■楊 柯張 維

(1.沈陽工學院信息與控制學院，遼寧撫順113122；2.遼寧省農(nóng)牧業(yè)機械研究所有限公司，遼寧沈陽110036)

標準是經(jīng)協(xié)商一致制定并由公認機構批準，共同使用和重復使用的一種規(guī)范性文件，是企業(yè)生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。飼料生產(chǎn)標準的制定和實施，為飼料組織生產(chǎn)提供技術指導，把飼料生產(chǎn)納入標準化的軌道，提高飼料行業(yè)科技含量，適應現(xiàn)代畜牧養(yǎng)殖業(yè)管理體系。同時，為飼料行業(yè)監(jiān)管提供依據(jù)，提高飼料產(chǎn)品的市場競爭力，促進畜牧業(yè)健康發(fā)展，最終保證食品安全。我國飼料生產(chǎn)標準較多，截至2012年底，現(xiàn)行有效的國家標準和行業(yè)標準共520項，其中國家標準273項，行業(yè)標準247項，近幾年又制定了許多新的飼料生產(chǎn)標準。這些標準文件的查詢和管理是使用者經(jīng)常遇到的難題。

Android平臺采用整合的策略思想，具有良好的用戶體驗，占據(jù)著全球最大的市場份額，截止2016年第二季度，Android手機的市場份額已經(jīng)達到了86.2%。本系統(tǒng)基于Android平臺設計，為廣大用戶提供移動的飼料生產(chǎn)標準查詢手段，方便用戶使用，提高飼料生產(chǎn)質(zhì)量并促進飼料工業(yè)發(fā)展。

1 Android架構解析

Android是一種基于Linux的移動終端操作系統(tǒng)，由Linux內(nèi)核、系統(tǒng)運行庫、應用程序框架和應用程序等四部分構成，所有應用程序都是基于Java的應用程序框架之上，Android架構如圖1所示。各部分簡要說明如下：

①Linux內(nèi)核。Android借助Linux內(nèi)核服務實現(xiàn)硬件設備驅(qū)動。作為硬件和軟件之間的抽象層，隱藏具體硬件細節(jié)并為上層提供統(tǒng)一服務。進一步提升了內(nèi)存管理和進程間通信等方面的安全性。

②系統(tǒng)運行庫。為系統(tǒng)的各個組件提供服務，包括系統(tǒng)類庫和Android運行時。系統(tǒng)類庫是C/C++庫的集合，通過應用程序框架提供給開發(fā)者；運行時包含核心庫和Dalvik虛擬機兩部分，核心庫提供Android的核心應用程序接口，Dalvik基于寄存器。

③應用程序框架。為應用程序提供的各種API接口，核心組件由圖中斜體顯示的5個構成，分別用于管理應用生命周期、訪問另一個程序數(shù)據(jù)、構建用戶界面、提供非代碼資源訪問和顯示提示信息等。

圖1 Android架構

④應用程序。用Java代碼編寫，由應用程序框架提供的供開發(fā)者使用，運行在虛擬機中。包括瀏覽器和即時通訊等，軟件開發(fā)時可將這些應用作為組件使用，軟件用戶通過應有程序使用軟件功能。

2 系統(tǒng)功能設計

現(xiàn)行的飼料生產(chǎn)標準分為綜合標準、方法標準、產(chǎn)品標準、原料標準、添加劑標準、其他相關標準和地方標準等類別，對飼料生產(chǎn)標準進行分類，有利于加強對標準的管理和使用。因此，對飼料生產(chǎn)標準的管理包括對標準分類的管理。

飼料生產(chǎn)標準查詢系統(tǒng)功能由標準查詢、標準維護和系統(tǒng)管理等三個主要模塊構成，功能結構如圖2所示。各模塊功能簡要描述如下：

①標準查詢。標準查詢是系統(tǒng)的核心功能，供Android客戶端使用。為了滿足不同用戶以及對信息需求程度的不同，系統(tǒng)提供三類查詢：標準快速查詢，對用戶輸入的單一查詢條件與標準名稱模糊匹配查詢；標準條件查詢，根據(jù)用戶輸入的多條件組合查詢；標準詳細查詢，對標準進行全文檢索查詢。

②標準維護。標準信息及其相關文件，只有上傳到服務器后，才能被查詢使用。本模塊用于對標準信息的維護以及標準文件的生成和上傳。

圖2 飼料生產(chǎn)標準查詢系統(tǒng)功能結構

③系統(tǒng)管理。為系統(tǒng)管理員提供的保證系統(tǒng)正常運行的功能模塊。為了保證系統(tǒng)安全性，需要對數(shù)據(jù)進行備份；只有對用戶授權后，用戶才能使用。

3 存儲結構設計

存儲結構是指存儲數(shù)據(jù)的邏輯結構，邏輯結構是以概念結構為基礎。本系統(tǒng)的概念結構包括“標準分類”和“標準”兩個實體，兩個實體間是“一對多”的聯(lián)系，即一個“標準分類”包含多個“標準”，一個“標準”只屬于一個“標準分類”。邏輯結構是把概念結構的實體及屬性轉(zhuǎn)換為具體DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型。本系統(tǒng)DBMS選用SQL Server 2005，邏輯結構設計結果由兩個數(shù)據(jù)表構成，如圖3所示。

在圖3所示的存儲結構中，為了保證實體完整性，每個數(shù)據(jù)表設置一個“主關鍵字”字段，定義為Numeric類型的自動增長；為了保證參照完整性，“標準分類”和“標準”兩個實體間“一對多”聯(lián)系通過外鍵“FK_Classification_Standard”實現(xiàn)，關聯(lián)字段是“標準分類代碼”?！皹藴省北碇行枰鎯ord和PDF兩類文件，Word文件是可編輯的飼料標準的原始文件，PDF文件是由Word文件生成供用戶查詢?yōu)g覽的文件。為了提高文件打開速度，文件存儲在磁盤上，“標準”表中僅存儲文件路徑。

4 查詢模塊設計

在圖2所示的飼料生產(chǎn)標準查詢系統(tǒng)功能結構中，“標準查詢”模塊包括四類具體查詢，“標準條件查詢”是應用最多的查詢，其他查詢設計原理與此查詢類似，本文以此查詢?yōu)槔齺碚f明設計過程。系統(tǒng)在邏輯上分為Android客戶端、應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器等三層，用戶通過Android客戶端的瀏覽器輸入查詢條件，應用服務器生成業(yè)務邏輯并提交給數(shù)據(jù)庫服務器，數(shù)據(jù)庫服務器根據(jù)業(yè)務邏輯查詢匹配結果，查詢結果經(jīng)過應用服務器處理后返回到Android客戶端瀏覽器顯示。時序圖表示的查詢過程如圖4所示。

圖3 系統(tǒng)存儲結構

圖4 查詢過程時序圖

查詢模塊設計主要涉及以下兩項關鍵技術：

①查詢界面設計。Android用戶界面使用布局（LinearLayout、TableLayout、RelativeLayout等）定義，布局可以使用XML資源和Java程序兩種方式，本系統(tǒng)使用XML資源，并使用布局優(yōu)化（Layoutopt）來提高加載速度。查詢界面由條件輸入和結果顯示兩個界面構成，條件輸入界面通過Java Script來檢測輸入條件的正確性；結果顯示界面使用ListView控件來列表顯示多條查詢結果，ListView控件通過XML布局文件的findViewByID方法獲得，通過Dao方法提供數(shù)據(jù)。

②查詢結果本地化。為了使數(shù)據(jù)庫中查詢的結果在Android端重復使用，數(shù)據(jù)需要保存在Android端。SQLite是嵌入式的輕型數(shù)據(jù)庫，是存儲在單一磁盤文件中的完整關系結構型數(shù)據(jù)庫，占用資源非常低。Android系統(tǒng)包含了完整的SQLite，可以直接使用。SQLiteOpenHelper是封裝了數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、打開和更新的抽象類，通過繼承這個類來完成數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、打開及各種操作。

5 PDF文件瀏覽設計

飼料生產(chǎn)標準存儲文件包括Word文件和PDF文件兩類，PDF文件用于用戶查詢時在Android屏幕的瀏覽器中顯示。Android原生系統(tǒng)中的Webview不支持直接打開PDF文檔，需要下載到本地Android端后再使用PDF閱讀器打開，下載到本地的PDF文件被閱讀后再無其他用處，缺陷是下載等待時間長且容易產(chǎn)生Android端垃圾，瀏覽器在線打開PDF文件閱讀可以避免這些缺陷。

Android的PDF在線閱讀目前廣泛使用的有兩種方法，一是使用Webview控件，通過pdf.js在服務器端和客戶端分別處理；二是，使用官方的simple PdfRendererBasic，打開PDF讀取器PdfRenderer，傳入指定頁碼，讀取內(nèi)容轉(zhuǎn)換成bitmap圖片設置到ImageView。這兩種方法的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，缺點是不能對PDF顯示進行多種控制。本系統(tǒng)使用開源類庫com.joanzapata.pdfview.PDFView，可以通過手勢滑動PDF文件，并對PDF文件進行放大縮小操作，閱讀PDF文件非常方便。具體實現(xiàn)包括以下兩步：

①在XML資源文件中定義布局，主要設置“android:layout_width”和“android:layout_height”兩個屬性 。 屬 性 值 在“match_parent”、“wrap_content”和“fill_parent”之間選擇其一?！癴ill_parent”強制性地使構件擴展，以填充布局單元內(nèi)盡可能多的空間；“wrap_content”強制性地使視圖擴展，以顯示全部內(nèi)容。Android2.2 中“match_parent”和“fill_parent”兩個參數(shù)意思一樣，match_parent更貼切。

②在Java文件中加載PDF文件并設置屬性。首先，指定文件名稱和文件路徑，需要判斷網(wǎng)絡連接，并檢查文件是否存在。然后，設置常用屬性：enableSwipe設置是否允許翻頁；swipeVertical(true)設置PDF文檔垂直翻頁，默認是左右滑動翻頁；pages設置PDF頁面過濾和排序；defaultPage設置起始顯示默認頁；showMinimap設置是否顯示縮放小地圖；on-PageChange設置頁面切換的頁碼顯示；enableDoubletap設置在放大狀態(tài)下，雙擊是否還原。最后，使用load()實現(xiàn)加載顯示。

6 結語

Android平臺受到大多數(shù)用戶的青睞，具有開放性、豐富的硬件選擇和不受開發(fā)商限制等特點。針對Android將iOS和Windows Phone遠遠拋在后面的現(xiàn)狀，本系統(tǒng)基于Android平臺開發(fā)，為生產(chǎn)企業(yè)和監(jiān)管部門提供快速的飼料工業(yè)生產(chǎn)標準查詢功能，具有廣闊的市場前景和應用價值。本文基于SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設計了存儲結構，開發(fā)人員可直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象；采用模塊化思想設計了功能結構，使用查詢過程時序圖設計了查詢過程，并使用開源類庫設計了PDF文件在線瀏覽功能，解決了軟件開發(fā)關鍵性技術問題。本設計具有架構合理、安全可靠和易于維護等優(yōu)點，是先進可靠的系統(tǒng)解決方案。開發(fā)人員以此為基礎構建系統(tǒng)，對提高系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量和效率具有重要意義。