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Android任务管理器设计:性能优化与应用前景
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更新于2024-06-23
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本篇学位论文主要探讨的是基于Android的操作系统中的任务管理器设计。随着移动互联网的快速发展和Android技术的日益普及,Android应用市场呈现出爆炸式增长,然而,原生Android系统并未内置完善的任务管理功能,用户在关闭应用程序后,部分进程仍会在后台持续运行,占用系统资源,影响设备性能。因此,设计一个功能强大的Android任务管理器成为了一个实用且具有研究价值的课题。 论文作者历时三个月,针对这一需求,完成了以下关键功能的实现: 1. 任务管理功能:系统能够展示当前正在运行的进程列表,用户可以直观地查看并控制这些进程,通过结束不必要的后台服务来释放系统资源,提升手机运行效率。 2. 文件管理功能:提供文件操作能力,如删除无用文件、重命名文件等,帮助用户整理存储空间,保持设备整洁。 3. 内存管理功能:系统能够清理缓存文件,释放内存空间,同时还能显示已安装软件的信息,让用户更好地了解和管理软件占用的情况。 本文研究的重要性在于,随着智能手机的广泛使用,用户对于设备性能优化的需求日益强烈。一个好的任务管理器不仅可以提高设备性能,还可以提升用户体验,增强用户对Android系统的理解和掌控。通过这个项目,作者不仅掌握了Android应用开发技能,尤其是Java编程语言的应用,而且深化了对Android系统底层机制的理解,为未来可能的系统优化或相关应用开发奠定了坚实的基础。 关键词:任务管理、Android、Java。这篇论文的研究成果对于Android生态的发展以及用户日常使用有着积极的影响,同时也推动了Android技术在智能设备领域的进步。
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只有当其感兴趣的 Intent 广播出现时就被激活,虽然它不活跃,但是它依然活着,它所
在的进程依然运行。此外,Activity 也可以长期的运行,通过 moveTaskToBack()就可以
不销毁的把 Activity 放到后台去,或者在 Activity 中运行 Thread,如果在 Activity 销毁
时没把 Thread 停止,那么 Thread 就会仍然运行,进程就会仍然运行。
这是 Android 系统架构决定的,对于有组件在运行的进程,即使用任务管理器把它
杀掉,那么 ActivityManager 还会把这个进程重启。所以对于 Android 的程序来讲,需要
开发者的努力才能正确的应用这些组件让应用在用户用到的时候运行,不需要的时候就
完全退出。
目前市场上的基于 Android 的应用系统可以大体分为系统工具、影音播放、文件浏
览管理、联络工具、休闲娱乐、生活助手、软件超市等七大类。网络上已经有很多各式
各样的应用, android 应用已经是遍地开花,一个很重要的应用——任务管理器也有很
多已经面世,能实现很多功能,但也大多是些基本功能,实现程序进程的结束和管理等,
目前仍然存在很多不足。
1.3 研究的主要内容
了解了android的缺点,努力去解决这些给用户带来的不便和影响。所以这次设计目
标是设计出一个任务管理器,能够实现一些任务管理器的功能,能够查看正在运行的所
有程序及占用内存情况;可以把程序完全结束掉;清理缓存资源并且还可以管理文件。
这样释放出内存资源,有利于提升手机运行速度,提高手机续航能力,降低隐形流失的
流量对用户的压力和更好的对系统进行管理。这都对android系统的发展及以后的研究都
很有意义。
本软件作为一款Android应用,基于Android1.5版本编码实现。关于Android的知识是
自己最近在学习的,该软件的功能都比较简陋,希望日后还能继续完善还优化软件。
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第2章 需求分析
需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的系统或产品时,确定新系统的目
的、范围、定义和功能时所要做的所有工作。需求分析是软件工程中的一个关键过程。
在这个过程中,系统分析员和软件工程师确定顾客的需要。只有在确定了这些需要后才
能够分析和寻求新系统的解决方法。
2.1 可行性分析
2.1.1 开发背景
随着新技术的不断开发与应用,近年来Java技术发展十分迅速,一个以Java应用为
主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起。而基于Andriod的软件开发是一个前景很大的技术,
然而市面上基于Android的任务管理器虽然有不少种,各种的任务管理器都能实现进程
基本的管理功能的应用,但是由于版本繁多,开发思路不同,加之Google开放的源代码,
Android的SDK的版本不同,API不同使得各种任务管理器的版本、实现的功能也进而不
同,所以设计出一个简洁通用的任务管理器显得很有必要。
到去年6月,全世界已经有大约1亿部Android手机在使用,除中国大陆外共有53个
移动运行商正式推出了基于Android技术的无线数据增值服务。中国移动通信集团已经
建立了无线Android增值服务体系,并推出了“百宝箱”等服务品牌,包括游戏百宝箱、娱
乐百宝箱、商务百宝箱、生活百宝箱等,早已开始正式商用。
2.1.2 技术可行性
我们已经学习了Java技术,并且对软件的系统开发流程有了一定的了解,进而学习
了与Android相关的一些技术,以及一些简单的xml技术,随着对这几种技术的掌握,结
合市场上基于Android的任务管理器种类虽然繁多,但真正简洁好用的不多的情况,从
技术角度决定开发基于Android的任务管理器。
(1)Android简介
android一词的本义指“机器人”,当时同时Android也是Google于07年11月5日宣布的
基于Linux平台开源手机操作系统名称,该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用
软件组成,Android是基于JAVA并运行在Linux内核上的操作系统,这个操作系统是轻量
级的,但是功能很全面。而且在这个操作系统上,Google公司已经内置了很多有用的软
件,如打电话、发短信等,号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。
2008 年 9 月 22 日 , 美 国 运 营 商 T-Mobile USA 在 纽 约 正 式 发 布 第 一 款 Google 手 机
——T-Mobile G1。该款手机为宏达电制造,是世界上第一部使用Android操作系统的手
机,支持WCDMA/HSPA网络,理论下载速率7.2Mbps,并支持Wi-Fi。Android 是Google
开发的基于Linux平台的开源手机操作系统。它包括操作系统、用户界面和应用程序
—— 移动电话工作所需的全部软件,而且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权
障碍。谷歌与开放手机联盟合作开发了Android,这个联盟由包括中国移动、摩托罗拉、
高通、宏达和 T-Mobile 在内的 30 多家技术和无线应用的领军企业组成。通过与运营
商、设备制造商、开发商和其他有关各方结成深层次的合作伙伴关系,我们希望借助建
立标准化、开放式的移动电话软件平台,在移动产业内形成一个开放式的生态系统。我
们认为此举必将推进更好、更快的创新,为移动用户提供不可预知的应用和服务。 运
用android的File类里面的各种方法来对文件进行操作。
任务管理器主界面的设计:运用android的View来对任务管理器的主界面进行布局。
使用现行布局与表格布局来对文件浏览器的菜单进行布局。可以是有android的一些布局
小工具。
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(2)Android应用程序组成
Android 上的应用程序可以通过标准 API 访问核心移动设备功能。它最大的特点就
是与互联网紧密联系,在该系统上运行的大部分程序都依赖于互联网,这保证了信息的
实时更新。配合上手机中自带的 WIFI 网络模块可以让手机一尺处于高速网络下。但是
由于目前中国正处在 2G 通信技术和 3G 通信技术的过渡期,因此全部依赖于网络的
Android 或许不能表现出所有的性能和便利,因此中移动推出了基于该系统修改的 OMS
操作系统,OMS 系统的底层和 Android 完全相同,只是在界面层经过中国人审美观的定
制,并去除了 Google 的各种服务,加入了中移动的服务,因此对于高速网络的依赖性
也不是特别强了。
与之前的智能手机平台霸主 Symbian 相比,反应快,界面好,支持的程序也多,有
着众多实力雄厚的手机制造商和程序开发商作为坚实的后盾。最重要的是支持多任务并
行处理。
以下所有的应用程序都由一系列的服务和系统组成,包括:
一个可扩展的视图(Views )可以用来建应用程序,包括列表(lists),网格
(grids),文本框(text boxes),按钮(buttons),甚至包括一个可嵌入的 web 浏览器
内容管理器(Content Providers)使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据(如
联系人数据库),或者共享它们自己的数据。
一个资源管理器(Resource Manager)提供非代码资源的访问,如本地字符串,图
形,和分层文件(layout files)。
一个通知管理器(Notification Manager)使得应用程序可以在状态栏中显示客户通
知信息。
一个活动类管理器(Activity Manager)用来管理应用程序生命周期并提供常用的导
航回退功能。
Android 程序库 Android 包括一个被 Android 系统中各种不同组件所使用的 C/C++
库集。该库通过 Android 应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些主要的核心库:
系统 C 库 - 一个从 BSD 继承来的标准 C 系统函数库(libc),专门为基于 embedded
linux 的设备定制。 媒体库 - 基于 PacketVideo OpenCORE;该库支持录放,并且可以
录制许多流行的音频视频格式,还有静态印像文件包括 MPEG4, H.264, MP3, AAC,
AMR, JPG, PNG。Surface Manager - 对显示子系统的管理,并且为多个应用程序提供 2D
和 3D 图层的无缝融合。 LibWebCore - 一个最新的 web 浏览器引擎用来支持 Android
浏览器和一个可嵌入的 web 视图。SGL - 一个内置的 2D 图形引擎 3D libraries - 基于
OpenGL ES 1.0 APIs 实现;该库可以使用硬件 3D 加速(如果可用)或者使用高度优化
的 3D 软加速。 FreeType - 位图(bitmap)和向量(vector)字体显示。SQLite - 一个
对于所有应用程序可用,功能强劲的轻型关系型数据库引擎。
Android 包括了一个核心库,该核心库提供了JAVA编程语言核心库的大多数功能。
每一个Android应用程序都在它自己的进程中运行,都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。
Dalvik是针对于同时高效地运行多个VMs来实现的。Dalvik虚拟机执行.dex的Dalvik可执
行文件,该格式文件针对最小内存使用做了优化。该虚拟机是基于寄存器的,所有的类
都经由JAVA汇编器编译,然后通过SDK中的dx工具转化成.dex格式由虚拟机执行。
Dalvik虚拟机依赖于linux的一些功能,比如线程机制和底层内存管理机制。
Linux 内核Android 的核心系统服务依赖于 Linux 2.6 内核,如安全性,内存管理,
进程管理,网络协议栈和驱动模型。 Linux 内核也同时作为硬件和软件堆栈之间的硬
件抽象层。未来发展
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