1、毕业设计文献综述 计算机科学与技术 基于 Android 模拟考试系统 一、前言部分 移动通信的发展 移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。目前全球已具有相当规模的移动通信标准有 GSM、 CDMA 和 TDMA 三大分支，每个分支都在抢占市场。全球无线技术各自为营，各厂商都在不断推出新技术，以迅速抢占行业标准的主导地位。尽管第三代移动通信（ 3G）标准比现有无线技术更强大，但也将面积竞争和标准不兼容等问题。人们开始呼吁移动通信标准的统一，以期通过移动通信标准的制定来解决兼容问题。国际 电信联盟（ ITU）目前已经开始研究制订移动通信标准，并已达成共识：把移动通信
2、系统同其他系统（例如无限局域网， W-LAN，等）结合起来，产生 4G 技术， 2010 年之前使数据传输数率达到 100Mbps，以提供更有效的多种业务。目前相互兼容移动通信技术的移动通信标准（ 4G）正在业界萌动。移动通信与第三代移动通信相比，将在技术和应用上有质的飞跃。 4G 将适合所有的移动通信用户，最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。 芯片技术以及嵌入式操作系统的发展 嵌入式操作系统是嵌入式系统极为重 要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本
3、特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式操作系统伴随着嵌入式系统的发展经历了三个比较明显的阶段： 第一阶段：无操作系统的嵌 入算法阶段，通过汇编语言编程对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。系统结构和功能都相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口，比较适合于各类专用领域中。 第二阶段：以嵌入式 CPU 为基础、简单操作系统为核心的嵌入式
4、系统。 CPU 种类繁多，通用性比较差；系统开销小，效率高；一般配备系统仿真器，操作系统具有一定的兼容性和扩展性；应用软件较专业，用户界面不够友好；系统主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。 第三阶段：通用的嵌入式实时操作系统阶段，以嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统。能运行于各种类型 的微处理器上，兼容性好；内核精小、效率高，具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的应用程序接口 API；嵌入式应用软件丰富。 1 手机功能智能化 目前消费者对手机数据处理方面的要求越来越高，这刺激了市场对智能商务手机的强烈需求。在电信研究
5、院所作的一次市场调查中，消费者明显表现出对智能化手机的偏好，这将是未来手机发展的一个趋势。 2010 年，智能手机成为整个业界关注的焦点。 Gartner 统计数据显示， 2010 年第一季度，全球普通手机销量为 3.147 亿部，同比增长 17%，而智能手机销量同比增长 48.7%，达 5430 万部。第二季度，全球智能手机销量达 6165 万部，同比增长 50%。预计 2010 年底，智能手机用户将突破 1.5 亿。据测算，智能手机将以每年 50%的速度提升。这意味着到 2014 年，中国将有一半以上的手机用户使用智能手机终端，届时将全面进入手机智能时代。 可见智能手机市场的广阔前景。 随
6、着中国 3G 网络进程的加快，移动运营网络的带宽和传输速度会不断提高，针对智能手机的内容服务和数据业务将不断丰富，这些都将成为中国智能手机市场发展的有利因素。相关数 据显示，目前消费者对智能手机的需求逐渐增大，预计 2011 年手机销售规模将达到1000 万台， 2011 年到 2015 年，手机销售规模预计将实现年 25%以上的复合增长率，同时智能手机将实现 50%的年复合增长率，并占据 20%的总体市场份额。 根据数据及现今市场调查得出结论： 1、智能手机市场的未来在短期内将会出现百花争放的状态； 2、智能手机在功能方面的融合以及人性化的发展将最终导致智能手机与传统 PC之间相互依赖关系的
7、彻底脱离； 3、传统 3C 卖场在未来智能手机的销售中所起到的作用将会越来越大； 4、智能手机才是手机发展的未来 。 智能手机操作系统发展状况 操作系统是智能手机最重要的，目前英国 Symbian 是世界最大的 手机操作系统 ， Linux（包括 Android， Web OS， MeeGo 等）在高速成长，是目前公认的最好手机操作系统，把持着第二的位置，另外还有 加拿大 RIM 公司 的 BlackBerry OS、美国微软公司的Windows Mobile、苹果的 iOS 等主流操作系统， Palm 几乎难觅踪迹。 Symbian Symbian（中文名： 塞班 ）是一个实时性、多任务的纯
8、 32 位操作系统，具有功耗低、内存占用少等特点，非常适合手机等移动设备使用，经过不断完善，但是虽然在 智能 型手机市场取得了无比的成功， Symbian S60、 Symbian3,UIQ 等（尤其是 S60）系统近两年亦遭遇到显著的发展瓶颈。 支持厂商：芬兰诺基亚（英国索 尼爱立信、韩国三星已宣布退出塞班阵营） Android Android 是基于 Linux 平台开源手机操作系统名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件 组 成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。目前在市场上可谓如日中天，越来越受到玩家的青睐，倍受摩托罗拉推崇。在 Android 发展的过程中
9、，摩托罗拉付出的是核心代码， Google 付出的是公关和品牌效应，当然还有它的google app，但是 Google 掌握了 Android Market 以及通过 android google apps 获得的大量 用户。 支持厂商：美国摩托罗拉、中国台湾 HTC、 韩国 三星、韩国 LG、英国索尼爱立信等 Windows Mobile 作为软件巨头 微软 的掌上版本操作系统，在与 桌面 PC 和 Office 办公的兼容性方面具有先天的优势，而且 WM 具有强大的多媒体性能，办公娱乐 两不误 ，让他成为最有潜力的操作系统之一。以商务用机为主，目前市场已显出颓势，最新版本为 Window
10、s Phone 7，几乎对旧有的 WM 系统全盘推翻再造，其应用机型已逐渐上市，不过价格不菲。 支持厂商：中国台湾 HTC、韩国三星电子、韩国 LG、英国索尼 爱立信、 阿联酋 i-mate，目前各大山寨厂商也同样生产着大量 WM 产品 iOS iOS 是由 苹果公司 为 iPhone 开发的操作系统，它主要是给 iPhone 和 iPod touch 使用。最新版本为 iOS 4.2.1，该系统的 UI 设计及人机操作前所未有的优秀，软 件极其丰富。苹果完美的工业设计配以 iOS 系统的优秀操作感受，就靠仅有的四款机型，已经赢得可观的市场份额。 支持厂商：苹果公司 MeeGo MeeGo 是
11、诺基亚和 英特尔 宣布推出一个免费手机操作系统，中文昵称米狗，该操作系统可在智能手机、 笔记本电脑 和电视等 多种电子设备上运行，并有助于这些设备实现无缝集成。这种基于 Linux 的平台被称为 MeeGo，融合了诺基亚的 Maemo 和英特尔的 Moblin平台。 支持厂商：诺基亚、 LG 等 Web OS Web OS（又称 Palm os）以其独特的外形，另类的系统吸引了无数人的眼球，但是一个问题，就是目前没有任何正规途径，还有应用软件的问题，配套太少。 Web OS 系统目前任有很多的计算机编程爱好者，在努力的专研。目前也 Palm 公司 被惠普收购。 支持厂商： Palm， HP B
12、lackBerry OS BlackBerry OS 是 RIM 公司独立开发出的与黑莓手机配套的系统，目前在全世界都颇受欢迎，在此系统基础上，黑莓的手机更是独树一帜的在智能手机市场拼搏，目前也已在中国形成了大笔粉丝。 支持厂商： RIM 三星 Bada Bada 是韩国三星公司自行开发的智能手机平台，支持丰富功能和用户体验的软件应用，于 2009 年 11 月 10 日发布。 bada 在韩语里是 “海洋 ”的意思。 bada 的设计目标是开创人人能用智能手 机的时代。它的特点是配置灵活、用户交互性好、面向服务，非常重视SNS 集成和地理位置服务应用。 bada 系统由操作系统核心层、设备层
13、、服务层和框架层组成。支持设备应用、服务应用和 Web 与 Flash 应用。 支持厂商：三星 二、主题部分 Android 操作系统的概要 Android 是 Google 于 2007 年 11 月 05 日宣布的基于 Linux 平台的 开源 移动操作系统的名称，该平台由操作系统、 中间件、 用户界面 和 应用软件 组成。它采用软件堆层（ Software Stack，又名软件叠层）的 架构 ，主要分为三部分 。底层以 Linux 内核 工作为 基础 ，由 C 语言 开发，只提供基本功能； 中间层 包括函数库 Library 和虚拟机 Virtual Machine，由 C+开发。最上层
14、是各种应用软件，包括通话程序，短信程序等，应用软件则由各公司 自行开发 ，以 Java 作为编写程序的一部分。不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权 障碍 ，号称是首个为 移动终端 打造的真正开放和完整的移动软件。 Google 通过与软、硬件开发商、设备制造商、 电信运营商 等其他有 关各方结成深层次的合作伙伴关系 创建了开放手机联盟 ，希望借助建立 标准化 、开放式的移动电话软件平台，在移动产业内形成一个开放式的 生态系统 。 Android 作为 Google 企业战略的重要组成部分，将进一步 推进 “随时随地为每个人提供信息 ”这一 企业目标 的实现。全球为数众多的移动电话用户正在使用
15、各种基于 Android 的电话。谷歌的目标是让（移动通讯）不依赖于设备甚至平台。出于这个目的， Android 将补充，而 不会替代谷歌长期以来奉行的移动 发展战略 ：通过与全球各地的手机制造商和移动 运营商结成合作伙伴，开发既有用又有吸引力的移动服务，并推广这些产品。 2 Android 操作系统特点 1. 技术优势 Android 系统架构由 5 部分组成，分别是： Linux Kernel、 Android Runtime、 Libraries、 Application Framework、 Applications。 Linux Kernel Android 基于 Linux 2.6
16、 提供核心系统服务，例如：安全、内存管理、进程管理、网络堆栈、驱动模型。 Linux Kernel 也作为硬件和软件之间的抽象层，它隐藏具体硬件细节而为上层提供统一的服务。 也就是说 各层各尽其职，各层提供固定的 SAP（ Service Access Point） ，专业点可以说是 高内聚、低耦合。 Android Runtime Android 包含一个核心库的集合，提供大部分在 Java 编程语言核心类库中可用的功能。每一个 Android 应用程序是 Dalvik 虚拟机中的实例，运行在他们自己的进程中。 Dalvik 虚拟机设计成，在一个设备可以高效地运行多个虚拟机。 Dalvik
17、虚拟机可执行文件格式是 .dex，dex 格式是专为 Dalvik 设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。 Libraries Android 包含一个 C/C+库的集合，供 Android 系统的各个组件使用。这些功能通过Android 的应用程序框架（ application framework）暴露给开发者。下面列出一些核心库： 系统 C 库 标准 C 系统库（ libc）的 BSD 衍生，调整为基于嵌入式 Linux 设备 媒体库 基于 PacketVideo 的 OpenCORE。这些库支持播放和录制许多流行的音频和视频格式，以及静态图像文件，包括 MPEG4、 H.2
18、64、 MP3、 AAC、 AMR、 JPG、 PNG 界面管理 管理访问显示子系统和无缝组合多个应用程序的二维和三维图形层 LibWebCore 新式的 Web 浏览器引擎 ,驱动 Android 浏览器和内嵌的 web 视图 SGL 基本的 2D 图形引擎 3D 库 基于 OpenGL ES 1.0 APIs 的实现。库使用硬件 3D 加速或包含高度优化的3D 软件光栅 FreeType 位图和矢量字体渲染 SQLite 所有应用程序都可以使用的强大而轻量级的关系数据库引擎 Application Framework 通过提供开放的开发平台， Android 使开发者能够编制极其丰富和新颖
19、的应用程序。开发者可以自由地利用设备硬件优势、访问位置信息、运行后台服务、设置闹钟、向状态栏添加通知等等 ，很多很多。 开发者可以完全使用核心应用程序所使用的框架 APIs。应用程序的体系结构旨在简化组件的重用，任何应用程序都能发布他的功能且任何其他应用程序可以使用这些功能（需要服从框架执行的安全限制）。这一机制允许用户替换组件。 所有的应用程序其实是一组服务和系统，包括： 视图（ View） 丰富的、可扩展的视图集合，可用于构建一个应用程序。包括包括列表、网格、文本框、按钮，甚至是内嵌的网页浏览器 内容提供者（ Content Providers） 使应用程序能访问其他应用程序（如通讯录）的
20、数据 ，或共享自己的数据 资源管理器（ Resource Manager） 提供访问非代码资源，如本地化字符串、图形和布局文件 通知管理器（ Notification Manager） 使所有的应用程序能够在状态栏显示自定义警告 活动管理器（ Activity Manager） 管理应用程序生命周期 ,提供通用的导航回退功能 Applications Android 装配一个核心应用程序集合，包括电子邮件客户端、 SMS 程序、日历、地图、浏览器、联系人和其他设置。所有应用程序都是用 Java 编程语言写的。 3 2. 应用前景 最新的消息显示，在 2 个月之前Android 团队才宣布了 A
21、ndroid Market 的应用程序数量已经突破了 10 万个，但是近日 AndroLib 的统计 数字却已经显示Android Market 的应用程序数量在短短的2 个月时间内已经翻倍突破了 20 万个。 Android Market 在应用程序方面的高速发展是在 Google 以及诸多厂商的共同推动下，目前 Android Market 的应用程序发展速度相当的惊人，即使是最强大的竞争对手 苹果 也不得不佩服。 之前研究公司 Distimo 的数据显示，苹果 App Store 中的应用程序数量由 4 月份的不足20 万款增长到超过 30 万款，相比之下还是苹果 App Store 当
22、中的应用程序在数量上要更多一些，不过再过一年半载的话究竟谁更多就很难说了。 3. 开发支持 Eclipse： Eclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse 附带了一个标准的插件集，包括 Java 开发工具（ Java Development Tools， JDT）。 Google 官方推荐 Android 系统应用程序开发采用 Eclipse 3.6 + JDK 1.6 + Android SDK 作为开发工具，以便在 Android 系统基础上实现各方面的功能。 SQLit
23、e： 每个应用程序都要使用数据， Android应用程序也不例外， Android使用开源的、与操作系统无关的 SQL数据库 -大名鼎鼎的 SQLite。 SQLite是一款轻量级数据库，它的设计目的是嵌入式，而且它占用的资源非常少，在嵌入式设备中，可能只需要几百 KB，这也是 Android 系统采用 SQLite 数据库的原因之一 。 SQLite有如下几个特点： 轻量级 ： 使用 SQLite 只需要带一个动态库，就可以享受它的全部功能，而且那个动态库的尺寸想当小。 独立性 ： SQLite 数据库的核心引擎不需要依赖第三方软件，也不需要所谓的 “安装 ”。 隔离性 ： SQLite 数
24、据库中所有的信息 (比如表、视图、触发器等 )都包含在一个文件夹内，方便管理和维护。 跨平台 ： SQLite 目前支持大部分操作系统 ，不至电脑操作系统更在众多的手机系统也是能够运行，比如： Android。 多语言接口 ： SQLite 数据库支持多语言编程接口。 安全性 ： SQLite 数据库通过数据库级上的独占性和共享锁来实现独立事务处理。这意味着多个进程可以在同一时间从同一数据库读取数据，但只能有一个可以写入数据。 开放手机联盟 -Open HandsetAlliance： 开放手机联盟，是美国 Google 公司与 2007 年 11 月 5 日宣布组建的一个全球性的联盟组织。这
25、一联盟将会支持 Google 发布的 Android 手机操作系统或者应 用软件，共同开发名为 Android 的开放源代码的移动系统。开放手机联盟包括手机制造商、手机芯片厂商和移动运营商几类。目前，联盟成员数量已经达到了 43 家。移动手机联盟创始成员： Aplix、 Ascender、Audience、 Broadcom、中国移动、 eBay、 Esmertec、谷歌、宏达电、英特尔、 KDDI、 Living Image、LG、 Marvell、摩托罗拉、 NMS、 NTT DoCoMo、 Nuance、 Nvidia、 PacketVideo、高通、三星、SiRF、 SkyPop、 S
26、onic Network、 Sprint Nextel、 Synaptics、 TAT、意大利电信、西班牙电信、德州仪器、 T-Mobile 和 Wind River。 联盟目的是将会支持 Google 可能发布的手机操作系统或者应用软件，共同开发名为Android 的开放源代码的移动系统。谷歌早在 2002 年就进入了移动领域，可是由于目前的手机操作系统企业和手机企业相对封闭，提高了行业的进入门槛，移动互联网的发展远没有拥有统一标准的传统互联网发展迅速，此次推出的开源手机操作系统平台就是出于这个目的。也有分析认为，谷歌并不想做一个简单的手机终 端制造商或者软件平台开发商，而意在一统传统互联网
27、和移动互联网。 三、总结部分 2009 年 1 月 7 日，工业和信息化部位中国移动、中国电信和中国联通发放 3 张第三代移动通信（ 3G）牌照，词句标志着我国正式进入 3G 时代。中国 3G 正式商用和规模建网，App 商店在全球被运营商和终端厂商热捧；中国移动 App 商店不久上线，这些背景，共同决定了中国基于 Android 的应用程序开发将在未来处于一个爆发和蓬勃成长时期，这也为软件开发者提供了一个淘金的好机会，也促使大量此前不熟悉 Android 开发的程序员要迅速进入此领域，以便在经历 了单机计算时代和传统互联网时代之后，能在移动互联网时代的元年开始赶上这趟快车，成为了许多程序员的
28、愿望 1。 Android 和 移动互联网已经成为当今非常有潜力的市场， 基于移动网络的高速发展给人们带来的便利，基于 Android系统的设备终端也日益曾多， 而在我们平时的生活与工作中难免要经历或多或少的考试，通过开发一个基于 Android的模拟考试系统（以驾照理论考试模拟系统为例），用户可以在将考试系统安装到 Android手机中，可以随时打开手机进行学习与模拟测试， 以方便人们随时随地的可以练习，备战考试。 该系 统主要采用 Eclipse 3.6 + JDK 1.6 + Android SDK 2.2 开发工具，在 Android 系统基础上实现各方面的功能。 Android 是一
29、个新的便携设备终端的操作系统，它集成了一套非常强大的运行库和 SQLite 使得通过 Eclipse 编写的 Java 语言能在 Android 终端上实现各种丰富的功能。 该系统分 4 个阶段实现： 第一阶段：了解 Android 技术以及 Eclipse 3.6 + JDK 1.6 + Android SDK 2.2 开发环境的使用方法； 第二阶段：熟悉 Android 系统 UI 设计以及各组件的应用，掌握 Android 系统内部集成的SQLite 的数据库操作，并初步实现数据库调用、存储等基本动作； 第三阶段：基于 Android 系统编程技术初步完成驾照理论考试模拟系统各模块的功能
30、； 第四阶段：对于各个功能进行改进，封装处理。 严格按照现代面向对象软件工程思想的开发步骤进行需求分析、总体设计、详细设计以及系统测试，设计并实现一个模拟考试系统。 本系统将实现的功能做简要概述，如下： 1、可以完成试题的维护，并可以进行随机练习、顺序练习、模拟测试等基本功能。 2、完成试题随机抽取功能与 组卷功能 。 3、具备评判功能以及正确答案显示功能。 四、参考文献 1 (美 )伯内特 著 ,张波等译 .Android 基础教程 M . 北京 : 人民邮电出版社 ,2006 2 (美 )罗杰 等著 ,李耀亮 译 . Android 应用开发 M.北京 :人民邮电出版社 ,2010 3 杨
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32、nah Davrdson Pfalzer Hello, Android Introducing Googles Mobile Development Platform, 3rd EditionM Ed Burnette 9 Edtited by Sayed Y. Hashimi Satya Komatineni Dave MacLean Pro Android 2 MApress 10 A Fast Mobile Face Recognition System for Android OS Based on Eigenfaces Decomposition M Appress 11 Edtited by Reto Meier Professional Android 2 Application Development 12 Edtited by Mark L.Murohy Beginning Android 2 M Appress 13 吴亚锋 苏亚光 编著 Android 2.0 游戏开发实战宝典 M 人民邮电出版社 .2010 14 杨 丰盛 编著 Android 应用开发揭秘 M 机械工业出版社 .2009 15 汪永松 编著 Android 平台开发之旅 M 机械工业出版社 .2010
