苏ICP备112451047180号-6
基于Android的手机流量监控系统设计
摘 要
智能手机的兴起，使人们步入了移动时代，越来越多的消费者开始使用以Android和IOS为代表的智能手机。而目前，由Statista调研公司调查得出的数据表明，Android系统设备的使用量预计在2015年将压倒其他移动端和PC端操作系统，成为未来市场主流的操作系统[15]。在3G、4G技术以及移动互联网普及的今天，消费者对各种基于Android平台的移动应用程序的需求不断增长，移动互联网络提供的服务也日益呈现多样化和复杂化，而智能手机上网产生的流量问题就成为消费者最关心的话题。因此基于用户需求，本文设计了一种基于Android平台的手机流量监控系统，帮助消费者放心、安全的使用智能手机。
本设计是采用跨平台的自由开发集成软件Eclipse实现的，在Eclipse中通过安装Android-SDK等相应的开发工具插件构造基于Android平台的开发环境，并采用Java语言和相应的Android开发语言完成整个设计的具体实现。流量监控系统设计包括两部分：第一部分是整个系统设计数据模块的实现，主要用到了Android流量统计类TrafficStats来实现，并包括一些数据库的操作。另一部分，则是整个系统交互设计的实现，它包括联网监控、系统设置、流量统计等模块。详细设计部分将介绍整个系统设计比较核心的功能实现，如流量统计、桌面悬浮窗、系统通知提醒等。在设计实现后，分别采用模拟器和真机对系统进行相应的软件测试，最终完成流量监控系统软件的Android应用程序开发。
关键词:智能手机；Android；流量监控；悬浮窗；通知提醒
The Design Of Traffic Monitoring System Based On Android
ABSTRACT
The popularity of smart phone makes people enter the mobile era.More and more consumers begin to use this kind of mobile,such as Android and IOS.Now,according to the survey data of Statista,it shows that the Android system is expected to overtake other mobile and PC operating system in 2015,which will be the market mainstream operating system in the future.Today with the universality of the 3G/4G technology and the mobile Internet,consumer`s demand for kinds of mobile applications based on the Android platform continues to grow, mobile Internet services also are increasingly diversified,so the intelligent mobile Internet traffic problems become the hottest topic for consumers.In order to meet consumer`s demand,this paper designed a traffic monitoring system of mobile phone based on Android ,which help consumers use the smart phones easily and safely.
This design is achieved by Eclipse that is developed without restraints,in which build the development environment of Android by installing the related plug-in structure tools such as Android-SDK.And also complete the whole system`s design by using the language of Java and Android.The system design can divide into two parts.The first part is the realization of the system design data which mainly uses the Android traffic statistics class TrafficStats to implement and also includes some database operations.The second part is the realization of the entire system interaction design,which includes the sub-model such as network monitoring,traffic statistics,system Settings.In the part of detailed design,it will introduces the realization of the core part of the whole system's design,such as traffic statistics,desktop of floating window,system notifications,etc.In the end,the design adopt the simulator and real machine to test the whole software system,and final complete the traffic monitoring system software of Android application development.
Key words：Smart phone;Android;Traffic monitoring;Floating window;Notifications
1. 绪论
1.1 引言
1.2 论文结构
1.绪论部分，介绍了与此次设计相关的Android开发背景和此系统设计的意义，其中阐明了论文的选题依据，研究内容，主要针对的问题，和论文正体结构。
2.相关技术背景介绍部分讲述了基于Android平台开发的相关知识，主要有对Android的论述，以及Android操作系统的特点，在Android平台上的开发环境，以及Android开发环境中用到的相关开发语言知识，Eclipse软件安装等，JAVA语言类等相关知识，并且对流量监控系统中用到的相关技术知识进行相关描述。
3.需求分析部分，首先是针对用户的需求分析，通过一些相关调查搜集用户的问题和需求，并总结出用户的调查结果，然后通过调查结果分析用户的需求，对软件实现的功能需求进行分析，实现整个软件要实现功能的大体框架。
4.概要设计部分就是在第3部分的基础上，设计出系统的总体结构，并通过用例图、
类图、系统图等进行整个流量监控系统的概要设计。
5.详细设计部分就是在Android平台上通过Eclipse软件构成的开发环境中进行详细设计，首先是通过系统流程图，明确系统功能，然后是进行软件交互界面设计，最后是功能模块的实现和数据统计显示的实现，这一部分重点讲述了流量统计、悬浮窗、系统通知功能的实现。
6.系统测试部分讲述了进行整体设计后进行的一系列相关的软件测试，包括功能测试、兼容性测试、健壮性测试等内容，并附有相关测试截图。
7.总结与展望部分对此次设计整体进行设计总结，并对此次设计需要改进的地方作了论述。
7. 总结与展望
7.1 总结
在整个设计过程中，从最开始对开发环境的配置到Android系统开发的项目框架认知，再从界面设计的布局文件到函数实现的类的调用，这些都是不断学习最终掌握的。本设计是从智能手机用户的角度分析需求模型，将手机流量监控系统的界面交互分为五大模块，在每一模块都是完成某一方面具体的功能，完成了手机流量监控系统实时监控、联网监控、流量统计、系统设置、帮助文档子模块功能，另外在本设计中还实现了悬浮窗设计、通知栏提醒等功能设计。其中实现应用程序上网列表显示、悬浮窗、通知栏提醒功能部分的设计实现是本应用程序设计中的重点也是难点。在联网监控部分显示联网的应用程序时，加入了联网终止的单个应用程序的操作，增加了用户的可控制性。在主界面中设置了开启悬浮窗的功能，并在系统设置中增加了每月流量限额、剩余流量提醒、月结算日、刷新频率、系统通知栏提醒等功能，整个设计将流量监控系统分成既独立又统一的功能模块，细化了功能，使整个系统更加具体，更加完善，更加符合用户上网流量使用监控需求。
7.2 展望
在此次设计中虽然完成整个设计需求分析所要实现的的功能，但由于时间仓促，只是简单实现，没有深化各个功能设计模块，还存在一些问题，比如在悬浮窗设计部分，没有实现悬浮窗的隐藏功能，这是需要改进的地方。在系统通知栏提醒部分，显示的通知没有实现数据的动态显示，这也是此软件需要继续改进的地方。另外在软件内交互界面实现中，对于用户的操作手势交互不够完善，有些地方界面交换部分不太稳定，这些都需要继续改进。希望在日后工作学习中不断提高自己的开发能力，对此软件继续进行改进，最终能将此应用程序投入到应用市场运行，使得更多的用户接受这个应用软件，并使更多的用户使用这个软件，帮助用户解决更多的流量监控问题。
参考文献
[1] 张思民. Android应用程序设计[M]. 北京:清华大学出版社.2013:50-120.
[2] 郭宏志. Android应用开发详解[M]. 北京:电子工业出版社,2011:40-50.
[3] 汪永松. Android平台开发之旅[M]. 北京:机械工业出版社,2012:35-40.
[4] RickRogers. Android应用开发[M]. 北京:人民邮电出版社,2010:28-59.
[5] 黄彬华. Android 4.X应用与开发实战手册（第二版）[M]. 北京:清华大学出版社,2013:35-54.
[6] 罗超. Android平台流量监控软件的设计与实现[D]. 北京:北京邮电大学,2013:1-69
[7] 刘淼. Android流量监控技术研究与实现[D]. 武汉:华中科技大学,2012:10-50.
[8] 刘欣然. 支持高精度告警的网络入侵检测系统的设计与实现[D]. 北京:北京邮电大学[硕士论文], 2005:20-30.
[9] 许勇,吴忠堂. 网络流量采集与分析系统中数据采集的研究与实现[D]. 广州:华南理工大学[硕士论文],2004:5-25.
[10] 李刚. 疯狂Android讲义[M]. 北京:电子工业出版社,2013:404-427.
[11] 李兴华. Android开发实战经典[M]. 北京:清华大学出版社,2012:10-267.
[12] 孙宏明. Android 手机程序设计入门、应用到精通[M]. 北京:中国水利水电出版社,2012:50-99.
[13] zmwell. Android开发之流量监控[EB/OL]. http://blog.csdn.net/zmwell/article/details/7560554,2010-0
9-28/2012-05-17.
[14] GONG LEI,ZHOU Cong. Development and Research of Mobile Termination Application Based on Android[J]. Computer And Modernization,2008,2(34):3-10.
[15] Fitzgerald. CSDN Android development[EB/OL]. http://www.csdn.net/article/2014-03-28/2819026-data
-point-android-is-on-pace-to-take-over-the-world-by-2015,2013-11-25/2014-03-28.
目 录
1. 绪论....................................1
1.1 引言 ..........1
1.2 论文结构 ..........1
2. 相关技术背景介绍 3
2.1 国内外研究现状 3
2.2 Android系统简介 3
2.3 开发工具介绍 4
2.4 Android项目目录结构 4
2.5 Android系统架构介绍 6
2.6 Android生命周期 6
3. 需求分析 9
3.1 用户调查 9
3.2 用户需求分析 11
4. 概要设计 13
4.1 系统基本框架设计 13
4.2 交互设计 15
4.2.1 交互设计概要 15
4.2.2 交互设计与产品开发 16
4.2.3 本软件交互设计 16
5. 详细设计与实现 19
5.1 数据模块设计与实现 19
5.1.1 关于SQLite的使用 19
5.1.2 数据库的实现 19
5.1.3 数据库的操作 20
5.2 流量统计模块的实现 23
5.2.1 流量统计模块原理 23
5.2.2 流量统计模块实现 24
5.3 软件界面设计与实现 27
5.3.1 XML文件布局 27
5.3.2 Java类调用与实现 30
5.4 悬浮窗模块设计与实现 33
5.4.1 悬浮窗设计原理 33
5.4.2 悬浮窗模块类图 34
5.4.3 悬浮窗实现 34
5.5 通知栏提醒功能设计与实现 37
5.5.1 通知栏提醒功能原理 37
5.5.2 相关类的实现 38
5.5.3 通知栏提醒功能实现 38
6. 系统测试 41
6.1 测试目的 41
6.2 测试环境 41
6.3 功能测试 42
6.4 其它相关测试 43
6.4.1 UI测试 43
6.4.2 兼容性测试 44
6.4.3 健壮性测试 45
7. 总结与展望 48
7.1 总结 48
7.2 展望 48
参考文献 49
致 谢 50
摘 要
智能手机的兴起，使人们步入了移动时代，越来越多的消费者开始使用以Android和IOS为代表的智能手机。而目前，由Statista调研公司调查得出的数据表明，Android系统设备的使用量预计在2015年将压倒其他移动端和PC端操作系统，成为未来市场主流的操作系统[15]。在3G、4G技术以及移动互联网普及的今天，消费者对各种基于Android平台的移动应用程序的需求不断增长，移动互联网络提供的服务也日益呈现多样化和复杂化，而智能手机上网产生的流量问题就成为消费者最关心的话题。因此基于用户需求，本文设计了一种基于Android平台的手机流量监控系统，帮助消费者放心、安全的使用智能手机。
本设计是采用跨平台的自由开发集成软件Eclipse实现的，在Eclipse中通过安装Android-SDK等相应的开发工具插件构造基于Android平台的开发环境，并采用Java语言和相应的Android开发语言完成整个设计的具体实现。流量监控系统设计包括两部分：第一部分是整个系统设计数据模块的实现，主要用到了Android流量统计类TrafficStats来实现，并包括一些数据库的操作。另一部分，则是整个系统交互设计的实现，它包括联网监控、系统设置、流量统计等模块。详细设计部分将介绍整个系统设计比较核心的功能实现，如流量统计、桌面悬浮窗、系统通知提醒等。在设计实现后，分别采用模拟器和真机对系统进行相应的软件测试，最终完成流量监控系统软件的Android应用程序开发。
关键词:智能手机；Android；流量监控；悬浮窗；通知提醒
The Design Of Traffic Monitoring System Based On Android
ABSTRACT
The popularity of smart phone makes people enter the mobile era.More and more consumers begin to use this kind of mobile,such as Android and IOS.Now,according to the survey data of Statista,it shows that the Android system is expected to overtake other mobile and PC operating system in 2015,which will be the market mainstream operating system in the future.Today with the universality of the 3G/4G technology and the mobile Internet,consumer`s demand for kinds of mobile applications based on the Android platform continues to grow, mobile Internet services also are increasingly diversified,so the intelligent mobile Internet traffic problems become the hottest topic for consumers.In order to meet consumer`s demand,this paper designed a traffic monitoring system of mobile phone based on Android ,which help consumers use the smart phones easily and safely.
This design is achieved by Eclipse that is developed without restraints,in which build the development environment of Android by installing the related plug-in structure tools such as Android-SDK.And also complete the whole system`s design by using the language of Java and Android.The system design can divide into two parts.The first part is the realization of the system design data which mainly uses the Android traffic statistics class TrafficStats to implement and also includes some database operations.The second part is the realization of the entire system interaction design,which includes the sub-model such as network monitoring,traffic statistics,system Settings.In the part of detailed design,it will introduces the realization of the core part of the whole system's design,such as traffic statistics,desktop of floating window,system notifications,etc.In the end,the design adopt the simulator and real machine to test the whole software system,and final complete the traffic monitoring system software of Android application development.
Key words：Smart phone;Android;Traffic monitoring;Floating window;Notifications
1. 绪论
1.1 引言
1.2 论文结构
1.绪论部分，介绍了与此次设计相关的Android开发背景和此系统设计的意义，其中阐明了论文的选题依据，研究内容，主要针对的问题，和论文正体结构。
2.相关技术背景介绍部分讲述了基于Android平台开发的相关知识，主要有对Android的论述，以及Android操作系统的特点，在Android平台上的开发环境，以及Android开发环境中用到的相关开发语言知识，Eclipse软件安装等，JAVA语言类等相关知识，并且对流量监控系统中用到的相关技术知识进行相关描述。
3.需求分析部分，首先是针对用户的需求分析，通过一些相关调查搜集用户的问题和需求，并总结出用户的调查结果，然后通过调查结果分析用户的需求，对软件实现的功能需求进行分析，实现整个软件要实现功能的大体框架。
4.概要设计部分就是在第3部分的基础上，设计出系统的总体结构，并通过用例图、
类图、系统图等进行整个流量监控系统的概要设计。
5.详细设计部分就是在Android平台上通过Eclipse软件构成的开发环境中进行详细设计，首先是通过系统流程图，明确系统功能，然后是进行软件交互界面设计，最后是功能模块的实现和数据统计显示的实现，这一部分重点讲述了流量统计、悬浮窗、系统通知功能的实现。
6.系统测试部分讲述了进行整体设计后进行的一系列相关的软件测试，包括功能测试、兼容性测试、健壮性测试等内容，并附有相关测试截图。
7.总结与展望部分对此次设计整体进行设计总结，并对此次设计需要改进的地方作了论述。
7. 总结与展望
7.1 总结
在整个设计过程中，从最开始对开发环境的配置到Android系统开发的项目框架认知，再从界面设计的布局文件到函数实现的类的调用，这些都是不断学习最终掌握的。本设计是从智能手机用户的角度分析需求模型，将手机流量监控系统的界面交互分为五大模块，在每一模块都是完成某一方面具体的功能，完成了手机流量监控系统实时监控、联网监控、流量统计、系统设置、帮助文档子模块功能，另外在本设计中还实现了悬浮窗设计、通知栏提醒等功能设计。其中实现应用程序上网列表显示、悬浮窗、通知栏提醒功能部分的设计实现是本应用程序设计中的重点也是难点。在联网监控部分显示联网的应用程序时，加入了联网终止的单个应用程序的操作，增加了用户的可控制性。在主界面中设置了开启悬浮窗的功能，并在系统设置中增加了每月流量限额、剩余流量提醒、月结算日、刷新频率、系统通知栏提醒等功能，整个设计将流量监控系统分成既独立又统一的功能模块，细化了功能，使整个系统更加具体，更加完善，更加符合用户上网流量使用监控需求。
7.2 展望
在此次设计中虽然完成整个设计需求分析所要实现的的功能，但由于时间仓促，只是简单实现，没有深化各个功能设计模块，还存在一些问题，比如在悬浮窗设计部分，没有实现悬浮窗的隐藏功能，这是需要改进的地方。在系统通知栏提醒部分，显示的通知没有实现数据的动态显示，这也是此软件需要继续改进的地方。另外在软件内交互界面实现中，对于用户的操作手势交互不够完善，有些地方界面交换部分不太稳定，这些都需要继续改进。希望在日后工作学习中不断提高自己的开发能力，对此软件继续进行改进，最终能将此应用程序投入到应用市场运行，使得更多的用户接受这个应用软件，并使更多的用户使用这个软件，帮助用户解决更多的流量监控问题。
参考文献
[1] 张思民. Android应用程序设计[M]. 北京:清华大学出版社.2013:50-120.
[2] 郭宏志. Android应用开发详解[M]. 北京:电子工业出版社,2011:40-50.
[3] 汪永松. Android平台开发之旅[M]. 北京:机械工业出版社,2012:35-40.
[4] RickRogers. Android应用开发[M]. 北京:人民邮电出版社,2010:28-59.
[5] 黄彬华. Android 4.X应用与开发实战手册（第二版）[M]. 北京:清华大学出版社,2013:35-54.
[6] 罗超. Android平台流量监控软件的设计与实现[D]. 北京:北京邮电大学,2013:1-69
[7] 刘淼. Android流量监控技术研究与实现[D]. 武汉:华中科技大学,2012:10-50.
[8] 刘欣然. 支持高精度告警的网络入侵检测系统的设计与实现[D]. 北京:北京邮电大学[硕士论文], 2005:20-30.
[9] 许勇,吴忠堂. 网络流量采集与分析系统中数据采集的研究与实现[D]. 广州:华南理工大学[硕士论文],2004:5-25.
[10] 李刚. 疯狂Android讲义[M]. 北京:电子工业出版社,2013:404-427.
[11] 李兴华. Android开发实战经典[M]. 北京:清华大学出版社,2012:10-267.
[12] 孙宏明. Android 手机程序设计入门、应用到精通[M]. 北京:中国水利水电出版社,2012:50-99.
[13] zmwell. Android开发之流量监控[EB/OL]. http://blog.csdn.net/zmwell/article/details/7560554,2010-0
9-28/2012-05-17.
[14] GONG LEI,ZHOU Cong. Development and Research of Mobile Termination Application Based on Android[J]. Computer And Modernization,2008,2(34):3-10.
[15] Fitzgerald. CSDN Android development[EB/OL]. http://www.csdn.net/article/2014-03-28/2819026-data
-point-android-is-on-pace-to-take-over-the-world-by-2015,2013-11-25/2014-03-28.
目 录
1. 绪论....................................1
1.1 引言 ..........1
1.2 论文结构 ..........1
2. 相关技术背景介绍 3
2.1 国内外研究现状 3
2.2 Android系统简介 3
2.3 开发工具介绍 4
2.4 Android项目目录结构 4
2.5 Android系统架构介绍 6
2.6 Android生命周期 6
3. 需求分析 9
3.1 用户调查 9
3.2 用户需求分析 11
4. 概要设计 13
4.1 系统基本框架设计 13
4.2 交互设计 15
4.2.1 交互设计概要 15
4.2.2 交互设计与产品开发 16
4.2.3 本软件交互设计 16
5. 详细设计与实现 19
5.1 数据模块设计与实现 19
5.1.1 关于SQLite的使用 19
5.1.2 数据库的实现 19
5.1.3 数据库的操作 20
5.2 流量统计模块的实现 23
5.2.1 流量统计模块原理 23
5.2.2 流量统计模块实现 24
5.3 软件界面设计与实现 27
5.3.1 XML文件布局 27
5.3.2 Java类调用与实现 30
5.4 悬浮窗模块设计与实现 33
5.4.1 悬浮窗设计原理 33
5.4.2 悬浮窗模块类图 34
5.4.3 悬浮窗实现 34
5.5 通知栏提醒功能设计与实现 37
5.5.1 通知栏提醒功能原理 37
5.5.2 相关类的实现 38
5.5.3 通知栏提醒功能实现 38
6. 系统测试 41
6.1 测试目的 41
6.2 测试环境 41
6.3 功能测试 42
6.4 其它相关测试 43
6.4.1 UI测试 43
6.4.2 兼容性测试 44
6.4.3 健壮性测试 45
7. 总结与展望 48
7.1 总结 48
7.2 展望 48
参考文献 49
致 谢 50