基于Android的智慧競賽APP設計與開發

李利杰

摘要：為了提高智慧競賽APP重用性和擴展性，充分分析需求分析基礎上，采用分層設計思想解耦模塊。數據交互上采用輕量級的簡單對象訪問協議實現客戶端與服務器之間實現異步數據交互，減輕服務器響應負載，同時也提高了客戶端用戶體驗。數據交互設計運用觀察者設計模式實現了數據響應與多個響應線程之間一對多的依賴關系，以便所有依賴于數據請求對象都能及時刷新。最后系統設計采用百度推送方式確保消息及時性。系統測試表明上述的智慧競賽APP設計合理，性能良好。

Abstract： In order to improve the reusability and scalability of the APP， we use the hierarchical design idea to decouple the module based on the analysis of the requirements. The lightweight simple object access protocol is used to implement asynchronous data interaction between client and server， which can reduce the load of server response and improve the user experience. The data interaction design uses the observer design pattern to achieve a multi dependency relationship between the data response and multiple response threads， so that all data requests can be refreshed in time. Finally， the system design adopts Baidu push mode to ensure timeliness of the information. The system test shows that the design of APP is reasonable and the performance is good.

關鍵詞：分層；異步；觀察者

Key words： stratification；asynchronous；observer

中圖分類號： TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）06-0075-02

0 引言

技能競賽是高職院校培養高技能人才的重要載體，培養學生創新創業和團隊協作能力的重要推動力[1][2]。另一方面隨著學科競賽活動規模擴展，學校競賽管理人員采用人工方式管理和組織學科競賽缺陷日期凸顯。學科競賽管理人員無法查看指導教師輔導軌跡和學生參加競賽輔導的學習軌跡。競賽信息無法覆蓋到絕大部分學生信息，成為影響競賽苗子選拔的一個重要因素。目前競賽系統都缺乏移動端支持，使得競賽系統不能在學生群體中得到大范圍推廣和使用[3][4][5]。因此基于Android的智慧競賽APP設計和開發具有現實意義。

1 智慧競賽APP需求分析

智慧競賽APP設計與開發延展了競賽協同管理平臺，使隨時隨地參與競賽和管理競賽的可能成為現實。需求分析過程中考慮到過多功能影響用戶體驗這一不理因素，剔除智慧競賽協同管理平臺中部分使用頻率較低的功能需求，最終得到的智慧競賽APP客戶端用例圖（如圖1所示）。

智慧競賽APP需求涉及到技能競賽管理人員，指導教師和競賽學生三類角色。競賽管理人員角色涉及到的用例有發布競賽信息，瀏覽教師輔導軌跡，瀏覽學生學習軌跡和查看統計數據。從這個用例圖中可知，整個賽事的發布是競賽管理人員負責。當競賽管理人員發布賽項的同時將向指導教師和競賽學生推送這一賽項的推送消息。競賽管理人員通過瀏覽教師輔導軌跡這一用例具體查看每位指導教師指導學生的具體事項，實現對教師輔導的精細化過程管理。此外，競賽管理人員借助瀏覽學生學習軌跡這一用例查看競賽學生參加競賽培訓，參加競賽輔導的具體日期和次數，實現對競賽學生學習的動態掌控。查看統計數據用例幫助競賽管理人員以報表形式查看競賽統計信息，如年度競賽成績信息等。指導教師相關用例為申報競賽指導，發布競賽指導資料，瀏覽學生學習軌跡和評價作品。申報競賽指導用例要求指導指導具體技能競賽前須提出申請，獲得批準后方可指導學生競賽，有利于學院和學校指導教師統籌安排。發布競賽指導資料用例表示指導教師在獲得指導資格后定期發布相關聯賽項的各種輔導資料，如學習視頻和文檔等。評價作品用例表示指導教師評價學生提交競賽作品。競賽學生涉及用例主要為參加競賽報名，學習競賽資料和提交競賽作品。

2 智慧競賽APP架構設計

智慧競賽APP運用分層設計思想，將其分解為界面層，功能層，中間件層和操作系統層（如圖2所示）。分層設計使得開發人員只關注整個結構中的其中某一層，允許用新的實現來替換原有層次的實現，降低層與層之間的依賴，有利于標準化和各層邏輯的復用。智慧競賽APP用戶功能層提供UI訪問的基礎功能，主要有用戶管理，數據查詢，視頻控制與軟件升級。用戶功能層使用中間件層有消息推送，數據訪問代理，流媒體控制與版本控制。消息推送中間件封裝了基礎層中的第三方的百度云推送服務。

數據訪問代理中間件借助于基礎層所提供的網絡層SOCKET和HTTP協議，利用簡單對象訪問協議SOAP實現智慧競賽APP客戶端與智慧競賽協同管理平臺之間數據交換。設計中封裝Util類實現跟SOAP協議相關方法。從圖3可知，Util類中GetSoapXml方法根據協議中的body內容封裝一個soap協議，getSoapBodyElement方法從完整的soap協議內容中解析出soap body內容。NetUtil方法中的sendByPost方法采用http post方式發送JSon格式報文。

3 智慧競賽APP數據交換

智慧競賽APP與智慧競賽協同管理平臺之間采用JSON方式進行異步數據交換。JSON是一種基于ECMAScript的輕量級的數據交換格式，是一種完全獨立于語言的文本格式。智慧競賽APP客戶端中采用http post方式實現與服務器的交換。JSON請求類設計采用觀察者模式（如圖4所示），通過SetOnResponseEventListener方法實現與RequestThread之間通信。RequestThread負責監聽和處理具體相應請求。

4 智慧競賽APP推送服務

消息推送通過定期傳送用戶需要的信息來減少信息過載的一項新技術，根據用戶的興趣搜索、過濾信息，并將其定期推給用戶，幫助用戶高效率地發掘有價值的信息。常見的推送方式有輪詢和持久連接方式。輪詢方式中客戶端定期向服務器端發送請求，查詢數據更新狀態。持久連接方式中客戶端和服務器之間建立長久連接，這樣就可以實現消息的及時行和實時性。

智慧競賽協同服務平臺通過百度消息推送服務將競賽相關信息定期推送到智慧競賽APP客戶端確保消息及時性。使用百度推送服務基本流程如下：首先開發者在百度注冊并登陸后，創建一個應用；接著利用百度提供的客戶端android SDK編寫該應用的客戶端程序，將API Key寫入客戶端程序的配置文件；然后利用百度提供的推送平臺向百度的推送服務器發送推送消息的命令，百度服務器收到命令后向客戶端推送消息。該過程也可以由開發者利用百度提供的PHP SDK編寫腳本完成，此時需要顯式使用API Key和secret Key，根據推送需求可能還會需要user id、channel id以及tag。智慧競賽消息推送架構具體如圖5所示。

5 結束語

基于Android的智慧競賽APP采用分層設計思想實現了松耦合軟件設計要求。設計方案中在簡單對象訪問協議基礎上設計了NetUtil和Util類構造數據訪問中間件，實現了模塊的重用。智慧競賽APP采用百度云推送方式快速構建了消息推送服務，采用第三方專業推送服務減少了推送服務器維護成本。

參考文獻：

[1]陳紅玲，崔寧，崔樹林，曾文鍵.基于.NET平臺高校競賽管理系統設計與實現[J].計算機技術與發展，2013（01）：173-176.

[2]毛洪賁，王石發，姜琪，周愛花.基于.NET的學科競賽管理系統設計與實現[J].現代教育技術，2013（12）：107-110.

[3]羅玲玲.高校學科競賽信息管理系統的研究與分析[D].云南大學，2015.

[4]陳海俊.基于網絡測評的競賽管理系統設計與實現[D].江西財經大學，2015.

[5]蘆涵麗.南昌市第一中等專業學校電子商務競賽管理系統的研究與分析[D].云南大學，2015.