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毕业设计软硬件使用说明文档

题 目 基于Andorid的电子书阅读器

设计与实现

计算机科学与工程 院（系）计算机科学与技术 专业

学 号 09012414

学生姓名 李文博

指导教师 杨鹏

起止日期 2016.1.26 至 2016.5.24

设计地点 东南大学计算机科学与工程学院

第一章 开发环境配置

1.1 JDK安装配置

JDK，全称Java Development Kit，是Sun Microsystems针对Java开发员的产品。自从Java推出以来，JDK已经成为使用最广泛的Java SDK（Software development kit）。

JDK下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index-jsp-138363.htm

本文软件开发环境为JDK 1.8。

安装好之后，按如下要求配置系统环境变量：

1. 新建JAVA_HOME变量，值为jdk根目录的变量；
2. 修改Path变量，在值末尾处添加%JAVA_HOME%\bin；
3. 新建ClassPath变量，值为.;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar。

1.2 Eclipse及Android sdk、ndk安装配置

Eclipse 是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。

Eclipse下载地址：http://www.eclipse.org/downloads/

本文软件开发使用的Eclipse版本为4.5.2。

为了运行Android虚拟机，在安装好Eclipse和JDK之后，还要进行Android sdk、ndk的配置。配置流程如下：

1. 配置SDK：（software development kit）软件开发工具包。被软件开发工程师用于为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件的开发工具的集合。

Android SDK管理工具下载地址：http://developer.android.com/sdk/index.htm

下载完成后，根据开发所需Android版本下载Android SDK。

图1-1 Android SDK 配置图

1. 配置ADT：ADT（Android Development Tools）在Eclipse编译IDE环境中，需安装ADT（Android Developer Tools）插件，这是Android在Eclipse上的开发工具。配置过程如下：

启动Eclipse，点击 Help菜单 -gt; Install New Software… ，点击 Add… ，输入地址：http://dl-ssl.google.com/android/eclipse/。

图1-2 Eclipse ADT 配置图

1. 配置NDK：为了允许用户使用类似C / C 之类的原生代码语言执行部分程序，需要安装NDK（Native Development Kit）。

NDK下载地址：http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.htm

下载完成后，打开Eclipse，点Window-gt;Preferences-gt;Android-gt;NDK，设置NDK路径。

图1-3 Eclipse NDK 配置图

1. 配置编译环境：JNI是Java Native Interface的缩写，它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信（主要是Camp;C ）。编译环境配置如下：

右击项目工程，选择Properties，在Builder选项中，新建一个变量，取名为NDK_Builder。

图1-4 Eclipse NDK_Builder 配置图1

选择Build Options选项，按图4-5配置，点击Specify Resources，将编译空间设置为需要编译的工程下JNI文件。

图1-5 Eclipse NDK_Builder 配置图2

第二章 系统设计

2.1 系统流程图

开始

主界面

浏览文件夹

更改系统设置

书架

背光灯亮度

更改界面语言

白天夜间模式

选择书籍

阅读设置

管理书签

管理书籍

分类排序

退出

结束

选择书籍

图2-1系统流程图

当用户进入软件系统后，系统首先加载主界面。主界面上显示有文件浏览系统的入口。用户可以根据主界面提供的文件管理系统进入用户自己的文件夹，选择书籍文件打开阅读。如果是第二次加载主界面，书架功能会根据最近阅读历史记录，显示最近阅读过的书籍封面。用户可以直接通过书架选择书籍进入阅读。

在选择书籍后，用户进入阅读模式。阅读模式下，系统根据默认设置，设置默认字体格式、字号大小。用户可以根据自己的需求改变字体格式、字号大小。当用户改变阅读设置后，系统会根据更改后的设置重新绘制阅读界面，用户可以继续阅读。在阅读时，用户可以根据点击屏幕的左半区域与右半区域进行翻页。用户也可以通过滑动操作进行翻页。

当用户想要保存当前的阅读进度，等待下次阅读时，可以选择添加书签。系统将会根据当前阅读进度保存阅读位置。下一次进入阅读时，用户可以通过书签直接跳转到想要继续阅读的位置。用户也可以删除不需要的书签。

书籍管理系统为用户提供了管理书籍文件的功能。在书籍管理界面，用户可以修改书名、修改作者信息，以及删除书籍。当用户为多本书籍添加完作者信息后，用户可以根据作者名浏览书库文件，可以看到同一作者有哪些不同的作品。

在系统设置模块，用户可以根据偏好修改界面显示参数。第一次进入系统时，获取当前屏幕亮度作为默认亮度，默认语言为中文。下一次进入系统时，系统将会沿用上一次用户修改后的设置。为了提供更好的阅读体验，系统设置中提供了昼夜模式切换功能。夜间模式下，页面灯光显得更加柔和。

在完成阅读后，用户可以选择退出，或者从Android系统提供的进程管理接口中关闭本软件。系统将会记录下当前设置，并且下一次进入软件时，将会以上一次的设置为默认设置运行。

2.2 系统框架

本系统采用C/S模式框架进行设计。系统主要分为以下几大模块：文件管理模块、格式解析模块、阅读信息管理模块、显示模块、通讯模块等。

1. 文件管理模块：主要用来管理系统中的文件。
2. 格式解析模块：主要用来解析电子书数据，根据不同的格式类型将电子书封装成相应的数据对象。
3. 阅读信息管理模块：主要负责管理用户的阅读信息，如阅读历史、翻页、书签管理等。
4. 显示模块：主要是实现客户端和用户交流的接口，实现可视化用户界面等。

电子书系统模块设计图如图3-1所示。

控制模块

应用模块

图2-2 电子书系统模块设计图

2.3 系统功能模块

根据用户日常阅读习惯，表2-1对用户阅读小说的场景进行模拟，在场景中，标识出3种参与者，即用户、客户端、服务器。

表2-1 阅读小说场景模拟表

C/S模式下，系统模块主要由客户端模块和服务器端模块两个模块构成。而在Android平台中，操作系统为软件提供了丰富的应用接口，因此传统意义上的服务器模块可视为控制模块，而传统意义上的客户端模块可视为应用模块。

图2-3 电子书系统用例图

控制模块并不直接面对用户，控制模块的主要功能是接收与解析前台发送过来的命令，调用相应的函数完成数据、内容、设置等更改，然后把结果返回给前端。而应用模块则直接面对用户，主要负责将后端返回的结果以图形化的形式显示在屏幕上，或者接收用户对手机的各种操作，并且将操作解读成各类命令，交给后端进行处理。

2.2.1 控制模块

控制模块主要实现服务器端各功能模块。即控制模块主要负责调用Android系统提供的各类接口，完成对不同格式的书籍的解析封装与对软件功能的控制。图2-4描述了控制模块所包含的主要功能模块。

图2-4 控制模块体系图

1. 文件管理模块：文件管理模块实现的主要功能是对设备内文件的管理。通过调用系统提供的文件管理应用接口，能够从SDCard或者本地文件夹中读取符合一定规则的书籍文件。

系统访问文件时，首先获取路径。FileInfo根据设置的path值调用isDirectory()，判断底层路径名所对应的文件是否是文件夹。如果返回true，则判断当前路径所标识的文件是文件夹，调用returnArcName( )返回当前文件夹名，等待进一步获取路径名。如果不是，表明当前已经是文件，则调用系统提供的java.io.inputStream( )，获取文件内容，并进行处理。

setPath( path )

isDirectory()

returnArcName( )

loadFile( )

inputStream( )

returnBytes( )

return ( )

图2-5 文件访问时序图

1. 书籍解析模块：书籍解析模块实现的主要功能是解析不同格式的书籍文件，包括txt, doc, epub, fb2, htm等主流格式电子书文件。解析完成后，这类文件将会以字节流的格式统一保存发送给前端，前端以Bitmap格式显示在屏幕上。

系统解析不同格式的书籍文件时，首先调用setname(name)，将书籍文件名传递给BookInfo类。然后，调用typeof()。BookInfo将截取文件名后缀，判断书籍文件类型。当系统请求解析书籍时，FileInfo将从文件系统中获得的二进制流数据，根据type进行重新处理，去掉无用的信息，转换成utf-8编码格式的文件。

setname(name )

typeof()

return ( )

loadContent( )

handleByType( )

return ( )

return ( )

图2-6 书籍解析时序图

1. 命令解析模块：命令解析模块主要负责解析来自前端的各类操作命令，然后将根据不同的操作命令做出相应的反应。

doOperation( )

giveOrder( )

return ( )

onDraw ( )

图2-7命令解析时序图

1. 数据库模块：数据库模块主要负责与数据库的链接，完成与SQLite数据库的数据交互，对数据进行增删查改。数据库保存书籍信息、书籍阅读历史、书签等信息，减少软件响应时间。数据库具体设计见本文2.3节数据库设计。

2.2.2 应用模块

应用模块主要包括客户端各功能模块。即应用模块主要负责管理用户界面，能够对用户的各类操作进行响应，并且将用户操作需求反映给控制模块，并将控制模块返回的结果显示给用户。

图2-8 应用模块体系图

1. 显示模块：显示模块主要负责将书籍内容显示在用户界面上。通过控制端的处理后，书籍信息将会以图片的形式发送给应用端，应用端能够调用Android系统提供的用户界面绘制借口将书籍显示给用户。
2. 阅读管理模块：阅读管理模块主要负责接收用户对阅读信息的操作，包括翻页、记录书签等，并且把这些命令发送给控制模块进行处理。

根据用户需求，阅读模块主要有以下几个功能：文本翻页、书签设置。其中，书签设置模块主要有书签的增加、查看、删除与根据书签信息进行跳转等功能。

图2-9 阅读功能用例图

阅读模块需要支持两种翻页方法。一种是点击屏幕左右两侧进行翻页，另一种是滑动翻页。当用户触击屏幕时，onTouch捕捉到点击屏幕的坐标(x,y)。点击翻页只要判断x的范围即可进行翻页。滑动翻页需要获许手指点击时的坐标(x1,y1)和手指离开屏幕时的坐标(x2,y2)，根据软件捕捉到的屏幕接触轨迹来判断向前翻页还是向后翻页。

onTouch( )

givePointPos( )

onDraw( )

clickorslide( )

changepage ( )

图2-10 翻页时序图

1. 书籍管理模块：书籍管理模块主要负责接收用户对书籍文件的操作，包括图书的增加、删除，修改作者、书名、阅读状态等。书籍管理模块会把这些命令发送给控制模块进行处理。

图2-11 书籍管理功能用例图

1. 设置模块：设置模块主要包括系统设置和阅读设置。系统设置包括系统界面的字体修改、昼夜模式切换、调整背光灯亮度等；阅读设置包括书籍字体、字号修改等。

图2-12 设置功能用例图

2.3 数据库设计

本文所用到的数据库E-R数据模型如下图。

图3-12 数据关系E-R图

本文的设计中，数据库模块共设计了5张表，分别是书籍信息表、书签信息表、书籍封面表、作者信息表以及作者、书籍关系表。

书籍信息表主要用来存放与书籍文件有关的各类信息。其中，书籍ID作为主键，系统将会根据当前书籍信息表内的书籍内容自动设置Id信息。路径属性存放了书籍文件的文件路径，当用户需要根据最近阅读快速打开最近阅读的小说时，系统可以根据缓存中存放的书籍ID快速查找到书籍路径，直接打开书籍，而不需要用户再一次手动浏览文件系统查找书籍所在的文件夹。书籍信息表中设置了格式属性，书籍文件第二次被打开时，系统不需要再一次根据书籍的文件名判断书籍类型，可以直接根据保存好的书籍格式信息来进行书籍解析。编码属性保存了书籍文件内容编码格式，一般来说，会采用utf-8格式。

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