作者/周明韜，湖南省衡東縣第一中學(xué)

基于Android Studio的天氣預(yù)報(bào)APP設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

作者/周明韜，湖南省衡東縣第一中學(xué)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起及Android機(jī)的普及，智能手機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜乇瓤缮俚墓ぞ?。尤其國產(chǎn)Android手機(jī)的發(fā)展快速迅猛，相比于蘋果手機(jī)有價(jià)格上的優(yōu)勢，故市場潛力巨大。目前，手機(jī)的功能已經(jīng)不僅僅是打電話發(fā)短信，更多的是為我們的生活生產(chǎn)提供便利條件。以往人們不太方便獲取的信息，通過手機(jī)上網(wǎng)可以實(shí)時(shí)獲取。比如以往人們獲取天氣預(yù)報(bào)的方式多為收看電視節(jié)目或收聽廣播，而智能手機(jī)的出現(xiàn)可以通過網(wǎng)絡(luò)更快更方便地獲取天氣信息?；谝陨显?，本項(xiàng)目制作了一款界面簡潔，操作簡單的Android端天氣預(yù)報(bào)應(yīng)用。

Android；天氣預(yù)報(bào)；APP開發(fā)；XML數(shù)據(jù)傳輸；Layout布局

引言

天氣預(yù)報(bào)已經(jīng)成為人們生活不可缺少的一部分，隨著技術(shù)、需求、生活水平的發(fā)展，天氣信息已經(jīng)成為一個(gè)需要實(shí)時(shí)獲取的消息。在這樣的市場需求的基礎(chǔ)上，本人根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)出了具有查詢當(dāng)日天氣、溫度、風(fēng)力、污染情況、其他城市天氣情況等功能的天氣預(yù)報(bào)APP?；贏ndroid Studio開發(fā)，臺(tái)利用HttpClient獲取網(wǎng)絡(luò)得到天氣數(shù)據(jù)，通過XML解析得到的溫度、濕度、風(fēng)力等具體值更新今日天氣UI界面數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫中讀取城市列表，通過ListView展示城市列表，搜索城市等。

1.需求分析

天氣預(yù)報(bào)是人們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)常關(guān)注的話題，隨著智能手機(jī)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，天氣預(yù)報(bào)已經(jīng)可以從每天一獲取變成每小時(shí)一獲取，甚至實(shí)時(shí)獲取。在手機(jī)上使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)時(shí)獲取天氣預(yù)報(bào)可以為人們出行做必要準(zhǔn)備。

■1.1 功能需求分析

（1）對(duì)于天氣預(yù)報(bào)這種應(yīng)用，使用時(shí)段應(yīng)該為碎片化時(shí)間，使用時(shí)長應(yīng)該盡量短，使用難度應(yīng)該盡量簡單。

（2）定位當(dāng)前位置，自動(dòng)更新用戶所在城市的天氣信息，也可以查詢不同城市的天氣信息。

（3）查詢信息要包括：溫度、濕度、風(fēng)力、PM2.5。

（4）預(yù)測未來幾天的天氣情況并展示。

■1.2 界面需求

扁平化的設(shè)計(jì)風(fēng)格，畫面簡潔明了，查詢天氣等重要功能放置首頁，天氣信息采用文字和圖案結(jié)合的方式，陰晴用圖標(biāo)代替，溫度等重要信息相對(duì)于風(fēng)力、濕度要更加明顯。

2.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

■2.1 功能設(shè)計(jì)

軟件是基于Android平臺(tái)開發(fā)的，主要有四大模塊：

（1）城市管理模塊：提供國內(nèi)城市的列表，用戶可根據(jù)首字母檢索、選擇。

（2）天氣管理模塊：用戶可以查詢當(dāng)日的天氣信息和未來七日天氣信息，包括時(shí)、地點(diǎn)、氣溫、濕度、污染情況等。

（3）地理位置模塊：定位用戶當(dāng)前城市位置，并顯示相應(yīng)天氣。

（4）設(shè)置模塊：包括用戶個(gè)人偏好，分享天氣信息，關(guān)于本軟件等。

■2.2 UI布局

Layout 是一類特殊的控件，其本身并不顯示詳細(xì)內(nèi)容，主要用途是為了控制其子控件的布局。例如LinearLayout(線性布局)，可將子控件按垂直或水平方向按順序排列下去；Tablelayout（表格布局），可以將子控件像表格一樣，一個(gè)個(gè)放置好；Relative—layout（相對(duì)布局）更靈活，可以設(shè)定各個(gè)控件之間的對(duì)齊和排列關(guān)系，適合定制復(fù)雜的界面。布局控件還可以嵌套使用，構(gòu)建出更復(fù)雜美觀的界面。

這里采用嵌套布局的方式，放置一個(gè)線性布局，采用垂直方式分布，分別放置今日天氣、7日天氣信息以及廣告信息，并指定背景圖片，代碼如下。

android:id=”@+id/weather_today”

android:layout_width=”f i ll_parent”

android:layout_height=”wrap_content”

android:padding=”10.0dip”>

常用控件有：TextView,Button,Toast, ImageView等，其中TextView是用于在界面上顯示一段文字信息，代碼如下。layout_width與layout_height分別指定控件的寬度和高度(所有控件通用)，match_parent:控件大小與父布局一致，f i ll_parent:API level 8以后被match_parent取代，wrap_content:控件大小剛好包含里面的內(nèi)容，大小由內(nèi)容決定， text:指定控件文本，gravity：指定控件內(nèi)文字的對(duì)齊方式，可以用“|”指定多個(gè)值，textColor：指定文字的顏色，textSize：指定文字的大小，id:為控件設(shè)置一個(gè)id（非必須）。

android:id=”@+id/city”

android:layout_width=”wrap_content”

android:layout_height=”wrap_content”

android:layout_alignParentLeft=”true”

android:layout_alignParentTop=”true”

android:layout_marginLeft=”15.0dip”

android:singleLine=”true”

android:text=”北京”

android:textSize=”40.0sp” />

3.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

■3.1 通過HTTP協(xié)議訪問數(shù)據(jù)

獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的方式有三種：WebView控件、HttpURLConnection、HttpClient。 其 中，HttpClient相比傳統(tǒng)JDK自帶的URLConnection更加靈活和易用。它不僅使客戶端發(fā)送Http請(qǐng)求變得相對(duì)容易，而且也為開發(fā)人員測試基于Http的接口提供方便，提高開發(fā)的效率，從而提高代碼的魯棒性[1]。

HttpClient的使用方法：作為一個(gè)接口，HttpClient在使用中需要首先進(jìn)行實(shí)例化，因此第一步是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)DefaultHttpClient實(shí)例；根據(jù)要發(fā)送的請(qǐng)求是GET請(qǐng)求或POST請(qǐng)求，創(chuàng)建一個(gè)HttpGet對(duì)象或HttpPost對(duì)象；以POST請(qǐng)求為例，通過HttpPost的SetEntity()方法傳入構(gòu)造好的UrlEncodedFormEntity；然后使用HttpClient對(duì)象的execute()方法向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求；再獲取該方法返回的HttpResponse對(duì)象的HttpEntity對(duì)象，可使用HttpResponse的getEntity()方法獲?。涣硗?，可以通過HttpResponse的getStatusLine().getStatusCode()方法獲取返回狀態(tài)碼，來確定是否成功，200代表成功。

■3.2 解析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)時(shí)最常用的格式有兩種：XML和JSON，均是通用數(shù)據(jù)交換格式.。JSON的主要優(yōu)勢是體積小。解析XML文件數(shù)據(jù)：在Android平臺(tái)上可以使用Simple API for XML(SAX) 、Document Object Model(DOM和Android附帶的Pull解析器解析XML文件[2]。我們使用pull解析器，Pull解析器的使用：讀取到xml的聲明返回 START_DOCUMENT；讀取到xml的結(jié)束返回 END_DOCUMENT；讀取到xml的開始標(biāo)簽返回 START_TAG；讀取到xml的結(jié)束標(biāo)簽返回 END_TAG[3]。代碼如下：

XmlPullParserFactoryfac = XmlPullParserFactory newI nstance();

XmlPullParserxpParser = fac.newPullParser();

xpParser.setInput(new StringReader(xmldata));

inteType = xpParser.getEventType();

//不斷讀取元素

while (eType != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {

switch (eType) {

// 當(dāng)讀到文檔開始標(biāo)簽的時(shí)候

case XmlPullParser.START_DOCUMENT:

break;

// 當(dāng)讀到標(biāo)簽元素開始標(biāo)簽的時(shí)候

case XmlPullParser.START_TAG:

if (xpParser.getName().equals(“city”)) {

eType = xpParser.next();

Log.d(“mWeatherLog”, “city: “+xpParser getText());

}

……

// 當(dāng)讀到標(biāo)簽元素結(jié)束標(biāo)簽的時(shí)候

case XmlPullParser.END_TAG:

break;

}

// 繼續(xù)讀取下一個(gè)元素

eType = xpParser.next();

}

■3.3 SQLite數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

Android系統(tǒng)中內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫為SQLite，一種輕量級(jí)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，占用資源小，大概只需幾百K內(nèi)存，特別適合在嵌入式系統(tǒng)中使用，支持標(biāo)準(zhǔn)的SQL語法，支持事務(wù)機(jī)制，SQLiteOpenHelper類是Android專門為開發(fā)者提供的用于對(duì)SQLite數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作的類[4]。利用SQLiteDatabase對(duì)象可以對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行CRUD操作。類中的公共函數(shù)：insert()、delete()、 update()、 query()。封裝了執(zhí)行的添加、刪除、更新和查詢功能的SQL命令。

本軟件的城市數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)如圖3.1主要包括：城市id，省份，城市名(區(qū)名)，編碼，拼音，首字母，縮寫字母。為后續(xù)查找城市功能的實(shí)現(xiàn)。

圖1 city數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

■3.4 Android中的多線程

作為一款操作系統(tǒng)，必須支持多線程操作，在Android系統(tǒng)中，主線程和子線程分別有不同的作用，這樣分工明確有利于系統(tǒng)分配硬件資源，提高系統(tǒng)性能。其中，主線程（MainThread）主要負(fù)責(zé)處理與UI相關(guān)的事件，例如：KeyPressed事件，ScreenTouched事件，Draw事件等。主線程把這些和UI相關(guān)的事件分發(fā)到相對(duì)應(yīng)的組件中進(jìn)行處理。所以主線程通常也被叫做UI線程。子線程主要負(fù)責(zé)除UI相關(guān)事件之外的事件，通常這些事件耗時(shí)較長，例如聯(lián)網(wǎng)下載數(shù)據(jù)，訪問數(shù)據(jù)庫查找數(shù)據(jù)等[5]。代碼如下：

//為主線程增加Handler：

mHandler = new Handler() {

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

switch (msg.what) {

case 0:

labelTimer.setText(“已經(jīng)過 “ + msg.obj + “ 秒”);

} } };

//在子線程的循環(huán)體中增加如下語句：

Message msg = new Message();

msg.obj = timer;

msg.what = 0;

mHandler.sendMessage(msg);

4.測試

一個(gè)系統(tǒng)或應(yīng)用從開始開發(fā)到最終發(fā)布要經(jīng)過大量的測試，測試可以幫助程序員找出開發(fā)中的疏漏，幫助產(chǎn)品經(jīng)理發(fā)現(xiàn)用戶體驗(yàn)提升的空間，對(duì)于發(fā)布一款產(chǎn)品來說非常重要。本程序是基于AndroidStudio平臺(tái)開發(fā)的應(yīng)用，在編寫完成程序之后，選擇AndroidStudio主界面上的Run菜單，然后在下拉菜單中選中RunApp項(xiàng)，即可開始測試項(xiàng)目[6]。此外，我們將文件打包成.apk文件傳輸?shù)绞謾C(jī)并完成安裝和運(yùn)行，測試結(jié)果如圖2。

圖2 測試用例圖

5.結(jié)論

綜上所述天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)所有預(yù)期功能都完整地實(shí)現(xiàn)，并且達(dá)到了預(yù)期的運(yùn)行效果。Android平臺(tái)的兼容性和開放性極強(qiáng)，本文講述了開發(fā)思路并具體實(shí)現(xiàn)了在安卓平臺(tái)上開發(fā)一款查看實(shí)時(shí)和未來天氣的天氣預(yù)報(bào)軟件，在實(shí)際的測試中成功運(yùn)行Android平臺(tái)正在不斷的發(fā)展，我們需要在日后的工作中不斷探索和實(shí)踐，以建立更實(shí)用的天氣預(yù)報(bào)軟件。

當(dāng)然，本軟件還有很多功能可以改進(jìn)和創(chuàng)新，大多數(shù)天氣預(yù)報(bào)app只注重顯示天氣的功能，沒有對(duì)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析利用，未來可以對(duì)用戶每日天氣情況、位置進(jìn)行收集，增加更加人性的功能。如：一周的天氣情況，通過折線圖等方式形象的展示出來；評(píng)選出最佳天氣周，在天氣好得時(shí)候推送旅游線路；用戶界面也可以隨著天氣情況來改變，污染嚴(yán)重的時(shí)候是黑色，天氣好得時(shí)候是藍(lán)色等。使用戶交互更加友好，這也是我日后需要不斷完善的方向。

＊ [1] Burnette Ed著,張波,高朝勤,楊選等譯.Android 基礎(chǔ)教程[M].人民郵電出版社,2009.

＊ [2] 張利國,代聞,龔海平編著.Android 移動(dòng)開發(fā)案例詳解[M].人民郵電出版社,2010.

＊ [3] 劉平.Android 手機(jī)訪問服務(wù)器的一種數(shù)據(jù)交互方法[J].電子設(shè)計(jì)工程,2010.18(9).

＊ [4] 王向輝,張國印,陳潔.Android 應(yīng)用程序開發(fā)[M].清華大學(xué)出版社,2010.

＊ [5]Xia-huaMeng,Ye-xiangOu.A Solution for Application Transpl antation from J2ME to Android[J].2010 Intemational Conferen ce on Future Information Technology and Management Engin eering,2010,10:60-63.

＊ [6] 楊苗. 基于安卓手機(jī)平臺(tái)的移動(dòng)旅游信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 長沙：湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2013.