毕业设计论文基于android的手机电池保姆软件的设计与实现(编辑修改稿)

毕业设计论文基于android的手机电池保姆软件的设计与实现(编辑修改稿)内容摘要：

动设备市场上所占份额为 %，占据主导地位；苹果公司的 iOS操作系统次之，为 %；微软 Windows和 Windows Phone再次，为 %。 Android 手机在全球智能手机出货量中所占比例为 %，其中三星再度占据主导地位，其出货量同比增长 %，所占份额超过 32%；苹果公司智能手机全球出货量同比增长 %，至 3700万部，创下自 20xx年发布首款 iPhone以来的最低增幅 [3]。 由此可见， Android 移动操作系统拥有庞大的用户群。 此外，还有黑莓的 OS系统，火狐 OS等，国外各大硬软件厂商纷纷角逐移动领域，使得竞争变的越来越烈。 但是随着移动设备硬件和软件性能的提升，它们面临的短板也慢慢凸显出来，续航能力就是首要待解决的问题，久困于 瓶颈中且无法取得突破的手机电池技术越发受人诟病，自从 1992 年首款商用锂离子电池问世以来至今的 20 年间，锂离子电池就再没有如当年取代镍氢电池那般具有革命意义的进步了，有些手机连一天也撑不过去，一天一充也成为了常态。 科学家们并非放弃了对手机电池的研发，到目前为止已经有多种电池解决方案诞生。 早在去年 11 月份，美国的科学家就已经完成新型的锂离子电池技术研究，它拥有10 倍于现在锂离子电池的容量，而充电时间却缩短到目前水平的十分之一。 另外还有大家熟悉的燃料电池也将会在今年投入上市，但是这些新兴技术需要时间和市场的考验，真正得到广泛应用还需时日。 国内研究现状 与国外相比，国内目前还缺乏自主创新的独立操作系统，但是国家也在大力投入，移动的 Ophone，小米的 MIUI，华为的 Emotional 等基于 Android 的手机操作系统也呈现欣欣向荣，百家争鸣的景象。 随着 4G 建设的开始和逐渐普及，移动领域将会是未来科技的主力军，国家现在正在发力建设 4G 网络， 20xx 年，中国移动与全球六大电信运营商等共同成立了 NGMN（下一代移动网络组织） [4]， 20xx 年初，中国移动联合 沃达丰 、Verizon 在巴塞罗那启动三方联合测试，正式拉开了 TDLTE 产业化的序幕。 经过近 4年的研发和测试，目前，全球主流的设备商都已参与到 TELTE 产业链中。 高通 、 爱立信 等国内外厂商的芯片有望在今年实现量产；在终端设备上，除了中兴、华为外，三星等大市场份额的品牌厂家支持 TELTE 网络。 而且中国移动的 4G 网络已经处于测试和试行阶段，未来的一到两年，人们很快就会尝到 4G 网络的甜头，目前，中国移动已在北基于 Android 的手机电池保姆软件的设计与实现 –4– 京、上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门、青岛、天津、沈阳、宁波、成都、福州共计 13 座城市部署了 TDLTE 试验网。 中国移动表示， 20xx 年将新建 20万个 TDLTE 基站，目标实现全国覆盖。 但是如果没有一款属于自己的操作系统，始终会受制于人。 同时，由于各大移动厂商纷纷拼手机硬件， Android 的开发者则着力拼软件的数量，昔日性能手机“机王”赖以炫耀的 4寸乃至 寸的触摸屏，双核乃至四核的 CPU，和更快速的内存都已即将沦为今日手机“标配”，对于消费者来说，技术的进步永远能够带给人欢喜。 然而，触控屏幕是个“耗电大户”，处理器、信号、系统等对于电量的需求也有增无减，但严格受限于外观体积，智能手机内部所能容纳的锂电池容量却很难再做提升，因此，手机电池续航性 能成为制约手机性能提升的瓶颈。 而在所有主流智能手机系统平台中，尤以安卓系统耗电问题最为凸显，约有 60%的安卓软件，都存在过度耗电问题。 经调查，手机电池中 1500mAh 以下产品仍是目前市场上的主流，其价格、功能对于消费者都比较有吸引力； 150120xxmAh 产品虽然仅占 %，但有 %的消费者表示对其感兴趣，这部分产品的电池容量优势并不大，但因为功能、配置、外观等其他原因，其吸引的关注人数比例比其产品占比要大得多 [5]；而 20xx3000mAh 的产品无论是产品占比还是关注比例均在 %左右，其产 品数量较少，上市时间较短，价格往往也较高，因此一般消费者并不会特别关注；最后 3000mAh 以上的产品特征与 20xx3000mAh 产品较为接近，因此产品占比和关注比例均不足 %，如图 所示。 图 20xx 年 3 月中国手机市场不同电池容量产品占比与关注比例对比 目前，国内 各移动互联网厂商推出了形形色色的电池管理软件，从格外强调电池保养的金山电池医生，到一个月连续更新三个版本的 360 省电王， 都 在为用户们延长手机电池的续航时间各出奇招。 可见如何延长电池使用时间，是一个急需解决的问题。 基于 Android 的手机电池保姆软件的设计与实现 –5– 技术介绍 开发 Android 应用最常用的语言为 java 语言，本软件也是使用 java 进行 Android开发， 开发工具为 Eclipse Release ， Android SDK 版本为。 开发过程中使用数据库 SQLite。 java 技术 Java是一种夸平台的面向对象的编程语言，在 1995 年 5 月，由 Sun Microsystems公司推出。 Java 技术有着非常优秀的高效性、安全性、通用性和平台移植性，所以它被广泛的应用在数据中心、电脑、游戏设计和控制、 Super puter、 手机和Inter 等领域，同时它也有着全球最大的开发团体和社区群体。 Java 是有 Java 编程语言、 Java 类文件格式、 Java 应用程序接口和 Java VM 组成。 其中 Java VM 和 Java 应用程序接口（ API）构成了 Java 平台，由于 Java 平台有自己的虚拟机和 API，所以它基本可以嵌入在所有的操作系统中，而且 Java 程序可以只需编译一次，就可以在各种操作系统中运行 [6]。 Java 作为一种开发的技术，是目前已经非常流行和成熟的技术。 Java 语言的特点 （ 1）简单性 Java 是个精简的系统， 无需强 大的硬件支撑。 Java 和主流的开发语言 C和 C++很类似，所以很容易学习和使用。 同时 Java 摒弃了 C++中一些令人难以理解、容易犯错、很少使用的一些特性 ，如多重继承、运算符重载、指针和内存管理等， Java 语言具有支持多线程、自动垃圾收集特性 ，程序开发者们则不必再为内存管理而担忧。 （ 2） 面向对象 面向对象是 Java 最基本的特性。 Java 语言的设计完全是面向对象的， 只支持单继承，但是可以实现接口之间的多继承，并且具有类和接口之间的实现机制，且支持动态绑定功能。 它 没有像 C语言那样的面向过程的程序设计技术 ， 所有 的 Java 程序和 applet均是对象。 （ 3） 分布式 Java 支持 Inter 的应用开发，它具有一个网络编程接口， 包括一个支持 HTTP和 FTP 等基于 TCP/IP 协议的子库。 因此， Java 应用程序打开 和 访问网络上的对象 特别方便。 Java 的远程方法激活机制在为开发者开发分布式应用时提供了一个重要的手段。 （ 4） 健壮性 基于 Android 的手机电池保姆软件的设计与实现 –6– Java 是一种强类型语言，它在编译和运行时要进行大量的类型检查。 类型检查帮助检查出许多开发早期出现的错误。 Java 自已操纵内存减少了内存出错的可能性。 Java的数组并非采用指针实现，从 而避免了数组越界的可能。 Java 通过自动垃圾收集器避免了许多由于内存管理而造成的错误。 Java 在程序中由于不采用指针来访问内存单元，从而也避免了许多错误发生的可能。 （ 5） 结构中立 作为一种网络语言， Java 程序在 Java 平台上要编译成中立的格式，这样才可以在该平台运行。 所有运行 Java 的机器都可以运行这种中立的格式。 所以同一个应用程序可以在不同平台上运行。 （ 6） 安全性 Java 通常被运用与网络，网络环境下，安全性是非常重要的。 Java 提供了一套安全的机制来防止恶意攻击。 一方面， Java 删除了 C++中指针和释放内存等功能的操作，避免了黑客通过利用内存来进行破坏。 另一方面， Java 语言创建的浏览器 ， 把语言功能和浏览器自身所提供的功能相结合 ， 确保它更加安全。 Java 拥有多个层次的互锁保护措施， 能够有效阻挡恶意破坏行为的发生。 Java 也对通过网络下载类提供一个安全防范机制，并且提供安全管理机制来为 Java 应用设置安全保护。 （ 7） 可移植 性 Java 体系的可移植性来源于 Java 结构的中立性，这 使得 Java 应用程序可以在 任何具有 Java 解释器和 Java 虚拟机 的任何 操作 系统上运行 ，这是 Java 得以可移植性的 基础条件。 Java 有自己的 基本数据类型及其运算 法则 ，使 Java 数据得以在任何硬件平台上保持一致， 同样也保证了 Java 语言的可移植性。 同时 Java 编译器也是通过 Java 语言编写 ， Java 运算系统的编制 是依赖于 POSIX 方便移植的限制， Java 的运行环境是用ANSI C 实现的， 这说明 Java 本身也具有可移植性。 另一方面， Java 语言的类库也体现可移植性。 （ 8） 解释 型 的 Java 程序在 Java 平台上被编译成字节格式， Java 运行系统能直接对 Java 字节码进行解释执行 ，执行的过程中需要在类连接过程中嵌入到运行 环境中。 链接程序通常比编译程序所需资源少。 （ 9） 高性能 虽然 Java 是解释执行程序 ，但是与那些解释型的高级脚本语言相比 ，但它具有非常高的性能。 并且 ， Java 可以在运行时直接将目标代码翻译成机器指令 ，因此这时候它具有更高的性能。 基于 Android 的手机电池保姆软件的设计与实现 –7– （ 10） 多线程 对于 Java 语言来说，线程相当于一种特殊的对象， 线程有时也称小进程，是一个大进程里分出来的小的独立运行的基本单位。 它必须由 Thread 类来创建线程，通常有两种方法： Thread 的构造子将一个实现了的 Runnable 接口对象通过包装转换成一个线程； Thread 类中派生出一个子类并重写 Run 方法，这个类创建的对象成为一个线程。 Java提供的多线程 可以在同一个时间执行多个任务 ，即同时进行不同的操作或处理不同的事件。 Java 语言提供了多个线程之间的同步， 多线程具有更好的网上交互性能和实时控制性能， 并且在 多媒体功能 更能展现出多线程的优势。 （ 11） 动态性 Java 语言可以适应动态环境的变化。 程序动态地装入运行过程中所需要的类， 也可以在网络上来载入所需要的类信息。 Java 中的类有一个运行状态时刻的表示方法，可以进行类型检查， 这是采用 C++语言进行面向对象程序设计时所无 法实现的。 Android 技术 20xx 年 11 月 5 日， Google 宣布一款基于 Linux 开发平台的开源手机操作系统Android，这款操作系统最初是由 Andy Rubin 开发，主要是运用于手机等移动平台，现在已经被 Google 收购注资。 Android 主要用于便携手持设备，与 Android 竞争对象主要是苹果公司的 iOS 和微软公司的 Windows Phone。 Android 作为一款开放式的操作系统，开发者可以用 Java 作为编程语言来开发应用程序，也可以使用 C/C++作为编程语言来开发应用程序， 同时也可以应用一些脚本语言来开发编程，如 tcl、 php、 python 等等，通过 MonoDroid 工具，开发还能够运用 C作为编程语言来为 Android 开发应用程序。 另外， 20xx 年， Google 特别发布了一款针对初学者的开发语言 Android Simple，以方便初学者快速学会 Android 开发。 在网页编程方面，各种开发语言，像 HTML jquery、 JavaScript、 mobl 等等都已经可以在 Android上使用 [7]。 Android 系统架构和其他操作系统一样，采用了分层的思想。 Android 系统主 要分为四个层，分别为应用程序层（ Application）、应用程序框架层（ Application Framework）、系统运行库层（ Libraries）、 linux 核心层（ Linux Kernel），如图 所示。 （ 1）应用程序层 Android 平台包含了许多应用程序，它不仅仅是一款操作系统，比如 SMS 短信客户端程序、闹钟程序、锁屏程序、相机程序、 Web 浏览器、文件管理器等应用程序。 这些应用程序都是运用 Java 语言开发，但是也可以用其他开发语言。 Android 开发者可以基于 Android 的手机电池保姆软件的设计与实现 –8– 在该层开发各种应用程序，所有 的应用程序都是共享系统中的数据库信息和系统库信息。 （ 2）应用程序框架层 应用程序框架层是我们从事 Android 开发的基础，很多核心应用程序也是通过这一层来实现其核心功能的，该框架的架构设计简化了组件的重用，开发人员可以完全访问系统核心应用程序所需用的 API 框架信息，只要遵循框架的安全性机制，每一个程序都可以使用它所发布的功能模。