| 标题 | PC平台应用系统向Android平台迁移探究 |
| 范文 | 王正飞 摘要：针对传统PC平台软件系统操作不便问题，研究了基于Android和服务器的移动应用开发。提出了一种应用程序框架，利用该框架将系统从PC平台迁移到Android设备上实现。研究成果可为PC端向Android端应用迁移的实现提供理论支持。 关键词：Android；应用程序框架；应用迁移；医疗保险；医疗欺诈 DOIDOI：10.11907/rjdk.151328 中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2015）008011104 0 引言 近年来手机、平板电脑等移动设备应用越来越广泛，如能将PC上的软件迁移到移动设备上，利用它的便携性，便可真正做到在任何时刻任何地点完成工作。以医疗欺诈检测为例：医疗上事务繁多，需要检测的时间地点各不相同，传统的医疗欺诈检测或是人工，或是基于PC平台，使用起来极为不便。基于移动端进行检测系统的开发能很好地解决这一问题。目前，移动端系统使用最为广泛的是Android。作为第一个真正意义上的开源手机平台，Android有着其它智能系统无可比拟的优势：完全免费的智能平台，在GNU协议的基础上，任何公司和个人都可以对其功能进行修改、删减或添加。同时，作为一个专为互联网时代设计的平台，Android支持常见的互联网协议。因此，使用Android实现该系统是最合适的。 通常Android系统的应用程序都是以面向大众娱乐的桌面小程序为主，而面向工业、社会的应用不多，这就决定了Android程序的设计框架通常都很简单。如何使Android适应传统大型程序，将传统PC应用迁移到Android平台，是本文研究的重点。 1 相关技术 为了研究PC平台的传统应用向Android平台迁移，先了解一下Android系统，并研究SOA、Web Services、MVC等技术，以便设计合理的框架。 1.1 Android Android是由开放手机联盟（Open Handset Alliance）发布的智能手机平台，是真正意义上的开放性移动设备综合平台[1]，由Google于2007年11月宣布的基于Linux平台开源手机操作系统名称，号称首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件[2]。Android以其强悍的手机上网功能、整合Google网络服务优势得到了广泛应用[3]。Android平台主要包括Applications（应用程序）、Application Framework（应用程序框架）、Libraries（库）、Android Runtime（Android运行时）和Linux Kernel（Linux内核）几部分[4]，其平台架构如图1所示。 图1 Android平台架构 1.2 SOA SOA（Service-Oriented Architecture）[5]，即面向服务的体系结构。W3C将SOA定义为：“一种应用程序体系结构，在这种体系结构中，所有功能都定义为独立的服务，这些服务带有定义明确的可调用接口，可以以定义好的顺序调用这些服务来形成业务流程。”SOA体系结构中，所有功能都定义成了独立的服务，服务之间通过交互和协调作业来完成业务的整体逻辑。所有服务又通过服务总线（services bus）或流程管理器连接，如图2所示。 图2 面向服务的体系结构 1.3 Web Services Web服务[6]是实现SOA的最好方式。Web服务对HTTP、SMTP和XML等一些已经存在的技术进行了包装，是基于现有技术的一种整合技术。W3C把Web服务定义为“一个软件系统，用于支持网络间不同机器的互动操作”。完整的Web服务包括3种逻辑构件，分别是服务提供者、服务代理和服务请求。服务提供者、服务请求者是必需的，服务代理可选，它们之间的交互和操作构成了Web服务的体系结构，如图3所示。服务提供者提供服务，并进行注册以使服务可用；服务代理充当提供者和请求者之间的媒介，是服务的注册场所；服务请求者通过向服务代理请求服务，调用所需服务。 图3 Web服务体系结构 Web服务体系结构优势主要体现在5个方面：高度的通用性和易用性、完全的平台、语言独立性、高度的集成性、容易部署和发布[5]。Web服务以XML为基石，有3个重要支撑技术，分别为简单对象访问协议（SOAP）、Web服务描述语言（WSDL）以及统一描述、发现和集成协议（UDDI）。SOAP是一种标准化的通信规范，主要用于描述服务传输的数据，能够让不同应用程序之间通过HTTP通信协定，以XML格式互相交换彼此数据，使其与程序语言、平台和硬件无关。它描述了如何调用一段远程代码的方法，以及调用它需要传递的参数。客户端程序通过网络将XML文档发送给服务器端，服务器端接收到XML文档后解析，然后发回一个描述结果的XML文档给客户端。WSDL是用来描述Web服务、定义Web Services位置、功能及说明如何通信等的描述语言。它是一种XML格式，用于将网络服务描述为一组端点，这些端点对面向文档或面向过程的消息进行操作，是可扩展的。UDDI是Web服务架构下的服务描述、发现和集成机制，基于现有标准，如XML和SOAP，是一套基于Web的、分布式的、为Web服务提供的实现标准和规范。 1.4 MVC MVC，即Model-View-Controller，是将一个应用的输入、处理、输出流程按照Model、View、Controller的方式进行分离，分成3个层——模型层、视图层、控制层[7]。MVC模型在满足对界面要求的同时，将软件的计算模型独立于界面。MVC将整个交互系统分解为模型、视图和控制3种构件。模型、视图与控制器分离，使得模型具有多个显示视图。通过其中任何一个视图控制器，改变模型的数据，都会导致所有依赖于这些数据的视图起变化。因此，无论何时发生何种数据变化，控制器都会将变化通知所有的视图，显示更新[5]。图4描述了MVC解决方案。 图4 MVC解决方案 2 框架设计 2.1 整合框架 这里提出一种统一的整合软件设计框架，以方便在Android平台上迁移传统软件。该框架融合了面向服务架构（SOA）思想，以MVC和Web Services技术为基础，通过远程过程调用实现软件架构。 在该整合框架中，在Android平台上主要进行View和Controller两个模块的设计；在服务器端将传统软件进行改造，封装成Web服务，并对外暴露调用接口，在Android平台与服务器调用接口之间进行交互，从而实现Model模块。具体来说，就是将软件的显示界面和主要的控制程序放在Android平台，由Android项目中的res文件夹下的layout中的若干XML文件来设计界面布局，控制UI界面；由src文件夹下的Activity类和其它若干控制类来实现程序的主要控制模块，完成人机交互任务；将软件的后台数据库、业务逻辑等细节放到服务器端，由Android平台来远程调用Web服务接口，完成与软件的后台数据库交互、进行业务逻辑判断等操作。这样既将原有的传统软件迁移到Android平台，又解决了Android平台内存小、不足以独立运行大型系统的弊端。整合框架如图5所示。 2.2 系统分层模型 结合SOA思想，系统设计分为5层，即表现层、业务流程层、服务层、构件层、资源层，层与层之间通过接口调用实现交互。前两层在Android移动端实现，后三层在服务器端实现。表现层相当于View模块，主要设计用户界面；业务流程层相当于Controller模块，主要是设计用户界面和服务器的交互流程；资源层主要是一些遗留系统、遗留数据，相当于系统数据库；构件层主要是一些单一操作，包括数据访问、数据处理等基本操作；而服务层则是对各个构件的组合，使之形成具有某种功能的服务，并对外暴露Web Services接口，供外部远程调用，见图6。 图5 整合框架 图6 系统分层模型 3 系统设计 应用前述的软件设计框架和系统分层设计模型，我们可以方便地将原有PC平台系统迁移到Android平台上实现，仍以医疗保险中的医疗欺诈检测系统为例，简单说明一下设计思路。按照整合框架，系统的视图和控制器模块在Android设备上实现，模型模块在服务器端实现。将系统划分为5层，Android设备上实现了表现层和业务流程层，主要完成医疗欺诈检测系统与使用者之间的人机交互、控制系统的业务逻辑；服务器端实现了系统的服务层、构件层、资源层，由资源层提供系统的底层数据与模块，如患者的个人信息、医疗数据和第三方供调用的模块等，构件层将对底层数据和模块的操作封装为一个个构件，如读写数据库数据、调用模块接口等，而服务层则组合这些构件，形成独立的具有某种功能的服务，并对外提供服务接口，供Android设备远程调用，系统框架如图7所示。 图7 医疗欺诈检测系统框架 3.1 Android平台设计 （1）表现层。系统的主界面设计如图8所示，它相当于系统分层模型中的表现层，负责实现与用户的交互操作。交互主要通过两个Button按钮和按钮之前的两个EditText输入框实现。 图8 系统主界面 （2）业务流程层。业务逻辑控制模块负责系统主要功能的执行流程实现。在控制模块中，分别对“验证”和“提交”两个按钮设置了点击事件监听器。当点击“验证”按钮时，控制模块会将使用者输入的编号发送至服务器，同时接受服务器传回的验证结果，并显示在下一行对应的位置；当点击“提交”按钮时，控制模块会将使用者输入的编号及医疗数据明细发送给服务器，由服务器来判定医疗数据中是否可能存在医疗欺诈行为，并接收服务器返回的检测结果，显示在下一行对应的位置，供使用者参考。 3.2 服务器端设计 （1）服务层。医疗欺诈检测程序对原PC端的遗留系统进行了改造，检测程序位于服务器端。对于检测程序的具体细节这里不作阐述，但对其提供的Web Services接口作一简单说明。服务器对外主要提供了两个Web Services接口，这些接口相当于系统分层模型中的服务层，对外提供服务，分别如下： 函数原型：String CheckByID（String id） 功能描述：接收客户端发送过来的医疗保险编号，通过编号向数据库查询该编号所对应的患者个人信息，并将得到的个人信息回传给客户端，用来验证是否是患者本人就医，防止他人冒名使用。 参数描述：该接口只有一个参数，id，String类型，表示患者的医疗保险编号。 返回值：患者的个人信息，String类型。 函数原型：String Detect（String id，String items）。 功能描述：接收客户端发送过来的医疗保险编号、详细医疗数据清单，分析这些医疗数据是否存在医疗欺诈行为，并将分析结果回传给客户端，供使用者参考。 参数描述： 参数1：id，String类型，表示患者的医疗保险编号； 参数2：items，String类型，表示详细医疗数据清单。 返回值：系统判断结果，String类型，表示是否存在医疗欺诈行为。 （2）构件层。Web Services接口内部所调用到的一些单一操作，包括数据访问、数据处理、调用模块接口等基本操作，可以将它们封装成一个个构件，它们构成了系统构件层。多个构件可以组成独立的服务，供外部调用。 （3）资源层。系统资源层由原PC平台遗留模块、遗留数据等组成。资源层主要包括患者个人信息、医疗数据和第三方供调用的模块等，只能由构件层的构件访问，对外部不可见，以确保医疗保险核心数据的安全。 4 结语 针对基于Android和服务器的移动应用开发，本文提出了一种应用程序框架，以及在此框架下进行的分层设计方法，利用该框架将PC平台医疗欺诈检测系统迁移到Android上实现，方便了医疗欺诈检测过程，实现了PC端向Android端应用迁移。 参考文献： [1] 姚昱旻，刘卫国.Android的架构与应用开发研究[J].计算机系统应用，2008 （11）：110112. [2] 农丽萍，王力虎，黄一平.Android在嵌入式车载导航系统的应用研究[J].计算机工程与设计，2010，31（11）：24732476. [3] 王世江，盖索林.Google Android开发入门指南 [M].第2版.北京：人民邮电出版社，2009. [4] 明日科技.Android从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2012. [5] 张友生.软件体系结构 [M].第2版.北京：清华大学出版社，2006. [6] 顾宁，刘家茂，柴晓路.Web Services原理与研发实践[M].北京：机械工业出版社，2006. [7] 任中方，张华，闫明松，等.MVC模式研究综述[J].计算机应用研究，2004，21（10）：14，8. （责任编辑：杜能钢） |
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