基于Android手機(jī)平臺(tái)的多媒體短信系統(tǒng)的研究

高凱

（陜西理工學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，陜西 漢中 723001）

Google公司出品的android操作系統(tǒng)是目前世界范圍內(nèi)占有率最高的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)依托于Google公司強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)有著很好的發(fā)展前景。目前的手機(jī)短信功能相對(duì)比較簡(jiǎn)單，基本上以發(fā)送文本信息為主，雖然也可以發(fā)送彩信，但是彩信的大小有限制，而且費(fèi)用也相對(duì)比較高。目前手機(jī)上的聊天軟件主要有中國(guó)移動(dòng)的飛信、騰訊QQ和騰訊微信，這些聊天軟件應(yīng)用普遍，非常受人們的歡迎。這些軟件依托智能手機(jī)上搭載的3G卡網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信，同時(shí)也可以使用wifi上傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。

目前使用3G網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)越來(lái)越多，利用3G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快的特點(diǎn)可以在手機(jī)上開(kāi)發(fā)一個(gè)軟件，利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)發(fā)送多媒體信息，這樣不僅可以即時(shí)通信，而且還可以省去相當(dāng)一部分費(fèi)用[1]。

1 測(cè)試需求分析

為了開(kāi)發(fā)出真正滿(mǎn)足用戶(hù)需求的軟件產(chǎn)品，首先必須知道用戶(hù)的需求，對(duì)軟件需求的深入理解是軟件開(kāi)發(fā)工作獲得成功的前提條件。

1.1 好友管理

作為一款聊天通信軟件，用戶(hù)可能會(huì)有很多好友，好友管理是用戶(hù)常用的功能，聊天用戶(hù)可以對(duì)自己的好友進(jìn)行管理，包括查找好友、添加好友、刪除好友，修改好友在本地的顯示信息。

1.2 發(fā)送信息

發(fā)送聊天信息是該軟件的核心功能，用戶(hù)可以發(fā)送多媒體信息，包括文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、音頻、視頻。用戶(hù)發(fā)送文字消息具有即時(shí)性，如果用戶(hù)在線(xiàn)則可以立即收到好友發(fā)送的消息。用戶(hù)接收到的信息會(huì)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)同一用戶(hù)再次登錄后可以看到自己的聊天記錄。當(dāng)自己和好友聊天時(shí)，如果其他的好友發(fā)送消息過(guò)來(lái)則給予聲音提示，并加入到最近聊天好友列表里[2-3]。

2 總體設(shè)計(jì)

為了描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動(dòng)到輸出的過(guò)程中所經(jīng)受的變換，及數(shù)據(jù)在軟件中流動(dòng)和被處理的過(guò)程，特用以下數(shù)據(jù)流圖來(lái)形象的表示。首先從用戶(hù)出發(fā)，用戶(hù)需要登錄，對(duì)于沒(méi)有注冊(cè)的用戶(hù)需要注冊(cè)后才能登錄本系統(tǒng)，登錄后可以和好友進(jìn)行聊天，可以發(fā)送多媒體信息，如圖1所示，是整個(gè)軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流圖[4]。

圖1 數(shù)據(jù)流圖Fig.1 Data flow diagram

為了把用戶(hù)的數(shù)據(jù)要求清楚、準(zhǔn)確地描述出來(lái)，建立一個(gè)概念性的數(shù)據(jù)模型，它描述了從用戶(hù)角度看到的數(shù)據(jù)，反映了用戶(hù)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。本系統(tǒng)的實(shí)例聯(lián)系，是以手機(jī)用戶(hù)為中心，分為性別、狀態(tài)、賬號(hào)、密碼、昵稱(chēng)、Email和年齡。

3 系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

根據(jù)上面的需求分析設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)，也就是要確定系統(tǒng)中每個(gè)程序是由哪些模塊組成的，以及這些模塊相互間的關(guān)系。從較抽象的層次上分析對(duì)比多種可能的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案和軟件結(jié)構(gòu)，從中選出最佳方案和最合理的軟件結(jié)構(gòu)，用較低成本開(kāi)發(fā)出較高質(zhì)量的軟件系統(tǒng)。

3.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)思想

根據(jù)需求分析把系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)出來(lái)，用一張圖形象直觀地展示出來(lái)。設(shè)計(jì)思想描述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程與思想[5]。

3.1.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)從整體上描述了系統(tǒng)的架構(gòu)，描述系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行流程。首先由客戶(hù)端發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器在收到請(qǐng)求后根據(jù)請(qǐng)求類(lèi)型做相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯處理，邏輯處理會(huì)與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，業(yè)務(wù)邏輯處理完后返回?cái)?shù)據(jù)給客戶(hù)端，客戶(hù)端根據(jù)服務(wù)器的返回?cái)?shù)據(jù)的類(lèi)型做相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯處理，往本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)保存數(shù)據(jù)或者從本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)數(shù)據(jù)，然后給用戶(hù)展示界面，整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.1.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

本系統(tǒng)的核心是手機(jī)用戶(hù)之間通過(guò)本系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送多媒體消息，即時(shí)通信。本系統(tǒng)使用socket方式通信。服務(wù)器端一直監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端的連接，每當(dāng)有客戶(hù)端連接服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器新建一個(gè)線(xiàn)程來(lái)處理客戶(hù)端的請(qǐng)求操作。當(dāng)客戶(hù)端連接到服務(wù)器時(shí)將客戶(hù)端的socket保存到服務(wù)器中，以便讀取客戶(hù)端信息和給客戶(hù)端發(fā)送信息。當(dāng)客戶(hù)端給好友發(fā)送消息時(shí)，首先傳送給服務(wù)器，服務(wù)器從保存的socket中找到對(duì)應(yīng)好友的socket，然后通過(guò)好友的socket給好友發(fā)送信息。信息的傳遞是以Json數(shù)據(jù)的形式在用戶(hù)之間傳輸，對(duì)于二進(jìn)制剛將二進(jìn)制文件用Base64將字節(jié)轉(zhuǎn)換為字符后再以Json的形式傳輸。

圖2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖Fig.2 System architecture diagram

3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的整體架構(gòu)把系統(tǒng)分為多個(gè)子模塊，每個(gè)模塊完成一個(gè)子功能，把這些模塊集成起來(lái)構(gòu)成一個(gè)整體。

3.2.1 系統(tǒng)總體功能模塊

根據(jù)系統(tǒng)的需求分析，將系統(tǒng)劃分為如下幾個(gè)模塊：

登錄模塊，注冊(cè)模塊，添加好友模塊，刪除好友模塊，查找好友模塊，發(fā)送文字信息模塊，發(fā)送二進(jìn)制文件模塊。

3.2.2 系統(tǒng)總體流程

用戶(hù)從開(kāi)始登錄到退出本系統(tǒng)的一個(gè)使用流程用圖3來(lái)展示。用戶(hù)在主界面與聊天界面停留時(shí)間最長(zhǎng)，也是系統(tǒng)的核心功能所在。

4 核心功能模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

4.1 登錄功能

對(duì)于首次使用本系統(tǒng)的用戶(hù)需要注冊(cè)，用戶(hù)登錄后可以給好友展示不同的在線(xiàn)狀態(tài)，包括：在線(xiàn)（默認(rèn)），離開(kāi)，忙碌，隱身。登錄界面對(duì)應(yīng)的類(lèi)為：MainActivity.java。

圖3 系統(tǒng)流程圖Fig.3 The flow chart of the system

用戶(hù)點(diǎn)擊登錄按鈕時(shí)會(huì)調(diào)用SocketSingle對(duì)象，Socke tSingle類(lèi)使用了單例設(shè)計(jì)模式，在本系統(tǒng)中SocketSingle對(duì)象只有唯一的一個(gè)，第一次調(diào)用SocketSingle對(duì)象時(shí)會(huì)與服務(wù)器連接，客戶(hù)端連接服務(wù)器代碼如下：

如果連接5秒還沒(méi)有連接成功則提示用戶(hù)連接超時(shí)。

服務(wù)器一直處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端的連接，一旦有客戶(hù)端連接并連接成功則保持長(zhǎng)久連接，并保存用戶(hù)登錄信息及用戶(hù)的Socket對(duì)象，直到用戶(hù)退出系統(tǒng)連接都會(huì)中斷。服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端連接代碼如下：

與服務(wù)器連接成功后服務(wù)器會(huì)給客戶(hù)端分配一個(gè)線(xiàn)程來(lái)處理該客戶(hù)端的所有請(qǐng)求，客戶(hù)端請(qǐng)求登錄時(shí)會(huì)向服務(wù)器發(fā)送登錄時(shí)需要的信息，這些信息包括：用戶(hù)名、密碼、在線(xiàn)狀態(tài)、請(qǐng)求類(lèi)型。服務(wù)器接收到登錄消息后提取出請(qǐng)求類(lèi)型，根據(jù)請(qǐng)求類(lèi)型將傳送過(guò)來(lái)的Json數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對(duì)象，然后去數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)?cè)撚脩?hù)是否存在，如果存在的話(huà)再判斷該用戶(hù)的用戶(hù)名和密碼是否正確，如果正確則給客戶(hù)端發(fā)送成功的消息，否則發(fā)送失敗的消息，服務(wù)器返回的消息也是以Json數(shù)據(jù)的形式發(fā)送給客戶(hù)端，返回消息里面包括返回類(lèi)型，客戶(hù)端根據(jù)返回類(lèi)型做出相應(yīng)的處理，如果登錄成功則跳到主界面，否則提示用戶(hù)登錄失敗。

4.2 查找好友功能

查找好友界面對(duì)應(yīng)的類(lèi)為：FindActivity.java。當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊查找按鈕時(shí)會(huì)調(diào)用find（View view）方法。該方法首先會(huì)判斷用戶(hù)輸入的關(guān)鍵字是不是為空，如果為空則提示用戶(hù)輸入關(guān)鍵字，如果不為空則調(diào)用SocketSingle的SendMsg（）方法給服務(wù)器發(fā)送消息。

服務(wù)器一直監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的消息，接收到消息后則根據(jù)請(qǐng)求類(lèi)型將客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的Json數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的對(duì)象，然后使用該對(duì)象去數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)相關(guān)好友，查詢(xún)相關(guān)好友。服務(wù)器將查詢(xún)出來(lái)的好友轉(zhuǎn)化為Json數(shù)據(jù)再返回給客戶(hù)端，客戶(hù)端根據(jù)返回類(lèi)型來(lái)做相應(yīng)的處理。

4.3 聊天功能

聊天信息以列表的形式展現(xiàn)給用戶(hù)，聊天信息分為五種：文本、圖片、動(dòng)畫(huà)、音頻、視頻。選擇發(fā)送類(lèi)型對(duì)應(yīng)的類(lèi)為：ChatingActivity.java。發(fā)送消息不可以為空，點(diǎn)擊發(fā)送按鈕會(huì)調(diào)用ChatingAvtivity的send方法，該方法首先判斷發(fā)送內(nèi)容是否為空，然后組裝待發(fā)送的聊天信息，待發(fā)送的消息內(nèi)容包括用戶(hù)名、好友用戶(hù)名、聊天內(nèi)容、發(fā)送時(shí)間、用戶(hù)昵稱(chēng)、請(qǐng)求類(lèi)型，如圖4所示為發(fā)送信息界面圖[6]。

圖4 發(fā)送信息界面圖Fig.4 Send information interface diagram

服務(wù)器接收到客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的消息后提取出客戶(hù)端的請(qǐng)求類(lèi)型，根據(jù)請(qǐng)求類(lèi)型將Json數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對(duì)象，然后根據(jù)好友用戶(hù)名查找好友的Socket對(duì)象，根據(jù)Socket對(duì)象可以得到好友的輸入流和輸出流，接著把json數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給好友，好友根據(jù)服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)提取出返回類(lèi)型，根據(jù)返回類(lèi)型轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的對(duì)象，從對(duì)象里提取出聊天內(nèi)容并展示給用戶(hù)。

5 結(jié) 論

本文使用Android手機(jī)平臺(tái)在智能手機(jī)上開(kāi)發(fā)的通信軟件，可以在安裝本軟件的手機(jī)用戶(hù)之間發(fā)送多媒體短信，用戶(hù)使用體驗(yàn)良好，是一種Android手機(jī)平臺(tái)的較為新穎的多媒體短信應(yīng)用解決方案。但是在用戶(hù)發(fā)送二進(jìn)制文件時(shí)傳輸時(shí)間太長(zhǎng)，這也是今后系統(tǒng)改進(jìn)的方向。

[1]王明勇，王林，吳根金，等.基于Android手機(jī)3G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程可移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)[J].電子世界，2014（11）:17-18.WANG MING-yong，WANG Lin，WU GENG-jin，et al.Based on the Android mobile remote monitoring system of 3G network[J].Electronics World，2014（11）:17-18.

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[6]楊敏.基于Android短信平臺(tái)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2012.