基于ios系統的手機App前端設計

張 永

（青島科技大學，青島 266000）

1 引言

隨著移動互聯網的高速發展，手機App得到了迅速普及。手機App給用戶帶來了更多體驗和便捷功能。根據中商情報網艾媒咨詢中國手機App市場研究報告顯示[1]，教育學習類App只占總市場份額28.1%，而社交類App卻有64.1%，可見教育學習類App還是一個亟待開發的市場。

本設計的開發初衷就是抓住青島版教材配套的App無人開發的市場，計劃結合現在移動端技術及發展趨勢，利用iOS移動操作系統開發一款與青島版數學教材[2]配套的App。

2 相關技術介紹

2.1 沙盒機制

在計算機安全領域，沙盒是一種安全機制，為運行中的程序提供的隔離環境。通常是作為一些來源不可信、具破壞力或無法判定程序意圖的程序提供實驗之用[3]。

2.2 引用計數機制

引用計數是計算機編程語言中的一種內存管理技術，是指將資源的被引用次數保存起來，當被引用次數變為零時就將其釋放的過程。使用引用計數技術可以實現自動資源管理的目的。同時引用計數還可以指使用引用計數技術回收未使用資源的垃圾回收算法。

引用計數的實現過程是：當一個對象被創建時，它的引用計數為1，每當有一個新的指針指向這個對象的時候，它的引用計數就會加1，而當某個指向它的指針不再指向它時，它的引用計數就減1，當對象的引用計數為0時，就說明這個對象不再被任何指針指向了，這個時候這個對象就應該被銷毀，內存也就得到了回收。

3 模型建立與求解

本app包括小學數學與口算練習兩個部分。其中App的小學數學模塊使用科大訊飛的語音合成技術，提供課文朗讀功能，并根據進度控制暫停或播放。此外，計劃提供目錄方便用戶選擇、跳轉章節。口算練習部分，針對不同層級的用戶，計劃提供5以內加減、10以內加減以及20以內加減法的練習。本設計計劃充分利用iOS系統[4]的沙盒，對用戶信息以及系統內的部分資源進行保存，并利用MVC設計模式，對系統的各模塊的控制器-視圖-模型進行分離處理，降低代碼的冗余度，提高可擴展性和重復利用性，可以利用AFNetWorking進行網絡交互，及時處理用戶請求。并對一些頁面做了大規模的內存優化，可以最大限度的減少App崩潰的情況。

4 功能實現

4.1 總體功能實現

整個項目的UI用到了代碼和storyboard兩種不同的界面搭建方式；與后臺進行交互的網絡請求使用的是POST異步請求；嚴格遵守MVC設計模式；用到了值傳遞、引用傳遞、指針傳遞，使用了正向傳值、反向傳值，其中，反向傳值使用了代理、通知和單例等多種傳值方式。

主界面分為導航控制器和視圖控制器兩大部分。其中，導航控制器用來顯示App名稱，視圖控制器又分為兩個模塊，提供兩個模塊的入口。

小學數學中的課本模塊，是本App的主要模塊，主要是顯示課本內容，其中使用了UIScrollView和三個UIImageView來顯示上百張圖，通過內存優化，使這幾百張圖占用內存極大減少。此外，使用了科大訊飛的語音合成引擎來實現課本的朗讀功能，科大訊飛作為中國最大的智能語音技術提供商，在智能語音技術領域有著長期的研究積累，并在中文語音合成、語音識別、口語評測等多項技術上擁有國際領先的成果[5]。

功能方面，除語音朗讀外，也提供了朗讀的暫停與播放功能，用戶只需輕觸下方按鈕即可，也允許用戶在設置中取消自動播放語音功能。此外，用戶除通過按鈕改變頁面外，也可以通過左右滑動的收拾實現。如果用戶開啟了設置中的保存進度功能，當用戶點擊左上角按鈕時，程序跳回主界面，這時程序會保存當前進度，當用戶下次進入該模塊時，自動跳轉到上次退出前的頁面。

5 總結與展望

本設計基本完成了預定實現的目標，能夠滿足用戶日常對學習的補充，并能方便的進行預習，方便對家長幫助孩子學習。在后期的測試過程中，出現了界面不夠友好、閃退的情況，最終通過更換主界面樣式，并對學習課本模塊做了ImageView重用，使內存占用大幅減少，很好地解決了問題。但是，這個版本仍然是本系統的一個初級版本，由于資金問題，沒有能夠聘請專業播音員朗讀，在以后的迭代過程中會逐一增加網絡數據庫統計功能。為了更好的方便學生學習，還會增加不同年級、不同版本的支持。