基于android系统的个性化防火墙设计与实现大学本科毕业论文.doc
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1、目录第一章 引言11.1 Android系统背景介绍11.2国内外研究现状11.2.1 国内外手机系统现状11.2.2 国内外手机应用现状3第二章 Android系统基本介绍52.1 Android简介52.2 Android结构62.3 Android应用程序结构解析72.3.1 Android的API72.3.2 Android应用程序结构剖析9第三章 开发环境的搭建133.1 jdk的安装及配置133.2 Eclipse安装133.3 Android SDK安装133.4 使用Ec1ipse下载ADT(Android开发插件)143.5 使用Ec1ipse开发Android应用15第四章
2、 个性化手机防火墙的概要设计164.1 黑名单电话和短信过滤功能的实现164.1.1 黑名单选择模式164.1.2 两种方式添加黑名单174.2 基于关键字的短信过滤功能的实现174.3隐私空间的实现184.4 数据库设计184.4.1 Android数据库存储简介184.4.2 数据库设计概述194.4.3 数据库详细设计20第五章 个性化手机防火墙的详细设计235.1 基于黑名单电话和短信过滤功能设计235.1.1 设计思路235.1.2 关键代码及解释235.2 两种添加名单功能的设计265.3基于关键字的短信过滤功能的设计295.4 隐私空间的设计295.5 项目文件夹设计295.5.
3、1 项目文件夹设计295.5.2 项目包和类说明31第六章 防火墙的运行及性能测试326.1 系统运行测试326.2 黑名单管理模块测试336.2.1 两种方式添加名单测试336.2.2 测试结果和分析346.3 基于黑名单的拦截测试346.3.1 基于黑名单的电话和短信拦截测试346.3.2 测试结果和分析35结果分析及展望37致 谢38参考文献3933基于Android系统的个性化防火墙设计与实现赵彪,数学计算机科学学院摘 要:随着当今信息化的社会快速发展,智能手机已成为人们生活中不可缺少的一部分。然而在商务体系极其发达的时代,一方面广告以各样的形式渗入人们的生活,手机自然也成为其中一种主
4、要的传播通道;另一方面,人们的生活变得繁忙,没有闲暇时间去处理这些扰人的信息,更希望手机本身能够提供这方面的服务,尽可能地减少这些不必要的”骚扰”。因此,手机来电防火墙及短信过滤软件应运而生。本文对当前手机操作系统、来电防火墙软件的发展现状做了简单的介绍,进而详细地分析了Android的特征、架构以及Android应用的构成和工作机制,并对Android与其他操作系统进行了比较,说明了Android系统在手机操作系统中的优势。关键字:Android;智能手机;防火墙;个性化Design and implementation of personal firewall based on Andro
5、id systemBiao Zhao, School of Mathematics and Computer ScienceAbstract: With the rapid development of information society, intelligent mobile phone has become an indispensable part of life. However, in extremely developed era of the business system, on the one hand, advertisement permeates into peop
6、les lives by various forms, mobile phone has become one of the major communication style; on the other hand, peoples life turns busy, having no time to deal with these disturbing information, people hope that the mobile phone itself can provide this service, as much as possible to reduce the unneces
7、sary “harassment”. Therefore, mobile phone calls and SMS software emerge as the times require. The status of the mobile phone operating system, incoming call firewall software this paper is briefly introduced, and detailed analysis of the characteristics of Android, architecture, Android application
8、 structure and working mechanism. This paper states the advantage of the Android system in the mobile phone operating systems by compared with others. Key Words: Android; Smartphone ; Firewall ; Personal第一章 引言1.1 Android系统背景介绍随着移动设备的快速普及以及移动设备硬件的提升,移动设备功能越来越完善。移动设备的系统平台也逐渐火热起来。3G时代的到来也是助推移动设备的火热发展的一
9、个大因素。目前国内最常见的移动开发平台有Symbian,iPhone,Windows Phone以及当下正在逐步兴起的Android。目前为止国内已经有很多Android系统用户。Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统。早期由Google开发,后由Open Handset Alliance开发。它采用了软件堆层(Software stack,又名以软件叠层)的架构,主要分为三部分。底层以Linux核心工作为基础,提供操作系统(OS)功能;中间为框架层及Android运行时环境,上层为应用层,主要是由Java语言写的应用程序。1.2国内外研究现状1.2.1 国内外手机系统现状目前
10、国外各软硬件厂商已经推出过多款手机操作系统。下面简单介绍一下现在的主流手机操作系统。IOS是由苹果公司为iPhone开发的操作系统。它主要是给iPhone、iPod touch以及iPad使用。就像其基于的Mac OS X操作系统一样,它也是以Darwin为基础的。IOS的系统架构分为四个层次:核心操作系统层(the Core OS layer),核心服务层(the Core Services layer),媒体层(the Media layer),可轻触层(the Cocoa Touch layer)。目前最新的IOS版本是5.0 。它的用户体验是最好的,但它不是开源的,使用IOS的成本比较
11、高。Windows Phone是微软发布的一款手机操作系统,它将微软旗下的Xbox Live游戏、Zune音乐与独特的视频体验整合至手机中。2010年10月11日晚上9点30分,微软公司正式发布了智能手机操作系统Windows Phone,同时将谷歌的Android和苹果的IOS列为主要竞争对手。搭载Windows Phone的智能手机正在进军智能手机市场。2011年2月,诺基亚与微软达成全球战略同盟并深度合作共同研发。2012年3月21日,Windows Phone 7.5登陆中国,这也是第一个正式登陆中国的Windows Phone系统。Windows Phone 8将采用和Windows
12、 8相同的内核。Windows Mobile 系列操作系统是从微软计算机的Windows操作系统演化而来的。Windows Mobile系列操作系统功能强大,而且支持该操作系统的智能手机大多数都采用了英特尔嵌入式处理器,主频比较高,在其它硬件配置(如内存、储存卡容量等)上也比采用其它操作系统的智能手机要高出许多,因此性能比较强劲,速度比较快。WM的应用软件以Microsoft Win32 API为基础。但是,2010年10月,微软宣布终止对WM的所有技术支持。PalmOS属于Palm公司开发,是一种32位的嵌入式操作系统,是一套专门为掌上电脑编写的操作系统,是一种轻量级、比较开放的操作系统,占
13、用的内存非常小。现在多用于Palm公司生产的手机上。该系统允许用户在其基础上编写和修改相关软件,使支持的应用程序更加丰富多彩。但Palm系统与其他手机系统相比在其它方面也还存在一些不足,如Palm操作系统本身不具有录音、MP3播放功能等,但是可以通过加入第三方软件或硬件设备来实现。其最新的版本为Palm OS 5.2。目前国内还没有自主研发并商品化的手机操作系统。当然,近些年来国内企业和我国政府在这方面也投入了大量的人力和物力,同时也取得了一定成果。像小米公司的MIUI系统、百度的百度易系统,还有联想的乐Phone系统,它们是基于Android的二次开发版本,对界面进行修改、添加了新的功能,更
14、适合中国手机用户的需求。1.2.2 国内外手机应用现状目前国内外手机应用服务方向主要有基于地理位置的信息服务(Location Based Service LBS),它是通过电信移动运营商的无线电通讯网络(如GSM网、CDMA网,使用基站来定位)或外部定位方式(如GPS)获取移动终端用户的位置信息(地理坐标,或大地坐标),在GIS(Geographic Information System,地理信息系统)平台的支持下,为用户提供相应服务的一种增值业务。例如手机定位,导航服务。在Android中使用这些服务是件很轻松的事。近年来十分热门的网络社交服务(Social Networking Serv
15、ices)也已进入到手机客户端领域。国外最大的社交Facebook也已经推出手机客户端产品。Twiter,Myspace等国外知名社交类网站都已经推出手机版。但这几种客户端在国内需要翻墙才能访问。国内淘宝网旗下口碑网在也已经推出针对多个手机平台的客户端程序。MSN,QQ,微博等即时通信类的应用也已经在各个主流手机平台推出。手机办公类软件在手机上也正日趋完善,在手机上编辑查看各类文档已经实现,在android平台上的QuickOffice就是这样的软件。手机娱乐游戏类应用,作为传统类手机应用,在各个平台上发展已近相对完善,手机越来越完美的支持各种流媒体的播放,各类传统PC游戏厂商也进入了手机领域
16、。目前智能手机已经成为生活中必备的工具,同时它也具有这样的能力,已经拥有简单PC的性能。第二章 Android系统基本介绍2.1 Android简介(l) 应用程序架构: 在应用程序架构内已经具备多种不同的基础组件,在开发应用程序时,就可以直接调用这些组件,可以节省开发应用程序的心力及时间2。这是Android平台的优势所在,因为Android是开源的,我们可以看到这些组件是如何实现的。(2) Dalvik虚拟机器: 在Android平台上所使用虚拟机,不是Sun公司的标准Java虚拟机,而是使用Google自主开发的代号为Dalvik的虚拟机,它在保证API方面的兼容的同时,针对移动手机进行
17、了大幅优化,占用资源更小,运行效率更高。(3) 集成的浏览器: 集成的浏览器是Android内建的浏览器,是以WebKit的浏览引擎为基础所开发成的。WedKit是一个开源浏览器网页排版引擎,目前使用WebKit引擎的浏览器主要有:Safari,Midori,Epiphany等。 (4) 优化的绘图能力: 在程序里可以用到的绘图功能分为2D与3D两个方面。在2D方面,Android提供了一套特有的类库(SGL);而在3D方面则是使用OpenGL/ES(openGL for Embedded systems)规范的类库。 (5) SQLite数据库: SQLite提供结构化的数据存取。SQLit
18、e是一款轻型的关系数据库,它的设计目标是嵌入式的,目前已经在很多嵌入式产品中使用了它,它占用的资源非常低。SQLite也是一套开放性的关联式资料库,其特点在于轻量性方面的设计结构,更适合在手机上使用。2.2 Android结构 Android结构是Linux内核、C/C+函数库、Dalvik虚拟机、应用程序框架以及应用程序构成的。图2-1 Android系统组件结构图主要的类:android.app :提供高层的程序模型、提供基本的运行环境android.content 包含各种的对设备上的数据进行访问和发布的类android.database :通过内容提供者浏览和操作数据库android.
19、graphics :底层的图形库android.media :提供一些类管理多种音频、视频的媒体接口 :提供帮助网络访问的类,超过通常的.* 接口android.os :提供了系统服务、消息传输、IPC机制android.provider :提供类访问Android的内容提供者android.view :提供基础的用户界面接口框架android.util :涉及工具性的方法,例如时间日期的操作android.webkit:默认浏览器操作接口android.widget:包含各种UI元素(大部分是可见的)在应用程序的屏幕中使用2.3 Android应用程序结构解析2.3.1 Android的AP
20、IAndroid API主要包含了以下几个部分:(1) AndroidManifest.xml: AndroidManifest.xml是系统的控制文件,它告诉系统如何处理所创建的所有应用组件(尤其是活动(Activity),服务(Service),意图接收器(Intent Receiver)和内容提供者(ContentProvider)。举例来说,控制文件就是把活动和要接收的意图(Intent)连接在一起的”胶水”。(2) 活动: 活动就是一个有生命周期的对象。一个活动就是完成某些工作的代码块,这部分工作还可能包括对用户UI界面的显示。不过这不是必须的,有些活动从不显示UI界面。(3) 视图
21、: 视图可以将其自身绘制到屏幕上。Android的用户界面由一系列的视图树构成。接口都是由一组以树的形式出现的视图组成的。开发者可以通过创建一个新的视图的方法来使用自定义的图形处理技术(比如开发游戏,或者是使用了不常用的用户图形窗口界面)。(4) 意图: 意图是一个简单的消息对象,它表示程序想做某事的”意图”。比如应用程序想要显示一个网页,那么它可以通过创建一个Intent实例并将其传递给系统来表示意图浏览这个URI。系统将定位到能处理这一Intent的代码(在当前情况下就是浏览器),并运行之。意图也可以用于广播系统范围内的有效事件(例如通知事件)。(5) 服务: 服务是运行在后台的一段代码。
22、它可以运行在它自己的进程,也可以运行在其他应用程序的进程里,这取决于自身的需要。其它的组件可以绑定到一个服务上来,通过远程过程调用(RPC)来调用这个方法。例如媒体播放器的服务,当用户退出媒体选择的界面时,仍然希望音乐依然可以继续播放,这时就可用服务来保证当用户界面关闭时音乐还继续播放着。(6) 通知: 通知将以小图标的形式呈现在状态栏里,用户通过与图标的交互来接收消息。最常见的通知包括短信息、通话记录和语音邮件,但是应用程序也可以创建它们自己的通知事件。2.3.2 Android应用程序结构剖析通常由以下四个组件来构建一个完整的Android应用程序。活动意图接收器内容提供者服务当然,并不是
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