第三章 系统开发环境及相关技术Tools，选中这两个点击 Finis

18、h，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，该值指向解压后的 Android SDK 目录下的 tools 文件夹。第三章 系统开发环境及相关技术第四章 程序设计第四章 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

19、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，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

20、_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_id integer 自动增加的主键widgetId integer 组件的 ID 号dayOfWeek text 周几第四章 程序设计low integer 最低温度hight integer 最高温度icon text 显示天气的图标condition text 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 数据类型 说明_id integer 存储 Widget 组件 idcity text 进行天气信

21、息查询的城市名updateMilis text 进行天气信息查询的频率，单位为分/次isConfigured text 是否设置postalCode text 城市标记forecastDate integer 预报日期condition text 当前天气情况tempF integer 最高温度tempC integer 最低温度humidity text 当前湿度icon text 天气图标windCondition text 风向风速情况lastUpdateTime integer 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，整个应用程序应划分为 4 个模块，分别是程序启

22、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。第四章 程序设计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所有对

23、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。第四章 程序设计第五章 程序开发第五章 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

24、码文件，源代码文件的名称以及说明如表 5.1 所示。表 5.1 ty-weather 工程的文件用途说明包 名 称 文 件 名 说 明com.ty.weather ConfigureActivity.java “设置页面”的 Activitycom.ty.weather DetailForecastActivity.java “详细页面”的 Activitycom.ty.weather ForecastProvider.java 天气预报相关数据提供者，操作数据库com.ty.weather ForecastService.java 后台进程内服务com.ty.weather Forecast

25、TimeService.java 后台时间服务com.ty.weather ForecastWidget.java 实现 AppWidget 组件,并启动服务com.ty.weather WebServiceHelper.java 网络数据获取模块第五章 程序开发com.ty.weather.util ForecastEntity.java 未来天气信息的类com.ty.weather.util ForecastUtil.java 天气信息工具类com.ty.weather.util WidgetEntity.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

26、、/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/values 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rotatecurrentweather.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

27、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）animtranslaterain05.xml画面转换位置移动动画效果（从上至下）cloudy.pngdots.pngnumber_7_tahoma.pngdrawableweather_sunny.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。co

28、nfigure.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气的布局layoutdetailitems.xml“详细显示”页面下边的显示未来天气的布局color.xml 保存颜色的 XML 文件valuesstrings.xml 保存字符串的 XML 的文件xml weatherwidget.xml AppWidget 的属性文件第五章 程序开发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

29、，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 detai

30、ls = new ArrayList(); /ForecastEntity对象private Integer id; /编号private Integer updateMilis; /更新频率private String 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p

31、rivate String icon; /天气图标private String windCondition; /风力风向private Long lastUpdateTime; /最后更新时间private Integer 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、 windCon

32、dition、 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 第五章 程序开发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privat

33、e 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。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

34、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p

35、rivate 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);public void onCreate(SQLiteDatabase db) /创建weather_widget 表public void onCreate(SQLiteDatabase db) /创建weather_widget 表db.execSQL(“CREATE TABLE “ + TAB

36、LE_WIDGET + “ (“ );/创建weather_forecast表db.execSQL(“CREATE TABLE “ + TABLE_FORECAST + “ (“ );/重写onUpgrade（）方法第五章 程序开发Overridepublic void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, 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。ContentProvi

37、der 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_URI = Uri.parse(“content:/“+ AUTHORITY + “/widgets“);public static final String FORECAST_END = “forecasts“;/指操作多条数据publ

38、ic 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 SQLiteQueryBuilder 的 query()方法。query（SQLiteDatabase db, String projectionIn, String selection, String selectionArgs, Strin

39、g 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 selectionArgs 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 SQ

40、L 语句当中的 having 部分String sortOrder 描述是怎么进行排序第五章 程序开发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) /getReadableDatabase()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。SQLiteD

41、atabase 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SQLiteQueryBuilder对象的工作。switch (uriMatcher.match(uri) case WIDGETS: qb.se

42、tTables(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 forecasts for given widget, sorted by date and/ importance/获得appWidgetIdString ap

43、pWidgetId = 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 = BaseColumns._ID + “ ASC“;break;case FORECASTS: qb.setTables(TABLE_FORECAST);break;第五章 程

44、序开发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,sortOrder, 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(Ur

45、i 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：/*getType（）函数用来返回指定URI 的MIME 数据类型* CONTENT_TYPE表示

46、URI是多条数据* CONTENT_ITEM_TYPE表示是单条数据*/Overridepublic String getType(Uri uri) / TODO Auto-generated method stubswitch (uriMatcher.match(uri) case WIDGETS:return WeatherWidgets.CONTENT_TYPE;case WIDGETS_ID:return WeatherWidgets.CONTENT_ITEM_TYPE;case WIDGETS_FORECASTS:return WeatherDetails.CONTENT_TYPE;

47、case FORECASTS:return WeatherDetails.CONTENT_TYPE;case FORECASTS_ID:return WeatherDetails.CONTENT_ITEM_TYPE;throw new IllegalStateException();/构造无匹配方式的uriMatcher第五章 程序开发private static final UriMatcher uriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);private static final int WIDGETS = 101;private sta

48、tic final int WIDGETS_ID = 102;private static final int WIDGETS_FORECASTS = 103;private static final int FORECASTS = 201;private static final int FORECASTS_ID = 202;/声明了uriMatcher 的匹配方式和返回代码static uriMatcher.addURI(AUTHORITY, “widgets“, WIDGETS);uriMatcher.addURI(AUTHORITY, “widgets/#“, WIDGETS_ID);

49、uriMatcher.addURI(AUTHORITY, “widgets/#/forecasts“, WIDGETS_FORECASTS);uriMatcher.addURI(AUTHORITY, “forecasts“, FORECASTS);uriMatcher.addURI(AUTHORITY, “forecasts/#“, FORECASTS_ID);5.3 后台服务后台服务是ty-weather工程的核心模块，在用户启动后持续在后台运行，直到用户停止服务。后台服务主要有三个功能，一是周期性的获取Google的天气数据并存储到SQLite，二是从SQLite读取出要显示的数据，三是定时更新“显示页面”的时间。5.3.1 获取天