基于Android 系统的手机界面管理与设计

田智

摘要：随着科技进步，手机的功能越来越强大。我们对于手机软件的评判标准也从单一的性能指标延伸到良好的人机交互。该文的研究内容是基于 Android 系统的用户手机界面管理与设计。通过该系统，用户可以十分方便地进行界面的开发和设计，设计好的界面，可以保存成 XML 格式的文件。同时，这种 XML 文件具有极好的可移植性，只要安装了该系统的计算机，均支持打开一个已完成的 XML 界面程序，读取解析其中包含的信息并在 PC 上显示。该文介绍了界面开发的基本技术方法，希望为之后再继续进行界面研究的人提供帮助，开发出功能更强的软件。

关键词：XML 解析技术；UI 设计；Android 技术

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）30-0068-03

从前人们对软件的评判基本局限于能完成什么样的任务，但是却忽视了界面开发和良好人机交互的重要性。在很长的一段时间内，界面描写工作一直没有被重视起来。做界面描写的人也仅仅称为"美工"。其实软件界面描写就像工业商品中的工业外型描写一样重要。一个和睦美丽的界面会给人带来舒畅的视觉享受，拉近人与手机之间的距离。在手机的硬件方面，各项性能也都得到了大幅提升。硬件方面的进步，对软件业提出了更高的要求。因此，对于手机界面的管理设计就是十分重要的了。

1 Android系统的界面分析

Android 系统在 Linux 开放性内核的操作系统的基础上开发的，Android 是由操作系统、组件、用户界面以及应用软件四部分组成。它的架构形式是软件堆层的，主要有三部分。底层的基础是 Linux内核，这是用 C 语言所开发的，功能比较基础简单；中间层是由函数库以及虚拟机所构成的，这是用 C++语言开发的。而在最上层的就是应用软件，包括了通话程序，短信程序等，不同的软件由不同的公司各自开发完成，编写程序的语言是 Java。

1.1 起始的界面

Android 系统的起始界面是所有功能的导航，通过主界面要完成大量的跳转工作。所以，用户与设备的视觉交也是从主界面开始的。作为能留给用户第一印象的主界面，应该设计带温暖和家的感觉。对于起始界面的设计方法，有三点要着重的提出：标题、色彩还有图标的整体布局格式。

1.2分界面的设计

一个好的分界面可以多种形式。使用者在这个基础上会逐渐记住和理解分界面。比如，顶端的工具条就是已经被大家所熟知的概念。分界面与起始界面在设计上大同小异，这里把应用的 LOGO 设置在了屏幕左上角的位置上。而屏幕的右上角用来放置最重要或最常用的操作图标，通常在这个位置上，一般只有当前屏幕所用到的操作，但是最常见的例外似乎就是搜索功能。

在最左边部分的就是应用图标了（这里包括后退键），点击它就可以回到起始界面。在中间部分的就要考虑这些应用怎样配色才能协调。在最右边的，就是当前可以进行什么样的操作。

1.3应用的列表界面

应用程序中可能会要对大量的数据进行处理，那么列表就是将这些数据规则地呈现出来的一种很好的方式。列表界面必须非常的清晰，才能为用户提供一个清楚的呈现。同时，列表的操作栏必须要允许用户可以进行单项或者是多项的操作。同时，这里还有更加细致的规范，比如，“复选框—文本项—相关操作”这样的布局方式可以实现更复杂的功能。

1.4 系统的载入列表

一个好的应用程序需要处理大量信息，比如 Twitter 和 Facebook。对于使用者而言，这就意味着超长的列表。现在，很多应用程序已经采用了比较好的处理方法，就是直到列表下滑到已缓冲的条目边界时，再继续加载下面的信息。

1.5 长按

如果用户要对单项的信息操作，常用的方式就是长按这一项。这看上去不是最简便的办法，但却可以节省屏幕的空间，同时，满足“情景菜单”这种理念。

2 用户界面理论

人机交互系统的中心环节，就是人机结合面。主要实现的功能是信息在机器内部的存在形式和人类直接接受的表现形式间的转换[1]。图形化的用户界面也叫做 WIMP，从名字就可以看出，它包含四种属性，即Window，就是窗口、Icon，也就是图标、Menu，也就是菜单、Pointing 也就是指针[2]。从这些属性我们也能推测出，它具有操作简单，界面整洁的特点。

2.1 窗口

窗口是设备中最重要的部分，是用来显示各种程序的地方，是与用户交互的地方。窗口里主要包括工具栏、菜单栏和进行各种操作，具有操作功能键的操作栏。

2.2 图标

它也是一个用于显示的区域，可以看做一种标志，用于表示某个具体的应用。

图标最好要直观，也就是从图表当中我们就能够看出这个应用是做什么的。图标一般是一种简化的标示符，如关闭、撤销、最大化等；另一种要和生活贴近，更加形象直观，比如一个信封就可以表示邮箱、眼睛代表图片处理器等。这种图标的设计要点就是要用直观的图形。

2.3 指针

指针是一种可视化的图形，是用户控制操作程序的一种输入。最常见的就是鼠标指针，通过点击鼠标或移动鼠标来实现操作，作用是操控设备上的某个位置，用户可以在这个位置进行编辑等功能。常见的指针有：十字形、等待沙漏、待机旋转等。

2.4 菜单

菜单，顾名思义，就是将功能都展示出来让用户根据需要选择，之后完成功能。在一个系统中，菜单应该包含了所有的功能命令。菜单也需要一个现实途径，通常就是通过窗口的方式。有时窗口也有其他的方式。菜单常见的类型有工具栏、弹出式等。

3 XML解析技术

XML 技术即可扩展标记语言，它的英文名为 extensible markup language，是用来对电子文件进行标记使其富有结构性的一种标记语言，同时也可以标记数据、定义数据的类型等，是允许使用者对自己所编写的标记语言来定义一种源语言[3]。

3.1 SAX解析技术

SAX 的解析器在解析文档时会触发事件，这种方式是基于事件型的解析方式。SAX 解析的好处之一是，它对内存的容量和速度的要求一般很低，因为它可以让用户决定什么样的目标是要处理的。特别是，当设计者只需处理文档中的一部分数据时，这样的有点就更能体现出来。当然也有一些缺陷，SAX 解析的编码比较复杂，而且不能够在同一时刻访问处在相同文档中不同位置的数据。

3.2 DOM解析技术

因为 DOM 是基于树解析的，因此先将 XML 文件生成树的形式，而且还可以对它遍历。采用 DOM 解析可以容易的编程，已经有现成的指令供开发者使用。开发者可以容易地对树进行编辑，可以添加和修改树中的内容。但如果采用 DOM 解析，就要对完整的 XML 文档都进行处理，所以要求采用的内存运行速度要比较高，特别是在处理大的 XML 文档时。因为它强大的遍历功能，DOM解析大多数用来改变需要频繁处理的 XML 文档。

4 系统的实现

4.1 可行性分析

基于 Android 技术的手机界面管理与设计系统可以为手机界面的开发者提供可视化与图形模块化的手段来开发用户界面。这可以使得在美术艺术方面的专业人士可以比较轻松地进入到手机用户界面开发的领域中来，不需要在计算机方面的专业知识。同时，界面的开发功能更加强大，开发周期较短，修复完善更容易，大大提高了效率。

4.2 系统实现

本系统总共分为两大部分，一是在电脑端进行设计的模块，二是界面在Android 手机上的显示模块。界面在电脑端开发的过程即美工人员利用简单的拖拽，将系统库中的组件组合起来形成界面。开发好之后，通过 Generate 功能将所开发的界面的信息生成为 XML代码，以备之后在 Android 手机上进行显示。同时，我们也可以将一个现成的 XML 文件打开，进行界面的继续开发[4]。界面在 Android 手机上的显示模块就是将上一步生成的 XML 文件发送到手机上，解析之后，即可将界面显示。我们在开发过程中也可以使用 Android 模拟器，这样可以提高效率。

4.3 用户界面在电脑端的开发流程

界面组件包括基础组件和高级组件，基础组件有按钮，文本框，标签，单选框和复选框，选项卡等[5]。高级的组件有时钟组件和日期组件等。我们将每种组件封装成图形化的模块，便于开发使用，但实质的内核是 XML 语句。而我们对组件的属性进行的调整，本质上就是改变了这个模块的 XML 语句中的某一部分。可以调整的组件属性有：边框大小，位置，模板样式等。这样我们在 PC 所设计出的图形化的界面，实际上也就是导入到手机中所看到的样子，不会改变，这样有利于我们发现问题，进行修改完善。

在具体的工作过程中，是按照如下步骤运行的：首先，要导入 Android 资源，接着将所导入的资源文件进行读取，将 XML 的文件解析、读取其中的组件信息。导入 Android 资源：Android 的界面资源文件有三种，它们分别是array.xml， colors.xml 和 strings.xml，他们都是 XML 格式的文件，存放在应用程序的 res/values/目录下。那么如果这些文件存在，就会解析这些文件，将解析得到的组件信息保存起来。 手机界面的显示过程：在上一步导入 Android 资源之后，我们得到了组件的信息，这些信息保存于缓存之中。所以，手机界面的显示过程如下：先选择一个XML 格式的文件，解析文件读取信息，在界面窗口创建组件，获取缓存中的组件信息，用已经保存在缓存中的信息为组件属性赋值，最后界面显示出来。具体如下图：

4.4 界面在Android手机上显示的流程

在之前的开发过程中，我们只是在设计系统中看到用户界面的图形化显示。但这并不是在真正的 Android 上显示出来的效果，界面到底做的好不好还需要放在真正的手机上才知道。首先将 XML 的文件和 colors.xml，array.xml，和 strings.xml这三种类型的资源文件进行解析，得到解析后的内容分别赋值给界面组件和适配器，这两部分将共同组成 Android 的手机界面，然后将该界面呈献给用户。通过这个流程，可以实现 XML 程序在 Android 手机上的界面显示。当然，为了方便，我们也可以安装 Android 模拟器，利用模拟器测试我们的程序。 具体如下图：

以上是将已经编辑好的 XML 文件显示到 Android 手机上的总体步骤。如果用户想查看在手机上的显示情况，可以采用以下方法：从电脑端发送 XML 文件，启动 Activity 进行接收，当确认已经接收成功之后，启动 Service，接着执行我们在之前提到过的步骤，开始解析 XML 文件，并将组件信息保存到缓存中，最后将信息赋值给对应的组件，完成整个界面的配置。

5 结论

综上所述，通过该系统，用户可以十分方便地进行界面的开发和设计，不需要在计算机方面的基础设计好的界面，可以保存成 XML 格式的文件。同时，这种 XML 文件具有极好的可移植性，只要安装了该系统的计算机，均支持打开一个已完成的 XML 界面程序读取解析其中包含的信息并在 PC 上显示。系统是模块化、图形化的显示方式，每个组件均已图形模块展示。这就极大方便了美工设计师的界面开发工作。 这种 XML 格式文件还可以发送到 Android 手机端，使用户最直接体验到开发的界面。

参考文献：

[1] 贾广宇.MVC设计模式下Web开发框架的研究与应用[D]. 大连：大连海事大学 2006：23-25.

[2] 方敏.文化传播视野下的图形用户界面设计研究[D]. 苏州：苏州大学，2009.

[3] 林清.XML与HTML在Web环境中的应用分析[J].计算机应用，2008（S1）：66-75.

[4] 李晓帆.界面设计与业务功能设计分离的软件开发模型设计[D]. 北京：北京邮电大学，2009.

[5] 王鹏飞.移动设备应用软件交互界面设计[D]. 昆明：昆明理工大学，2013.