基于Android平臺的移動圖書館設計與開發

錢麗丹　蔡斌松

摘 要： 設計并實現了基于Android平臺的移動圖書館系統，研究了其系統架構、關鍵技術、功能模塊、開發環境和系統運行界面。系統由客戶端和服務器端兩部分構成，采用分層設計的理念，有效地降低了各個模塊之間的耦合性，明確各個模塊的職責，進而增強了系統的可擴展性。

關鍵詞： 移動互聯網； 分層設計； Android平臺； 移動圖書館

中圖分類號：TP319 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）02-21-03

Design and development of mobile library based on Android platform

Qian Lidan， Cai Binsong

（Department of Information & Technology， Zhejiang Economic & Trade Polytechnic， Hangzhou， Zhejiang 310018， China）

Abstract： A mobile library based on android platform is designed， including system structure， functional module， development environment and operation interface. The system consists of two parts： client and server. The system adopts the concept of hierarchical design， effectively reducing the coupling between the modules， clearing the duties of each module， so as to enhance the scalability of the system. The key technology is introduced， which is used in the system development.

Key words： mobile internet； hierarchical design； Android platform； mobile library

0 引言

近年來，移動互聯網迅猛發展，智能手機、平板電腦等移動終端層出不窮，圖書館領域利用移動終端為讀者提供服務成為圖書館服務新的增長點[1]。據相關報告指出，2014年1月至9月，移動互聯網接入流量達13.99億G，同比增長57.2%。移動通信技術手段的發展以及龐大的用戶群促使圖書館推出新的服務方式—手機圖書館。

手機圖書館是無線通信網絡和數字圖書館系統的結合，它利用高普及率的手機新媒體，延伸、拓展傳統的圖書館服務，并且可以隨時隨地進行信息傳輸與服務。手機圖書館的出現，對于提高圖書館的服務效率，為讀者實時提供個性化的信息服務起到積極的推動作用。本文在介紹Android技術的基礎上，針對學校圖書館用戶，在借鑒國內外相關軟件產品的基礎上，設計并開發基于Android平臺的移動圖書館。

1 關鍵技術

1.1 Android技術

本項目設計開發的系統是基于Android系統平臺，編碼采用Java語言。Android[2]是由谷歌（Google）和開放手機聯盟（Open Handset Alliance）所支持的一個手機軟件開發平臺。目前，聯盟成員數量已經達到了34 家，其中包括手機制造商、手機芯片廠商和移動運營商等幾類。完全開源的特性不僅贏得了廣大開發人員的青睞，也為Android系統贏得了全球智能手機市場的主導地位。Android支持多種無線網絡連接方式， 如GPRS、WiFi、藍牙等。通過這些方式，Android手機可以方便地通過無線網絡通信，訪問Internet和各種網絡上的服務器。同時，Android框架提供了對HTTP等通訊協議的支持。標準協議的使用，使得客戶端與服務器之間的通訊變得簡潔又高效。

1.2 短信貓技術

在設計本系統時充分考慮到用戶如果身處的地方沒有wifi信號或者用戶沒有手機上網流量就無法正常操作，所以本系統還采用短信貓[3]，以短信服務方式為用戶提供個性化服務。用戶只需編輯特定的短信編碼就可以使用系統中的主要功能。所謂短信貓，是一種用來收發短信的設備，它和我們用的手機一樣，需要手機SIM卡的支持，在需要收發短信的時候，在短信貓里面插入一張我們平時用的手機卡，插上電源，通過（USB或者串口、網口）數據線和電腦相連，在電腦的應用管理軟件中就可以實現短信收發功能。

為了通過短信形式實現圖書借閱功能以及向特定手機發送手機驗證碼等操作，系統需要對短信貓進行二次開發，以實現用戶數據的分析、處理以及響應。短信貓二次開發使用的編程語言是C#，通過編碼實現指定的功能，程序在服務器端運行。例如，當用戶需要借閱某本圖書時，可以編輯固定格式的短信（用戶名+圖書書號），發送至短信貓的手機號，當短信貓接收到短信后，短信貓服務器程序對收到的短信進行分析，確定相應的操作，將數據寫入到數據庫中。

1.3 MySQL技術

移動圖書館數據庫服務器采用的是MySQL。MySQL[4]是一個開放源碼的小型關聯式數據庫管理系統，開發者為瑞典MySQL AB公司。MySQL的特性包含：使用C和C++編寫，并使用了多種編譯器進行測試，保證源代碼的可移植性；支持AIX、BSDi、FreeBSD、HP-UX、Linux、Mac OS、Novell Netware等多種操作系統；為多種編程語言提供了API，這些編程語言包括C、C++、C#、Delphi、Eiffel、Java等；優化的SQL查詢算法，有效地提高查詢速度。目前MySQL被廣泛地應用在Internet上的中小型網站中，由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點而被廣泛運用。

移動圖書館的數據交換途徑就是通過基于Android客戶端將讀者提供的信息傳遞給MySQL數據庫服務器，數據庫服務器及時地將所檢索到的信息提供給讀者。當讀者的相關信息發生變更時，數據庫將會同步更新相關數據以保持服務器中數據的實時可用性。

2 校園無線信息平臺的設計與實現

2.1 系統架構

本系統總體結構主要由兩部分構成：客戶端和服務器端，客戶端建立在Android手機操作系統及其硬件之上的，服務器建立在J2EE應用服務器、Web服務器和數據庫服務器之上。系統采用分層設計的理念，將系統抽象出表現層、邏輯層、持久化層，通信層，可以有效地降低各個模塊之間的耦合性，明確各個模塊的職責，從而增強了系統的擴展性。

移動圖書館系統主要由三個部分組成：Android手機客戶端、后臺服務器端和數據庫端。其中，與圖書借閱相關的信息如：讀者、圖書、借閱情況等數據均保存在數據庫服務器端。Android客戶端為了存取后臺數據，需要借助Web應用服務器提供的數據接口，利用數據接口實現數據的同步更新。此外，系統還使用到了短信貓技術，利用短信貓技術，無需登錄系統，只需發送固定格式的短信到短信貓服務器，就能實現書籍的借閱，利用短信貓技術可以減少上網流量，同時，也使系統的使用范圍更廣，即使是安裝其他操作系統的手機如蘋果手機（使用的是IOS操作系統）也能實現圖書的借閱。此外，在“找回密碼”模塊中，驗證碼的發送也是通過短信貓技術實現的。圖1顯示了移動圖書館的系統架構圖。

2.2 功能模塊

根據經驗和日常的觀察發現，目前在校師生是移動圖書館的主要潛在用戶群。這部分讀者不僅經常通過手機上網，而且其中還有不少人經常去圖書館閱讀。系統主要面向在校師生，只要是學校圖書館的用戶，通過下載基于Android平臺的移動圖書館手機客戶端，經過簡單的安裝，在完成用戶登錄驗證后，就可以訪問移動圖書館提供的所有功能。移動圖書館功能結構圖如圖2所示。

如圖2所示，移動圖書館包含四個主要的功能模塊，每個功能模塊又提供了一些子模塊。

⑴ 用戶管理模塊

該模塊提供用戶登錄、找回密碼、個人資料管理、辦理掛失四項功能。身份驗證主要提供圖書館的會員身份驗證，在必要時亦可以代替圖書證使用，只有通過身份驗證的讀者才能使用移動圖書館各項功能。當用戶忘記密碼時，可以通過“找回密碼”更新密碼。個人資料管理提供了用戶的個人信息，包括用戶名、姓名、學號、班級、聯系方式等，這些信息一般由后臺管理員在一開始就導入到系統，只允許用戶修改某些需要變動的信息，如聯系方式，對于固定的信息則無法修改，只能查看。若用戶丟失了讀者證，可以通過移動圖書館辦理網上掛失。

⑵ 我的圖書館模塊

該模塊為用戶提供圖書借閱情況查詢，包括：已借圖書、借書是否超期和自助續借，用戶還可以查詢到違約金。“我的圖書館”模塊是圖書館個性化服務的一個重要組成部分，方便用戶了解書籍的借閱和歸還情況，有利于提醒用戶按期歸還圖書。

⑶ 圖書操作模塊

在該模塊中提供了圖書查詢、圖書借閱、圖書預約、發表書評、圖書分類顯示、圖書排行榜、新書推薦等功能。在移動圖書館主頁，系統提供了查詢接口，用戶只需輸入想要搜索的圖書名，點擊搜索按鈕，系統將返回所有匹配的書目，選擇任意一個書目，將進入到圖書詳情界面，在這個界面可以實現諸如借閱、預約、發表評論等一系列與圖書相關的操作。對于想了解最近流行的書籍或最新上架書籍的用戶，可以通過“圖書排行榜”和“新書推薦”模塊實現，另外，還提供了圖書分類顯示功能。

⑷ 公共欄目模塊

該欄目提供公共信息，如圖書館公告、圖書館概況、圖書館規章制度、館藏分布、查詢指南、意見建議。在圖書館公告一欄中，可以查詢到最新的消息，如講座、活動、新聞等；圖書館概況用于提供圖書館的基本信息；圖書館規章制度包括圖書館開放時間、借書證辦理等信息；館藏分布提供書目的分布情況；查詢指南為用戶查找圖書提供幫助；為了更好地服務用戶，及時收集用戶的建議與意見，系統還提供發表意見建議功能。

2.3 系統開發環境

移動圖書館使用Eclipse作為系統的開發環境。Eclipse[5]是著名的跨平臺的自由集成開發環境（IDE）。Eclipse是一個開放源碼項目，任何人都可以免費得到，并可以在此基礎上開發各自的插件，就其本身而言，它只是一個框架和一組服務，用于通過插件組件構建開發環境。Eclipse的設計思想是：一切皆插件。Eclipse核心很小，其他所有功能都以插件的形式附加于Eclipse核心之上。Eclipse基本內核包括：圖形API （SWT/Jface），Java開發環境插件（JDT ），插件開發環境（PDE）等。為了讓Eclipse支持Android開發，需要下載并安裝ADT插件[6]，這是一個Eclipse插件，其作用是關聯Android SDK，使Eclipse能夠新建Android工程。

2.4 系統實現

本項目創造性地將傳統圖書館的資源信息通過與Android系統的手機相結合，設計一個使用方便、維護方便、通用性強的移動圖書館，可以大大方便用戶獲取圖書館中各類圖書資源。用戶只需登錄手機客戶端軟件，利用客戶端軟件連接服務端，即可實現圖書的借閱、續借、查詢等操作。本系統可以應用于各類中小型圖書館，通過移動圖書館，可以更加充分地利用傳統圖書館的館藏資源，同時方便讀者借閱圖書，并能夠為讀者提供個性化服務。當讀者打開移動圖書館時，可以查詢到最新書籍、已借書籍、違約金繳納等通知。

系統部分操作界面如圖3、圖4和圖5所示。

3 結束語

移動圖書館可以有效地利用手機平臺延伸圖書館服務，這也成為圖書館擴大外延服務的一次新的嘗試。通過此平臺，用戶只需擁有一部移動終端就能隨時隨地訪問到最新的圖書資訊，實現圖書借閱以及書目查詢等。隨著4G時代的全面開啟，無論移動通信網絡還是移動終端都將得到全面提升，移動圖書館的應用也將變得更為廣泛。下一步將在系統運行性能、用戶交互設計方面作進一步的完善。

參考文獻：

[1] 師曉青，謝軍紅.基于3G的智能手機移動圖書館創新研究[J].圖書館

研究，2009.5：52

[2] 楊豐盛.Android應用開發揭秘[M].機械工業出版社，2010.

[3] 百度百科.短信貓[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/425158.

htm？fr=aladdin，2014.10.

[4] 唐漢明，翟振興.深入淺出MySQL[M].人民郵電出版社，2014.

[5] 趙真.Eclipse開發技術詳解[M].化學工業出版社，2010.

[6] 姚尚朗，靳巖.Android開發入門與實戰[M].人民郵電出版社，2013.