基于Android操作系统的移动终端App开发研究

摘要：随着市场的不断需求，Android操作系统越来越完善，由于时代的发展需要，App也逐渐成为市场空缺，App终端研究成为主流研究项目。该文对基于Android操作系统的移动终端App开发视角下进行深入细致的剖析，为相关领域从业人员提供一定理论指导和参考，更好地促进了在当前互联网不断发展普及背景下Android操作系统的移动终端App的开发工作创新。

关键词：Android操作系统;移动终端App;开发研究

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）04-0064-02

在我国市场上运行的操作系统中，Android操作系统起步较早，构建完善，受到了大部分国内厂商的喜爱，并与之展开深层次合作。在不断提升、完善Android操作系统性能的同时，被开发推出的移动终端App也越来越多，而如何基于Android操作系统更好地进行移动终端App的开发仍然有待研究。

1 Android系统

Android系统是一种移动操作系统，拥有以Linux内核为基础的开发平台。系统的架构包含了多层次，而相互独立的各层又包含了多内容。也是因为这一特点，开发人员可以更好地实现开发需求，提升开发的质量和效率[1]。而想要基于Android操作系统进行移动终端App的开发，需要熟悉Android的一些基本信息。

1.1 架构

1.1.1 Linux内核层

Android基础层是依靠Linux内核建立的，该层包含了几乎所有移动设备会用到的驱动程序，并帮助系统与硬件通信，其包含的驱动程序有：DisplayDriver、KeyBoardDriver、FlashMemoryDriver、CameraDriver、AudioDriver、BluetoothDriver、PowerManagement等。除此之外，它还会提供对内存、电源、系统进程、文件系统、USB的管理，合理分配处理系统运行资源、管理进程通信、保存运行状态。

1.1.2 系统运行库层

系统运行库层包含两部分，一是库文件，多为Android系统会用到的C或C++库文件，比如媒体库、SQLite。二是Android运行环境，也就是虚拟机技术，是运行Android应用程序时需要的核心库。

1.1.3 应用程序框架层

这是编写方发布的核心应用时需要使用的API框架，包括十个部分：活动管理器、窗口管理器、内容提供者、视图系统、通知管理器、包管理器、电话管理器、资源管理器、位置管理器、XMPP服务。开发人员可以使用其中的框架，也就是谷歌直接提供的库存来进行开发。只要遵循框架的开发原则，就可以简化进行架构设计的步骤，节省时间。

1.1.4 应用程序层

该层与基于Android操作系统的移动终端App直接相关，也就是Java语言来进行程序开发。

1.2 构件

1.2.1 活动（Activity）

这是开发中使用最频繁的构件，一个Activity就是一个单独窗口，并有运行中（Running/Active）、暂停（Paused）、停止（Stoped）、销毁（Detroyed）四种状态。彼此之间通过Intent通信，是用户操作时可视化的界面，基于Android操作系统的移动终端App中，能看见的都要依托于它。而要让系统识别并执行Activity，应用中每一个Activity都必须在AndroidManifest.xml配置文件中声明。

1.2.2 服务（Service）

它是移动终端App后台运行的解决方案，不依赖用户界面，可以长期保持正常运行，适合执行无须与用户交互且需长期运行的任务。与Activity十分类似，存在生命周期，也需要在AndroidManifest.xml配置文件中声明，只是没有窗口。另外值得注意的是，Service在独立进程中运行，不会自动开启线程，而是依赖创建服务时所在的移动终端App进程，其代码运行于主线程中。Service分启动（started）、绑定（bound）两种，启动方式也有startService、bindService两种，两两之间互相对应。当构件调用start Service方法启动，Service就处于启动状态，当调用bind Service方法绑定到Service，它就处于绑定状态。

2 App在Android操作系统中的应用、发展

因為固定用户人群数量多，多方进入了一个良性循环。比如Android手机的App在初期就拥有大批用户群，开发者即可获得大量利益，而要想得到利益，手机厂商需要与Android公司长期工作，开发者需要针对手机型号和Android系统开发并不断完善App。当Android系统在不断更新时，各种手机和App也在逐渐完善，用户得到的体验也越来越好。

在我国，基于Android操作系统的移动终端App在所有全新Android系统中都可以运行，适配所有Android智能设备。安装时无须付费，只要正规应用市场安装就没有各种木马病毒，而且App在源头上保障了用户的使用安全，充分保护了用户的隐私信息。更难能可贵的是，经过多年发展和不断淘汰，App的基本原则之一就是要符合国人使用习惯。各大应用市场也为此做出了不少改变和更新，界面简洁明了，个性化信息及时推送，一键下载安装，还有各种用户福利[2]。

3 基于Android操作系统的移动终端App开发

3.1 软件开发

3.1.1 数据存储

这是开发过程中的重要环节，而Android提供了多种技术方案供开发者使用，主要有五种：共享首选项（Shared  Preferences）、内部存储（Internal Storage）、外部存储（External Storage）、SQLite数据库、网络存储。Shared  Preferences使得开发者可以键值对的方式，通过该类提供的框架永久保存原始数据。即便是应用终止了，数据也可以跨多用户对话永久保留。

在使用时，需要先通过get Shared Preferences或是get Preferences方法获取Shared Preferences的对象。接着通过Shared Preferences对象的edit方法，获取一个一个Shared Preferences.Editor对象。当对象获取之后，调用put Boolean等方法添加值，并使用commit提交。最后在需要获取数据之处，使用Shared Preferences对象的get Boolean等方法读取值Internal Storage位于内部存储器分配的Internal Storage分区里，用于保存私有文件。当用户卸载App之后，该分区里的文件也会被清除。External Storage类似于公共分区，私密性不强，可以共享保存数据，既可以是内部存储器分配的External Storage分区，比如大家在手机“文件管理”中看到的“音乐”这种目录，也可以是可移动的外部存储介质，比如存储卡和硬盘。

SQLite数据库的核心思想与一般数据库相差无几，只是更轻量一些，是一个嵌入式关系型数据库。所以使用它的流程也就几步，先看数据库有没有打开，接着确认有无数据表，没有就进行创建。在创建的时候要记得添加“IF NOT EXISTS”，避免重复操作。当完成之后，就是常规的增删查改操作了[3]。最后操作完毕时，数据库进入close状态。网络存储则最为简单，就是通过网络实现数据存储与获取，只需要解析HTTP协议或者是调用Web Service的数据即可实现。

3.1.2 界面开发

这是开发中的基本内容，工期短、工作量小，但不可图快，不然即便功能开发得再好，应用也不会得到多好的反响。因为界面决定应用功能模块的分布，对于设计、开发的影响很大。更重要的是，它直接关系用户体验。界面就是第一印象，只有第一印象好了，用户才会有兴趣体验实际使用效果。所以对于界面的开发，要注意对资源的沟通和操作。

3.1.3 语音识别

这是一种改善人机交互的技术，简化操作，节省用户的时间，提升效率。用户只需要通过语音指令，就可以完成一些信息查询和Android智能设备操作。它可以说是人机接口中很关键的一步，相关市场发展迅速，相关的产业已经极具规模。要想在基于Android操作系统的移动终端App开发中利用技术并实现语音识别，需要借助一些商业解决方法，保证语音识别能力和速度维持在较高水平[4]。

3.1.4 AR、VR、AI

增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和人工智能（AI）这三种皆为当下最前沿的技术，要想在开发过程中运用这些技术，需要依靠相应的硬件设备。

3.2 开发重点

由于Android继承了Linux的安全机制，开发之前就需要获得相应的权限，可通过添加标签和Manifest.xml文件进行操作。搭建用户界面，生产过程有两种：XML配置和直接使用代码，生产之后便是界面进行相关的UI设计和布局。最后需要了解各大构件以及通过数据存储获取各种资源文件。

4 基于Android操作系统的移动终端App开发安全环境

由于Android存在时间久，市场份额高，基于Android操作系统进行移动终端App的开发可以借鉴很多前辈开发者的经验。而且Android本身在设计上就考虑得很全面，借助该平台进行开发可以降低不少难度，工作量也会大大减少。但需要注意的是，Android的特点是开源，也就是提供一个开放的环境，并不会处处注重其他开发者可能对环境造成安全威胁的情况。相较于电脑这种桌面设备来说，移动智能设备受到的安全挑战更大，面临的情况更加严峻。所以开发者要注意管理和维护自身开发环境的安全，发现漏洞就要及时开展修补工作，开发的全程要保证安全性。

4.1 框架层安全

框架层安全需要借助Android的数字认证，也就是通过数字证书来保证安全。数字证书是SSL通信协议的核心，是安全领域的大招，由Certificate Authority发行，本质是一串数字，不过可以在互联网中标记各方的身份信息。

4.2 代码安全

开发者编写的代码要安全规范，对于软件质量和安全性来说都是基础。Android的开放性很强，终端开发容易遭受恶意攻击，代码也会被恶意反编译，所以对代码安全进行质量管控非常重要。开发者可以增加保护性的编程，通过混淆的代码来保护代码。在编程完毕之后，还要进行细致的安全审计。

4.3 权限管理

安卓在初期设计的时候就考虑到了权限方面的问题，并借鉴当时一些操作系统解决安全问题的经验，对于权限的设定、授予进行了规范。开发者若想對权限进行管理，可以借助Android manifest.xml等配置文件，或者通过内部的权利管理机制设定。另外，也要避免网络的隐藏威胁。如果要访问移动数据，需要加入运行访问的ACCESS NETWORK STATE条目。为防万一，在用户安装App时也要提醒用户检查权限，提前规避可能遇到的风险。

5 结束语

科学技术的不断发展给我们的生活带来极大便利，尤其是当今的信息化时代之下，各种智能设备的出现更是提高了我们的生活质量，同时也对发展提出了新的要求。正是在此基础之上，以Android操作系统为载体，推进移动终端App的开发研究显得尤为必要，除了提升人类的生产生活水平之外，也让移动终端App与Android操作系统更好地相适应，并推动着移动终端App的运用和Android操作系统的发展。

参考文献：

[1] 李登科，王聪华.基于Android操作系统的移动终端APP开发研究[J].电脑编程技巧与维护，2020（9）：69-70.

[2] 唐翔.基于Android平台的某景点移动端旅游软件系统设计与实现[D].成都：电子科技大学，2020.

[3] 杨乐.基于权限的Android恶意软件检测方法研究[D].天津：天津理工大学，2020.

[4] 吴明瑞，王莉军.基于Android操作系统的移动终端APP开发研究[J].数字通信世界，2019（2）：113.

收稿日期：2021-05-06

作者简介：姚雅峰，女，天津人，讲师，硕士，主要研究方向为计算机软件技术、计算机应用技术。