畢業(yè)設(shè)計(開題報告+外文翻譯）-基于android手機(jī)平臺的吃豆人游戲設(shè)計與開發(fā).doc

畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（含文獻(xiàn)綜述、外文翻譯）題 目 基于android手機(jī)平臺的吃豆人游戲設(shè)計與開發(fā) 姓 名 學(xué) 號 二一年 十二 月 二十五 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開 題 報 告（包括選題的意義、可行性分析、研究的內(nèi)容、研究方法、擬解決的關(guān)鍵問題、預(yù)期結(jié)果、研究進(jìn)度計劃等）浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文開題報告1. 選題的背景和意義1.1 選題的背景目前隨著移動設(shè)備越來越普及以及移動設(shè)備的硬件的提升，移動設(shè)備的功能越來越完善，移動設(shè)備的系統(tǒng)平臺也日漸火熱起來。目前國內(nèi)最常見的移動開發(fā)平臺有symbian，iphone，windows phone以及當(dāng)下正在逐步興起的android。目前為止國內(nèi)已經(jīng)有很多android系統(tǒng)的用戶。截止2010年第二季度android系統(tǒng)的國內(nèi)市場占有率已經(jīng)過10%，在西歐以及北美智能手機(jī)市場占有率也在20%左右?？梢奱ndroid系統(tǒng)正在崛起之中。但是對于android系統(tǒng)的應(yīng)用和開發(fā)在國內(nèi)仍然屬于起步和探索階段。急需要大量的相關(guān)技術(shù)和人員的投入。下面首先介紹一下android系統(tǒng)。android是基于linux內(nèi)核的軟件平臺和操作系統(tǒng)，是google在2007年11月5日公布的手機(jī)系統(tǒng)平臺，早期由google開發(fā)，后由（open handset alliance）開發(fā)。它采用了軟件堆層（software stack，又名以軟件疊層）的架構(gòu)，主要分為三部分。低層以linux核心工作為基礎(chǔ)，只提供基本功能；其他的應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā)，以java作為編寫程式的一部分。在學(xué)院和老師的支持和幫助下，我所在的手機(jī)開放實驗室在2009年底就開始對android系統(tǒng)進(jìn)行深入細(xì)致的研究。在國內(nèi)android相關(guān)領(lǐng)域?qū)儆谳^早研究的一批，經(jīng)過老師和同學(xué)一年多的努力，在這個方面也積累了一定的知識和技能。所以希望通過這篇論文的研究，展示我這一年多來學(xué)習(xí)與實踐的成果，希望給本科四年的學(xué)習(xí)交上一份圓滿的答卷。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)外手機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)狀目前國外各軟硬件廠商已經(jīng)推出過多款手機(jī)操作系統(tǒng)。下面簡單介紹一下現(xiàn)主流手機(jī)操作系統(tǒng)。 現(xiàn)階段使用較廣泛大家也相對熟悉的手機(jī)操作系統(tǒng)是由諾基亞公司主導(dǎo)推出的symbian 操作系統(tǒng)。symbian是為手機(jī)而設(shè)計的操作系統(tǒng)，它是一個實時性，多任務(wù)的純32位嵌入式的操作系統(tǒng)，具有低能耗，內(nèi)存占用較少等特點?，F(xiàn)在流行的symbian系統(tǒng)有以下四個版本，分別為s40、s60(第二版）、s60（第三版）、s60（第五版）。s60（第五版）為觸摸屏手機(jī)版本。ios是由蘋果公司為iphone開發(fā)的操作系統(tǒng)。它主要是給iphone、ipod touch以及ipad使用。就像其基于的mac os x操作系統(tǒng)一樣，它也是以darwin為基礎(chǔ)的。ios的系統(tǒng)架構(gòu)分為四個層次：核心操作系統(tǒng)層（the core os layer），核心服務(wù)層（the core services layer），媒體層（the media layer），可輕觸層（the cocoa touch layer）。系統(tǒng)操作占用大概240mb的存儲器空間windows mobile 系列操作系統(tǒng)是從微軟計算機(jī)的windows操作系統(tǒng)演化而來的。windows mobile系列操作系統(tǒng)功能強(qiáng)大，而且支持該操作系統(tǒng)的智能手機(jī)大多數(shù)都采用了英特爾嵌入式處理器，主頻比較高，在其它硬件配置(如內(nèi)存、儲存卡容量等)上也比采用其它操作系統(tǒng)的智能手機(jī)要高出許多，因此性能比較強(qiáng)勁，速度比較快。palmos屬于palm公司開發(fā)，是一種32位的嵌入式操作系統(tǒng)，是一套專門為掌上電腦編寫的操作系統(tǒng)，是一種輕量級、比較開放的操作系統(tǒng)，占用的內(nèi)存非常小。現(xiàn)在多用paml公司生產(chǎn)的手機(jī)上。該系統(tǒng)允許用戶在其基礎(chǔ)上編寫和修改相關(guān)軟件，使支持的應(yīng)用程序更加豐富多彩。palm系統(tǒng)與其他手機(jī)系統(tǒng)相比在其它方面也還存在一些不足，如palm操作系統(tǒng)本身不具有錄音、mp3播放功能等，但是可以通過加入第三方軟件或硬件設(shè)備來實現(xiàn)。相對國外手機(jī)系統(tǒng)百花齊放的局面，國內(nèi)手機(jī)操作系統(tǒng)則處于剛起步的階段。目前國內(nèi)還沒有自主研發(fā)并商品化的手機(jī)操作系統(tǒng)。當(dāng)然近些年來國內(nèi)企業(yè)和我國政府在這方也投入了大量的人力和物力。同時也取得了一定成果。在2009年8月，由中國移動所主導(dǎo)開發(fā)ophone平臺面世。ophone平臺采用開源的linux作為系統(tǒng)內(nèi)核，借鑒并兼容android平臺，集成靈活高效的java應(yīng)用框架，充分借鑒當(dāng)下主流手機(jī)操作系統(tǒng)所具有的良好用戶體驗，提供了一套完整的電話解決方案和各類移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)解決方案。1.2.2 國內(nèi)外手機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀隨著3g在中國的全面啟動，它所帶來的巨大機(jī)遇和新生力量，大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正不斷深入展開。但不可否認(rèn)的是我國在通信領(lǐng)域中相比許多發(fā)達(dá)國家仍然存在著不小的差距，就在國人還在為edge這種傳輸速度僅能達(dá)到384kb/秒的2.75g過渡技術(shù)而欣喜的時候，國外早已開始試行hsdpa這種3.5g技術(shù)，傳輸速度更可達(dá)到驚人的數(shù)兆每秒，而基于其上所開發(fā)的延伸功能更是數(shù)不勝數(shù)，所以國內(nèi)外手機(jī)應(yīng)用也存在的較大的差異。但國內(nèi)外對手機(jī)應(yīng)用的需求方向是大致相似的，主要集中在信息服務(wù)，娛樂，學(xué)習(xí)這些方面。目前國內(nèi)外手機(jī)應(yīng)用服務(wù)方向主要有基于地理位置的信息服務(wù)（location based service lbs）它是通過電信移動運營商的無線電通訊網(wǎng)絡(luò)(如gsm網(wǎng)、cdma網(wǎng))或外部定位方式(如gps)獲取移動終端用戶的位置信息(地理坐標(biāo)，或大地坐標(biāo))，在gis(geographic information system，地理信息系統(tǒng))平臺的支持下，為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)。例如手機(jī)定位，導(dǎo)航服務(wù)。近年來十分熱門的網(wǎng)絡(luò)社交服務(wù)（social networking services）也已進(jìn)入到手機(jī)客戶端領(lǐng)域。例如國內(nèi)有名的社交網(wǎng)站人人網(wǎng)已經(jīng)針對iphone，android，塞班等手機(jī)平臺推出了手機(jī)客戶端。國外最大的社交fackbook也已經(jīng)傳出正在進(jìn)行針對手機(jī)的產(chǎn)品的研發(fā)。twiter,myspace等國外知名社交類網(wǎng)站都已經(jīng)推出手機(jī)版。國內(nèi)淘寶網(wǎng)旗下口碑網(wǎng)在今年也已經(jīng)推出針對多個手機(jī)平臺的客戶端程序。msn，qq等即時通信類的應(yīng)用也已經(jīng)在各個主流手機(jī)平臺推出。 手機(jī)辦公類軟件在手機(jī)上也正日趨完善，在手機(jī)上編輯查看各類文檔已經(jīng)實現(xiàn)，在android平臺上的quickoffice就是這樣的軟件。在google market（一個谷歌針對android系統(tǒng)用戶所開發(fā)的應(yīng)用商場）上已經(jīng)有過萬的企業(yè)應(yīng)用辦公套件。手機(jī)娛樂游戲類應(yīng)用，該類應(yīng)用作為傳統(tǒng)類手機(jī)應(yīng)用，在各個平臺上發(fā)展已近相對完善，手機(jī)上對各種流媒體的播放也已完美的支持。各類傳統(tǒng)pc游戲廠商進(jìn)入手機(jī)領(lǐng)域。1.3 發(fā)展趨勢隨著3g應(yīng)用的不斷開發(fā)推廣，用戶會越來越需要更加個性化、優(yōu)質(zhì)化的多媒體數(shù)據(jù)服務(wù)，用戶希望能夠隨時、隨地?zé)o縫利用3g網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辦公、網(wǎng)上交易、游戲娛樂、欣賞影視節(jié)目、收聽和下載音樂等。根據(jù)觀察，在不久的將來，移動手機(jī)終端將會在以下若干方面具有新的發(fā)展。首先，提供智能提醒服務(wù)，手機(jī)能夠與用戶實現(xiàn)密切配合，并監(jiān)控用戶的個性化設(shè)置（保持在本地或者云端），當(dāng)重要時間點或關(guān)鍵事物需要用戶注意時，手機(jī)會向用戶發(fā)出“提醒”服務(wù)，服務(wù)包括日程提醒、交通狀況、最佳行車路線、最佳泊位、優(yōu)惠活動、實時新聞、體育賽事、天氣情況、股市行情、好友活動、親友生日等。其次，提供虛擬現(xiàn)實體驗，手機(jī)可以借助傳感器、周邊設(shè)備了解到您的身邊環(huán)境，并根據(jù)收集到的信息，智能的為您提供有用的信息，如在網(wǎng)絡(luò)世界養(yǎng)的寵物，可以借助音頻設(shè)備表達(dá)叫聲，借助馬達(dá)和位置傳感器等傳遞其跳、躍等行為信息；也可以在用戶購物時，提供相關(guān)的同類產(chǎn)品價格參考，提醒用戶附近的那個賣場更物美價廉；根據(jù)實際場景，為用戶及時提供正在操控的產(chǎn)品的使用方法提醒。接著，發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，借助無處不在的傳感器，可以感知并分享到周圍世界的海量信息，這些信息將在“云端”得到整合，幫助用戶及時、準(zhǔn)確的獲得氣息信息、交通路況。另外借助物聯(lián)網(wǎng)，用戶間可以方便、快速的分享資源，協(xié)助和交互。如進(jìn)行端到端的多人游戲、照片分享、書籍分享、音樂分享等。然后，作為經(jīng)濟(jì)工具，在交通或者信息不發(fā)達(dá)的情況下，幫助用戶找到最佳的市場，獲得有價值的幫助信息，幫助用戶從事的經(jīng)濟(jì)活動的收益率。最后，更加智能、安全的設(shè)備，隨著智能手機(jī)的不斷普及和更加智能，手機(jī)軟件的更新、升級將會變得越發(fā)簡單，并會為用戶提供工具或信息，讓用戶有能力和權(quán)力決策那些內(nèi)容可以瀏覽、下載或分享。在安全性上也將更加出色，能夠十分有效的幫助用戶進(jìn)行獲取到的內(nèi)容的管理，保護(hù)用戶的個人隱私和基于手機(jī)的金融活動如電子錢包、在線支付、在線貿(mào)易等。 2研究的基本內(nèi)容根據(jù)近一年來的學(xué)習(xí)android平臺游戲動畫的經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)在已有技術(shù)，基于游戲動畫設(shè)計的基本原理。設(shè)計一個基于android平臺的吃豆人的游戲應(yīng)用。主要包含游戲的關(guān)卡切換，游戲動畫的實現(xiàn)，基于圖形的碰撞檢測，游戲數(shù)據(jù)在手機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)上存儲和人工智能的實現(xiàn)。2.1 基本框架首先基于android平臺特性，把本應(yīng)用主要劃分為五大模塊分別為：程序控制界面、數(shù)據(jù)持久化模塊，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊，游戲邏輯模塊，游戲音效模塊。程序體系結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖2.1 吃豆人程序體系結(jié)構(gòu)圖本程序主要通過程序控制界面和用戶進(jìn)行交互， 用戶通過該界面上的相應(yīng)選項進(jìn)行游戲，控制怪物進(jìn)行游戲，提交游戲積分，存儲游戲積分，播放游戲音樂等各項功能。程序控制界面同時也負(fù)責(zé)各模塊間數(shù)據(jù)的傳輸。游戲邏輯模塊主要功能是負(fù)責(zé)游戲畫面的繪制，游戲中敵對怪物人工智能的實現(xiàn)，以及用戶輸入的控制的響應(yīng)（如鍵盤，導(dǎo)航鍵和屏幕輸入）。下圖是游戲邏輯塊的體系結(jié)構(gòu),游戲邏輯模塊主要分為人工智能、游戲繪圖引擎和人機(jī)交互控制。圖2.2吃豆人程序體系結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)持久化模塊主要負(fù)責(zé)游戲中所產(chǎn)生的內(nèi)存數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成可存儲的xml數(shù)據(jù)。該模塊包含xml數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義、xml生成和xml數(shù)據(jù)解析。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖2.3吃豆人程序體數(shù)據(jù)持久化圖網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊主要功能為提交用戶游戲評分至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。游戲音效模塊提供游戲音樂的播放和關(guān)閉的功能，其向主控制界面暴露開啟和關(guān)閉音樂的接口。2.2 研究的重點和難點重點（1）基于android游戲動畫的實現(xiàn)（2）游戲地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的生成。（3）游戲動畫中的碰撞檢測問題。（4）android系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議以及數(shù)據(jù)交互方法。（5）android系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲方式。（6）人機(jī)交互界面的友好性。難點 （1）多線程程序編寫的安全性問題。（2）android 系統(tǒng)的dalvik虛擬機(jī)垃圾回收問題的處理。（3）基本android吃豆人應(yīng)用的人工智能算法的實現(xiàn)。（4）游戲中多線程通信的問題。2.3 擬解決的關(guān)鍵問題關(guān)于android游戲動畫的實現(xiàn)上，實現(xiàn)一個相對簡單高效的游戲引擎，或者從其他手機(jī)平臺移植相對較為成熟的游戲動畫引擎。了解android 系統(tǒng)的dalvik虛擬機(jī)工作機(jī)制，解決由于虛擬機(jī)系統(tǒng)在垃圾回收時所造成的占用系統(tǒng)資源較大的問題。解決游戲人工智能的解決方案，查找a*，遺傳算法等算法在本應(yīng)用中實現(xiàn)的可能性。3研究的方法及措施利用網(wǎng)絡(luò)查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，利用數(shù)據(jù)庫資源瀏覽大量的期刊與文獻(xiàn)，進(jìn)行分析與研究。深入國內(nèi)外android系統(tǒng)開發(fā)者社區(qū)，與一線開發(fā)者進(jìn)行交流，獲取更多信息與技術(shù)。 應(yīng)用擬采用java實現(xiàn)，模塊化結(jié)構(gòu)，獨立開發(fā)各個功能模塊，盡量降低各模塊之間的耦合，在各個功能模塊實現(xiàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建靈活方便的ui界面。 4預(yù)期研究成果完成畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計以及畢業(yè)答辯。開發(fā)游戲能發(fā)布到國內(nèi)外公共android應(yīng)用平臺上，例如移動的mm市場和谷歌的電子市場。為本應(yīng)用申請軟件著作權(quán)。5研究工作進(jìn)度計劃2010年第7學(xué)期 第6-9周 查閱文獻(xiàn)和外文翻譯 第10-12周 撰寫文獻(xiàn)綜述第12-15周 撰寫開題報告，完成開題報告答辯第15-19周 程序設(shè)計與開發(fā)2011年第8學(xué)期 第1-7周 程序設(shè)計與開發(fā)第9-10周 撰寫畢業(yè)論文第11周 修改論文第12周 論文答辯畢業(yè)設(shè)計（論文）文 獻(xiàn) 綜 述（包括國內(nèi)外現(xiàn)狀、研究方向、進(jìn)展情況、存在問題、參考依據(jù)等）浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述android手機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用研究現(xiàn)狀1. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前隨著移動設(shè)備越來越普及以及移動設(shè)備的硬件的提升，移動設(shè)備的功能越來越完善，移動設(shè)備的系統(tǒng)平臺也日漸火熱起來。目前國內(nèi)最常見的移動開發(fā)平臺有symbian，iphone，windows phone以及當(dāng)下正在逐步興起的android。目前為止國內(nèi)已經(jīng)有很多android系統(tǒng)的用戶。截止2010年第二季度android系統(tǒng)的國內(nèi)市場占有率已經(jīng)過10%，在西歐以及北美智能手機(jī)市場占有率也在20%左右?？梢奱ndroid系統(tǒng)正在崛起之中。但是對于android系統(tǒng)的應(yīng)用和開發(fā)在國內(nèi)屬于起步和探索階段?，F(xiàn)階段雖然已經(jīng)有較多人關(guān)注，但任然急需要大量的相關(guān)技術(shù)和人員的投入。 1.1 國內(nèi)外手機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)狀目前國外各軟硬件廠商已經(jīng)推出過多款手機(jī)操作系統(tǒng)。下面簡單介紹一下現(xiàn)主流手機(jī)操作系統(tǒng)。 現(xiàn)階段使用較廣泛大家也相對熟悉的手機(jī)操作系統(tǒng)是由諾基亞公司主導(dǎo)推出的symbian 操作系統(tǒng)。symbian是為手機(jī)而設(shè)計的操作系統(tǒng)，它是一個實時性，多任務(wù)的純32位嵌入式的操作系統(tǒng)，具有低能耗，內(nèi)存占用較少等特點。現(xiàn)在流行的symbian系統(tǒng)有以下四個版本，分別為s40、s60(第二版）、s60（第三版）、s60（第五版）。s60（第五版）為觸摸屏手機(jī)版本。android系統(tǒng)是google于2007年11月5日宣布的推出的基于linux平臺的開源手機(jī)操作系統(tǒng)，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，號稱是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件。它采用軟件堆層（software stack，又名軟件疊層）的架構(gòu)，主要分為三部分。底層以linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，由c語言開發(fā)，只提供基本功能；中間層包括函數(shù)庫library和虛擬機(jī)virtual machine，由c+開發(fā)。最上層是各種應(yīng)用軟件，包括通話程序，短信程序等，應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā)，以java作為編寫程序的一部分。不存在任何以往阻礙移動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙。google通過與軟、硬件開發(fā)商、設(shè)備制造商、電信運營商等其他有關(guān)各方結(jié)成深層次的合作伙伴關(guān)系，希望借助建立標(biāo)準(zhǔn)化、開放式的移動電話軟件平臺，在移動產(chǎn)業(yè)內(nèi)形成一個開放式的生態(tài)系統(tǒng)。ios是由蘋果公司為iphone開發(fā)的操作系統(tǒng)。它主要是給iphone、ipod touch以及ipad使用。就像其基于的mac os x操作系統(tǒng)一樣，它也是以darwin為基礎(chǔ)的。ios的系統(tǒng)架構(gòu)分為四個層次：核心操作系統(tǒng)層（the core os layer），核心服務(wù)層（the core services layer），媒體層（the media layer），可輕觸層（the cocoa touch layer）。系統(tǒng)操作占用大概240mb的存儲器空間windows mobile 系列操作系統(tǒng)是從微軟計算機(jī)的windows操作系統(tǒng)演化而來的。windows mobile系列操作系統(tǒng)功能強(qiáng)大，而且支持該操作系統(tǒng)的智能手機(jī)大多數(shù)都采用了英特爾嵌入式處理器，主頻比較高，在其它硬件配置(如內(nèi)存、儲存卡容量等)上也比采用其它操作系統(tǒng)的智能手機(jī)要高出許多，因此性能比較強(qiáng)勁，速度比較快。palmos屬于palm公司開發(fā)，是一種32位的嵌入式操作系統(tǒng)，是一套專門為掌上電腦編寫的操作系統(tǒng)，是一種輕量級、比較開放的操作系統(tǒng)，占用的內(nèi)存非常小。現(xiàn)在多用paml公司生產(chǎn)的手機(jī)上。該系統(tǒng)允許用戶在其基礎(chǔ)上編寫和修改相關(guān)軟件，使支持的應(yīng)用程序更加豐富多彩。palm系統(tǒng)與其他手機(jī)系統(tǒng)相比在其它方面也還存在一些不足，如palm操作系統(tǒng)本身不具有錄音、mp3播放功能等，但是可以通過加入第三方軟件或硬件設(shè)備來實現(xiàn)。相對國外手機(jī)系統(tǒng)百花齊放的局面，國內(nèi)手機(jī)操作系統(tǒng)則處于剛起步的階段。目前國內(nèi)還沒有自主研發(fā)并商品化的手機(jī)操作系統(tǒng)。當(dāng)然近些年來國內(nèi)企業(yè)和我國政府在這方也投入了大量的人力和物力。同時也取得了一定成果。在2009年8月，由中國移動所主導(dǎo)開發(fā)ophone平臺面世。ophone平臺采用開源的linux作為系統(tǒng)內(nèi)核，借鑒并兼容android平臺，集成靈活高效的java應(yīng)用框架，充分借鑒當(dāng)下主流手機(jī)操作系統(tǒng)所具有的良好用戶體驗，提供了一套完整的電話解決方案和各類移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)解決方案。1.2 國內(nèi)外手機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀隨著3g在中國的全面啟動，它所帶來的巨大機(jī)遇和新生力量，大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正不斷深入展開。但不可否認(rèn)的是我國在通信領(lǐng)域中相比許多發(fā)達(dá)國家仍然存在著不小的差距，就在國人還在為edge這種傳輸速度僅能達(dá)到384kb/秒的2.75g過渡技術(shù)而欣喜的時候，國外早已開始試行hsdpa這種3.5g技術(shù)，傳輸速度更可達(dá)到驚人的數(shù)兆每秒，而基于其上所開發(fā)的延伸功能更是數(shù)不勝數(shù)，所以國內(nèi)外手機(jī)應(yīng)用也存在的較大的差異。但國內(nèi)外對手機(jī)應(yīng)用的需求方向是大致相似的，主要集中在信息服務(wù)，娛樂，學(xué)習(xí)這些方面。目前國內(nèi)外手機(jī)應(yīng)用服務(wù)方向主要有基于地理位置的信息服務(wù)（location based service lbs）它是通過電信移動運營商的無線電通訊網(wǎng)絡(luò)(如gsm網(wǎng)、cdma網(wǎng))或外部定位方式(如gps)獲取移動終端用戶的位置信息(地理坐標(biāo)，或大地坐標(biāo))，在gis(geographic information system，地理信息系統(tǒng))平臺的支持下，為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)。例如手機(jī)定位，導(dǎo)航服務(wù)。近年來十分熱門的網(wǎng)絡(luò)社交服務(wù)（social networking services）也已進(jìn)入到手機(jī)客戶端領(lǐng)域。例如國內(nèi)有名的社交網(wǎng)站人人網(wǎng)已經(jīng)針對iphone，android，塞班等手機(jī)平臺推出了手機(jī)客戶端。國外最大的社交fackbook也已經(jīng)傳出正在進(jìn)行針對手機(jī)的產(chǎn)品的研發(fā)。twiter,myspace等國外知名社交類網(wǎng)站都已經(jīng)推出手機(jī)版。國內(nèi)淘寶網(wǎng)旗下口碑網(wǎng)在今年也已經(jīng)推出針對多個手機(jī)平臺的客戶端程序。msn，qq等即時通信類的應(yīng)用也已經(jīng)在各個主流手機(jī)平臺推出。 手機(jī)辦公類軟件在手機(jī)上也正日趨完善，在手機(jī)上編輯查看各類文檔已經(jīng)實現(xiàn)，在android平臺上的quickoffice就是這樣的軟件。在google market（一個谷歌針對android系統(tǒng)用戶所開發(fā)的應(yīng)用商場）上已經(jīng)有過萬的企業(yè)應(yīng)用辦公套件。手機(jī)娛樂游戲類應(yīng)用，該類應(yīng)用作為傳統(tǒng)類手機(jī)應(yīng)用，在各個平臺上發(fā)展已近相對完善，手機(jī)上對各種流媒體的播放也已完美的支持。各類傳統(tǒng)pc游戲廠商進(jìn)入手機(jī)領(lǐng)域。2研究方向2.1 android系統(tǒng)架構(gòu)研究android平臺是一組面向移動設(shè)備的軟件包，它包含了一個操作系統(tǒng)、中間件和關(guān)鍵應(yīng)用程序。android是一組面向移動設(shè)備的軟件包（目前不僅限于移動手機(jī)領(lǐng)域，android也已經(jīng)進(jìn)入其他嵌入式領(lǐng)域，如汽車中控臺，mp3/mp4等），包含了一個操作系統(tǒng)，中間件和關(guān)鍵應(yīng)用程序。android sdk的預(yù)覽版提供了必需的開發(fā)工具和應(yīng)用程序接口，基于這些，我們就可以使用java編程語言在android平臺上開發(fā)應(yīng)用程序了。android系統(tǒng)架構(gòu)基本分為應(yīng)用（applications），應(yīng)用框架（application frameworks），庫函數(shù)（libraries），運行時環(huán)境（android runtime），linux 內(nèi)核（linux kernel）。下方圖表顯示了android操作系統(tǒng)的主要組件。圖1.1 android系統(tǒng)架構(gòu)圖1.應(yīng)用程序android會同一系列核心應(yīng)用程序包一起發(fā)布，該應(yīng)用程序包包括email客戶端，sms短消息程序，日歷，地圖，瀏覽器，聯(lián)系人管理程序等。所有的應(yīng)用程序都是使用java語言編寫的。2.應(yīng)用程序框架 開發(fā)人員也可以完全訪問核心應(yīng)用程序所使用的api框架。該應(yīng)用程序的架構(gòu)設(shè)計簡化了組件的重用;任何一個應(yīng)用程序都可以發(fā)布它的功能塊并且任何其它的應(yīng)用程序都可以使用其所發(fā)布的功能塊(不過得遵循框架的安全性限制)。同樣，該應(yīng)用程序重用機(jī)制也使用戶可以方便的替換程序組件。 3.系統(tǒng)運行庫 android 包含一些c/c+庫，這些庫能被android系統(tǒng)中不同的組件使用。它們通過 android 應(yīng)用程序框架為開發(fā)者提供服務(wù)。android 包括了一個核心庫，該核心庫提供了java編程語言核心庫的大多數(shù)功能。4.android運行時 每一個android應(yīng)用程序都在它自己的進(jìn)程中運行，都擁有一個獨立的dalvik虛擬機(jī)實例。dalvik被設(shè)計成一個設(shè)備可以同時高效地運行多個虛擬系統(tǒng)。 dalvik虛擬機(jī)執(zhí)行(.dex)的dalvik可執(zhí)行文件，該格式文件針對小內(nèi)存使用做了優(yōu)化。同時虛擬機(jī)是基于寄存器的，所有的類都經(jīng)由java編譯器編譯，然后通過sdk中 的“dx” 工具轉(zhuǎn)化成“.dex”格式由虛擬機(jī)執(zhí)行。 dalvik虛擬機(jī)依賴于linux內(nèi)核的一些功能，比如線程機(jī)制和底層內(nèi)存管理機(jī)制。 5.linux 內(nèi)核 android 的核心系統(tǒng)服務(wù)依賴于 linux 2.6 內(nèi)核，如安全性，內(nèi)存管理，進(jìn)程管理， 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和驅(qū)動模型。 linux 內(nèi)核也同時作為硬件和軟件棧之間的抽象層。2.2 android應(yīng)用開發(fā)研究android系統(tǒng)開發(fā)采用java語言，使用由google android sdk和eclipse ied進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)。在android開發(fā)中eclipse ide 和用于 eclipse 的 android developer tools 插件是至關(guān)重要的開發(fā)工具。android 應(yīng)用程序是用 java 語言編寫的，但是是在 dalvik vm（非 java 虛擬機(jī)）中編譯和執(zhí)行的。在 eclipse 中用 java 語言編程非常簡單；eclipse 提供一個豐富的 java 環(huán)境，包括上下文敏感幫助和代碼提示。java 代碼通過編譯后，android developer tools 可確保適當(dāng)?shù)貙⑺虬?，包?androidmanifest.xml 文件。在android sdk 附帶 android emulator，是一個運行在pc端的手機(jī)模擬器，開發(fā)者可以使用這個模擬器來運行自己編寫的應(yīng)用程序。 3進(jìn)展情況如今android系統(tǒng)已經(jīng)不單在手機(jī)上，它也開始進(jìn)入其他嵌入式領(lǐng)域。2009年11月份由我國某企業(yè)研發(fā)的首款基于android的系統(tǒng)的車載系統(tǒng)面世，現(xiàn)在已經(jīng)安裝在汽車上?，F(xiàn)在我們也可以買到很多基于android系統(tǒng)的mp3,mp4產(chǎn)品。近日tcl也推出國內(nèi)首款android系統(tǒng)的電視。相信在不久的未來我們也將看到更多領(lǐng)域有android系統(tǒng)的身影。錯誤！未找到引用源。4 存在問題 由于android系統(tǒng)的開源性，android平臺已經(jīng)難以阻擋的走上了版本界面分化的道路，尤其是2009年到2010年，在一年多的時間里。首先從android平臺本身的進(jìn)化來看，短短的一年多時間，已經(jīng)經(jīng)歷了6次重要的版本更新，這樣頻繁的更新版本，無論是用戶、oem商、開發(fā)者或者終端銷售者，都必須付出更多的成本，相比之下，蘋果iphone os就顯得要穩(wěn)定許多。對于開發(fā)android而言版本的分裂是一個難以解決的問題，由于低版本不能在高版本中正確的運行，所以在編寫正確程序在其他的版本的機(jī)器上就不能正確的運行，而且這一個問題也難以解決。正如html在不同瀏覽器中不能被正確解析，android系統(tǒng)也正面臨著相似的困境。現(xiàn)在我們所采取的方法是在編程時，在不影響應(yīng)用功能的情況下，應(yīng)把系統(tǒng)版本降低到1.5左右。以求讓更多的用戶能完整的使用到應(yīng)用程序。參考文獻(xiàn)（含開題報告和文獻(xiàn)綜述） 1gong lei,zhou cong.development and research of mobile termination application based on androidj. computer and modernization. 2008.82shane conderandroid wireless application developmentm. addison-wesley.20103enck,w., ongtang,m.,mcdaniel,p. understanding android securityj. security & privacy, ieee.2009,7(1),p50-57 4sandeep kumar. location based services using androidc. internet multimedia services architecture and applications (imsaa), 2009 ieee international conference. p1-55劉昌平,范明鈺. android手機(jī)的輕量級訪問控制j.計算機(jī)應(yīng)用研究,2010,76enck,w., ongtang,m.,mcdaniel,p. understanding android securityj. security & privacy, ieee.2009,7(1),p50-577 楊豐盛android應(yīng)用開發(fā)揭秘m. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 20108 余志龍，陳昱勛，鄭名杰android sdk開發(fā)范例大全m. 北京：人民郵電出版社, 20109 張運芳android 創(chuàng)贏路線與產(chǎn)品開發(fā)實戰(zhàn)m. 北京：電子工業(yè)出版社, 201010 羅偉android平臺的即時通訊系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)d碩士學(xué)位論文. 湖南師范大學(xué)，200811 frank ablesonintroduction to android developmenteb/ol/developerworks/opensource/library/os-android-devel/index.html,2002 胡偉 android系統(tǒng)架構(gòu)及其驅(qū)動研究j 廣州廣播電視大學(xué)學(xué)報，2008.813 李苑基于android移動平臺的警務(wù)查詢系統(tǒng)d碩士學(xué)位論文. 南昌大學(xué)，200914 鄭建，賀超android和chrome的發(fā)展與未來j 移動通信 ，2010.315 張鵬中國企業(yè)為什么青睞androidj 通信世界 2010.3畢業(yè)設(shè)計（論文）譯文及原稿譯文題目 深入理解安致系統(tǒng)的安全性 原稿題目 understanding android security 原稿出處 security & privacy, ieee.2009,7 浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文 外文翻譯深入理解安致系統(tǒng)的安全性 錯誤！未找到引用源。下一代開放操作系統(tǒng)的主流將不會在桌面上，但是將會出現(xiàn)在我們每天攜帶的手機(jī)上。這些開放性的環(huán)境將會帶領(lǐng)這些新的應(yīng)用可能集成這些已經(jīng)存在的在線服務(wù)，當(dāng)然隨著日以具增的數(shù)據(jù)與服務(wù)在手機(jī)上的支持，手機(jī)上的安全缺陷也越發(fā)明顯。下一代操作系統(tǒng)本質(zhì)在于是否提供一個完整綜合的安全平臺。由開放手機(jī)聯(lián)盟（open handset alliance 谷歌領(lǐng)導(dǎo)）所開發(fā)的android 系統(tǒng)是一個被廣泛看好的一個手機(jī)開源系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供一個基本的操作系統(tǒng)，一個中間件應(yīng)用層，一個java開發(fā)工具和一個系統(tǒng)應(yīng)用收集器（collection of system applications ）。盡管android sdk自2007年就發(fā)布了，但是第一部android 手機(jī)卻在2008年10月才誕生。自從這時起谷歌開起了自己的時代，t-mobile的g1的制造商臺灣 htc估算g1的發(fā)貨量在2008年底已經(jīng)超過100萬部。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)期該g1手機(jī)的銷量將會在2009年繼續(xù)保持。不久的將來其他許多手機(jī)供應(yīng)商要計劃支持這個系統(tǒng)。一個圍繞android龐大的開發(fā)者社區(qū)已經(jīng)建立，同時很多新的產(chǎn)品和應(yīng)用已經(jīng)可以在android上使用。一個android的主要賣點是它使開發(fā)人員無縫把在線服務(wù)擴(kuò)展到手機(jī)。這方面最明顯的例子是谷歌的緊密集成gmail，日歷和聯(lián)系人web應(yīng)用程序通過該系統(tǒng)。用戶只需提供一個android用戶名和密碼，其手機(jī)自動同步與谷歌的服務(wù)。其他廠商正在迅速適應(yīng)自己的現(xiàn)有的即時通訊，社交網(wǎng)絡(luò)和游戲服務(wù)。android和許多企業(yè)尋找新途徑來整合他們的自己已有的業(yè)務(wù)到android上。傳統(tǒng)的臺式機(jī)和服務(wù)器的操作系統(tǒng)一直在努力進(jìn)行安全功能的集成。這些個人和商業(yè)應(yīng)用在單一平臺的很出色，然而這一塊業(yè)務(wù)一個手機(jī)平臺上像android上不是很有用。它給了許多研究人員希望。android沒有停在為其他平臺體用應(yīng)用支持：應(yīng)用的執(zhí)行依賴于頂層java中間件，這個中間件運行在嵌入式linux 內(nèi)核之上。所以開發(fā)人員要把他們的應(yīng)用部署到android必須使用其自定義的用戶界面環(huán)境。此外，android系統(tǒng)應(yīng)用限制各應(yīng)用相互調(diào)用api協(xié)作，并且對方為自己的用戶應(yīng)用進(jìn)行身份驗證。盡管這些應(yīng)用有一定的安全特性，我們一些有經(jīng)驗的開發(fā)人員開發(fā)android應(yīng)用人士透露，設(shè)計安全應(yīng)用程序并不總是直線前進(jìn)的。android使用一個簡單的許可標(biāo)簽分配模式限制訪問的資源，但其他應(yīng)用程序的原因必要性和便利，其設(shè)計師們增加了困惑對這個系統(tǒng)。本文試圖對android的安全的復(fù)雜性進(jìn)行講解，并注意一些可能的發(fā)展缺陷以及應(yīng)用程序的安全。我們通過嘗試得出一些經(jīng)驗教訓(xùn)，希望對未來的安全有用。android application android應(yīng)用程序框架對開發(fā)者來說是一個強(qiáng)制架構(gòu)。它沒有一個main（）函數(shù)功能或單一入口點執(zhí)行，相反，開發(fā)人員必須在設(shè)計方面的應(yīng)用組件。我們開發(fā)的應(yīng)用對android的sdk的幫助的apiexample application。 我們開發(fā)了一個描述如何創(chuàng)建android的應(yīng)用。有興趣的讀者可以去我們的站點下載讓我們考慮一個基于位置的社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，其中手機(jī)用戶可以通過本應(yīng)用發(fā)現(xiàn)他們的朋友們位置。我們進(jìn)行功能拆分，分成兩個應(yīng)用程序：一個用于跟蹤查看朋友和?？此麄?。如圖1所示，friendtracker應(yīng)用包括跟蹤的組件specifc朋友的位置（例如，通過一個web服務(wù)），儲存地理坐標(biāo)，并分享這些合作統(tǒng)籌與其他應(yīng)用程序。然后用戶使用友情查看器應(yīng)用程序來檢索地理坐標(biāo)和儲存在地圖上查看朋友。這兩個應(yīng)用程序包含的多個組件包括展示自己任務(wù)，他們組件是由他們組件類型所決定的。 。一個android 開發(fā)者選擇從根據(jù)不同的組件類型組件的目的決定 （如與一個用戶或存儲數(shù)據(jù)接口）。圖1。例如android應(yīng)用程序。friendtracker和friendviewer應(yīng)用由多個不同類型的組件，每個提供一個不同的組功能。activity提供一個用戶界面，service執(zhí)行后臺處理，content提供存儲，broadcast receiver接收機(jī)其他應(yīng)用程序的信息。 component types android系通定義了4種組件類型。 activity 組件定義應(yīng)用程序的用戶界面。通常，應(yīng)用程序開發(fā)者定義每一個活動“畫面。”activity可以自己開始，也可能通過傳遞和返回值。在一時間只有一個鍵盤的系統(tǒng)activity可以進(jìn)行處理，在這個時候所有其他的activity都會被暫停。service組件執(zhí)行后臺處理。當(dāng)一個活動需要進(jìn)行一些操作，在用戶界面消失以后（如下載一個文件或播放音樂），它通常采取此種動作特殊設(shè)計的服務(wù)。開發(fā)人員還可以在系統(tǒng)啟動使用特殊的守護(hù)進(jìn)程，service通常定義一個遠(yuǎn)程過程調(diào)用（rpc），其他系統(tǒng)組件可以用來傳送接口命令和檢索數(shù)據(jù)，以及注冊一個回調(diào)函數(shù)。content組件存儲和共享數(shù)據(jù) 用關(guān)系數(shù)據(jù)庫接口。每個content供應(yīng)者都有一個關(guān)聯(lián)的“權(quán)限”來形容它的內(nèi)容包含。其他組件使用時作為一個handle執(zhí)行sql查詢（如的select，insert或delete內(nèi)容。雖然content供應(yīng)者通常存儲把數(shù)值放在數(shù)據(jù)庫記錄中，數(shù)據(jù)檢索是實現(xiàn)特殊的例子，文件也同時通過內(nèi)容提供商共享接口。broadcast receiver該組件作為為從郵件信箱發(fā)送信息給他應(yīng)用程序。通常，廣播消息的應(yīng)用程序代碼隱含的目的地。因此，廣播接收器訂閱這些目的地接收發(fā)送給它的消息。應(yīng)用程序代碼也可以解決明確廣播接收機(jī)包括命名空間分配。圖1顯示了friendtracker和friendviewer應(yīng)用所包含的不同的組件類型。開發(fā)者組件使用一個主要定義文件（也用于定義權(quán)限，稍后介紹）。上有一個應(yīng)用程序的組件的數(shù)量沒有限制定義每種類型，但作為習(xí)慣，一組件應(yīng)具有相同的名稱該應(yīng)用程序。通常情況下，這是作為在friendviewer activity中進(jìn)行注冊。這一動作通常指示主activity作為該系統(tǒng)應(yīng)用程序啟動器用于啟動用戶界面;然而，如果需要啟動特定的activity，開發(fā)者需要者在選擇配置manifest 信息來實現(xiàn)這一個功能。在在friendtracker應(yīng)用，例如，friendtrackercontrol活動被標(biāo)記為主用戶界面的啟動點。在這種情況下，我們保留名稱“friendtracker”為服務(wù)執(zhí)行的核心組成部分的應(yīng)用程序邏輯。在friendtracker應(yīng)用包含四種類型的組件。在friendtracker服務(wù)搜尋調(diào)查外部服務(wù)并發(fā)現(xiàn)好友的位置。在我們的示例代碼中，位置是我們隨機(jī)生成的，但直接通過網(wǎng)絡(luò)連接組件接口的服務(wù)。該friendprovider content 提供保持最新的朋友地理坐標(biāo)，friendtrackercontrol活動用于啟動和用戶界面停止跟蹤好友功能，該系統(tǒng)一旦啟動 bootreceiver通知從廣播系統(tǒng)啟動。該friendviewer應(yīng)用主要是顯示有關(guān)好友的位置的信息。每個啟動的friendviewer將會列出了所有的朋友和他們的地理坐標(biāo)，friendmap顯示他們在地圖上的位置。friendreceiver將會等待接收附近的手機(jī)發(fā)送的消息這個消息來一個所指定的朋友。盡管我們可以在這些組件內(nèi)放置在friendtracker應(yīng)用，但是我們?nèi)匀粍?chuàng)建了一個單獨的應(yīng)用程序來展示跨應(yīng)用的溝通。此外，通過分離程序功能和接口，我們可以創(chuàng)建不同的顯示和功能，可選用戶界面是，許多應(yīng)用程序可以重用這些來自friendtracker的功能。component interaction該組件交互的主要機(jī)制是一個intent ，這是一個簡單的消息對象，其中包含一個目的地組件的地址和數(shù)據(jù)。 android的api定義了他的方法中傳入intent ，并使用該信息來啟動一個activity例如開始一個activity(startactivity(intent)，啟動服務(wù)（startservice（intent）和廣播信息（sendbroadcast（intent）。android框架來通知這些方法的調(diào)用開始執(zhí)行在目標(biāo)應(yīng)用程序代碼。這個過程中內(nèi)部組件通信稱為一個動作。簡單地說， intent對象定義的“intent”以執(zhí)行“action”。android的一個最強(qiáng)大的特點是允許的多種intent尋址機(jī)制。開發(fā)人員可以解決一個目標(biāo)組件使用其應(yīng)用的空間，他們也可以指定一個隱含的名稱。在后一種情況下，系統(tǒng)決定了一個action的最佳組件，通過考慮安裝的應(yīng)用程序和用戶的選擇 。這個隱含的名字被稱為動作字符串因為他特殊的類型的請求動作。例如一個view動作字符串，在一個intent中和數(shù)據(jù)域指向一個圖像文件，系統(tǒng)將會直接指首選圖像瀏覽器、開發(fā)者也能使用動作字符串進(jìn)行大量廣播發(fā)送和接收。在接收端的接收者，開發(fā)者使用一intent 過濾器來定制特殊的動作字符串。android系包括附加目標(biāo)的決議規(guī)則，但可選的數(shù)據(jù)操作字符串類型是最常見的。圖2顯示了組件之間的friendtracker和friendviewer應(yīng)用程序和組件的交互作用在應(yīng)用程序中定義為基礎(chǔ)的android發(fā)布的一部分。在每一種情況下，發(fā)起一個組件與其他的溝通。為了簡單起見，我們稱這個為件間通信（icc）。在許多方面，icc是類似于進(jìn)程間通信（ipc）在基于unix的系統(tǒng)中。對于開發(fā)人員，icc的功能相同無論目標(biāo)是在相同或不同的應(yīng)用與界定將在下文的安全規(guī)則中說明?？捎玫膇cc的動作取決于目標(biāo)的組成部分。每個組件類型支持自己的類型例如，當(dāng)friendviewer開始friendmap的friendmap活動出現(xiàn)在屏幕上。服務(wù)組件支持啟動，停止，并結(jié)合行動，所以friendtrackercontrol活動，例如，可以啟動和停止friendtracker服務(wù)在后臺運行。action的綁定組件之間建立連接，使啟動執(zhí)行的服務(wù)定義的rpc。在我們的例子，friendtracker結(jié)合到系統(tǒng)中的服務(wù)器位置的管理。understand android security錯誤！未找到引用源。the next generation of open operating systems wont be on desktops or mainframes but on the small mobile devices we carry every day. the openness of these new environments will lead to new applications and markets and will enable greater integration with existing online services. however, as the importance of the data and services our cell phones support increases, so too do the opportunities for vulnerability. its essential that this next generation of platforms provide a comprehensive and usable security infrastructure.developed by the open handset alliance (visibly led by google), android is a widely anticipated open source operating system for mobile devices that provides a base operating system, an application middleware layer, a java software development kit (sdk), and a collection of system applications. although the android sdk has been available since late 2007, the frst publicly available android-ready “g1” phone debuted in late october 2008. since then, androids growth has been phenomenal: tmobiles g1 manufacturer htc estimates shipment volumes of more than 1 million phones by the end of 2008, and industry insiders expect public adoption to increase steeply in 2009. many other cell phone providers have either promised or plan to support it in the near future.a large community of developers has organized around android, and many new products and applications are now available for it. one of androids chief selling points is that it lets developers seamlessly .extend online services to phones. the most visible example of this feature isunsurprisinglythe tight integration of googles gmail, calendar, and contacts web applications with system utilities. android users simply supply a username and password, and their phones automatically synchronize with google services. other vendors are ra