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基于Android的公式笔记

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软件简介

 伴随着信息普及化社会的高速成长,越来越智能化的手机将会慢慢走进每一个人的生活,这将成为信息获取的重要途径,在记录信息以及交流的方面也将越来越重要,大学生群体是主要受益者,因为智能手机加强了他们对信息的获取能力,以及为他们交流、记录提供了方便、快捷的途径。于是,便捷的手机服务类相关应用在将来会得到宽阔的成长空间,公式笔记也是其中之一,是我获得灵感后的作品。该公式笔记的平台是Android操作系统,是具有公式与记事本相结合特点的软件。
本次我所设计的毕业作品是在Android上开发的,基本的计算机语言是java,当然还囊括android本身的语言。程序开发环境是eclipse和Android SDK、轻量级数据库SQLite,该数据库主要存放一些公式、公式信息、说明等。功能上实现公式编辑器和公式计算器的结合,以及一些对公式的操作,如分类、储存、说明、调用等。此外,对这个软件的布局和界面,合理的构思和风格统一,程序代码精炼,使界面更加友好,更方便应用,效率更高。

关键字:Android,公式,笔记,布局界面

ABSTRACT

With rapid growth of the information society universalization, the SmartPhone gradually entered the ordinary people's life, it is becoming the main equipment that people access to information、record information and communication, College students are the main beneficiaries, because SmartPhone strengthen their ability to access to information, and for their communication and recording provide a fast and convenient method . Therefore, mobile phone application that have convenient service will get very big development space, formula and notes is one of software, is my work that based on my inspiration. The formula and notes software based on Android system, is a formula combined with notepad software.
This design that my graduate work depend on Android development, basic computer language is Java, also including the language of the Android itself. Application development environment is eclipse、Android SDK and SQLite that is lightweight database, the database is mainly stored some formula, the formula information, instructions, etc. The function realize the combination of formula editor and formula calculator, and some operations of the formula, such as classification, storage, instructions, call, etc. In addition, the layout and the interface of the software, undertake unity, beautification and design, and optimize the program code to make the interface more friendly, more convenient to use, more efficient
Keywords: Android, formula, notes,interface layout

目录
摘要 I
ABSTRACT II
目录 III
第一章 引言 - 1 -
1.1 背景 - 1 -
1.2 本课题研究的关键问题及方法 - 3 -
第二章 相关技术介绍 - 5 -
2.1 Android简介 - 5 -
2.2 Android体系结构 - 5 -
2.3 Android界面Activity - 7 -
2.4 Android布局 - 9 -
2.5 Eclipse+Android SDK - 10 -
2.6 SQLite轻量级数据库 - 10 -
2.7 以MVC模式来看Android结构 - 10 -
第三章 需求分析 - 12 -
3.1 功能需求 - 12 -
3.1.1 编辑公式 - 12 -
3.1.2 公式计算 - 12 -
3.1.3 保存公式 - 12 -
3.1.4 公式说明保存 - 12 -
3.2 性能需求 - 13 -
3.3可行性分析 - 13 -
第四章 概要设计 - 14 -
4.1 系统总设计流程图 - 14 -
4.2 四大功能模块的介绍 - 14 -
4.2.1 公式编辑模块的基本流程图 - 14 -
4.2.2 公式计算模块的基本流程图 - 15 -
4.2.3 公式说明 - 16 -
4.2.4 公示信息模块的基本流程图 - 16 -
4.3 数据库的创建表和表的数据 - 17 -
第五章 公式笔记框架设计 - 18 -
5.1 布局设计 - 18 -
5.1.1 界面布局-公式编辑 - 18 -
5.1.2 界面布局-公式计算 - 20 -
5.1.3 界面布局-公式说明 - 21 -
5.1.4 界面布局-公式信息 - 23 -
5.2 Android project介绍 - 24 -
第六章 公式笔记的详细介绍 - 27 -
6.1 功能界面 - 27 -
6.1.1 公式编辑 - 27 -
6.1.2 公式计算 - 29 -
6.1.3 公式说明 - 30 -
6.1.4 公式信息 - 30 -
6.2 数据库的实现 - 30 -
第七章 结束语 - 32 -
致谢 - 33 -
参考文献 - 34 -
附录1 - 35 -
附录2 - 39 -
附录3 - 41 -
附录4 - 43 -

第一章引言
1.1 背景
二十一世纪初的现在移动终端的发展非常迅速,其中更是以Android的突起更为明显,更多的移动终端的用户将兴趣投向了Android手机系统,因为这是一个建立在Linux之上的开源性的手机系统,它有利于开发者开发出更受欢迎的应用,得到了用户和开发人员的一致好评和推荐。
在硬件产业的迅速发展下,智能手机已成为人们生活中的不可缺少的物品。智能手机的操作系统能做的事越来越多,越来越接近经典的pc操作系统Windows系列,吸引用户的地方数不胜数,手机具有的潜在功能也被开发人员慢慢的发掘出来了,这将使智能手机更具竞争性,更容易发展。由Google发布的Android系统如一匹黑马,打败了很多其他历史更久的手机系统。Android这样的开源系统更会得到开发人员的喜欢,也因此Android的发展永远不会停止。
单一的公式计算器与公式编辑器已经成为过去,为了满足现在人们对功能多样性的追求和丰富的生活需求,就更需要公式计算器与公式编辑器的相结合,此外,加上新的功能,去除传统的局限性,公式不仅仅需要计算,更需要储存、分类等其他创新功能,它将成为人们的帮手,为人们的学习生活提供方便。公式计算器人们把它定义为一种计算公式工具,实现公式的加减乘除等功能,但是公式是用了就会清除,不会有储存,这就会造成当我们再次用到同样的公式时,必须手动输入第二次,会感觉很不方便,而公式编辑器就更不方便,且适用范围局限,只能实现公式的部分功能,此外,在学习中我们用到的很多公式,其中的变量可能有范围大小,以及使用的条件和公式适合的情况等等,在传统的公式的一些工具中都没有体现,因此,我所设计的公式笔记软件解决了此类问题,即实现了公式的计算,同时也加入对公示信息的编辑、储存等。
(1)国内外手机系统现状
随着手机的欢迎度不断上升,市场份额越来越大,手机厂商也各自发行自己的系统,下面介绍一些。
首先是Symbian 操作系统,这是诺基亚公司推行的系统。Symbian系统可以说只能在手机上运行,它的特点是实时性,具有多线程的32位,具有低耗,存储器占用少的操作系统。 
其次是ios。ios是苹果类产品专用的系统。iOS 的界面设计一直是行业领先,具有时尚风向标的功能,且其系统稳定,是苹果公司的所有产品的强大基础。
然后是Windows Phone(简称:WP),是由微软发布的,为了进入手机市场的最新作品,它的特点有可以自定义桌面,随意拖动图标和很多更人性化的功能。其界面不像传统手机界面一样,融入了新的风格,在一些常用的功能上进行了创新,认人们得到信息的速度更快,更符合现代社会人们的需求。 
最后是Android,该系统是在Linux平台之上的开发的开源系统,由Google公司在2007-11-5发布的,该系统由四个部分组成,是第一个为手机专门开发的开源操作系统。它所用的架构是软件叠层,大致可以分为三部分。第一个部分是基础的应用软件,且每个公司都有自主研发权,java使其核心语言;第二个部分囊括虚拟机Virtual Machine与函数库Library,开发所用是c++;最后部分是采用的Linux的基处功能。不用担心阻碍开发的专有权的障碍。Google加强与手机相关的厂商或者服务商的合作,搭建一个具有开放性的环境在移动产业内。 
相对国外手机系统高速发展的局面,国内却因为一直缺乏相关技术,对系统的研究还处于开始阶段,还没有商业化的系统。当然近些年来国内企业和我国政府投入了大量的人力和物力,相信一定会取得成果。  
(2)国内外手机应用现状 
随着3G[1]即将在中国的启动,它带来的巨大机会和科技力量,推动着网络建设不断深入展开。但是我国在通信领域中和许多发达国家想比依旧存在着一定的差距,尤其是在功能上,国外的应用的数量和范围远超国内,也因此国内外在应用普及方面也依旧存在的很大的差距。但国内外对手机应用的需求方向差不多一样的,大概主要集中在学习,娱乐,信息服务等方面。
随着手机的普及,形形色色的手机办公软件也越来越多,修改打开文档在手机上得到实现,这当然也包括Android。在Google的应用商城上,更为体现,数不胜数的办公软件。
此外大家非常熟悉的Social Networking Services(网络社交服务)也早就开始进军手机客户端领域。例如国内的人气社交网站人人网已经在各个主流的手机操作系统上发布了客户端。国外的非常受欢迎的Fackbook也同样进行相关手机应用的研发。MSN,QQ等实时通信类的应用也早已在各个主流手机平台推出。国内淘宝网旗下口碑网也已经推出适用多个手机平台的客户端。  
基本的手机应用,在各个手机操作系统上技术也已成熟,在流媒体方面现有技术非常支持。传统PC游戏的厂商也开始进入手机的领域。 
(3)发展趋势 
随着3G应用不断的推广,更加实用性、个性化的多媒体数据服务用户会越来越需要,例如能够随地、随时利用4G网络来进行网上交易、游戏、看电影、听音乐和办公等。在不远的未来,手机移动终端会在以下方面具有快速的发展。  
第一,作为增加经济利益的工具,在交通或信息不够发达的情况下,可以让用户寻找到较好的市场,获取有用的信息,帮助用户获得经济收益。 
第二,是安全、智能的设备,随着手机不断普及和智能化,手机应用的更新将会越来越简单,并且会帮助用户获得信息,让用户判断那些内容可以浏览、分享或下载。在安全方面上也会变得出色,能够帮助用户对内容进行管理,保护用户的隐私权和金融活动,使用户不再担忧安全问题。
最后,发挥物联网具有的优点,大量的传感器,同时可以感知和分享周围世界的信息,后发送到云端进行分析整理,让用户随时了解今天的各个路段的通行情况和天气。另外还可以借助物联网,方便用户快速的分享资源,相互交互或协助。
1.2 本课题研究的关键问题及方法
1.关键问题
(1)对公式的编辑、计算、对变量进行提取以及赋值。
(2)通过数据库操作对公示的历史记录进行保存和提取,以及对公式进行分类保存和提取。
(4)在对公式分类保存时,对公式信息的进行编辑。
(5)界面设计时如何合理布局,将空间与功能相对完美利用,既不影响美观,也不影响适用。
(6)如何对程序进行优化,减少代码量。
2.方法
(1)研究方案
本设计的研究主要是结合公式计算器和公式编辑器的功能,另外再加上记事本的功能,实现对公式的计算储存以及对公式的信息进行编辑储存。
(2)可行性分析
1)技术可行性
系统利用Java + Eclipse + Android SDK 开发和运行,其难度在中等左右,适合本次设计的难度,此外,要想安装运行和开发必须进行环境变量的配置,因为网上可到一大堆的信息和书上也会有详细介绍,因此不管是安装、配置还是开发、运行其实际难度也比较适合。
2)经济可行性
对一个系统而言,如果前期的开发投入相对较大,则花费也相对较多。而Android后期花费少,因为系统占用资源较小和开放性,所以降低了开销,因此在经济可行性方面具有很大优势。
3)操作可行性
Android系统操作简单实用,界面效果优和易于设计并且可以加入很多人性化设计的理念。


第二章 相关技术介绍
2.1 Android简介
Android[2](读音:英 ['ændrɔɪd] 美 [ˈænˌdrɔɪd]),中文称安卓,原本词义指“机器人”,是一个开源代码操作系统,其发展得前身是Linux,主要用作于手机的操作系统,是由Google发起的,并合很多其他的软硬件商、服务商进行的合作发布的。其版本的更新一直在持续。
由文献[3,4]可知Android系统原本是为相机开发的,针对的人群为摄像爱好者,主要用于数码相机的系统;但是发现其在市场上并不受欢迎,另外应为智能手机的强大崛起,就这样Android的最终命运是成为了面向智能手机的操作系统。在05年8月被Google收购。在07年11月,Google又与几十家软、硬件制造商及电信服务商建立合作关系,创建了一个关于Android的组织,用于研发Android系统,之后,Google将Apache变成免费开源代码,并授予许可证,发布了Android的源代码。让生产商生产可以运行Android系统的手机,这款操作系统将会拓展到平板计算机和其他领域上。
Android平台的优点:
(1)开放源性,自我发挥的空间大。
(2)运营商不在成为束缚,更加自由。
(3)与Google应用的结合,功能强大方便。
(4)硬件选择性更强,可以根据自己需求。
(5)基于java开发的,且具有Android设备通用性,降低开发者的负担
2.2 Android体系结构
由文献[5,6,7,8,9]可知Android平台架构分为四个层次:应用程序(Application)、应用框架(Application Framework)、开发库(Libraries)和运行时环境(Android Runtime)以及Linux内核,优点:层与层的关系紧密,但每层都有自己的特点。利于开发者专心于某层的开发。

Android的平台架构如图2-1所示.

图2-1
(1).应用程序
应用层作用是与用户进行交互,用户可以看到应用的图标,还能够点击并应用。应用的核心语言是Java。Android自带了很多基本的应用程序,当然用户也可0去以下载其他相似应用。
(2).应用框架
一般的开发人员在不太了解系统时,会选择Android的基本程序以及系统API,这是因为android 应用框架中每个功能和服务都可以被重复利用,理解了这一机制,开发者将会更好的更轻松的开发出更好用的应用。
开发用到的基本组件:View(UI 组件),Content Providers(内容提供者),Resource Manager 顾名思义就是资源管理,Notification Manager(消息通知管理),Activity Manager(活动管理),Window Manager(窗口管理),Location Manager(位置管理),Telephoney Manager(电话管理),Package Manager(包管理)。
(3).开发库(Libraries)
Android主要是含有C/C++库,本设计用到其中的SQ-lite库。
(4).运行环境(Android Runtime)
Android虽然用到java的语言,但不是运行java编写的程序,而是在Android运行环境上运行。Android runtime分为俩个部分,分别为核心库和Dalvik。
(5).Linux内核(Linux Kernel)
Android是在Linux内核之上所研发的系统,例如安全性(Security),内存管理(Memory Management),进程管理(Process Management),网络堆栈(Network Stack)和驱动程序模型(Driver Model)。
对android的体系框架有初步的了解后才能更好的理解android的机制和使开发变得更容易,效率更高,才能更好的灵活用android的功能、服务。从而使自己在学习android开发的过程中掌握更多的知识。
2.3 Android界面Activity
由文献[10,11,12]可知Activity是Android的基本组件之一,作用是界面与用户进行友好的交互.例如邮件、拍照等功能.一个应用可能会存在多个Activity,当用户启动应用时显示的界面就叫做主Activity.如果要有更多的功能,可以在当前的Activity中加入Intent连接去启动另外一个Activity;举一个例子,qq的登陆界面,填写完账号密码之后,会发送信息验证,后就会启动主界面(main Activity).如果启动新Activity,旧的Activity就会停止,但系统依旧保存了新Activity在后台栈(back stack)中,并且得到用户焦点。
Activity的生命周期:
(1)onCreate() ,在Activity第一次出现的时候调用,之后不再调用,主要用来做初始化。Killable after?NO。
(2)onStart(),在onCreate()函数之后,主要用来保存当前activity修改的内容。Killable after?NO。
(3)onResume()是当前主界面执行时最后一个函数。Killable after?NO。
(4)onPause()是当前的activity被部分覆盖或者消失时调用,既失去焦点。Killable after?YES。
(5) onRestart(),在activity执行onStop()后,再次需要被调用时,会调用该方法。Killable after?NO。

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