基于Android 平台的数字化图书馆建设
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）11-0058-02
Abstract： With the development of 4G network and smart mobile phone， Digital Library construction has become an important part of informationization in Colleges. This paper describes the design and implementation of Digital Library of Tianjin Vocational Institute， taking the Android system as the foundation platform and the book resource the research object. First of All， this paper analyzes the requirements and design ideas of the digital library. Second， it decrypted the key technology of Digital Library system development， raised a way to optimize the application system structure. Finally， it expounds the significance of the topic that it provides an important reference and basis for the study of the comprehensive construction of mobile library services.
Key words： Android； digital library； system structure； Android modules design
伴随着智能手机的不断普及，人们获取数字资源的方式越来越便捷。教育部提出教学资源的数字化建设，高校建设移动数字化图书馆迫在眉睫。Android手机操作系统因其开放、灵活和通用的特性，成为移动终端领域的新研究方向。系统以移动业务为设计中心，使用众多开源的组件，解决了移动终端封闭的劣势[1]。基于Android系统平台进行数字图书管理系统的设计和研究，既节约了开发成本，又推动了技术创新，带来师生读书阅读模式的变革。
1 系统需求分析
数字化图书馆系统移动终端用户分为普通用户和管理员用户，根据不同角色分配用户功能和权限。普通用户主要是教师和学生，通过手机应用获取图书信息和下载电子资源，包括用户管理模块、图书管理和电子书管理模块。管理员用户主要是图书馆工作人员，应用功能实现对系统用户的管理、图书信息的更新和电子书资源的上传和管理。
2 系统架构设计
数字化图书馆系统设计实现高校图书资源查询、预约和管理，电子书的下载和阅读等功能，提升图书管理水平和服务能力。系统设计基于Android平台，在传统B/S架构模式的基础上，扩展移动终端与服务器交互（C/S）的设计模式，使其共享数据、协作并行，如图1所示。本论文针对移动终端与服务器交互通信，进行分析和研究。
系统分为移动终端和服务器端，服务器端采用SSH框架，分为接入层、业务层和数据层。
1） 移动终端，设计可视化用户界面，调用触屏组件实现单击、双击、右键等功能。通过无线网络通信，发送用户请求，出于安全性考虑，对数据进行封装和加密。对服务器响应的数据，进行解密和数据分析，在移动终端展示。为降低内存资源的消耗，采用SQLite数据库，存储数据信息。
2） 服务器端接入层，负责与移动终端进行交互，接收和解析用户请求，依据Struts配置文件调用系统对应的Action处理模块。用户请求与系统响应模块对应，将处理结果和消息封装，发送给移动终端。
3） 服务器端业务层，是数据操作的平台，通过Spring容器向上层提供业务模型组件，处理数据请求。在业务层封装了大量通用的方法，如数据加密、格式转换，接口方法等，并提供事务处理、缓冲池等组件以提升系统性能和保证数据的完整性。
4） 服务器端数据层，采用Hibernate持久层操作数据库，实现对象/关系的映射。建立数据持久化类，定义增、删、查、改等数据库操作方法，实现对系统数据的封装，保证数据的安全性和可控性。
如此分层的架构设计灵活、易于扩展，提高了系统的性能和安全性。由于系统访问量大，因此系统设计优化了日志轮询和备份机制。
3 系统开发实现
系统实现包括移动终端和服务器端，本论文将针对移动终端的实现进行分析和研究。基于Eclipse IDE 平台，嵌入Android Development Tools（ADT）插件，构建Android应用开发环境。在调用ADT组件的基础上，本项目开发加密组件、解析组件等，进行封装并向Android系统开发者分享。 系统的客户端按功能划分为应用模块、控制模块和数据模块三大模块，如图2所示。
1）应用模块定义应用界面和用户触发的接口，包括设计用户信息管理、图书信息管理、图书预约续订、电子书资源管理等功能。以用户界面（UI）设计友好，用户事件响应快为实现标准。
2）控制模块是客户端与服务器端交互的重要通道。处理用户请求，并进行封装，发送给服务器。对电子资源进行解析和再造，形成样式风格多样、图文并茂、标签标注可视的电子书。定义数据传输形式和标准，保障数据传输的安全性与准确性。
3）数据模块，一方面设计移动终端与服务器数据流转的格式和标准，采用轻量级数据格式JSON，创建交互数据模型。另一方面定义系统数据类型和对象实体，实现对SQLITE数据库的读写和管理。
4.1应用模块
Android用户界面可以通过两种方法建立：定义XML文件或者编写java代码。通过定义XML文件来设计用户界面的效率高，便于代码理解和重用[4] 。应用程序最基本的功能单位是活动（Activity），用来与用户打交道，通过调用方法setContentView（ ）加载视图资源进行显示，通过Service与相应活动绑定[5]。
本系统采用XML文件设计界面，Activity类实现界面服务交互。用户界面以布局样式为基础，在布局框架中添加所需控件以及设置控件属性。
4.2控制模块
数字化图书馆系统客户端控制模块分为三个部分：解析模块、加密模块和通讯模块。
1） 解析模块，是电子资源阅读的基础模块。根据电子书资源的压缩和封装标准，在移动终端进行解析，对获得的不同元素进行数据对象的封装和再构造，将图片与文字有机结合，形成样式风格多样、图文并茂、标签标注可视的电子书资源。
2） 加密模块，保证了数据传输的安全性，基于MD5加密算法，对客户端敏感数据进行加密。同时将加密模块封装并共享，其他应用系统也可以调用本模块，实现组件的重用。
3） 通讯模块，是客户端获取电子资源的保障。系统采用HTTP作为通讯协议，建立移动终端与服务器的数据响应[6]。系统采用多线程运行机制，提升应用系统响应速率，创建了消息发送、消息接收和心跳线程。Android客户端与服务器数据交互，采用JSon字符串，以输入输出流的形式传递。客户端接收电子书压缩包，存储在文件系统中，进行解析和再造。
4.3数据模块
数据模块以系统工具类进行数据过滤封装和处理，为其他模块调用提供接口和服务。在Android系统中提供支持SQLite数据库API。系统采用SQLite数据库保存本地电子书信息和用户阅读信息，实现对数据的增、删、查、改操作和管理。
5 结束语
本课题采用移动终端/服务器的架构模式，设计并实现了基于Android平台的数字化图书管理系统，弥补了传统B/S架构设计的不足。系统与现有的图书管理系统集成，建设成本低、响应速度快、使用方便、支持功能扩展，提供更优越的用户体验，是校园信息化建设的新探索。
