摘 要： 设计并实现了基于Android平台的移动图书馆系统，研究了其系统架构、关键技术、功能模块、开发环境和系统运行界面。系统由客户端和服务器端两部分构成，采用分层设计的理念，有效地降低了各个模块之间的耦合性，明确各个模块的职责，进而增强了系统的可扩展性。
关键词： 移动互联网； 分层设计； Android平台； 移动图书馆
Design and development of mobile library based on Android platform
Qian Lidan， Cai Binsong
（Department of Information & Technology， Zhejiang Economic & Trade Polytechnic， Hangzhou， Zhejiang 310018， China）
Abstract： A mobile library based on android platform is designed， including system structure， functional module， development environment and operation interface. The system consists of two parts： client and server. The system adopts the concept of hierarchical design， effectively reducing the coupling between the modules， clearing the duties of each module， so as to enhance the scalability of the system. The key technology is introduced， which is used in the system development.
Key words： mobile internet； hierarchical design； Android platform； mobile library
0 引言
手机图书馆是无线通信网络和数字图书馆系统的结合，它利用高普及率的手机新媒体，延伸、拓展传统的图书馆服务，并且可以随时随地进行信息传输与服务。手机图书馆的出现，对于提高图书馆的服务效率，为读者实时提供个性化的信息服务起到积极的推动作用。本文在介绍Android技术的基础上，针对学校图书馆用户，在借鉴国内外相关软件产品的基础上，设计并开发基于Android平台的移动图书馆。
1 关键技术
1.1 Android技术
本项目设计开发的系统是基于Android系统平台，编码采用Java语言。Android[2]是由谷歌（Google）和开放手机联盟（Open Handset Alliance）所支持的一个手机软件开发平台。目前，联盟成员数量已经达到了34 家，其中包括手机制造商、手机芯片厂商和移动运营商等几类。完全开源的特性不仅赢得了广大开发人员的青睐，也为Android系统赢得了全球智能手机市场的主导地位。Android支持多种无线网络连接方式， 如GPRS、WiFi、蓝牙等。通过这些方式，Android手机可以方便地通过无线网络通信，访问Internet和各种网络上的服务器。同时，Android框架提供了对HTTP等通讯协议的支持。标准协议的使用，使得客户端与服务器之间的通讯变得简洁又高效。
在设计本系统时充分考虑到用户如果身处的地方没有wifi信号或者用户没有手机上网流量就无法正常操作，所以本系统还采用短信猫[3]，以短信服务方式为用户提供个性化服务。用户只需编辑特定的短信编码就可以使用系统中的主要功能。所谓短信猫，是一种用来收发短信的设备，它和我们用的手机一样，需要手机SIM卡的支持，在需要收发短信的时候，在短信猫里面插入一张我们平时用的手机卡，插上电源，通过（USB或者串口、网口）数据线和电脑相连，在电脑的应用管理软件中就可以实现短信收发功能。
为了通过短信形式实现图书借阅功能以及向特定手机发送手机验证码等操作，系统需要对短信猫进行二次开发，以实现用户数据的分析、处理以及响应。短信猫二次开发使用的编程语言是C#，通过编码实现指定的功能，程序在服务器端运行。例如，当用户需要借阅某本图书时，可以编辑固定格式的短信（用户名+图书书号），发送至短信猫的手机号，当短信猫接收到短信后，短信猫服务器程序对收到的短信进行分析，确定相应的操作，将数据写入到数据库中。
1.3 MySQL技术
移动图书馆数据库服务器采用的是MySQL。MySQL[4]是一个开放源码的小型关联式数据库管理系统，开发者为瑞典MySQL AB公司。MySQL的特性包含：使用C和C++编写，并使用了多种编译器进行测试，保证源代码的可移植性；支持AIX、BSDi、FreeBSD、HP-UX、Linux、Mac OS、Novell Netware等多种操作系统；为多种编程语言提供了API，这些编程语言包括C、C++、C#、Delphi、Eiffel、Java等；优化的SQL查询算法，有效地提高查询速度。目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点而被广泛运用。 移动图书馆的数据交换途径就是通过基于Android客户端将读者提供的信息传递给MySQL数据库服务器，数据库服务器及时地将所检索到的信息提供给读者。当读者的相关信息发生变更时，数据库将会同步更新相关数据以保持服务器中数据的实时可用性。
2 校园无线信息平台的设计与实现
2.1 系统架构
本系统总体结构主要由两部分构成：客户端和服务器端，客户端建立在Android手机操作系统及其硬件之上的，服务器建立在J2EE应用服务器、Web服务器和数据库服务器之上。系统采用分层设计的理念，将系统抽象出表现层、逻辑层、持久化层，通信层，可以有效地降低各个模块之间的耦合性，明确各个模块的职责，从而增强了系统的扩展性。
移动图书馆系统主要由三个部分组成：Android手机客户端、后台服务器端和数据库端。其中，与图书借阅相关的信息如：读者、图书、借阅情况等数据均保存在数据库服务器端。Android客户端为了存取后台数据，需要借助Web应用服务器提供的数据接口，利用数据接口实现数据的同步更新。此外，系统还使用到了短信猫技术，利用短信猫技术，无需登录系统，只需发送固定格式的短信到短信猫服务器，就能实现书籍的借阅，利用短信猫技术可以减少上网流量，同时，也使系统的使用范围更广，即使是安装其他操作系统的手机如苹果手机（使用的是IOS操作系统）也能实现图书的借阅。此外，在“找回密码”模块中，验证码的发送也是通过短信猫技术实现的。图1显示了移动图书馆的系统架构图。
2.2 功能模块
根据经验和日常的观察发现，目前在校师生是移动图书馆的主要潜在用户群。这部分读者不仅经常通过手机上网，而且其中还有不少人经常去图书馆阅读。系统主要面向在校师生，只要是学校图书馆的用户，通过下载基于Android平台的移动图书馆手机客户端，经过简单的安装，在完成用户登录验证后，就可以访问移动图书馆提供的所有功能。移动图书馆功能结构图如图2所示。
如图2所示，移动图书馆包含四个主要的功能模块，每个功能模块又提供了一些子模块。
⑴ 用户管理模块
该模块提供用户登录、找回密码、个人资料管理、办理挂失四项功能。身份验证主要提供图书馆的会员身份验证，在必要时亦可以代替图书证使用，只有通过身份验证的读者才能使用移动图书馆各项功能。当用户忘记密码时，可以通过“找回密码”更新密码。个人资料管理提供了用户的个人信息，包括用户名、姓名、学号、班级、联系方式等，这些信息一般由后台管理员在一开始就导入到系统，只允许用户修改某些需要变动的信息，如联系方式，对于固定的信息则无法修改，只能查看。若用户丢失了读者证，可以通过移动图书馆办理网上挂失。
⑵ 我的图书馆模块
该模块为用户提供图书借阅情况查询，包括：已借图书、借书是否超期和自助续借，用户还可以查询到违约金。“我的图书馆”模块是图书馆个性化服务的一个重要组成部分，方便用户了解书籍的借阅和归还情况，有利于提醒用户按期归还图书。
⑶ 图书操作模块
在该模块中提供了图书查询、图书借阅、图书预约、发表书评、图书分类显示、图书排行榜、新书推荐等功能。在移动图书馆主页，系统提供了查询接口，用户只需输入想要搜索的图书名，点击搜索按钮，系统将返回所有匹配的书目，选择任意一个书目，将进入到图书详情界面，在这个界面可以实现诸如借阅、预约、发表评论等一系列与图书相关的操作。对于想了解最近流行的书籍或最新上架书籍的用户，可以通过“图书排行榜”和“新书推荐”模块实现，另外，还提供了图书分类显示功能。
⑷ 公共栏目模块
该栏目提供公共信息，如图书馆公告、图书馆概况、图书馆规章制度、馆藏分布、查询指南、意见建议。在图书馆公告一栏中，可以查询到最新的消息，如讲座、活动、新闻等；图书馆概况用于提供图书馆的基本信息；图书馆规章制度包括图书馆开放时间、借书证办理等信息；馆藏分布提供书目的分布情况；查询指南为用户查找图书提供帮助；为了更好地服务用户，及时收集用户的建议与意见，系统还提供发表意见建议功能。
2.3 系统开发环境
移动图书馆使用Eclipse作为系统的开发环境。Eclipse[5]是著名的跨平台的自由集成开发环境（IDE）。Eclipse是一个开放源码项目，任何人都可以免费得到，并可以在此基础上开发各自的插件，就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。Eclipse的设计思想是：一切皆插件。Eclipse核心很小，其他所有功能都以插件的形式附加于Eclipse核心之上。Eclipse基本内核包括：图形API （SWT/Jface），Java开发环境插件（JDT ），插件开发环境（PDE）等。为了让Eclipse支持Android开发，需要下载并安装ADT插件[6]，这是一个Eclipse插件，其作用是关联Android SDK，使Eclipse能够新建Android工程。
2.4 系统实现
本项目创造性地将传统图书馆的资源信息通过与Android系统的手机相结合，设计一个使用方便、维护方便、通用性强的移动图书馆，可以大大方便用户获取图书馆中各类图书资源。用户只需登录手机客户端软件，利用客户端软件连接服务端，即可实现图书的借阅、续借、查询等操作。本系统可以应用于各类中小型图书馆，通过移动图书馆，可以更加充分地利用传统图书馆的馆藏资源，同时方便读者借阅图书，并能够为读者提供个性化服务。当读者打开移动图书馆时，可以查询到最新书籍、已借书籍、违约金缴纳等通知。
系统部分操作界面如图3、图4和图5所示。
3 结束语
移动图书馆可以有效地利用手机平台延伸图书馆服务，这也成为图书馆扩大外延服务的一次新的尝试。通过此平台，用户只需拥有一部移动终端就能随时随地访问到最新的图书资讯，实现图书借阅以及书目查询等。随着4G时代的全面开启，无论移动通信网络还是移动终端都将得到全面提升，移动图书馆的应用也将变得更为广泛。下一步将在系统运行性能、用户交互设计方面作进一步的完善。
参考文献：
[1] 师晓青，谢军红.基于3G的智能手机移动图书馆创新研究[J].图书馆
研究，2009.5：52
[2] 杨丰盛.Android应用开发揭秘[M].机械工业出版社，2010.
[3] 百度百科.短信猫[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/425158.
htm？fr=aladdin，2014.10.
[4] 唐汉明，翟振兴.深入浅出MySQL[M].人民邮电出版社，2014.
[5] 赵真.Eclipse开发技术详解[M].化学工业出版社，2010.
[6] 姚尚朗，靳岩.Android开发入门与实战[M].人民邮电出版社，2013.
