1、四川师范大学本科毕业论文基于安卓的手机助手设计与实现学生姓名 张月亮院系名称 应用技术学院专业名称 计算机科学与技术班 级 2012 级 08 班学 号 2012370831指导教师 魏哲完成时间 2016 年 4 月 22 日手机助手的设计和实现学生：张月亮 指导教师：魏哲摘 要：本系统是管理手机中的各种应用，防止恶意扣费，上网流量的超出，隐私泄露的泄漏，手机助手系统的开发过程的主要系统功能：手机防盗功能、手机的通讯卫士、管理软件系统、管理手机进程、软件杀毒系统、优化软件系统、高级工具、设置中心的主要功能模块。整体项目开发的过程进行了分析，手机系统进行需求分析，得出手机系统的用例试图和用例描
2、述；针对手机系统进行初步的分析设计，得出手机系统的结构设计和功能模块设计，对数据库设计，数据库表的设计；关键字：ANDROID ；APP；手机助手,MVC 框架,数据库Design and implementation of mobile phone assistantStudent：Zhangyueliang Supervisor：WeizheThe system is aimed at those malicious applications and thorough describes the development process of mobile security guards,
3、including mobile security, communications guards, software management, process management, mobile Antivirus, system optimization, advanced tools, set up centers and other functional modules. The whole project using MVC framework, is a comprehensive application of Android knowledge, Techniques used i
4、ncluding activity, service, broadcast, content provider, Notification, Database, custom title, custom controls, widget, AIDL process communication and so on. This project is carried out by XML file layout on the page, background using java code to implement business logic processes and complete page
5、 demand. The system uses Android as the development platform, using ADT (Android Development Tools) as the development environment. Background using SQLite,database for data storage and transmission, and in this way it can implement data sharing and business logic of the mobile security guards.Key w
6、ords: Mobile security guards, Android Development Platform, MVC framework, databa4目 录目 录 .4一 、 绪 论 2（ 一 ） 软 件 开 发 背 景 2（ 二 ） 系 统 开 发 环 境 2二 、 开 发 环 境 介 绍 .3（ 一 ） ANDROID 开 发 环 境 介 绍 3（ 二 ） ANDROID特 性 3（ 三 ） ECLIPSE介 绍 3（ 四 ） JAVA语 言 介 绍 3（ 五 ） SQLITE数 据 库 介 绍 4三 、 需 求 分 析 5（ 一 ） 功 能 需 求 分 析 .5（二） 本章
7、小结 .6四、 系统总体设计 .7（一）系统目标 7（二）系统结构框架 7（四）数据库设计 .12五、 系统详细设计与实现 17（一）系统的具体功能模块设计及界面 .17（ 三 ） 主 界 面 的 设 计 与 实 现 17（ 四 ） 通 信 卫 士 的 设 计 与 实 现 22（ 五 ） 软 件 管 理 的 设 计 与 实 现 25（ 六 ） 进 程 管 理 的 设 计 与 实 现 27（ 七 ） 流 量 统 计 的 设 计 与 实 现 29（ 八 ） 手 机 杀 毒 的 设 计 与 实 现 29（ 九 ） 高 级 设 置 的 设 计 与 实 现 31（ 十 ） 缓 存 清 理 的 设 计 与
8、 实 现 33六 、 软 件 测 试 .35致 谢 36参 考 文 献 372一 、 绪 论（ 一 ） 软 件 开 发 背 景手机助手软件能帮助用户对手机中的应用系统软件进行日常管理操作，管理手机的系统功能，减少手机的繁琐工作，能够保护手机，保护手机用户的隐私安全，维护手机的日常运行，手机权限，提高手机性能，手机助手主要包括手机的防盗功能、手机的杀毒软件、管理软件系统、管理手机进程、通讯卫士是手机助手的主要系统功能。使用手机助手来管理手机的软件，对手机进行杀毒、防盗、拦截骚扰电话和垃圾短信、清理手机的缓存，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。 3（ 二 ） 系 统 开 发 环
9、 境操作系统：Microsoft Windows 7 Ultimate开发平台：Android开发环境：Android Development Tools开发语言：Java数 据 库：Sqlite3二 、 开 发 环 境 介 绍（ 一 ） Android 开 发 环 境 介 绍Android 功能比较丰富，因此很容易与桌面操作系统混淆。Android 构建在Linux 内核的基础上，是一个分层的环境，其操作系统的内核与图形用户界面技术是分开的，它非常适合手机应用开发者设计及研究的手机平台。此手机助手软件的设计就是基于 Android 的，我选择它作为我设计的操作平台不仅是因为它拥有着可观的市场
10、前景，能够能容易的被理解。（ 二 ） Android 特 性Android SDK2.2 的主要特性： 可重用和可替换组件的程序应用框架 。 针对移动设备优化过的 Dalvik 虚拟机 。 集成了基于开源 Webkit 引擎的网页浏览器 SQLite 结构化的数据存储数据库 支持常规的音频视频多媒体格式，如MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG、GIF GSM 电话(硬件决定) 蓝牙、GPRS-EDGE、3G 和 Wifi 无线网络 。（ 三 ） Eclipse 介 绍Eclipse 是 一 个 开 放 源 代 码 的 软 件 开 发 项 目 ， 专 注 于 为 高 度
11、 集 成 的 工 具 开 发提 供 一 个 全 功 能 的 、 具 有 商 业 品 质 的 工 业 平 台 。 Eclipse 是 著 名 的 跨 平 台 的 自由 集 成 开 发 环 境 （ IDE） 。 最 初 主 要 用 来 Java 语 言 开 发 ， 但 是 目 前 亦 有 人 通 过插 件 使 其 作 为 C+、 Python、 PHP 等 其 他 语 言 的 开 发 工 具 。 Eclipse 的 本 身 只是 一 个 框 架 平 台 ， 但 是 众 多 插 件 的 支 持 ， 使 得 Eclipse 拥 有 较 佳 的 灵 活 性 。 5（ 四 ） Java 语 言 介 绍Ja
12、va 是定义位于网络计算的计算机语言，它几乎所有的特点也是围绕着这一中心展开的并为之服务的，这些特点使得 Java 语言特别适用于开发网络上的应用程序；另外，作为一种面世较晚的语言，Java 也集中体现和充分利用了若于当代软件技术新成果，如面向对象、多线程等，这些也都在它的特点中有所反映。44（ 五 ） SQLite 数 据 库 介 绍作为一个开源的嵌入式数据库产品，SQLite 具有系统开销小，检索效率高的特性，嵌入式数据库无须独立运行的数据库引擎，它是由程序直接调用相应的API 去实现对数据的存取操作 9。更直白的讲，嵌入式数据库是一种具备了基本数据库特性的数据文件。数据库设计是建立数据库
13、及应用系统的技术，是系统开发和建设中的核心技术，如果一个数据库的设计没有计划而全凭直觉，那最后设计出来的数据库很可能不能满足用户的要求。另外数据库设计不周详而导致的恶果是数据库中有大量冗余数据，不仅会产生数据异常，还会占用不必要的磁盘空间。它的特点包括：1）零配置，即不需要设置和管理；2）实现了绝大部分的 SQL92 标准；3）API 简单、易用；4）自包含：没有外部依赖性；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，分析了手机助手系统的功能性需求和非功能性需求，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，包括社会可行性、技术可行性、经济可行性。本章主要为
14、了了解系统的基本需求，为系统后期的开发奠定一个良好的基础。5三 、 需 求 分 析（ 一 ） 功 能 需 求 分 析 本项目应该实现以下功能： 1. 手机防盗 手机防盗是手机助手的功能模块，主要是保护用户的安全隐私，用户根据自定义协议发送手机中 SIM 卡的信息给安全号码，获取手机的位置信息。可以远程通过短信息指令给手机进行加密，远程控制手机锁定屏幕，格式化手机内存，控制恢复出厂设置，发出报警铃声。2. 通信卫士 系统软件可以进行黑名单管理，电话拦截，短信拦截、短信备份，短信还原等功能。保护手机的数据信息和通讯号码的安全。3. 软件管理 针对软件的启动程序、卸载程序、分享程序、可以显示软件的详
15、细信息。手机系统将会以列表的形式将系统中的程序全部显示出来。4. 进程管理 显示手机当前系统运行的进程信息，显示手机进程数量，手机系统内存信息，可以对手机进行一键清理，或者是对其单独运行软件系统进行清理，通过桌面小窗口进行随时展现手机用户当前的手机内存状态。用户可以选择需不需要的进程进行一键清理，释放手机系统资源，可以将清理模式设置为自动清理，系统会在用户锁屏时自动清理所有后台进程。 10 5. 流量统计主要是统计手机用户的手机软件使用流量的情况和总流量，并将统计各个手机软件应用的详细使用流量情况的列表，提供用户查看，避免流量套餐超出的原因导致手机出现扣费的。6. 手机杀毒 现在手机病毒主要造
16、成用户隐私信息泄露的安全、以及涉及用户财产安全的重要原因。手机杀毒软件是手机助手软件的最核心功能。手机助手软件的手机杀毒功能能对手机进行全面搜索和杀毒，找出可疑程序软件或者文件，并对其进行清理。 7. 系统加速 由于手机的系统存储空间有限，长时间运行会有大量的缓存数据和信息存储在手机当中，造成手机卡机或卡屏。通过系统加速功能，可以对缓存数据进行一6键清理，提高手机运行速度和性能。 8. 高级工具 主要包括了手机系统功能的 IP 拨号、号码归属地查询信息、手机短信的备份、手机短信还原、常用号码的查询工具，可满足不同用户的不同需求。 9. 设置中心 主要功能：自动更新设置进行自定义选择是否开启功能
17、、自动 IP 地址拨号是否自动开启功能、自动开启归属地服务是否开启功能、更改来电归属地显示的风格和更改来电归属地的显示位置进行设置、是否开启黑名单服务和程序锁服务的设置功能。（二） 本章小结本章简单介绍了系统项目开发的主要功能，系统项目的的功能分析，系统项目主要实现的几个功能模块、开发模式的功能简介,软件的基础模块的设计要求。功能模块的详细设计和代码的编写，使开发的源代码的组织比较有序，而不会那么的乱。同时对不同的模块设计完成后的要求，根据每个设计完成的模块，进行总体框架结合。详细的介绍每个模块的功能，并且熟悉每个模块的需求和布局设计。7四、 系统总体设计（一）系统目标主要是针对手机助手在主界
18、面的操作实现的功能：手机防盗功能、通信信息卫士、软件是管理、进程的管理、流量统计、手机的杀毒、手机系统优化、高级工具的设置、手机设置中心等模块组成界面的实现。设计手机助手还有以下目标：1灵活美观的人机交互界面。 2操作简便，简单易学。 3系统运行稳定，安全可靠。 （二）系统结构框架1.手机助手的系统功能主要界面结构图如图 1 所示。图 1 系统功能结构图2. 手机防盗设置流程手机防盗是手机助手软件的功能模块，主要是保护用户的安全隐私，根据用户自定义协议发送手机中信息给安全号码，获取手机的位置信息。通过远程控制短信息指令给手机进行加密，控制手机锁定屏幕，格式化手机内存，控制恢复出厂设置，发出报警
19、铃声。手机的防盗设置流程图如图 2 所示：8手机防盗界面设置密码手机防盗设置向导点击绑定S I M 卡打开防盗保护手机防盗设置完成绑定设置安全号码不绑定重新返回图 2 手机防盗设置流程图3. 远程指令控制流程主要是判断手机是否开启开启了防盗功能，是否获取了短信息的内容，如果获取了短信就会发送地址给安全手机，或者获取最后的地址信息给安全手机号，开启手机报警铃声。 6对手机设计密码锁屏，格式化手机内存。保护手机安全。9创建 S m s R e c e i v e r 类继承 B r o a d c a s t R e c e i v e r覆写 o n R e c e i v e r ( )方法判
20、断手机防盗是否开启获取到所有短信的内容获取地址发送给安全号码清除手机的数据让手机播放报警音乐获取到最后的 G P S信息发给安全号码如果短信内容为 # * l o c a t i o n * #如果短信内容为 # * g e t g p s * #如果短信内容为 # * a l a r m * #如果短信内容为 # * w i p e d a t a * #是是是是是否否否图 3 远程指令控制流程图4.手机杀毒流程现在手机病毒主要造成用户隐私信息泄露、以及涉及用户财产安全的重要原因。首先会对手机所有应用软件进行扫描，手机助手软件的手机杀毒功能能对手机进行全面搜索和杀毒，发现可疑文件，可疑程序软
21、件，并对其进行清理或者删除。其原理是扫描手机中应用的签名信息，然后与病毒库相比较，若发现病毒则提示用户进行清理。 10手机杀毒界面创建子线程通过 P a c k a g e M a n a g e r遍历应用程序扫描程序病毒 弹出 删除程序的界面程序签名与数据库比对是否图 4 手机杀毒流程图5.设置中心模块业务流程图自动更新设置进行自定义选择是否开启功能、自动 IP 地址拨号是否自动开启功能、自动开启归属地服务是否开启功能、更改来电归属地显示的风格和更改来电归属地的显示位置进行设置、是否开启黑名单服务和程序锁服务的设置功能。比如在接打电话的过程中，用户会存在着对于一个不清楚的号码是不是长途的疑
22、问，如果在接听和拨打电话时手机能够提示该号码的归属地，那么用户将不会再因不知道号码是否是长途而烦忧。11设置中心自动更新设置来电归属地显示设置黑名单拦截设置程序锁设置归属地显示风格 归属地显示位置图 5 设置中心业务流程图6.软件管理模块业务流程图针对软件的启动程序、卸载程序、分享程序、可以显示软件的详细信息。系统将会以列表的形式将系统中的程序全部显示出来。用户的软件点击分享应用程序卸载应用程序启动应用程序应用程序a c t i v i t y卸载 a c t i v i t y生成短信a c t i v i t y打开 打开 打开图 6 软件管理业务流程图127.黑名单业务流程图黑名单管理模
23、块，分别为添加用户黑名单、修改黑名单信息和删除黑名单信息模块。用户可以查看黑名单是否是存在，在手机被来电或短信呼叫时，系统将查询黑名单并自动判断屏蔽被添加为黑名单的号码。比如经常会有陌生人打骚扰电话，经常会在睡梦中被手机铃声惊醒，甚至接到一些诈骗电话，这些都是让人难以忍受的，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。如图 7 所示。建立一个黑名单数据库添加黑名单输入电话号码选择拦截模式删除黑名单电话号码修改拦截模式黑名单电话号码查看黑名单是否存在黑名单电话号码号码不存在删除失败黑名单拦截模式变化图 7 黑名单业务流程图（四）数据库设计1. 数据信息要求：黑名单号码信息（用户姓名名
24、称、电话号码信息、电话号码和短信拦截模式）号码归属地信息（号码所属城市名称、号码的类型信息、号码所属城市区号）常用服务电话号码（电话号码 ID、电话号码信息、常用号码的名称）病毒信息（病毒的描述、数字签名、病毒的 ID、病毒是类型、应用程序包名。）132.数据库的是实现主要包括的内容：黑名单号码信息、号码归属地相关信息、常用号码信息、病毒信息，通过执行代码和控制编写数据库的增、删、改、查和添加数据并查询出结果，对手机杀毒模块的数据库的进行测试结果。3. 数据测试与软件运行要求：数据库结构、载入数据、进行测试、试运行的过程、软件的稳定性和软件后期的维护 1。1、 实体 E-R图通过对实际软件的系
25、统需求分析出四个模块：黑名单信息、号码归属地信息情况、常用电话号码信息、手机病毒等。1) 黑名单信息的属性设置包括：姓名、电话号码、拦截模式进行相关数据的设置属性流程图，如 E-R 模型如图 6 所示。图 6 黑名单 E-R 图2) 系统会在下载手机号码归属地资源后，系统将收集手机在进行通讯过程中收到或是拨出的号码，并将收集到的号码与归属地资源进行比对，从而在界面上显示出手机号归属地。其 E-R 模型如图 7 所示。14图 7 号码归属地 E-R 图3) 系统将会收集手机的通讯录和常用通讯过程中号码的信息，系统会调用数据库设计，常用号码 ID，电话号码的相关信息，常用号码的 E-R 模型如图
26、8 所示图 8 常用号码 E-R 图4) 病毒数据库的信息包含的属性，病毒的描述、数字签名、病毒的 ID,病毒是类型和应用程序包名。首先会对手机所有应用软件进行扫描，手机助手软件的手机杀毒功能能对手机进行全面搜索和杀毒，发现可疑文件，可疑程序软件，并对其进行清理或者删除。其原理是扫描手机中应用的签名信息，然后与病毒库相比较，若发现病毒则提示用户进行清理。其 E-R 模型如图 9 所示。15图 9 手机病毒 E-R 图5) 软件信息管理的设计，属性，具体有软件的图标、系统软件的信息、软件系统名称、用户软件名称、系统软件和软件包名称等。其 E-R 模型如图 10 所示。软件信息软件图标 软件名称
27、软件包名系统软件用户软件图 10 软件信息图 E-R 图2、 数据表设计项目系统采用 SQLite 数据库存储数据，把实体、实体属性及实体间的关系用图表显示。具体如表 1 所示 2：16表 1 黑名单信息表(blacknumber)列名 数据类型 是否允许空 约束条件id int(2) NOT NULL PRIMARY KEYphone varchar(20) NOT NULLmode varchar(2) NOT NULL FOREIGN KEY黑名单信息表中的字段：id(用户编号)为主键；phone(电话号码)；mode(拦截模式)。 表 2 号码归属地信息表(address_db)列名
28、数据类型 是否允许空 约束条件id int(2) NOT NULL PRIMARY KEYcity varchar(20) NOT NULLcardtype varchar(20) NOT NULLarea varchar(10) NOT NULL号码归属地信息表字段：id 为主键；city(所属城市)；cardtype(号码类型)；area(地区)。表 3 常用号码信息表(commonnum)列名 数据类型 是否允许空 约束条件id int(2) NOT NULL PRIMARY KEYnumber varchar(20) NOT NULLname varchar(20) NOT NULL常
29、用号码信息表中的字段：id(号码编号)为主键；number(电话)；name(服务器名字)。表 4 程序锁信息表(applock)列名 数据类型 是否允许空 约束条件id int(2) NOT NULL PRIMARY KEYpackname varchar(20) NOT NULL UNIQUE程序锁信息表中的字段：id(编号)为主键；package(应用程序的包名)。 表 5 手机病毒信息表(antivirus)列名 数据类型 是否允许空 约束条件id int(2) NOT NULL PRIMARY KEYmd5 varchar(30) NOT NULLtype varchar(2) NO
30、T NULLname varchar(30) NOT NULL17desc varchar(30) NOT NULL手机病毒信息表中的字段：id(病毒编号)为主键；md5(应用程序签名)；type(病毒类型)；name(病毒名称)；desc(描述)。本章小节本章首先介绍了数据库详细设计的基本概念，然后对系统开发使用的数据库进行了介绍，最后详细描述了各个功能模块的功能原理及解决方案。对系统设计的不断完善和解决方案。五、 系统详细设计与实现（一）系统的具体功能模块设计及界面手机助手是管理手机中所有的软件，针对手机是软件的修改和操作，每块操作模块都是独立性的，每个模块只涉及软件要求的具体子功能在软件
31、系统中，和软件系统中其他功能模块是无关联的。（ 二 ） 概 要 设 计 系统项目的结构设计就是要开发一个手机助手的软件系统，它属于一个系统级别的软件，用户通过对黑名单进行电话及短信号码的设置，判断是否是黑名单的信息进行拦截，还可以进行手机软件的杀毒、系统软件的优化、管理手机软件、管理手机进程、程序锁等功能。该软件可以对手机中的所有软件进行基本的管理，其系统总体结构图如图 1 所示。 218图 1 手机助手系统结构图（ 三 ） 主 界 面 的 设 计 与 实 现 主界面是用户进入手机助手后看到的第一个界面，系统展示了软件的各种功能，相当于软件的菜单。在操作过程中，用户使用手机助手主界面为中心，使
32、用手机助手的各种功能。手机助手主界面如图 2 所示。 719图 2 手机助手主界面用户进入手机防盗时，系统会首先判断用户是否已经开启手机防盗，若已经开启则弹出登陆对话框，便会提示用户输入防盗密码进行登录，登陆成功之后可以进入手机防盗的主界面，进行各种设置和修改。若用户没有开启防盗保护，则进入手机防盗设置对话框进行设置，按照系统的提示可完成设置并开启手机防盗。1、手机防盗主要类介绍 公共类 CallSmsSafeService：读取联系人信息的类。 GPSService：获取手机 GPS 信息的类。当手机丢失用户远程定位时调用。 SMSReceiver：监听手机短信的类。当手机收到短信的时候，用
33、于监听手机收到的短信是否为防盗短信，若是，则启动相应操作。BootCompleteReceiver：监听用户手机开机完成的类。MD5Utils：用于将防盗密码进行 md5 加密的类。 界面类 LostFindActivity：手机防盗的主界面类 Setup1Activity：开启手机防盗的界面类 。20SelectContactsActivity：选择联系人的界面类 Set2Activity：绑定手机 sim 卡的界面类，包含绑定和解绑两种方法； Setup1Activity：设置手机防盗的第一步的界面类 ；Setup2Activity：设置手机防盗的第二步的主要界面，用于设置手机安全号码。
34、Setup3Activity：设置手机防盗的第三步的主要界面，用于保存设置后相关信息。 SetSafeNumberActivity：修改安全号码的界面类。 LookSafeActivity：查看安全指令的界面类 ；3、手机助手主要界面类介绍手机防盗的主要界面和启动界面分别如图 3 图 5 所示。图 3 手机防盗主界面图21图 4 手机防盗设置图22图 5 手机防盗安全号码图图 6 手机防盗手机卡绑定图23图 7 手机防盗设置完成图3、存储设计 手机防盗存储的数据主要是用户的配置信息，为方便读写，程序主要采用SharedPreferences 存储这部分信息。Overrideprotected
35、void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState);sp = getSharedPreferences(“config“, MODE_PRIVATE);boolean configed = sp.getBoolean(“configed“, false);if (configed) setContentView(R.layout.activity_lost_find);tv_safenumber = (TextView) findViewById(R.id.tv_safenumber);iv_p
36、rotecting = (ImageView) findViewById(R.id.iv_protecting);String safenumber = sp.getString(“safenumber“, “);tv_safenumber.setText(safenumber);boolean protecting = sp.getBoolean(“protecting“, false);if (protecting) iv_protecting.setImageResource(R.drawable.lock); else iv_protecting.setImageResource(R.
37、drawable.unlock); else Intent intent = new Intent(this, Setup1Activity.class);startActivity(intent);finish();（ 四 ） 通 信 卫 士 的 设 计 与 实 现1、通信卫士处理流程通信卫士包含黑名单管理、电话拦截、短信拦截、短信备份、短信还原五个子功能，其处理流程图如图 5.8 所示。24图 5.8 通信卫士处理流程2、主要类介绍 公共类 BlackNumberAdapter：黑名单管理的数据类 BlackNumberDao：对黑名单数据库进行增，删，查，改的类 BlackNumberD
38、BHelper：创建黑名单数据库的类 GetContactService：读取手机联系人的类 SmsInfoService：读取手机中短信的类，用户短信备份。 SMSReceiver：监听短信的类。如果收到的短信息号码是在黑名单当中，则将短信信息拦截掉。AddressService：获取来电号码信息的类，若发现来电号码在黑名单中，则对来电惊醒拦截。 界面类 CommunicateSafeActivity：通信卫士的主界面类。 ManageBlackNumberActivity：管理黑名单的界面类。 AddBlackNumerActivity：添加黑名单的界面类3、界面设计通信卫士的主界面如图 1 所示，黑名单管理界面如图 2 所示。25图 1 黑名单图图 2 设置黑名单号码图26（ 五 ） 软 件 管 理 的 设 计 与 实 现1、软件管理处理流程软件管理是在手机助手中被分为三个模块：卸载，运行，分享；也可以选择不同的列表视图操作使用。其处理流程如图 4.12 所示。图 1 通信卫士处理流程2、主要类介绍 实体类 AppInfo：应用信息的实体类 公共类 AppInfoProvider：用于获取系统所有应用信息的类 界面类 AppManageActivity：软件管理的主界面类3、 界面设计软件管理的主界面如图 2 所示，27图 2 软件管理界面图
