李峰，王純

(1 北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100876； 2 東信北郵信息技術(shù)有限公司，北京 100191)

基于Android平臺(tái)的電信業(yè)務(wù)應(yīng)用框架方案*

李峰1，2，王純1，2

(1 北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100876； 2 東信北郵信息技術(shù)有限公司，北京 100191)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和電信增值業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，電信業(yè)務(wù)類應(yīng)用的需求量越來越大。企業(yè)和個(gè)人通過開發(fā)框架的支持，可以快速開發(fā)電信業(yè)務(wù)應(yīng)用，高效率高質(zhì)量的完成開發(fā)，并能較快的投入市場。本文分析了基于Android平臺(tái)的電信業(yè)務(wù)應(yīng)用框架的需求，提出框架設(shè)計(jì)方案，包括業(yè)務(wù)功能模塊、UI模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，并針對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

電信業(yè)務(wù)；應(yīng)用框架；Android

本文所指電信業(yè)務(wù)是指運(yùn)營商在基本業(yè)務(wù)（話音業(yè)務(wù)）的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同用戶群和市場需求開通可供用戶選擇使用的業(yè)務(wù)。由于滿足了用戶的多種需求，在市場上取得了巨大成功。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)給用戶帶來的全新體驗(yàn)，代表了移動(dòng)增值業(yè)務(wù)未來的發(fā)展方向[1]。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的到來，運(yùn)營商對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得更加重視，業(yè)務(wù)運(yùn)營模式也隨之發(fā)生著改變，通過終端應(yīng)用來進(jìn)行電信業(yè)務(wù)操作已經(jīng)是一種必然趨勢(shì)。

Android平臺(tái)是當(dāng)今使用范圍最廣的智能終端平臺(tái)，隨著電信增值業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，基于Android平臺(tái)快速開發(fā)一個(gè)電信業(yè)務(wù)應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。在Android平臺(tái)上高效率的開發(fā)應(yīng)用，同時(shí)保證良好的軟件結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量，是隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展對(duì)企業(yè)和個(gè)人的一種緊迫要求。本文基于這樣的背景提出一種開發(fā)電信業(yè)務(wù)應(yīng)用的框架方案。

1 Android平臺(tái)電信業(yè)務(wù)應(yīng)用現(xiàn)狀和需求分析

雖然Android激活設(shè)備和電信業(yè)務(wù)應(yīng)用飛速增長，但對(duì)于電信應(yīng)用開發(fā)而言，開發(fā)人員通常都要從零進(jìn)行電信業(yè)務(wù)應(yīng)用的設(shè)計(jì)開發(fā)。開發(fā)者需要對(duì)應(yīng)用中的各項(xiàng)功能逐一開發(fā)，大大降低了應(yīng)用開發(fā)效率，代碼復(fù)用率也不高。

為了解決電信業(yè)務(wù)類應(yīng)用開發(fā)速度較慢的問題，本文提出了基于Android平臺(tái)的應(yīng)用框架方案。該框架在快速發(fā)展的電信業(yè)務(wù)背景下，使電信業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)者能高效開發(fā)出應(yīng)用并保證較高的軟件質(zhì)量。電信業(yè)務(wù)應(yīng)用框架的目的是減少對(duì)于網(wǎng)絡(luò)接口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的開發(fā)時(shí)間，專注于業(yè)務(wù)應(yīng)用的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以此提高開發(fā)效率和代碼復(fù)用率，保證良好的軟件結(jié)構(gòu)。

電信業(yè)務(wù)應(yīng)用框架的核心需求是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。將電信應(yīng)用的通信和數(shù)據(jù)模塊提取出來，在此基礎(chǔ)上通過與整體用戶界面（UI）框架及UI控件庫相結(jié)合，可以較快進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)獲取和呈現(xiàn)，對(duì)于相應(yīng)的業(yè)務(wù)進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)。

1.1 電信業(yè)務(wù)應(yīng)用共性需求

1．1．1 通信模式

電信業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)通信的安全性要求較高，尤其是業(yè)務(wù)管理點(diǎn)（SMP，Service Management Point）應(yīng)用，由手機(jī)客戶端通過網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求發(fā)送人機(jī)交互語言（MML，Man-Machine Language）指令進(jìn)行業(yè)務(wù)管理，終端需要對(duì)MML進(jìn)行封裝和解析，使用HTTPS和REST通信，同時(shí)設(shè)計(jì)了一套客戶端與服務(wù)端的安全認(rèn)證機(jī)制。本框架對(duì)SMP應(yīng)用的通信方式進(jìn)行了封裝，方便開發(fā)者快速實(shí)現(xiàn)和服務(wù)器安全通信。

1．1．2 數(shù)據(jù)封裝

電信業(yè)務(wù)中一些敏感信息需要使用加密算法進(jìn)行加密，并放入HTTP請(qǐng)求的消息頭部中。對(duì)于SMP應(yīng)用還需要對(duì)用戶提交的數(shù)據(jù)與MML指令結(jié)合并按照統(tǒng)一規(guī)范的格式進(jìn)行封裝，然后發(fā)送給服務(wù)器。

框架中對(duì)這種數(shù)據(jù)的處理經(jīng)過通用的方法進(jìn)行封裝，方便針對(duì)特定的電信業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)調(diào)用。

1.2 電信業(yè)務(wù)應(yīng)用個(gè)性需求

（1）業(yè)務(wù)邏輯。電信業(yè)務(wù)應(yīng)用之間的最大差別在于其功能上的差異，因此，對(duì)于業(yè)務(wù)功能，框架不能提供共性功能，但框架提供一些基礎(chǔ)邏輯類和工具類，方便快速高效開發(fā)業(yè)務(wù)功能。

（2）界面。不同應(yīng)用之間界面設(shè)計(jì)相差很大，但其中的基礎(chǔ)控件很多是可復(fù)用的，開發(fā)框架實(shí)現(xiàn)了對(duì)特殊樣式控件的封裝，方便開發(fā)人員直接使用，減少了開發(fā)人員對(duì)控件進(jìn)行從頭設(shè)置的工作量。

2 框架設(shè)計(jì)

2.1 框架結(jié)構(gòu)圖

框架結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要分為4個(gè)模塊：業(yè)務(wù)功能模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和UI框架與控件庫模塊。業(yè)務(wù)功能模塊與其它3個(gè)模塊之間關(guān)系緊密，需要借助于其它模塊來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)其它模塊也是為業(yè)務(wù)功能模塊服務(wù)的。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與網(wǎng)絡(luò)通信模塊相互支撐，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)獲取、解析和存儲(chǔ)的過程。

圖1 電信業(yè)務(wù)應(yīng)用框架結(jié)構(gòu)圖

2.2 框架各結(jié)構(gòu)具體分析

2．2．1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

Android應(yīng)用中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)有3種主要方式：SQLite數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)、SharedPreference存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)?？蚣苤С诌@3種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化封裝，方便用戶使用，實(shí)現(xiàn)高效率存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)。

2.2.1.1 SQLite數(shù)據(jù)庫

Android系統(tǒng)集成了一個(gè)輕量級(jí)的數(shù)據(jù)庫：SQLite是一個(gè)嵌入式的數(shù)據(jù)庫引擎，專門適用于資源有限設(shè)備的適量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。電信業(yè)務(wù)應(yīng)用中的賬戶信息、業(yè)務(wù)信息（比如用戶對(duì)應(yīng)的彩鈴、彩?。┚梢员４嬖跀?shù)據(jù)庫中方便存取展示。

本框架針對(duì)數(shù)據(jù)庫操作API進(jìn)行封裝，保證數(shù)據(jù)操作的統(tǒng)一性和易用性。為特定的業(yè)務(wù)提供新建數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫表的一般操作；為數(shù)據(jù)提供增加、刪除、修改、更新的抽象方法，易于對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和更新；優(yōu)化SQL語句，提高操作效率；幫助用戶可以不理會(huì)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)而方便快捷地調(diào)用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。此外，電信業(yè)務(wù)應(yīng)用一般都與聯(lián)系人數(shù)據(jù)密切相關(guān)，框架針對(duì)聯(lián)系人信息進(jìn)行擴(kuò)展，方便用戶保存手機(jī)號(hào)碼相關(guān)業(yè)務(wù)信息，并提供數(shù)據(jù)庫存取API，方便用戶使用。

2.2.1.2 SharedPreference存儲(chǔ)

SharedPreference保存的數(shù)據(jù)主要是類似配置信息格式的數(shù)據(jù)，主要保存的數(shù)據(jù)主要是簡單類型的KEY-VALUE（鍵-值）對(duì)。相對(duì)于SQLite數(shù)據(jù)庫，SharedPreference的操作更加簡潔，適合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)小而零散、經(jīng)常需要用到的數(shù)據(jù)。比如電信業(yè)務(wù)應(yīng)用每一次網(wǎng)絡(luò)交互中，需要傳一些特定的字符串參數(shù)，保存在SharedPreference中可以很方便地進(jìn)行讀取操作。框架對(duì)于SharedPreference讀、寫、清除方法進(jìn)行了封裝，方便開發(fā)者以鍵-值對(duì)的格式對(duì)多個(gè)參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和讀取。

2.2.1.3 文件存儲(chǔ)

文件存儲(chǔ)主要用來存儲(chǔ)圖片、音視頻、應(yīng)用安裝包等數(shù)據(jù)量較大的文件。Android應(yīng)用可以使用文件流訪問手機(jī)存儲(chǔ)器上的文件?？蚣芊庋b了文件流讀寫操作方法，用戶通過設(shè)置文件位置，提供文件操作，存取圖片、音視頻等資源。

2．2．2 網(wǎng)絡(luò)通信

HTTP是應(yīng)用層協(xié)議，用于分布式協(xié)作超媒體信息系統(tǒng)，是一個(gè)客戶端和服務(wù)端請(qǐng)求和應(yīng)答的標(biāo)準(zhǔn)。超文本傳輸協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所有的WWW文件都必須遵守這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

HTTP被廣泛地運(yùn)用于移動(dòng)終端與服務(wù)器端的交互，它是一個(gè)基于“請(qǐng)求-響應(yīng)”模式的協(xié)議，一個(gè)客戶機(jī)與服務(wù)器建立連接后，發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求給服務(wù)器，服務(wù)器接到請(qǐng)求后，給予響應(yīng)信息[2]。

HPPTS是在HTTP和SSL/TLS的組合，用以提供加密通信及對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器身份的鑒定。電信業(yè)務(wù)應(yīng)用由于信息的隱秘性，需要使用HTTPS保證信息傳輸?shù)陌踩??？蚣軐?duì)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求設(shè)置進(jìn)行了封裝，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求配置80和8443端口以支持HTTP和HTTPS的訪問，方便用戶調(diào)用的同時(shí)保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

數(shù)據(jù)解析子模塊針對(duì)獲取的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式一般為XML或者JSON數(shù)據(jù)，通過提供解析XML和JSON數(shù)據(jù)的一般方法，方便將結(jié)果解析為結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在SQLite數(shù)據(jù)庫中。針對(duì)電信業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)安全性考慮，數(shù)據(jù)傳輸之前需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密?？蚣軐?duì)于數(shù)據(jù)中的一些重要信息，通過HMAC_sha256和MD5進(jìn)行加密，并在HTTP請(qǐng)求的頭部加入加密的驗(yàn)證信息，保證數(shù)據(jù)安全性。

此外，對(duì)于電信應(yīng)用中的SMP應(yīng)用，通過終端直接進(jìn)行業(yè)務(wù)操作的方式要求了更加嚴(yán)密的通信模塊。針對(duì)此種情況，通信模塊封裝了應(yīng)用與服務(wù)器的通信過程，提供安全認(rèn)證、MML協(xié)議封裝/解析、HTTPS+ REST通信等公共能力。

2．2．3 界面框架與UI控件庫

2.2.3.1 界面框架

碎片 (Fragment)是Android平臺(tái)在Android3.0 HoneyComb版本（API等級(jí)11）中引入的新概念，與Activity類似，但是可以在Activity中復(fù)用多個(gè)Fragment，從而實(shí)現(xiàn)界面和功能的復(fù)用，可以快速拓展新功能和迭代新版本。

UI 框架的作用是提升用戶交互編程的效率[3]，框架針對(duì)界面提供了兩種UI框架：Tab和Slidingmenu（滑動(dòng)菜單)+Fragment。通過調(diào)查當(dāng)下比較流行的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)這兩種界面框架是使用次數(shù)最多的。電信業(yè)務(wù)應(yīng)用包含多個(gè)子功能時(shí)，可以并排展示在應(yīng)用底部Tab中或者左側(cè)的滑動(dòng)菜單里，方便用戶切換。

2.2.3.2 UI控件庫

電信業(yè)務(wù)應(yīng)用在用戶交互過程中，界面中使用了大量用于展示數(shù)據(jù)、供用戶查看、設(shè)置業(yè)務(wù)信息操作的UI控件，其中有些控件的調(diào)用方法較為繁瑣（比如應(yīng)用初始時(shí)的Gallery簡介）或者功能需要擴(kuò)展（可拖動(dòng)進(jìn)行排序的Listview），給應(yīng)用開發(fā)帶來了不便?？蚣茚槍?duì)此類問題進(jìn)行了UI控件庫的設(shè)計(jì)，針對(duì)較繁瑣的控件使用進(jìn)行了封裝，方便調(diào)用；對(duì)于一些控件功能進(jìn)行了擴(kuò)展，提供調(diào)用方法，幫助開發(fā)者快速完成界面開發(fā)。

2．2．4 業(yè)務(wù)功能模塊

業(yè)務(wù)功能模塊針對(duì)電信業(yè)務(wù)的一些操作進(jìn)行封裝，包括對(duì)某種業(yè)務(wù)的獲取、設(shè)置、刪除等方法，通過一個(gè)基類的形式來實(shí)現(xiàn)。其中包含向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求的方法調(diào)用、對(duì)請(qǐng)求結(jié)果參數(shù)的處理、對(duì)數(shù)據(jù)解析結(jié)果展示等。在應(yīng)用開發(fā)過程中，各個(gè)功能模塊可通過集成此基類，實(shí)現(xiàn)基類通用方法的同時(shí)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求實(shí)現(xiàn)該業(yè)務(wù)附加的操作。

此外，該模塊還提供了一些常用的操作工具類，以實(shí)現(xiàn)一些比較復(fù)雜的操作。針對(duì)圖片下載和緩存，利用二級(jí)緩存、內(nèi)存和SD卡，來對(duì)圖片進(jìn)行緩存，緩存算法使用LRU，空間不足時(shí)，刪除最近最少使用的資源。支持文件斷點(diǎn)續(xù)傳的下載工具類，通過使用輔助數(shù)據(jù)庫保存文件下載位置實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳。針對(duì)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求功能，在Android自帶的AysnTask的基礎(chǔ)之上，對(duì)其進(jìn)行封裝，通過傳入自定義請(qǐng)求結(jié)果接口，方便開發(fā)者進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求結(jié)果的處理。該模塊封裝的這些工具類可以大大減輕開發(fā)者的負(fù)擔(dān)，方便直接調(diào)用實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能。

3 結(jié)論

基于Android平臺(tái)的電信業(yè)務(wù)應(yīng)用框架方案為企業(yè)和個(gè)人設(shè)計(jì)開發(fā)電信業(yè)務(wù)類應(yīng)用提供了高效規(guī)范的開發(fā)框架，幫助企業(yè)在開發(fā)應(yīng)用過程中提高開發(fā)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、減少人力資源消耗，同時(shí)提高代碼復(fù)用率，便于應(yīng)用的后期維護(hù)和升級(jí)。該框架具有較好的應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值。

[1] 徐童，廖建新． 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)智能網(wǎng)的互通研究[J]，計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2005，20(1)：9-12．

[2] Balachander Krishnamurthy、Jennifer Rexford． Web協(xié)議與實(shí)踐[M]．北京：科學(xué)出版社． 2003：120．

[3] 黃佳星， 王晶， 沈奇威． 基于Android的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架方案[J]． 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化， 2012，25(8)：77-80．

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Vitesse力促企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)邁向千兆Wi-Fi

為了促進(jìn)無線局域網(wǎng)升級(jí)，Vitesse Semiconductor推出了其SparX-IV系列新品，包括VSC7442、VSC7444和VSC7448等芯片，它們是專門為802.11ac WLAN企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)部署而優(yōu)化的以太網(wǎng)交換機(jī)芯片系列。全新的SparX-IV以太網(wǎng)交換機(jī)芯片是千兆Wi-Fi接入和聚合的理想選擇，也非常適合于包括工廠自動(dòng)化和智能電網(wǎng)在內(nèi)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用。

Application framework scheme of telecommunication business applications based on Android

LI Feng1,2, WANG Chun1,2
(1 Beijing University of Posts and Telecommunications Networking and Switching Technology, State Key Laboratory, Beijing 100876, China; 2 EBUPT Information Technology Co., Ltd., Beijing 100191, China)

With the rapid growth of mobile internet and telecommunication services, the demand of applications of telecommunications services is growing. Enterprise and personal developer can develop telecommunication applications fast and efficiently and put into market quickly with the support of application framework. This paper analyzes the demand for telecommunication application framework based on Android and proposes a framework. The framework consists of communication module, data module, business functional module and UI module. This paper discusses several modules in detail.

telecommunication services; application framework; Android

TN929.5

A

1008-5599（2014）08-0082-04

2014-07-07

國家973計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：2013CB329102）；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No． 61372120， 61271019， 61101119， 61121001）；長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃資助（編號(hào)：IRT1049）；教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)(重大)項(xiàng)目資助（編號(hào)：MCM20130310）；北京高等學(xué)校青年英才計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：YETP0473）。