基于OSGi的Android应用模块动态加载框架设计与实现

摘要

伴随着移动互联网科技水平向4G的飞跃，移动终端的使用日趋常态化，移动智能设备的普及率越来越高，得到了大量使用者的追捧。与此同时，各手机操作系统下应用商店里正充斥着琳琅满目的移动应用产品，用户对移动应用软件的期望值在逐步攀升，人们对移动应用软件的功能和价值需求也日趋多样。从开发方式上来看，传统的一体化套装软件的开发模式无法应对多变以及多样化的用户需求，而采用模块化的开发方法往往可以把用户需求细分成一个个单元，这给应用开发带来了极大的便利，实现起来更加灵活有效。
　　当下有很多知名的、以功能模块搭配框架形式开发的PC端应用，比如Eclipse、Photoshop等，由此可见，采用划分模块单元的开发形式在PC端被广泛使用。在移动平台（比如Android）的模块化开发领域里，有开发人员大胆创新提出了各种设计框架，但是并没有真正实现宿主应用和模块的完全独立，而且模块应用并不能独立完成更新，必须借助整体应用的更新来完成，这些都没有真正实现模块化的移动终端应用开发。
　　在这样的背景下，本文提出了Android平台上的基于OSGi的应用模块动态加载方法，在一款Android移动校园软件上把其应用体系划分成一个宿主应用和多个子应用模块。通过宿主应用可以载入、删除已封装的模块实现交互，而且功能模块各自独立并无依赖。经过总结归纳，本文的创新点有如下:
　　1)研究选定了一种基于OSGi技术的Android平台的可实现模块化开发的机制。
　　2)选定并依据OSGi平台的Knopflerfish开源框架，设计了Android应用模块动态加载框架。
　　3)对一体化开发的移动校园软件进行了体系架构划分，完成模块抽取和封装并搭载发计的框架，最后对模块化开发的效果进行了测试。
　　通过对搭载了Android应用模块动态加载框架并封装功能模块的移动校园应用的实现效果检验，可以得出本文设计的框架可以实现Android应用软件宿主应用对功能模块的自定义加载、删除和更新，并且宿主应用和功能模块完全独立分开。通过对比原一体化套装软件最终实现效果，采用本文设计的应用加载框架节约了内存资源，减小了整体应用开发的耦合度，方便实现应用的更新，为高效地开发出个性化的应用程序开拓了更广阔的空间。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 来源和背景

1．1．1 移动终端的普及

1．1．2 移动应用的急剧增加

1．1．3 校园移动数字化的兴起

1．1．4 软件模块化开发优势显著

1．2 模块化开发研究现状

1．3 研究内容与思路

1．4 论文组织结构

2 模块动态加载技术研究

2．1 Windows动态链接库

2．1．1 DLL内部工作原理分析

2．1．2 DLL的实现方法

2．1．3 DLL与Android结合的可行性

2．2 嵌入式Linux动态加载方法

2．2．1 嵌入式Linux的特点

2．2．2 嵌入式Linux动态加载原理

2．2．3 嵌入式Linux与Android结合的可行性

2．3 基于Java的动态加载方式

2．3．1 Java动态类加载机制原理

2．3．2 Java模块动态加载技术

2．3．3 Java模块加载技术与Android结合的可行性

2．4 本章小结

3 OSGi技术研究

3．1 OSGi的特性

3．2 OSGi标准研究

3．2．1 Bundle简介

3．2．2 OSGi框架结构

3．3 知名OSGi框架的分析介绍

3．3．1 Apache Felix

3．3．2 Equinox

3．3．3 Knopflerfish

3．3．4 OSGi服务平台比较

3．4 本章小结

4 应用模块动态加载框架的设计

4．1 框架在Android体系架构中的位置

4．2 Android Service

4．3 对比OSGi与Android

4．3．1 执行粒度的对比

4．3．2 执行文件的对比

4．4 Framework总体设计

4．5 ModuleLayer设计

4．6 LifeCycleLayer设计

4．6．1 模块的状态

4．6．2 模块的控制

4．6．3 核心接口

4．7 ServiceLayer设计

4．7．1 注册服务

4．7．2 使用服务

4．7．3 绑定服务

4．8 本章小结

5 应用模块动态加载框架的实现与验证

5．1 应用介绍

5．2 移动校园应用模块划分及抽取

5．2．1 整体结构划分

5．2．2 功能模块抽取

5．3 移动校园应用功能介绍

5．3．1 宿主应用功能介绍

5．3．2 模块功能介绍

5．4 框架实现

5．4．1 ModuleLayer实现

5．4．2 LifeCycleLayer实现

5．4．3 ServiceLayer实现

5．5 应用配置

5．5．1 Host APP配置

5．5．2 Module配置

5．6 用户体验测试

5．7 应用性能测试

5．8 本章小结

6 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 不足与展望

参考文献

致谢

个人简历