基于Web Service技術(shù)的“天氣達(dá)人”安卓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

摘 要：“天氣達(dá)人”安卓系統(tǒng)提供了對于當(dāng)前主要空氣質(zhì)量參數(shù)PM2.5，PM10等指數(shù)的查詢，氣溫參數(shù)的查詢，并提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)更新。此系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)是基于Web Service技術(shù)的，主要使用了HTTP、SOAP、WSDL等通用協(xié)議。主要闡述“天氣達(dá)人”安卓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，以及Web Service技術(shù)在此系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：天氣預(yù)報(bào)；安卓；Web Service

1 引言

隨著生活水平的提高，人們越來越關(guān)注影響身體健康的天氣狀況，如何實(shí)時(shí)地掌握居住地或出行地的天氣預(yù)報(bào)和天氣狀況呢？據(jù)工信部近日公布的2014年7月份通信業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示[1]，我國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)總數(shù)已達(dá)到8.72億戶。在2013年中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)報(bào)告中數(shù)據(jù)顯示[2]，中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民中鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口占比為14%，城市人口占比84%。因此移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民，尤其城鎮(zhèn)居民可以通過移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備輕松地掌握居住地或出行地的天氣情況。

據(jù)統(tǒng)計(jì)[3]，2014年2月至4月中國移動(dòng)網(wǎng)民智能手機(jī)系統(tǒng)分布中，安卓系統(tǒng)占比78.5%，iOS占14.1%，Windows占6.9%，BlackBerry占0.2%，其他為0.3%。由此統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出安卓系統(tǒng)的天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用市場很廣泛。系統(tǒng)不僅能提供城市的天氣情況，還能快捷地知道如今人們都非常關(guān)注的空氣污染程度。空氣污染指標(biāo)為參考美國環(huán)保署及其他機(jī)構(gòu)所研議決定的指標(biāo)，以0至500的數(shù)值來表示空氣污染程度。這個(gè)指標(biāo)值和健康的影響關(guān)系分為以下五個(gè)等級。0～50健康影響：優(yōu)；51～100（Good）良；101～199（Moderate）：輕微、輕度污染，不良；200～299（Unhealthy）：中度污染，極不良；300～350（Very Unhealthy）：中度污染，有害350～500（Hazardous）：重污染，危險(xiǎn)。

2 Web Service技術(shù)

Web Service技術(shù)，能使得運(yùn)行在不同機(jī)器上的不同應(yīng)用無須借助附加的、專門的第三方軟件或硬件，就可相互交換數(shù)據(jù)或集成。依據(jù)Web Service規(guī)范實(shí)施的應(yīng)用之間，無論它們所使用的語言、平臺或內(nèi)部協(xié)議是什么，都可以相互交換數(shù)據(jù)。Web Service是自描述、自包含的可用網(wǎng)絡(luò)模塊，可以執(zhí)行具體的業(yè)務(wù)功能，為整個(gè)企業(yè)甚至多個(gè)組織之間的業(yè)務(wù)流程的集成提供了一個(gè)通用機(jī)制。目前這些協(xié)議有：XML和XSD。Web Service平臺是用XSD來作為數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)的[4]。為了符合Web Service標(biāo)準(zhǔn)，所使用的數(shù)據(jù)類型都必須被轉(zhuǎn)換為XSD類型。如想讓它使用在不同平臺和不同軟件的不同組織間傳遞，還需要用SOAP（Simple Object Access Protocol）協(xié)議，即簡單對象訪問協(xié)議，用于交換XML編碼信息的輕量級協(xié)議。Web Service希望實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)之間能夠用“軟件-軟件對話”的方式相互調(diào)用，打破了軟件應(yīng)用、網(wǎng)站和各種設(shè)備之間的格格不入的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)“基于Web無縫集成”的目標(biāo)[5]。

“天氣達(dá)人”系統(tǒng)采用Web Service技術(shù)訪問國家氣象網(wǎng)站，獲取天氣預(yù)報(bào)信息。

3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

3.1 功能性需求

天氣狀態(tài)已經(jīng)不僅僅是當(dāng)前用戶關(guān)注的問題了，由于環(huán)境的惡化，出行的人們更多的關(guān)注的是現(xiàn)在的空氣質(zhì)量，PM2.5，PM10等指數(shù)，系統(tǒng)提供了對于當(dāng)前主要空氣質(zhì)量參數(shù)的查詢，氣溫參數(shù)的查詢，并提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)更新。

3.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

“天氣達(dá)人”系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。系統(tǒng)由多個(gè)功能模塊組成，主要包含以下幾個(gè)方面：（1）空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取模塊；（2）天氣數(shù)據(jù)獲取模塊；（3）微博分享模塊；（4）語音輸出模塊；（5）主題切換模塊；（6）滑屏模塊。

3.3 系統(tǒng)的模塊實(shí)現(xiàn)

以上六個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)主要使用了如下幾種Android組件：1）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的異步請求（AsyncTask）。2）異步更新主界面數(shù)據(jù)（Handler）。3）界面水平劃動(dòng)（ViewGroup）。4）定時(shí)更新（ScheduledExecutorService）。5）微博分享，使用騰訊提供的接口。6）語音輸出（TTS）。7）動(dòng)畫加載（Animation）。8）地理位置分享（GPS+WIFI）。“天氣達(dá)人”系統(tǒng)開發(fā)語言采用Java，開發(fā)環(huán)境 Android + eclipse。

由于Android的界面是顯示在主線程中的，因此為了防止阻塞主線程，界面的重繪更新使用的是Handler消息處理的方式。在天氣數(shù)據(jù)，和空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)請求成功返回之后均會發(fā)送一個(gè)各自獨(dú)有的消息，當(dāng)兩個(gè)不同的消息在主線程內(nèi)捕獲后，均會將各自攜帶的數(shù)據(jù)傳遞到主線程內(nèi)的局部變量中，這樣只有當(dāng)兩個(gè)消息所攜帶的數(shù)據(jù)均被獲得后，主界面才會被刷新。系統(tǒng)主線程和外部線程之間的順序圖，如圖2所示。

系統(tǒng)的界面流程：包括初始的界面加載、微博分享、詳細(xì)界面、城市列表、城市切換、界面刷新加主題切換、語音朗讀。如圖3所示。詳細(xì)界面包含天氣、溫度、風(fēng)力、舒適度等數(shù)據(jù)，并且包括空氣質(zhì)量、PM2.5、PM10以及詳細(xì)等級的顯示。右下角提供了語音功能，點(diǎn)擊可朗讀建議數(shù)據(jù)，使用戶體驗(yàn)更加的人性化。Android提供了訪問Google Map的接口，可以通過Android平臺開發(fā)與地圖相關(guān)的應(yīng)用[6]。由于天氣和空氣質(zhì)量需要獲得本地的位置，因此還添加了對當(dāng)前用戶所在地理位置的查詢，通過使用Google提供的Location Manager和Google Map可以準(zhǔn)確定位當(dāng)前用戶所在位置。

4 Web Service技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用

Web Service是建立在HTTP、SOAP、WSDL等通用協(xié)議的基礎(chǔ)上的。其中，WSDL（Web Services Description Language）是一種用來描述Web服務(wù)的XML語言，它描述了Web服務(wù)的功能、接口、參數(shù)、返回值等，便于用戶綁定和調(diào)用服務(wù)，與具體語言無關(guān)的方式定義了給定Web服務(wù)調(diào)用和應(yīng)答的相關(guān)操作和消息。本系統(tǒng)中使用的WSDL是：http：//www.webxml.com.cn/WebServices/WeatherWebService.asmx？WSDL。這是中國天氣網(wǎng)提供的Webservice。獲得城市天氣預(yù)報(bào)Web Services支持的國內(nèi)省份和城市信息的主要代碼：

5 結(jié)束語

天氣狀態(tài)已經(jīng)不僅僅是當(dāng)前用戶關(guān)注的問題了，由于環(huán)境的惡化，出行的人們更多的關(guān)注的是現(xiàn)在的空氣質(zhì)量，PM2.5，PM10等指數(shù)，“天氣達(dá)人”安卓系統(tǒng)提供了對于當(dāng)前主要空氣質(zhì)量參數(shù)的查詢，氣溫參數(shù)的查詢，并提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)更新。此系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)是基于Web Service技術(shù)的，主要使用了HTTP、SOAP、WSDL等通用協(xié)議。

[參考文獻(xiàn)]

[1]章芳.我國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)達(dá)8.72億戶[OL].http：//www.cctime.com/html/2014-8-22/201482859338614.htm.

[2]易觀智庫.2013年中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)報(bào)告[OL].http：//www.eguan.cn/download/zt.php？tid=1979rid=1988.

[3]2014年2月至4月全球智能手機(jī)系統(tǒng)市場統(tǒng)計(jì).[OL].http：//mobile.cnw.com.cn/news/other/htm2014/20140603_301614.shtml.

[4]王整風(fēng)，閆洪亮.Web Service相關(guān)概念實(shí)例解析[J].科技廣場. 2006，5：39～41.

[5]郭昊辰.基于Android平臺的掌上運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué).2013，3：7～10.

[6]申建忠.Android下Google Map地圖類應(yīng)用程序的開發(fā)[M].黑龍江科技信息.2013，8：159～160.