王正飛

摘要：針對傳統(tǒng)PC平臺軟件系統(tǒng)操作不便問題，研究了基于Android和服務(wù)器的移動應(yīng)用開發(fā)。提出了一種應(yīng)用程序框架，利用該框架將系統(tǒng)從PC平臺遷移到Android設(shè)備上實現(xiàn)。研究成果可為PC端向Android端應(yīng)用遷移的實現(xiàn)提供理論支持。

關(guān)鍵詞：Android；應(yīng)用程序框架；應(yīng)用遷移；醫(yī)療保險；醫(yī)療欺詐

DOIDOI：10.11907/rjdk.151328

中圖分類號：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2015）008011104

0 引言

近年來手機、平板電腦等移動設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，如能將PC上的軟件遷移到移動設(shè)備上，利用它的便攜性，便可真正做到在任何時刻任何地點完成工作。以醫(yī)療欺詐檢測為例：醫(yī)療上事務(wù)繁多，需要檢測的時間地點各不相同，傳統(tǒng)的醫(yī)療欺詐檢測或是人工，或是基于PC平臺，使用起來極為不便?；谝苿佣诉M(jìn)行檢測系統(tǒng)的開發(fā)能很好地解決這一問題。目前，移動端系統(tǒng)使用最為廣泛的是Android。作為第一個真正意義上的開源手機平臺，Android有著其它智能系統(tǒng)無可比擬的優(yōu)勢：完全免費的智能平臺，在GNU協(xié)議的基礎(chǔ)上，任何公司和個人都可以對其功能進(jìn)行修改、刪減或添加。同時，作為一個專為互聯(lián)網(wǎng)時代設(shè)計的平臺，Android支持常見的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。因此，使用Android實現(xiàn)該系統(tǒng)是最合適的。

通常Android系統(tǒng)的應(yīng)用程序都是以面向大眾娛樂的桌面小程序為主，而面向工業(yè)、社會的應(yīng)用不多，這就決定了Android程序的設(shè)計框架通常都很簡單。如何使Android適應(yīng)傳統(tǒng)大型程序，將傳統(tǒng)PC應(yīng)用遷移到Android平臺，是本文研究的重點。

1 相關(guān)技術(shù)

為了研究PC平臺的傳統(tǒng)應(yīng)用向Android平臺遷移，先了解一下Android系統(tǒng)，并研究SOA、Web Services、MVC等技術(shù)，以便設(shè)計合理的框架。

1.1 Android

Android是由開放手機聯(lián)盟（Open Handset Alliance）發(fā)布的智能手機平臺，是真正意義上的開放性移動設(shè)備綜合平臺[1]，由Google于2007年11月宣布的基于Linux平臺開源手機操作系統(tǒng)名稱，號稱首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件[2]。Android以其強悍的手機上網(wǎng)功能、整合Google網(wǎng)絡(luò)服務(wù)優(yōu)勢得到了廣泛應(yīng)用[3]。Android平臺主要包括Applications（應(yīng)用程序）、Application Framework（應(yīng)用程序框架）、Libraries（庫）、Android Runtime（Android運行時）和Linux Kernel（Linux內(nèi)核）幾部分[4]，其平臺架構(gòu)如圖1所示。

圖1 Android平臺架構(gòu)

1.2 SOA

SOA（Service-Oriented Architecture）[5]，即面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)。W3C將SOA定義為：“一種應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)，在這種體系結(jié)構(gòu)中，所有功能都定義為獨立的服務(wù)，這些服務(wù)帶有定義明確的可調(diào)用接口，可以以定義好的順序調(diào)用這些服務(wù)來形成業(yè)務(wù)流程。”SOA體系結(jié)構(gòu)中，所有功能都定義成了獨立的服務(wù)，服務(wù)之間通過交互和協(xié)調(diào)作業(yè)來完成業(yè)務(wù)的整體邏輯。所有服務(wù)又通過服務(wù)總線（services bus）或流程管理器連接，如圖2所示。

圖2 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)

1.3 Web Services

Web服務(wù)[6]是實現(xiàn)SOA的最好方式。Web服務(wù)對HTTP、SMTP和XML等一些已經(jīng)存在的技術(shù)進(jìn)行了包裝，是基于現(xiàn)有技術(shù)的一種整合技術(shù)。W3C把Web服務(wù)定義為“一個軟件系統(tǒng)，用于支持網(wǎng)絡(luò)間不同機器的互動操作”。完整的Web服務(wù)包括3種邏輯構(gòu)件，分別是服務(wù)提供者、服務(wù)代理和服務(wù)請求。服務(wù)提供者、服務(wù)請求者是必需的，服務(wù)代理可選，它們之間的交互和操作構(gòu)成了Web服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，如圖3所示。服務(wù)提供者提供服務(wù)，并進(jìn)行注冊以使服務(wù)可用；服務(wù)代理充當(dāng)提供者和請求者之間的媒介，是服務(wù)的注冊場所；服務(wù)請求者通過向服務(wù)代理請求服務(wù)，調(diào)用所需服務(wù)。

圖3 Web服務(wù)體系結(jié)構(gòu)

Web服務(wù)體系結(jié)構(gòu)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在5個方面：高度的通用性和易用性、完全的平臺、語言獨立性、高度的集成性、容易部署和發(fā)布[5]。Web服務(wù)以XML為基石，有3個重要支撐技術(shù)，分別為簡單對象訪問協(xié)議（SOAP）、Web服務(wù)描述語言（WSDL）以及統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議（UDDI）。SOAP是一種標(biāo)準(zhǔn)化的通信規(guī)范，主要用于描述服務(wù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，能夠讓不同應(yīng)用程序之間通過HTTP通信協(xié)定，以XML格式互相交換彼此數(shù)據(jù)，使其與程序語言、平臺和硬件無關(guān)。它描述了如何調(diào)用一段遠(yuǎn)程代碼的方法，以及調(diào)用它需要傳遞的參數(shù)。客戶端程序通過網(wǎng)絡(luò)將XML文檔發(fā)送給服務(wù)器端，服務(wù)器端接收到XML文檔后解析，然后發(fā)回一個描述結(jié)果的XML文檔給客戶端。WSDL是用來描述Web服務(wù)、定義Web Services位置、功能及說明如何通信等的描述語言。它是一種XML格式，用于將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)描述為一組端點，這些端點對面向文檔或面向過程的消息進(jìn)行操作，是可擴展的。UDDI是Web服務(wù)架構(gòu)下的服務(wù)描述、發(fā)現(xiàn)和集成機制，基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，如XML和SOAP，是一套基于Web的、分布式的、為Web服務(wù)提供的實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

1.4 MVC

MVC，即Model-View-Controller，是將一個應(yīng)用的輸入、處理、輸出流程按照Model、View、Controller的方式進(jìn)行分離，分成3個層——模型層、視圖層、控制層[7]。MVC模型在滿足對界面要求的同時，將軟件的計算模型獨立于界面。MVC將整個交互系統(tǒng)分解為模型、視圖和控制3種構(gòu)件。模型、視圖與控制器分離，使得模型具有多個顯示視圖。通過其中任何一個視圖控制器，改變模型的數(shù)據(jù)，都會導(dǎo)致所有依賴于這些數(shù)據(jù)的視圖起變化。因此，無論何時發(fā)生何種數(shù)據(jù)變化，控制器都會將變化通知所有的視圖，顯示更新[5]。圖4描述了MVC解決方案。

圖4 MVC解決方案

2 框架設(shè)計

2.1 整合框架

這里提出一種統(tǒng)一的整合軟件設(shè)計框架，以方便在Android平臺上遷移傳統(tǒng)軟件。該框架融合了面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）思想，以MVC和Web Services技術(shù)為基礎(chǔ)，通過遠(yuǎn)程過程調(diào)用實現(xiàn)軟件架構(gòu)。

在該整合框架中，在Android平臺上主要進(jìn)行View和Controller兩個模塊的設(shè)計；在服務(wù)器端將傳統(tǒng)軟件進(jìn)行改造，封裝成Web服務(wù)，并對外暴露調(diào)用接口，在Android平臺與服務(wù)器調(diào)用接口之間進(jìn)行交互，從而實現(xiàn)Model模塊。具體來說，就是將軟件的顯示界面和主要的控制程序放在Android平臺，由Android項目中的res文件夾下的layout中的若干XML文件來設(shè)計界面布局，控制UI界面；由src文件夾下的Activity類和其它若干控制類來實現(xiàn)程序的主要控制模塊，完成人機交互任務(wù)；將軟件的后臺數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)邏輯等細(xì)節(jié)放到服務(wù)器端，由Android平臺來遠(yuǎn)程調(diào)用Web服務(wù)接口，完成與軟件的后臺數(shù)據(jù)庫交互、進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯判斷等操作。這樣既將原有的傳統(tǒng)軟件遷移到Android平臺，又解決了Android平臺內(nèi)存小、不足以獨立運行大型系統(tǒng)的弊端。整合框架如圖5所示。

2.2 系統(tǒng)分層模型

結(jié)合SOA思想，系統(tǒng)設(shè)計分為5層，即表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)流程層、服務(wù)層、構(gòu)件層、資源層，層與層之間通過接口調(diào)用實現(xiàn)交互。前兩層在Android移動端實現(xiàn)，后三層在服務(wù)器端實現(xiàn)。表現(xiàn)層相當(dāng)于View模塊，主要設(shè)計用戶界面；業(yè)務(wù)流程層相當(dāng)于Controller模塊，主要是設(shè)計用戶界面和服務(wù)器的交互流程；資源層主要是一些遺留系統(tǒng)、遺留數(shù)據(jù)，相當(dāng)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；構(gòu)件層主要是一些單一操作，包括數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)處理等基本操作；而服務(wù)層則是對各個構(gòu)件的組合，使之形成具有某種功能的服務(wù)，并對外暴露Web Services接口，供外部遠(yuǎn)程調(diào)用，見圖6。

圖5 整合框架

圖6 系統(tǒng)分層模型

3 系統(tǒng)設(shè)計

應(yīng)用前述的軟件設(shè)計框架和系統(tǒng)分層設(shè)計模型，我們可以方便地將原有PC平臺系統(tǒng)遷移到Android平臺上實現(xiàn)，仍以醫(yī)療保險中的醫(yī)療欺詐檢測系統(tǒng)為例，簡單說明一下設(shè)計思路。按照整合框架，系統(tǒng)的視圖和控制器模塊在Android設(shè)備上實現(xiàn)，模型模塊在服務(wù)器端實現(xiàn)。將系統(tǒng)劃分為5層，Android設(shè)備上實現(xiàn)了表現(xiàn)層和業(yè)務(wù)流程層，主要完成醫(yī)療欺詐檢測系統(tǒng)與使用者之間的人機交互、控制系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯；服務(wù)器端實現(xiàn)了系統(tǒng)的服務(wù)層、構(gòu)件層、資源層，由資源層提供系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)與模塊，如患者的個人信息、醫(yī)療數(shù)據(jù)和第三方供調(diào)用的模塊等，構(gòu)件層將對底層數(shù)據(jù)和模塊的操作封裝為一個個構(gòu)件，如讀寫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、調(diào)用模塊接口等，而服務(wù)層則組合這些構(gòu)件，形成獨立的具有某種功能的服務(wù)，并對外提供服務(wù)接口，供Android設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)用，系統(tǒng)框架如圖7所示。

圖7 醫(yī)療欺詐檢測系統(tǒng)框架

3.1 Android平臺設(shè)計

（1）表現(xiàn)層。系統(tǒng)的主界面設(shè)計如圖8所示，它相當(dāng)于系統(tǒng)分層模型中的表現(xiàn)層，負(fù)責(zé)實現(xiàn)與用戶的交互操作。交互主要通過兩個Button按鈕和按鈕之前的兩個EditText輸入框?qū)崿F(xiàn)。

圖8 系統(tǒng)主界面

（2）業(yè)務(wù)流程層。業(yè)務(wù)邏輯控制模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)主要功能的執(zhí)行流程實現(xiàn)。在控制模塊中，分別對“驗證”和“提交”兩個按鈕設(shè)置了點擊事件監(jiān)聽器。當(dāng)點擊“驗證”按鈕時，控制模塊會將使用者輸入的編號發(fā)送至服務(wù)器，同時接受服務(wù)器傳回的驗證結(jié)果，并顯示在下一行對應(yīng)的位置；當(dāng)點擊“提交”按鈕時，控制模塊會將使用者輸入的編號及醫(yī)療數(shù)據(jù)明細(xì)發(fā)送給服務(wù)器，由服務(wù)器來判定醫(yī)療數(shù)據(jù)中是否可能存在醫(yī)療欺詐行為，并接收服務(wù)器返回的檢測結(jié)果，顯示在下一行對應(yīng)的位置，供使用者參考。

3.2 服務(wù)器端設(shè)計

（1）服務(wù)層。醫(yī)療欺詐檢測程序?qū)υ璓C端的遺留系統(tǒng)進(jìn)行了改造，檢測程序位于服務(wù)器端。對于檢測程序的具體細(xì)節(jié)這里不作闡述，但對其提供的Web Services接口作一簡單說明。服務(wù)器對外主要提供了兩個Web Services接口，這些接口相當(dāng)于系統(tǒng)分層模型中的服務(wù)層，對外提供服務(wù)，分別如下：

函數(shù)原型：String CheckByID（String id）

功能描述：接收客戶端發(fā)送過來的醫(yī)療保險編號，通過編號向數(shù)據(jù)庫查詢該編號所對應(yīng)的患者個人信息，并將得到的個人信息回傳給客戶端，用來驗證是否是患者本人就醫(yī)，防止他人冒名使用。

參數(shù)描述：該接口只有一個參數(shù)，id，String類型，表示患者的醫(yī)療保險編號。

返回值：患者的個人信息，String類型。

函數(shù)原型：String Detect（String id，String items）。

功能描述：接收客戶端發(fā)送過來的醫(yī)療保險編號、詳細(xì)醫(yī)療數(shù)據(jù)清單，分析這些醫(yī)療數(shù)據(jù)是否存在醫(yī)療欺詐行為，并將分析結(jié)果回傳給客戶端，供使用者參考。

參數(shù)描述：

參數(shù)1：id，String類型，表示患者的醫(yī)療保險編號；

參數(shù)2：items，String類型，表示詳細(xì)醫(yī)療數(shù)據(jù)清單。

返回值：系統(tǒng)判斷結(jié)果，String類型，表示是否存在醫(yī)療欺詐行為。

（2）構(gòu)件層。Web Services接口內(nèi)部所調(diào)用到的一些單一操作，包括數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)處理、調(diào)用模塊接口等基本操作，可以將它們封裝成一個個構(gòu)件，它們構(gòu)成了系統(tǒng)構(gòu)件層。多個構(gòu)件可以組成獨立的服務(wù)，供外部調(diào)用。

（3）資源層。系統(tǒng)資源層由原PC平臺遺留模塊、遺留數(shù)據(jù)等組成。資源層主要包括患者個人信息、醫(yī)療數(shù)據(jù)和第三方供調(diào)用的模塊等，只能由構(gòu)件層的構(gòu)件訪問，對外部不可見，以確保醫(yī)療保險核心數(shù)據(jù)的安全。

4 結(jié)語

針對基于Android和服務(wù)器的移動應(yīng)用開發(fā)，本文提出了一種應(yīng)用程序框架，以及在此框架下進(jìn)行的分層設(shè)計方法，利用該框架將PC平臺醫(yī)療欺詐檢測系統(tǒng)遷移到Android上實現(xiàn)，方便了醫(yī)療欺詐檢測過程，實現(xiàn)了PC端向Android端應(yīng)用遷移。

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（責(zé)任編輯：杜能鋼）