基于Android的饲料生产标准查询系统设计

■杨 柯张 维

(1.沈阳工学院信息与控制学院，辽宁抚顺113122；2.辽宁省农牧业机械研究所有限公司，辽宁沈阳110036)

标准是经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用和重复使用的一种规范性文件，是企业生存发展的重要物质基础。饲料生产标准的制定和实施，为饲料组织生产提供技术指导，把饲料生产纳入标准化的轨道，提高饲料行业科技含量，适应现代畜牧养殖业管理体系。同时，为饲料行业监管提供依据，提高饲料产品的市场竞争力，促进畜牧业健康发展，最终保证食品安全。我国饲料生产标准较多，截至2012年底，现行有效的国家标准和行业标准共520项，其中国家标准273项，行业标准247项，近几年又制定了许多新的饲料生产标准。这些标准文件的查询和管理是使用者经常遇到的难题。

Android平台采用整合的策略思想，具有良好的用户体验，占据着全球最大的市场份额，截止2016年第二季度，Android手机的市场份额已经达到了86.2%。本系统基于Android平台设计，为广大用户提供移动的饲料生产标准查询手段，方便用户使用，提高饲料生产质量并促进饲料工业发展。

1 Android架构解析

Android是一种基于Linux的移动终端操作系统，由Linux内核、系统运行库、应用程序框架和应用程序等四部分构成，所有应用程序都是基于Java的应用程序框架之上，Android架构如图1所示。各部分简要说明如下：

①Linux内核。Android借助Linux内核服务实现硬件设备驱动。作为硬件和软件之间的抽象层，隐藏具体硬件细节并为上层提供统一服务。进一步提升了内存管理和进程间通信等方面的安全性。

②系统运行库。为系统的各个组件提供服务，包括系统类库和Android运行时。系统类库是C/C++库的集合，通过应用程序框架提供给开发者；运行时包含核心库和Dalvik虚拟机两部分，核心库提供Android的核心应用程序接口，Dalvik基于寄存器。

③应用程序框架。为应用程序提供的各种API接口，核心组件由图中斜体显示的5个构成，分别用于管理应用生命周期、访问另一个程序数据、构建用户界面、提供非代码资源访问和显示提示信息等。

图1 Android架构

④应用程序。用Java代码编写，由应用程序框架提供的供开发者使用，运行在虚拟机中。包括浏览器和即时通讯等，软件开发时可将这些应用作为组件使用，软件用户通过应有程序使用软件功能。

2 系统功能设计

现行的饲料生产标准分为综合标准、方法标准、产品标准、原料标准、添加剂标准、其他相关标准和地方标准等类别，对饲料生产标准进行分类，有利于加强对标准的管理和使用。因此，对饲料生产标准的管理包括对标准分类的管理。

饲料生产标准查询系统功能由标准查询、标准维护和系统管理等三个主要模块构成，功能结构如图2所示。各模块功能简要描述如下：

①标准查询。标准查询是系统的核心功能，供Android客户端使用。为了满足不同用户以及对信息需求程度的不同，系统提供三类查询：标准快速查询，对用户输入的单一查询条件与标准名称模糊匹配查询；标准条件查询，根据用户输入的多条件组合查询；标准详细查询，对标准进行全文检索查询。

②标准维护。标准信息及其相关文件，只有上传到服务器后，才能被查询使用。本模块用于对标准信息的维护以及标准文件的生成和上传。

图2 饲料生产标准查询系统功能结构

③系统管理。为系统管理员提供的保证系统正常运行的功能模块。为了保证系统安全性，需要对数据进行备份；只有对用户授权后，用户才能使用。

3 存储结构设计

存储结构是指存储数据的逻辑结构，逻辑结构是以概念结构为基础。本系统的概念结构包括“标准分类”和“标准”两个实体，两个实体间是“一对多”的联系，即一个“标准分类”包含多个“标准”，一个“标准”只属于一个“标准分类”。逻辑结构是把概念结构的实体及属性转换为具体DBMS所支持的数据模型。本系统DBMS选用SQL Server 2005，逻辑结构设计结果由两个数据表构成，如图3所示。

在图3所示的存储结构中，为了保证实体完整性，每个数据表设置一个“主关键字”字段，定义为Numeric类型的自动增长；为了保证参照完整性，“标准分类”和“标准”两个实体间“一对多”联系通过外键“FK_Classification_Standard”实现，关联字段是“标准分类代码”。“标准”表中需要存储Word和PDF两类文件，Word文件是可编辑的饲料标准的原始文件，PDF文件是由Word文件生成供用户查询浏览的文件。为了提高文件打开速度，文件存储在磁盘上，“标准”表中仅存储文件路径。

4 查询模块设计

在图2所示的饲料生产标准查询系统功能结构中，“标准查询”模块包括四类具体查询，“标准条件查询”是应用最多的查询，其他查询设计原理与此查询类似，本文以此查询为例来说明设计过程。系统在逻辑上分为Android客户端、应用服务器和数据库服务器等三层，用户通过Android客户端的浏览器输入查询条件，应用服务器生成业务逻辑并提交给数据库服务器，数据库服务器根据业务逻辑查询匹配结果，查询结果经过应用服务器处理后返回到Android客户端浏览器显示。时序图表示的查询过程如图4所示。

图3 系统存储结构

图4 查询过程时序图

查询模块设计主要涉及以下两项关键技术：

①查询界面设计。Android用户界面使用布局（LinearLayout、TableLayout、RelativeLayout等）定义，布局可以使用XML资源和Java程序两种方式，本系统使用XML资源，并使用布局优化（Layoutopt）来提高加载速度。查询界面由条件输入和结果显示两个界面构成，条件输入界面通过Java Script来检测输入条件的正确性；结果显示界面使用ListView控件来列表显示多条查询结果，ListView控件通过XML布局文件的findViewByID方法获得，通过Dao方法提供数据。

②查询结果本地化。为了使数据库中查询的结果在Android端重复使用，数据需要保存在Android端。SQLite是嵌入式的轻型数据库，是存储在单一磁盘文件中的完整关系结构型数据库，占用资源非常低。Android系统包含了完整的SQLite，可以直接使用。SQLiteOpenHelper是封装了数据库的创建、打开和更新的抽象类，通过继承这个类来完成数据库的创建、打开及各种操作。

5 PDF文件浏览设计

饲料生产标准存储文件包括Word文件和PDF文件两类，PDF文件用于用户查询时在Android屏幕的浏览器中显示。Android原生系统中的Webview不支持直接打开PDF文档，需要下载到本地Android端后再使用PDF阅读器打开，下载到本地的PDF文件被阅读后再无其他用处，缺陷是下载等待时间长且容易产生Android端垃圾，浏览器在线打开PDF文件阅读可以避免这些缺陷。

Android的PDF在线阅读目前广泛使用的有两种方法，一是使用Webview控件，通过pdf.js在服务器端和客户端分别处理；二是，使用官方的simple PdfRendererBasic，打开PDF读取器PdfRenderer，传入指定页码，读取内容转换成bitmap图片设置到ImageView。这两种方法的优点是实现简单，缺点是不能对PDF显示进行多种控制。本系统使用开源类库com.joanzapata.pdfview.PDFView，可以通过手势滑动PDF文件，并对PDF文件进行放大缩小操作，阅读PDF文件非常方便。具体实现包括以下两步：

①在XML资源文件中定义布局，主要设置“android:layout_width”和“android:layout_height”两个属性 。 属 性 值 在“match_parent”、“wrap_content”和“fill_parent”之间选择其一。“fill_parent”强制性地使构件扩展，以填充布局单元内尽可能多的空间；“wrap_content”强制性地使视图扩展，以显示全部内容。Android2.2 中“match_parent”和“fill_parent”两个参数意思一样，match_parent更贴切。

②在Java文件中加载PDF文件并设置属性。首先，指定文件名称和文件路径，需要判断网络连接，并检查文件是否存在。然后，设置常用属性：enableSwipe设置是否允许翻页；swipeVertical(true)设置PDF文档垂直翻页，默认是左右滑动翻页；pages设置PDF页面过滤和排序；defaultPage设置起始显示默认页；showMinimap设置是否显示缩放小地图；on-PageChange设置页面切换的页码显示；enableDoubletap设置在放大状态下，双击是否还原。最后，使用load()实现加载显示。

6 结语

Android平台受到大多数用户的青睐，具有开放性、丰富的硬件选择和不受开发商限制等特点。针对Android将iOS和Windows Phone远远抛在后面的现状，本系统基于Android平台开发，为生产企业和监管部门提供快速的饲料工业生产标准查询功能，具有广阔的市场前景和应用价值。本文基于SQL Server 2005数据库管理系统设计了存储结构，开发人员可直接创建数据库对象；采用模块化思想设计了功能结构，使用查询过程时序图设计了查询过程，并使用开源类库设计了PDF文件在线浏览功能，解决了软件开发关键性技术问题。本设计具有架构合理、安全可靠和易于维护等优点，是先进可靠的系统解决方案。开发人员以此为基础构建系统，对提高系统的开发质量和效率具有重要意义。