基于Android平臺Google地圖的開發

王雨澤

（南京市第一中學，江蘇 南京 210001）

Android是時下一個熱門名詞，它是Google公司發布的基于Linux的開源手機平臺，該平臺由操作系統、中間件和應用軟件組成，是第一個可以完全定制、免費、開發的移動設備操作平臺。Android平臺有豐富的應用程序，也大幅度降低了應用程序的開發費用。而且，Android底層使用開源的Linux操作系統，同時開放了應用程序開發工具，使所有程序開發人員都在統一、開放的開發平臺上進行開發，保證了Android應用程序的可移植性。

1 Android的系統架構

Android操作系統的系統架構像是在蛋糕店購買的一個多層蛋糕，在移動設備的硬件和用戶之間是Android軟件堆棧。Android軟件堆棧可以分為以下四個層次。

1.1 應用程序層

用戶在Android操作系統上執行的是應用程序，這也是用戶直接接觸的Android操作系統。基本上，Android默認內置一些核心應用程序，包含瀏覽器、日歷、通信錄和打電話等，所有Android應用程序都是使用Java語言開發的。

1.2 應用程序框架層

位于應用程序層之下的是應用程序框架層，這一層提供高級的建構組件，即用于創建Android應用程序的一組類集合，換句話說，應用程序框架代表Android操作系統實現的眾多Java類，我們只需調用適當對象的方法，或繼承指定類來擴展其功能，就可以快速創建Android應用程序。

1.3 Android運行時庫和其他庫層

Android運行時庫由Dalvik虛擬機和核心Java函數庫(提供了JAVA語言核心庫內的大部分功能)組成，Dalvik虛擬機是Google針對移動設備所實現的Java虛擬機，Android應用程序是使用Java語言編寫和編譯，在Dalvik VM上執行，換句話說，Java程序代碼在編譯成Java類文件后，還需轉換成Dalvik的Dex個是，才能在Dalvik虛擬機上執行。同時，Android提供了豐富的函數庫，負責支持應用程序框架各組件的執行，這是一些使用C/C++語言編寫的函數庫，包括瀏覽器引擎的WebKit、3D繪圖的OpenGL、數據庫的SQLite和支持多種媒體播放的函數庫。

1.4 Linux內核層

Linux內核負責提供系統的核心服務，包括線程、低級的內存管理、網絡、進程管理、電源管理和硬件的驅動程序。

2 Google Map

提起Google，人們最先想到的一定是它的搜索引擎，不過繼搜索引擎之后，Google地圖的影響力越來越大。在Android系統剛剛起步的時候，Google就看到了基于定位服務的應用潛力，并將Google地圖的成功經驗帶入了Android系統當中。很多基于定位功能的應用程序最終都需要顯示地圖，Google地圖已經可以非常成熟地顯示交互式地圖，其商業模式還允許第三方網站將Google地圖嵌入到自己的頁面中。Google地圖的大部分功能都可以在Android平臺上實現，Android平臺下的開發者可以將Google地圖嵌入到自己的應用程序中。

Google地圖是 Google 公司提供的電子地圖服務，包括局部詳細的衛星照片。能提供三種視圖：一是矢量地圖（傳統地圖），可提供政區和交通以及商業信息；二是不同分辨率的衛星照片（俯視圖，跟 Google Earth 上的衛星照片基本一樣）；三是地形視圖，可以用以顯示地形和等高線。

3 基于Android平臺的Google Map 應用實例

本實例是以eclipse與android SDK為開發工具，開發一款在Android平臺上運行的Google地圖應用，具有注冊用戶，登陸的功能，能在屏幕上顯示出地圖，并能夠選擇普通模式和衛星模式，能夠具有定位功能，在地圖上完成標注點并繪制標注點之間的軌跡的功能。主要思路就是將Google API包加入至項目中，然后在顯示地圖的布局文件中添加顯示Google map的組件。并在顯示地圖Activity中添加圖層，實現標注點和繪制軌跡的功能。定位則是通過調用底層GPS服務，來獲得當前的位置信息。登陸與注冊功能則是和J2EE項目中的同類功能基本相同。

3.1 開發環境的搭建

Android應用程序由Java語言編寫，因此我們選用開源的eclipse作為IDE，并安裝android SDK和AVD即可，在這里就不多贅述了，可查閱相關教程完成。

3.2 登陸與注冊

本實例只存儲一個用戶名與密碼即可，因此我們選用SharedPreference這種數據結構來存儲用戶名和密碼。Android平臺的應用開發，將功能實現與布局分開，即我們在java文件中實現功能，在xml文件中實現程序圖形界面的布局。我們在java代碼中如果需要用到布局文件中的某個按鈕（Button）或者是編輯框（EditText）等組件時，是通過這個組件在整個項目中的ID去訪問，在java程序初始化的時候，用 findViewById這么一個方法去訪問某個組件。按鈕控件我們需要添加單擊事件以及單擊響應時間。實現的部分代碼如下：

3.3 地圖的顯示

要顯示Google Map，我們需要在Google網站上申請一個Google API key， 并通過這個唯一的Google API key來“激活”我們所開發的應用程序。在Google上可以搜索到詳細教程步驟，在此也不贅述了。在獲取到密鑰后，我們在主布局中添加相應的xml代碼，就可以在屏幕上顯示Google地圖了。

實現定位功能的主要核心代碼如下：

3.4 標注點以及標注點間繪制軌跡

在Google Map中我們可以定義一個圖層類（Overlay），并在這個圖層上繪制標注點以及標注點之間的軌跡。Canvas是Android.Graphics包中的一個類，顧名思義，就是畫布的意思，我們可以在canvas上繪制各種我們想要的圖像。除了在畫布上繪制之外，還需要設置一些關于畫布的屬性，比如，畫布的顏色、尺寸等。

繪制軌跡的時候通過Google map的一項服務功能，即向服務器發送兩個點之間的經緯度，然后從服務器返回路線，再在地圖上沿著街道繪制出可行的線路，即完成了導航的功能。從請求這個服務的URL中能夠看出，當mode=driving時，返回的線路是駕駛路線，這個時候考慮到車道的單雙向問題，可以為駕駛員提供單雙行道的路線信息，不會違法交通規則；而當mode=walking時，返回的路線是步行路線，這個時候考慮的則是街道是否允許步行什么地方有人行橫道等等。

這個功能的難點是在解析從服務器返回的xml文檔上，解析的主要代碼如下：

3.5 運行結果

經過調試和修改后，實例部分運行的結果如下：

圖 地圖定位和繪制軌跡

4 結語

Android手機應用程序開發著眼于它的整個體系構架，是一項復雜的工程。本文分析了Android體系的層次架構，并通過一個應用實例開發驗證了其平臺的可用性。下一步的工作是在此基礎上，結合用戶個性化的需求進行拓展開發，以提供更加個性化的服務。

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