基于Android手機平臺的多媒體短信系統的研究

高凱

（陜西理工學院 數學與計算機科學學院，陜西 漢中 723001）

Google公司出品的android操作系統是目前世界范圍內占有率最高的智能手機操作系統，這個系統依托于Google公司強大的互聯網服務有著很好的發展前景。目前的手機短信功能相對比較簡單，基本上以發送文本信息為主，雖然也可以發送彩信，但是彩信的大小有限制，而且費用也相對比較高。目前手機上的聊天軟件主要有中國移動的飛信、騰訊QQ和騰訊微信，這些聊天軟件應用普遍，非常受人們的歡迎。這些軟件依托智能手機上搭載的3G卡網絡實現通信，同時也可以使用wifi上傳輸網絡數據。

目前使用3G網絡的用戶越來越多，利用3G網絡傳輸速度快的特點可以在手機上開發一個軟件，利用網絡來發送多媒體信息，這樣不僅可以即時通信，而且還可以省去相當一部分費用[1]。

1 測試需求分析

為了開發出真正滿足用戶需求的軟件產品，首先必須知道用戶的需求，對軟件需求的深入理解是軟件開發工作獲得成功的前提條件。

1.1 好友管理

作為一款聊天通信軟件，用戶可能會有很多好友，好友管理是用戶常用的功能，聊天用戶可以對自己的好友進行管理，包括查找好友、添加好友、刪除好友，修改好友在本地的顯示信息。

1.2 發送信息

發送聊天信息是該軟件的核心功能，用戶可以發送多媒體信息，包括文字、圖片、動畫、音頻、視頻。用戶發送文字消息具有即時性，如果用戶在線則可以立即收到好友發送的消息。用戶接收到的信息會存儲到數據庫中，當同一用戶再次登錄后可以看到自己的聊天記錄。當自己和好友聊天時，如果其他的好友發送消息過來則給予聲音提示，并加入到最近聊天好友列表里[2-3]。

2 總體設計

為了描繪信息流和數據從輸入移動到輸出的過程中所經受的變換，及數據在軟件中流動和被處理的過程，特用以下數據流圖來形象的表示。首先從用戶出發，用戶需要登錄，對于沒有注冊的用戶需要注冊后才能登錄本系統，登錄后可以和好友進行聊天，可以發送多媒體信息，如圖1所示，是整個軟件的系統設計流圖[4]。

圖1 數據流圖Fig.1 Data flow diagram

為了把用戶的數據要求清楚、準確地描述出來，建立一個概念性的數據模型，它描述了從用戶角度看到的數據，反映了用戶的現實環境。本系統的實例聯系，是以手機用戶為中心，分為性別、狀態、賬號、密碼、昵稱、Email和年齡。

3 系統概要設計

根據上面的需求分析設計軟件的結構，也就是要確定系統中每個程序是由哪些模塊組成的，以及這些模塊相互間的關系。從較抽象的層次上分析對比多種可能的系統實現方案和軟件結構，從中選出最佳方案和最合理的軟件結構，用較低成本開發出較高質量的軟件系統。

3.1 系統的體系結構與設計思想

根據需求分析把系統的整體架構設計出來，用一張圖形象直觀地展示出來。設計思想描述了系統的設計過程與思想[5]。

3.1.1 系統的體系結構

系統的體系結構從整體上描述了系統的架構，描述系統內部的運行流程。首先由客戶端發起請求，服務器在收到請求后根據請求類型做相應的業務邏輯處理，邏輯處理會與數據庫交互，業務邏輯處理完后返回數據給客戶端，客戶端根據服務器的返回數據的類型做相應的業務邏輯處理，往本地數據庫保存數據或者從本地數據庫查詢數據，然后給用戶展示界面，整個系統的體系結構如圖2所示。

3.1.2 系統的設計思想

本系統的核心是手機用戶之間通過本系統利用網絡發送多媒體消息，即時通信。本系統使用socket方式通信。服務器端一直監聽客戶端的連接，每當有客戶端連接服務器時，服務器新建一個線程來處理客戶端的請求操作。當客戶端連接到服務器時將客戶端的socket保存到服務器中，以便讀取客戶端信息和給客戶端發送信息。當客戶端給好友發送消息時，首先傳送給服務器，服務器從保存的socket中找到對應好友的socket，然后通過好友的socket給好友發送信息。信息的傳遞是以Json數據的形式在用戶之間傳輸，對于二進制剛將二進制文件用Base64將字節轉換為字符后再以Json的形式傳輸。

圖2 系統體系結構圖Fig.2 System architecture diagram

3.2 系統功能模塊設計

根據系統的整體架構把系統分為多個子模塊，每個模塊完成一個子功能，把這些模塊集成起來構成一個整體。

3.2.1 系統總體功能模塊

根據系統的需求分析，將系統劃分為如下幾個模塊：

登錄模塊，注冊模塊，添加好友模塊，刪除好友模塊，查找好友模塊，發送文字信息模塊，發送二進制文件模塊。

3.2.2 系統總體流程

用戶從開始登錄到退出本系統的一個使用流程用圖3來展示。用戶在主界面與聊天界面停留時間最長，也是系統的核心功能所在。

4 核心功能模塊設計及實現

4.1 登錄功能

對于首次使用本系統的用戶需要注冊，用戶登錄后可以給好友展示不同的在線狀態，包括：在線（默認），離開，忙碌，隱身。登錄界面對應的類為：MainActivity.java。

圖3 系統流程圖Fig.3 The flow chart of the system

用戶點擊登錄按鈕時會調用SocketSingle對象，Socke tSingle類使用了單例設計模式，在本系統中SocketSingle對象只有唯一的一個，第一次調用SocketSingle對象時會與服務器連接，客戶端連接服務器代碼如下：

如果連接5秒還沒有連接成功則提示用戶連接超時。

服務器一直處于監聽狀態，監聽客戶端的連接，一旦有客戶端連接并連接成功則保持長久連接，并保存用戶登錄信息及用戶的Socket對象，直到用戶退出系統連接都會中斷。服務器監聽客戶端連接代碼如下：

與服務器連接成功后服務器會給客戶端分配一個線程來處理該客戶端的所有請求，客戶端請求登錄時會向服務器發送登錄時需要的信息，這些信息包括：用戶名、密碼、在線狀態、請求類型。服務器接收到登錄消息后提取出請求類型，根據請求類型將傳送過來的Json數據轉化為對象，然后去數據庫中查詢該用戶是否存在，如果存在的話再判斷該用戶的用戶名和密碼是否正確，如果正確則給客戶端發送成功的消息，否則發送失敗的消息，服務器返回的消息也是以Json數據的形式發送給客戶端，返回消息里面包括返回類型，客戶端根據返回類型做出相應的處理，如果登錄成功則跳到主界面，否則提示用戶登錄失敗。

4.2 查找好友功能

查找好友界面對應的類為：FindActivity.java。當用戶點擊查找按鈕時會調用find（View view）方法。該方法首先會判斷用戶輸入的關鍵字是不是為空，如果為空則提示用戶輸入關鍵字，如果不為空則調用SocketSingle的SendMsg（）方法給服務器發送消息。

服務器一直監聽客戶端發送過來的消息，接收到消息后則根據請求類型將客戶端發送過來的Json數據轉換為相應的對象，然后使用該對象去數據庫中查詢相關好友，查詢相關好友。服務器將查詢出來的好友轉化為Json數據再返回給客戶端，客戶端根據返回類型來做相應的處理。

4.3 聊天功能

聊天信息以列表的形式展現給用戶，聊天信息分為五種：文本、圖片、動畫、音頻、視頻。選擇發送類型對應的類為：ChatingActivity.java。發送消息不可以為空，點擊發送按鈕會調用ChatingAvtivity的send方法，該方法首先判斷發送內容是否為空，然后組裝待發送的聊天信息，待發送的消息內容包括用戶名、好友用戶名、聊天內容、發送時間、用戶昵稱、請求類型，如圖4所示為發送信息界面圖[6]。

圖4 發送信息界面圖Fig.4 Send information interface diagram

服務器接收到客戶端發送過來的消息后提取出客戶端的請求類型，根據請求類型將Json數據轉化為對象，然后根據好友用戶名查找好友的Socket對象，根據Socket對象可以得到好友的輸入流和輸出流，接著把json數據轉發給好友，好友根據服務器發送過來的數據提取出返回類型，根據返回類型轉化為相應的對象，從對象里提取出聊天內容并展示給用戶。

5 結 論

本文使用Android手機平臺在智能手機上開發的通信軟件，可以在安裝本軟件的手機用戶之間發送多媒體短信，用戶使用體驗良好，是一種Android手機平臺的較為新穎的多媒體短信應用解決方案。但是在用戶發送二進制文件時傳輸時間太長，這也是今后系統改進的方向。

[1]王明勇，王林，吳根金，等.基于Android手機3G網絡遠程可移動監控系統[J].電子世界，2014（11）:17-18.WANG MING-yong，WANG Lin，WU GENG-jin，et al.Based on the Android mobile remote monitoring system of 3G network[J].Electronics World，2014（11）:17-18.

[2]齊加文.基于Android平臺刮刮樂彩票軟件的研究與實現[D].內蒙：內蒙古師范大學，2011.

[3]袁方.基于Android平臺的手機混沌加密系統的設計與實現[D].杭州：杭州電子科技大學，2013.

[4]朱竑宇.基于Android手機平臺的智能家居安防系統設計[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學，2013.

[5]崔栩凱.基于Android手機的定位及信息檢測的應用開發[D].北京：北京郵電大學，2013.

[6]楊敏.基于Android短信平臺技術的研究與實現[D].昆明：昆明理工大學，2012.