手机防火墙的系统设计

彭一林

（一）界面设计

主界面采用了Win8 metro方块，在两个页面的转换用了3D翻转效果，设置一栏还引入了经典的SlidingMenu滑动菜单栏设计。每一个功能模块的页面都是用法Android特有通过xml文件进行布局，而不是单纯的采用Android代码进行设计。为了更好的体现界面美观，系统中自定义了几种组件，比如显示任务管理中的进程列表、系统弹出的对话框和悬浮球视图等。而关于背景颜色、字体颜色和大小等的调节，可以直接运用xml中某些字段来实现，也可以通过图片进行设计。为了突出软件特色，全部布局采用蓝白色调，以求达到简洁、干净。

（二）软件构架设计

Android应用程序的设计应当简单明了，尽量做到简洁，一目了然，应尽量减少无谓的装饰，并考虑屏幕空间，使设计的各模块看起来布局合理。另外，应考虑分辨率大小，考虑将来设计的按钮、菜单、标签等组件摆放位置的合理，让用户在使用时感到逻辑流程、简单。因此，根据Android手机防火墙的功能需求，在划分界面时，每一个模块对应各个功能模块设计界面。

（三）对话框设计

对话框是一个显示在当前活动前面的小窗口，一般用来通知用户当前系统运行中出现的问题而导致程序暂停运行，或者告知运用改进行的操作。本软件的对话框主要用于数据输入、更新界面进度条。比如，在流量设置中，运用对话框来输入当月结余流量和套餐值。

（四）界面美化

图标的作用有两个，一个是实现从一个界面跳到另一个界面，实现功能衔接。在系统中很多情况下都是用Button（或ImageButton）按钮实现该功能。但在主界面中则使用整个layout布局贴上图片实现按钮点击的效果，采用类似于Win8 metro方块的设计思想。另一个功能只是为了美观，达到整体布局统一的效果。

二、数据路线设计

数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求（信息要求和处理要求）。

（一）表结构

1、拦截记录表（record）

拦截记录表有七个字段，用来表示电话和短信的拦截信息。其中state字段比较复杂，有四种状态：电话呼入，用1标记；电话呼出，用2标记；接收短信，用1标记；发送短信，用2标记。

三、系统功能描述

该系统核心部分应包括：流量监控、上网监控、骚扰拦截、任务管理、软件管理。系统的功能是按照需求分析而来，但在某些方面会有所改动。这些改动与需求分析来比，会使整个防火墙运用更加方便、更加实用和简单。

（一）流量监控流程

该流程描述的主要功能是：显示GPRS和WiFi使用情况，查看GPRS实时使用情况，进行流量管理。

1、流量监控服务

当手机开机或进入流量管理界面后，系统会自动开启服务。在服务里面，会分别判断gprs和wifi的状态，若处于开启状态，则系统会获取正在运行的需要访问internet的应用程序id，根据该id来进一步获取它们使用网络的流量，并且根据之前已经使用的流量来重新计算剩余流量。若gprs和wifi没有开启，则显示已使用的流量情况。当计算出gprs只剩下1M以下时，会自动关闭gprs，在通知栏弹出报警提示。

2、流量显示

进入流量管理主界面后，会显示有流量监控服务得出流量使用情况结果，包括套餐使用情况和今日使用流量。同时，也可以点击菜单编辑流量套餐信息。在实时动态显示流量界面中，可以看到每一个应用程序所使用的gprs流量。

（二）上网监控流程

监控和关闭手机上的应用3g和wifi上网功能。

在手机开机或第一次使用时，该系统会判断上网监控功能是否开启，默认状态是白名单、自动执行选择。但要实现上网监控的前提是手机已经被root。若检测到手机已经root过了，系统会自动根据以前选择的名单、模式来监控已经选择的应用。

进入上网监控的主界面后，选择你需要的模式。如果你只想允许某些应用上网，则可以选择白名单模式。白名单模式负责监控除你选择的应用以外的软件的上网行为，屏蔽它。同时，用户也可以选择使用3g或者wifi，甚至两者都可以访问网络的方式上网。只要你做出选择则执行后，该应用一定会按用户需要的方式来上网。相反，采用黑名单模式的话，则会只管理用户选择应用而不管其他应用上网的行为。

（三）骚扰拦截流程

该流程描述的主要功能是：对来电或拨打和接收短信或发送短信基于规则拦截，以及根据关键字过滤拦截。

来电拦截是指只对外界拨打过来的号码进行拦截。它有两种模式：黑名单与白名单模式。为了能多样化的拦截，用户可以在添加黑白名单或者编辑名单时对该名单进行规则的定义。这里有四种规则：禁止呼入、禁止呼出、禁止接受和禁止发送。其中后面两条规则是针对于短信拦截的，但它们在同一个界面进行设置（即addBlack.xml或addWhite.xml）。

拦截发送短信指的是在黑白名单中设定规则“禁止发送”，功能比较简单。当系统监听到用户需要发送短信时，根据需要发送短信的号码进行黑白名单的匹配。当匹配成功后，早进行规则匹配，若是“禁止发送”则马上进行拦截，并且显示在骚扰拦截记录中。

（四）任务、软件管理流程

1、任务管理。

用户进入任务管理的界面后，可以随意选择任何一个进程。若你想kill掉的话，只需点击界面下面的图标按钮。若你想查看该进程到底请求了那些权限，则需要稍微长时间选定它，就会在弹出的对话框中显示详细的信息。同时，用户也可以看到当前进程数量和可用内存大小。

2、软件管理。它与任务管理类似。用户接入软件管理界面后，随意选择一个软件，就可以在弹出的菜单中操作该软件。可以进行卸载软件、启动该软件、以及查看软件信息。

参考文献：

[1]胡松萌.Android平台智能防火墙系统的设计与实现[J].计算机光盘软件与应用，2013，（6）：138-140.

[2]朱学森.基于Android 智能手机防火墙的研究与应用[D].内蒙古科技大学，2012.