家校合作移动端的设计与实现

摘要

　　伴随着网络技术和信息产业的快速发展，早在 2002 年我国便兴起一种新的家校合作方式-“家校通”，它的诞生是计算机网络通信技术与家校合作之间协作的结果，它的存在，为家长和老师的及时沟通架起了一座桥梁，为教育行业各角色的沟通互动提供了有效的平台。与此同时，随着移动互联的发展，传统基于PC 端的家校合作平台亦面临着新的发展机遇，在移动互联及智能移动设备普及的背景下，出现了基于两者的家校平台新形态-移动“家校通”系统，这种新形式的家校合作平台为人们传统的学习生活增加许多便利，对基于智能移动设备的家校平台进行研究已然成为家校合作研究领域的一个热点话题和未来发展趋势。

　　现有的“家校通”移动端能够满足学校日常生活的沟通需求，但对于实时沟通功能的还尚有不足，同时，早期受限于早期安卓平台的局限性，基于安卓平台的移动应用在并发性能、UI 展示及内存管理等方面还存在一定的设计缺陷。

　　本文的内容将涉及基于安卓平台的“家校通”移动端的设计与实现，提出了基于分层模式的开发架构，将业务模型和视图层进行分离，继而使系统获得更好的可拓展性，于此同时对安卓原有的 API 进行重写及改进。在传统的多线程模型上进行了多处优化，优化范围涵盖：网络环境、线程池、同步锁、任务队列、异常、UI 等。使得用户拥有更好的使用体验。

　　业务需求在传统家校平台的基础功能上增加 IM 功能，使得“家校通”移动端的实时通信能力得到了进一步的提升，增加了可供家长和学生沟通的“班级圈”

　　功能，并后续添加针对学生的“心路历程”统计功能，使得家校平台具有更广泛的应用范围及更高的综合性。

　　关键词：家校合作平台，智能移动设备，安卓平台，分层模式，多线程模型

Abstract

　　With the network technology and the rapid development of information industry, in 2002, China will be the rise of a new kind of home-school way - "home-school", which is the result of collaboration between the birth of the computer network of home-school cooperation and communication technology it exists for the timely communication between parents and teachers a bridge, provides an effective platform for communication and interaction of each character education industry. At the same time, with the development of mobile Internet, the traditional end of the PC-based home-school platform also facing new development opportunities in the mobile Internet and the popularity of smart mobile devices in the background, based on the emergence of new forms of both home-school platform - mobile "home school" system, this new form of school cooperation platform for people to increase the number of traditional learning living convenience, smart mobile devices based on home-school platform research has become a hot topic of research in the field of school cooperation and future trends. Existing "home-school" mobile terminal to meet the communication needs of daily school life, but also for real-time communication capabilities is still inadequate, and, subject to the limitations of the early early Android platform, Android-based mobile application platforms in concurrent performance, UI display and memory management, there are still some design flaws.

　　This article will cover the contents of Android-based platform, "home school," Design and Implementation of a mobile terminal is proposed based on a layered architecture development model, business model and view layers are separated, and then make the system better scalability, Meanwhile the original API for Android rewritten and improved. In the traditional model of multiple multi-threaded optimization, optimization covers: network environment, thread pool, synchronization lock, task queue, abnormal, UI and the like. So that users have a better experience.

　　Business increased demand for IM functionality on the basis of features of the traditional home-school platform, making the "home-school" real-time communications capabilities of the mobile terminal has been further improved, increased for parents and students to communicate "class circle" function, and subsequent addition for students' mentality of "statistical features that make home-school platform has a broader range of applications and more comprehensive.

　　Key words: school cooperation platform, smart mobile devices,Android platform, hierarchical mode, multi-threading model

　　移动网络[1]是移动端与无线网络技术二者融合在一起来获取服务的一种新兴技术，一个典型的移动网络通常包括：通信网络、移动终端、服务软件及应用软件四个层面。移动终端指的是具有无线通信功能的移动设备，如：智能手机、平板电脑等移动设备；通信网络包括当今比较主流的 2G 网络，3G 网络、4G 网络等通信网络；服务软件包含操作系统、数据库软件、相关中间件软件；应用软件则是娱乐类应用、工具类、财经类等应用软件的集合。

　　随着智能移动设备和无线网络的普及，移动网络带给人们与从前不同的便利，它的出现，使得人们可以随时随地，与任何人通过移动网络进行沟通和交流，从之前的部分人使用移动网络，到现在移动网络引导人们的生活方式，移动网络的实时性强、智能等特点正在深深的影响着社会的各个阶级，不断的改变着人们的生活方式和生活节奏，如今移动网络已经成为人们生活中不可或缺的重要元素。

　　移动网络的飞速发展使得人与人间的交流及人们获取第三方信息变得更加快捷和方便，在教育领域同样具有着很大的研究和使用价值。2014 年 7 月，工信部发布的通信经济运营情况表明，我国移动网络用户已经达到 12.63 亿人次；与此同时，早在 2012 年下半年，我国人均移动网络上网时长就已超过 PC 访问网络的时长，并保持着持续增长的趋势，截至 2013 年上半年增长比例已经超过了 29%，PC 互联网络像移动网络的迁移趋势日趋明显，并且有关交易类型的服务类软件也正在迅速的增长。

　　“移动”正在成为未来社会发展的主题，现存的移动网络上的用户已经遍布全世界的每一个角落，移动网络正在深深的影响着我们的日常生活，同时这种影响也在教育领域存在着。在现代化信息技术的驱动下，教育将从传统的学校走向更多的地方，与移动网络结合的通信技术，将教育带到了每一个移动网络可以触及到的地方，为人们创造了一个可以随时随地的学习的移动教育环境，它的广泛推广将会改变人们的生活和学习方式，促进以移动网络为媒介的新型教育模式的发展和传播。

　　针对上述所提出问题，本研究致力于提出一整套优化后的开发体系。包括开发规范、开发工具类等一整套贯穿整个开发流程的开发应用框架，为基于安卓4.X 版本的应用提供一个相对较为安全，健壮和规范的开发框架。在已有的安卓原生开发架构中，对安卓开发流程进行了更为明确的分层和责任明确的线程分配。将 UI 线程职责进行分离，提出了：

　　（1）请求分发器，独立 UI 线程的请求分发职责，解除页面类和服务类的依赖耦合。

　　（2）数据解析器，独立 UI 线程的数据解析职责，提供可配置的数据解析容器。插件化数据解析流程。

　　（3）服务管理器，管理所有后台服务，可以选择以并发或单一模式使用当前服务。控制服务并发量。

　　同时此开发体系对于安卓框架的各个模块亦提出了相对应的优化。为其它基于安卓的客户端系统提供一个良好的、规范的、结构耦合较少的科学开发结构。

　　第一章是绪论部分，从移动网络、家校合作的发展及概念等方面表明了本文的研究意义及背景，以及在此背景下，国内外家校合作平台的发展现状，并对论文的研究方向和方法进行了说明。

　　第二章是对开发所使用的技术进行了简单的介绍，确定了应用的运行环境和开发模式，并对其中较为重要的组件进行了简单的阐述。分析了它们的特点及优势。

　　第三章是家校合作平台移动端的需求分析和平台开发框架的设计，本章节对平台的业务需求进行了详细的分析和设计，根据安卓平台的优势设计了符合其特点的对应功能。及适当的介绍了应用开发所使用的开发架构。针对安卓平台现存的缺陷进行的对应的性能优化。

　　第四章是家校合作平台移动端的功能实现，详细的介绍了部分的开发过程及相关功能的实现步骤。包括：UI 实现、架构使用、第三方架构引入、数据规范等实现过程。

　　第五章对研究的总结以及对未来的展望。对全篇论文进行了综合性的总结。

　　为后续的优化和研究提供了便利。

 　　家校合作移动端的前台界面演示：

用户登录界面

联系人界面

帮助请求发起界面

班级圈信息展示

最近会话界面

通知列表

目 录

　　中文摘要
　　Abstract
　　目 录
　　第 1 章 绪论
　　　　1.1 相关研究背景
　　　　　　1.1.1 移动网络的发展
　　　　　　1.1.2 家校合作的发展
　　　　　　1.1.3 安卓系统的发展
　　　　1.2 国内外的家校合作现状
　　　　　　1.2.1 国外合作现状
　　　　　　1.2.2 国内合作现状
　　　　1.3 信息化环境中的家校合作现状
　　　　　　1.3.1 信息化环境中家校合作的基本现状
　　　　　　1.3.2 信息化环境中家校合作的弊端
　　　　1.4 论文研究意义及创新点
　　　　1.5 论文研究内容及结构
　　　　　　1.5.1 论文研究步骤
　　　　　　1.5.2 论文研究结构及内容
　　第 2 章 相关技术及框架
　　　　2.1 开发工具及相关技术
　　　　　　2.1.1 Eclipse 工具
　　　　　　2.1.2 Android 平台
　　　　　　2.1.3 Android SDK
　　　　2.2 MVC 分层设计架构
　　　　　　2.2.1 MVC 架构的构成
　　　　　　2.2.2 MVC 架构的优势
　　　　2.3 第三方开发框架
　　　　　　2.3.1 Afinal 框架
　　　　　　2.3.2 Jackson 框架
　　第 3 章 家校合作移动端系统设计
　　　　3.1 家校合作移动端需求分析
　　　　　　3.1.1 家校合作移动端系统需求
　　　　　　3.1.2 家校合作移动端功能需求
　　　　　　3.1.3 家校合作移动端功能设计
　　　　3.2 家校合作移动端开发架构设计
　　　　　　3.2.1 家校合作移动端开发规范
　　　　　　3.2.2 家校合作移动端分层架构
　　第 4 章 家校合作移动端系统实现
　　　　4.1 开发环境构建
　　　　4.2 查询类功能的实现
　　　　　　4.2.1 用户登录
　　　　　　4.2.2 联系人
　　　　　　4.2.3 帮助提示
　　　　4.3 操作类功能的实现
　　　　　　4.3.1 班级圈
　　　　　　4.3.2 IM 即时聊天
　　　　　　4.3.3 通知和作业
　　第 5 章 家校合作移动端优化
　　　　5.1 程序结构优化
　　　　　　5.1.1 表现层的选择
　　　　　　5.1.2 控制层的选择
　　　　　　5.1.3 请求分发器引入
　　　　　　5.1.4 业务管理器引入
　　　　　　5.1.5 结果解析器引入
　　　　5.2 程序性能优化
　　　　5.3 代码重构
　　　　5.4 本章小结
　　第 6 章 结论与展望
　　　　6.1 研究结论
　　　　6.2 研究展望
　　参考文献
　　致 谢
　　个人简历及在学期间的研究成果和发表的学术论文

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