摘要：隨著市場的不斷需求，Android操作系統(tǒng)越來越完善，由于時代的發(fā)展需要，App也逐漸成為市場空缺，App終端研究成為主流研究項目。該文對基于Android操作系統(tǒng)的移動終端App開發(fā)視角下進行深入細致的剖析，為相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)人員提供一定理論指導(dǎo)和參考，更好地促進了在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展普及背景下Android操作系統(tǒng)的移動終端App的開發(fā)工作創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：Android操作系統(tǒng);移動終端App;開發(fā)研究

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）04-0064-02

在我國市場上運行的操作系統(tǒng)中，Android操作系統(tǒng)起步較早，構(gòu)建完善，受到了大部分國內(nèi)廠商的喜愛，并與之展開深層次合作。在不斷提升、完善Android操作系統(tǒng)性能的同時，被開發(fā)推出的移動終端App也越來越多，而如何基于Android操作系統(tǒng)更好地進行移動終端App的開發(fā)仍然有待研究。

1 Android系統(tǒng)

Android系統(tǒng)是一種移動操作系統(tǒng)，擁有以Linux內(nèi)核為基礎(chǔ)的開發(fā)平臺。系統(tǒng)的架構(gòu)包含了多層次，而相互獨立的各層又包含了多內(nèi)容。也是因為這一特點，開發(fā)人員可以更好地實現(xiàn)開發(fā)需求，提升開發(fā)的質(zhì)量和效率[1]。而想要基于Android操作系統(tǒng)進行移動終端App的開發(fā)，需要熟悉Android的一些基本信息。

1.1 架構(gòu)

1.1.1 Linux內(nèi)核層

Android基礎(chǔ)層是依靠Linux內(nèi)核建立的，該層包含了幾乎所有移動設(shè)備會用到的驅(qū)動程序，并幫助系統(tǒng)與硬件通信，其包含的驅(qū)動程序有：DisplayDriver、KeyBoardDriver、FlashMemoryDriver、CameraDriver、AudioDriver、BluetoothDriver、PowerManagement等。除此之外，它還會提供對內(nèi)存、電源、系統(tǒng)進程、文件系統(tǒng)、USB的管理，合理分配處理系統(tǒng)運行資源、管理進程通信、保存運行狀態(tài)。

1.1.2 系統(tǒng)運行庫層

系統(tǒng)運行庫層包含兩部分，一是庫文件，多為Android系統(tǒng)會用到的C或C++庫文件，比如媒體庫、SQLite。二是Android運行環(huán)境，也就是虛擬機技術(shù)，是運行Android應(yīng)用程序時需要的核心庫。

1.1.3 應(yīng)用程序框架層

這是編寫方發(fā)布的核心應(yīng)用時需要使用的API框架，包括十個部分：活動管理器、窗口管理器、內(nèi)容提供者、視圖系統(tǒng)、通知管理器、包管理器、電話管理器、資源管理器、位置管理器、XMPP服務(wù)。開發(fā)人員可以使用其中的框架，也就是谷歌直接提供的庫存來進行開發(fā)。只要遵循框架的開發(fā)原則，就可以簡化進行架構(gòu)設(shè)計的步驟，節(jié)省時間。

1.1.4 應(yīng)用程序?qū)?/p>

該層與基于Android操作系統(tǒng)的移動終端App直接相關(guān)，也就是Java語言來進行程序開發(fā)。

1.2 構(gòu)件

1.2.1 活動（Activity）

這是開發(fā)中使用最頻繁的構(gòu)件，一個Activity就是一個單獨窗口，并有運行中（Running/Active）、暫停（Paused）、停止（Stoped）、銷毀（Detroyed）四種狀態(tài)。彼此之間通過Intent通信，是用戶操作時可視化的界面，基于Android操作系統(tǒng)的移動終端App中，能看見的都要依托于它。而要讓系統(tǒng)識別并執(zhí)行Activity，應(yīng)用中每一個Activity都必須在AndroidManifest.xml配置文件中聲明。

1.2.2 服務(wù)（Service）

它是移動終端App后臺運行的解決方案，不依賴用戶界面，可以長期保持正常運行，適合執(zhí)行無須與用戶交互且需長期運行的任務(wù)。與Activity十分類似，存在生命周期，也需要在AndroidManifest.xml配置文件中聲明，只是沒有窗口。另外值得注意的是，Service在獨立進程中運行，不會自動開啟線程，而是依賴創(chuàng)建服務(wù)時所在的移動終端App進程，其代碼運行于主線程中。Service分啟動（started）、綁定（bound）兩種，啟動方式也有startService、bindService兩種，兩兩之間互相對應(yīng)。當(dāng)構(gòu)件調(diào)用start Service方法啟動，Service就處于啟動狀態(tài)，當(dāng)調(diào)用bind Service方法綁定到Service，它就處于綁定狀態(tài)。

2 App在Android操作系統(tǒng)中的應(yīng)用、發(fā)展

因為固定用戶人群數(shù)量多，多方進入了一個良性循環(huán)。比如Android手機的App在初期就擁有大批用戶群，開發(fā)者即可獲得大量利益，而要想得到利益，手機廠商需要與Android公司長期工作，開發(fā)者需要針對手機型號和Android系統(tǒng)開發(fā)并不斷完善App。當(dāng)Android系統(tǒng)在不斷更新時，各種手機和App也在逐漸完善，用戶得到的體驗也越來越好。

在我國，基于Android操作系統(tǒng)的移動終端App在所有全新Android系統(tǒng)中都可以運行，適配所有Android智能設(shè)備。安裝時無須付費，只要正規(guī)應(yīng)用市場安裝就沒有各種木馬病毒，而且App在源頭上保障了用戶的使用安全，充分保護了用戶的隱私信息。更難能可貴的是，經(jīng)過多年發(fā)展和不斷淘汰，App的基本原則之一就是要符合國人使用習(xí)慣。各大應(yīng)用市場也為此做出了不少改變和更新，界面簡潔明了，個性化信息及時推送，一鍵下載安裝，還有各種用戶福利[2]。

3 基于Android操作系統(tǒng)的移動終端App開發(fā)

3.1 軟件開發(fā)

3.1.1 數(shù)據(jù)存儲

這是開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)，而Android提供了多種技術(shù)方案供開發(fā)者使用，主要有五種：共享首選項（Shared? Preferences）、內(nèi)部存儲（Internal Storage）、外部存儲（External Storage）、SQLite數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)存儲。Shared? Preferences使得開發(fā)者可以鍵值對的方式，通過該類提供的框架永久保存原始數(shù)據(jù)。即便是應(yīng)用終止了，數(shù)據(jù)也可以跨多用戶對話永久保留。

在使用時，需要先通過get Shared Preferences或是get Preferences方法獲取Shared Preferences的對象。接著通過Shared Preferences對象的edit方法，獲取一個一個Shared Preferences.Editor對象。當(dāng)對象獲取之后，調(diào)用put Boolean等方法添加值，并使用commit提交。最后在需要獲取數(shù)據(jù)之處，使用Shared Preferences對象的get Boolean等方法讀取值Internal Storage位于內(nèi)部存儲器分配的Internal Storage分區(qū)里，用于保存私有文件。當(dāng)用戶卸載App之后，該分區(qū)里的文件也會被清除。External Storage類似于公共分區(qū)，私密性不強，可以共享保存數(shù)據(jù)，既可以是內(nèi)部存儲器分配的External Storage分區(qū)，比如大家在手機“文件管理”中看到的“音樂”這種目錄，也可以是可移動的外部存儲介質(zhì)，比如存儲卡和硬盤。

SQLite數(shù)據(jù)庫的核心思想與一般數(shù)據(jù)庫相差無幾，只是更輕量一些，是一個嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。所以使用它的流程也就幾步，先看數(shù)據(jù)庫有沒有打開，接著確認有無數(shù)據(jù)表，沒有就進行創(chuàng)建。在創(chuàng)建的時候要記得添加“IF NOT EXISTS”，避免重復(fù)操作。當(dāng)完成之后，就是常規(guī)的增刪查改操作了[3]。最后操作完畢時，數(shù)據(jù)庫進入close狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)存儲則最為簡單，就是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與獲取，只需要解析HTTP協(xié)議或者是調(diào)用Web Service的數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)。

3.1.2 界面開發(fā)

這是開發(fā)中的基本內(nèi)容，工期短、工作量小，但不可圖快，不然即便功能開發(fā)得再好，應(yīng)用也不會得到多好的反響。因為界面決定應(yīng)用功能模塊的分布，對于設(shè)計、開發(fā)的影響很大。更重要的是，它直接關(guān)系用戶體驗。界面就是第一印象，只有第一印象好了，用戶才會有興趣體驗實際使用效果。所以對于界面的開發(fā)，要注意對資源的溝通和操作。

3.1.3 語音識別

這是一種改善人機交互的技術(shù)，簡化操作，節(jié)省用戶的時間，提升效率。用戶只需要通過語音指令，就可以完成一些信息查詢和Android智能設(shè)備操作。它可以說是人機接口中很關(guān)鍵的一步，相關(guān)市場發(fā)展迅速，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)極具規(guī)模。要想在基于Android操作系統(tǒng)的移動終端App開發(fā)中利用技術(shù)并實現(xiàn)語音識別，需要借助一些商業(yè)解決方法，保證語音識別能力和速度維持在較高水平[4]。

3.1.4 AR、VR、AI

增強現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）和人工智能（AI）這三種皆為當(dāng)下最前沿的技術(shù)，要想在開發(fā)過程中運用這些技術(shù)，需要依靠相應(yīng)的硬件設(shè)備。

3.2 開發(fā)重點

由于Android繼承了Linux的安全機制，開發(fā)之前就需要獲得相應(yīng)的權(quán)限，可通過添加標(biāo)簽和Manifest.xml文件進行操作。搭建用戶界面，生產(chǎn)過程有兩種：XML配置和直接使用代碼，生產(chǎn)之后便是界面進行相關(guān)的UI設(shè)計和布局。最后需要了解各大構(gòu)件以及通過數(shù)據(jù)存儲獲取各種資源文件。

4 基于Android操作系統(tǒng)的移動終端App開發(fā)安全環(huán)境

由于Android存在時間久，市場份額高，基于Android操作系統(tǒng)進行移動終端App的開發(fā)可以借鑒很多前輩開發(fā)者的經(jīng)驗。而且Android本身在設(shè)計上就考慮得很全面，借助該平臺進行開發(fā)可以降低不少難度，工作量也會大大減少。但需要注意的是，Android的特點是開源，也就是提供一個開放的環(huán)境，并不會處處注重其他開發(fā)者可能對環(huán)境造成安全威脅的情況。相較于電腦這種桌面設(shè)備來說，移動智能設(shè)備受到的安全挑戰(zhàn)更大，面臨的情況更加嚴(yán)峻。所以開發(fā)者要注意管理和維護自身開發(fā)環(huán)境的安全，發(fā)現(xiàn)漏洞就要及時開展修補工作，開發(fā)的全程要保證安全性。

4.1 框架層安全

框架層安全需要借助Android的數(shù)字認證，也就是通過數(shù)字證書來保證安全。數(shù)字證書是SSL通信協(xié)議的核心，是安全領(lǐng)域的大招，由Certificate Authority發(fā)行，本質(zhì)是一串?dāng)?shù)字，不過可以在互聯(lián)網(wǎng)中標(biāo)記各方的身份信息。

4.2 代碼安全

開發(fā)者編寫的代碼要安全規(guī)范，對于軟件質(zhì)量和安全性來說都是基礎(chǔ)。Android的開放性很強，終端開發(fā)容易遭受惡意攻擊，代碼也會被惡意反編譯，所以對代碼安全進行質(zhì)量管控非常重要。開發(fā)者可以增加保護性的編程，通過混淆的代碼來保護代碼。在編程完畢之后，還要進行細致的安全審計。

4.3 權(quán)限管理

安卓在初期設(shè)計的時候就考慮到了權(quán)限方面的問題，并借鑒當(dāng)時一些操作系統(tǒng)解決安全問題的經(jīng)驗，對于權(quán)限的設(shè)定、授予進行了規(guī)范。開發(fā)者若想對權(quán)限進行管理，可以借助Android manifest.xml等配置文件，或者通過內(nèi)部的權(quán)利管理機制設(shè)定。另外，也要避免網(wǎng)絡(luò)的隱藏威脅。如果要訪問移動數(shù)據(jù)，需要加入運行訪問的ACCESS NETWORK STATE條目。為防萬一，在用戶安裝App時也要提醒用戶檢查權(quán)限，提前規(guī)避可能遇到的風(fēng)險。

5 結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展給我們的生活帶來極大便利，尤其是當(dāng)今的信息化時代之下，各種智能設(shè)備的出現(xiàn)更是提高了我們的生活質(zhì)量，同時也對發(fā)展提出了新的要求。正是在此基礎(chǔ)之上，以Android操作系統(tǒng)為載體，推進移動終端App的開發(fā)研究顯得尤為必要，除了提升人類的生產(chǎn)生活水平之外，也讓移動終端App與Android操作系統(tǒng)更好地相適應(yīng)，并推動著移動終端App的運用和Android操作系統(tǒng)的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 李登科，王聰華.基于Android操作系統(tǒng)的移動終端APP開發(fā)研究[J].電腦編程技巧與維護，2020（9）：69-70.

[2] 唐翔.基于Android平臺的某景點移動端旅游軟件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2020.

[3] 楊樂.基于權(quán)限的Android惡意軟件檢測方法研究[D].天津：天津理工大學(xué)，2020.

[4] 吳明瑞，王莉軍.基于Android操作系統(tǒng)的移動終端APP開發(fā)研究[J].數(shù)字通信世界，2019（2）：113.

收稿日期：2021-05-06

作者簡介：姚雅峰，女，天津人，講師，碩士，主要研究方向為計算機軟件技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)。