張 永

（青島科技大學，青島 266000）

1 引言

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，手機App得到了迅速普及。手機App給用戶帶來了更多體驗和便捷功能。根據(jù)中商情報網(wǎng)艾媒咨詢中國手機App市場研究報告顯示[1]，教育學習類App只占總市場份額28.1%，而社交類App卻有64.1%，可見教育學習類App還是一個亟待開發(fā)的市場。

本設計的開發(fā)初衷就是抓住青島版教材配套的App無人開發(fā)的市場，計劃結合現(xiàn)在移動端技術及發(fā)展趨勢，利用iOS移動操作系統(tǒng)開發(fā)一款與青島版數(shù)學教材[2]配套的App。

2 相關技術介紹

2.1 沙盒機制

在計算機安全領域，沙盒是一種安全機制，為運行中的程序提供的隔離環(huán)境。通常是作為一些來源不可信、具破壞力或無法判定程序意圖的程序提供實驗之用[3]。

2.2 引用計數(shù)機制

引用計數(shù)是計算機編程語言中的一種內存管理技術，是指將資源的被引用次數(shù)保存起來，當被引用次數(shù)變?yōu)榱銜r就將其釋放的過程。使用引用計數(shù)技術可以實現(xiàn)自動資源管理的目的。同時引用計數(shù)還可以指使用引用計數(shù)技術回收未使用資源的垃圾回收算法。

引用計數(shù)的實現(xiàn)過程是：當一個對象被創(chuàng)建時，它的引用計數(shù)為1，每當有一個新的指針指向這個對象的時候，它的引用計數(shù)就會加1，而當某個指向它的指針不再指向它時，它的引用計數(shù)就減1，當對象的引用計數(shù)為0時，就說明這個對象不再被任何指針指向了，這個時候這個對象就應該被銷毀，內存也就得到了回收。

3 模型建立與求解

本app包括小學數(shù)學與口算練習兩個部分。其中App的小學數(shù)學模塊使用科大訊飛的語音合成技術，提供課文朗讀功能，并根據(jù)進度控制暫?；虿シ拧４送?，計劃提供目錄方便用戶選擇、跳轉章節(jié)?？谒憔毩暡糠?，針對不同層級的用戶，計劃提供5以內加減、10以內加減以及20以內加減法的練習。本設計計劃充分利用iOS系統(tǒng)[4]的沙盒，對用戶信息以及系統(tǒng)內的部分資源進行保存，并利用MVC設計模式，對系統(tǒng)的各模塊的控制器-視圖-模型進行分離處理，降低代碼的冗余度，提高可擴展性和重復利用性，可以利用AFNetWorking進行網(wǎng)絡交互，及時處理用戶請求。并對一些頁面做了大規(guī)模的內存優(yōu)化，可以最大限度的減少App崩潰的情況。

4 功能實現(xiàn)

4.1 總體功能實現(xiàn)

整個項目的UI用到了代碼和storyboard兩種不同的界面搭建方式；與后臺進行交互的網(wǎng)絡請求使用的是POST異步請求；嚴格遵守MVC設計模式；用到了值傳遞、引用傳遞、指針傳遞，使用了正向傳值、反向傳值，其中，反向傳值使用了代理、通知和單例等多種傳值方式。

主界面分為導航控制器和視圖控制器兩大部分。其中，導航控制器用來顯示App名稱，視圖控制器又分為兩個模塊，提供兩個模塊的入口。

小學數(shù)學中的課本模塊，是本App的主要模塊，主要是顯示課本內容，其中使用了UIScrollView和三個UIImageView來顯示上百張圖，通過內存優(yōu)化，使這幾百張圖占用內存極大減少。此外，使用了科大訊飛的語音合成引擎來實現(xiàn)課本的朗讀功能，科大訊飛作為中國最大的智能語音技術提供商，在智能語音技術領域有著長期的研究積累，并在中文語音合成、語音識別、口語評測等多項技術上擁有國際領先的成果[5]。

功能方面，除語音朗讀外，也提供了朗讀的暫停與播放功能，用戶只需輕觸下方按鈕即可，也允許用戶在設置中取消自動播放語音功能。此外，用戶除通過按鈕改變頁面外，也可以通過左右滑動的收拾實現(xiàn)。如果用戶開啟了設置中的保存進度功能，當用戶點擊左上角按鈕時，程序跳回主界面，這時程序會保存當前進度，當用戶下次進入該模塊時，自動跳轉到上次退出前的頁面。

5 總結與展望

本設計基本完成了預定實現(xiàn)的目標，能夠滿足用戶日常對學習的補充，并能方便的進行預習，方便對家長幫助孩子學習。在后期的測試過程中，出現(xiàn)了界面不夠友好、閃退的情況，最終通過更換主界面樣式，并對學習課本模塊做了ImageView重用，使內存占用大幅減少，很好地解決了問題。但是，這個版本仍然是本系統(tǒng)的一個初級版本，由于資金問題，沒有能夠聘請專業(yè)播音員朗讀，在以后的迭代過程中會逐一增加網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計功能。為了更好的方便學生學習，還會增加不同年級、不同版本的支持。