Tìm hiểu hệ điều hành android xây dựng ứng dụng trò chơi xếp hình trên điện thoại di động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA TIN HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN NGÀNH CƠNG NGHỆ THƠNG TIN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRỊ CHƠI XẾP HÌNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG SINH VIÊN: NGUYỄN VĂN PHƢƠNG LỚP: 09CNTT2 CBHD: PGS.TS LÊ VĂN SƠN ĐÀ NẴNG, 5/2013 i LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy, Cô khoa Tin học, trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng, tận tình dạy dỗ, dìu dắt em suốt năm theo học đại học Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Lê Văn Sơn, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên em hoàn thành luận văn Cuối cùng, cảm ơn Ba, Mẹ người thân khích lệ, động viên thời gian học tập, nghiên cứu để có thành ngày hôm Em chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày 08 tháng 05 năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Văn Phương ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan : Những nội dung luận văn thực hướng dẫn trực tiếp thầy Lê Văn Sơn Mọi tham khảo dùng luận văn trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm công bố Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Sinh viên Nguyễn Văn Phương iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………….1 I Đặt vấn đề II Mục đích, ý nghĩa phạm vi đề tài II.1 Tên đề tài II.2 Mục đích ý nghĩa II.3 Phạm vi đề tài III Những việc giải đề tài III.1 Các bước thực III.2 Dự kiến kết đạt IV Nội dung luận văn tốt nghiệp CHƢƠNG I GIỚI THIỆU HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID………………… I Sơ lược hệ điều hành I.1 Các chức hệ điều hành I.2 Các thành phần hệ điều hành I.3 Phân loại hệ điều hành II Tổng quan hệ điều hành Android II.1 Lịch sử Android II.2 Các phiên hệ điều hành Android (Android Platform) II.3 Ứng dụng Android phát triển Android tương lai III Kiến trúc hệ điều hành Android III.1 Các thành phần cấu tạo nên Android (Android Architecture) III.2 Hệ thống tập tin hệ điều hành Android 11 III.3 So sánh hệ điều hành 13 III.4 Các thành phần tạo nên ứng dụng Android (Android Application Components) 14 CHƢƠNG II LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG TRÊN HĐH ANDROID……… 23 I Lập trình ứng dụng Android 23 I.1 Thiết lập môi trường phát triển ứng dụng 23 I.2 Các thành phần Android Project 23 II Mô hình Web service 25 iv II.1 Giới thiệu công nghệ 26 II.2 Đặc điểm dịch vụ web 26 II.3 Kiến trúc dịch vụ Web 28 II.4 Xây dựng dịch vụ Web 29 III Công nghệ Bluetooth lập trình với Bluetooth Android 31 III.1 Khái niệm công nghệ Bluetooth 31 III.2 Lập trình với Bluetooth Android 31 CHƢƠNG III XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRỊ CHƠI XẾP HÌNH…… 37 I Phân tích 37 I.1 Mơ tả tốn 37 I.2 Luật chơi cách chơi 39 I.3 Cách tính điểm 39 I.4 Đối tượng người chơi 40 I.5 Phân tích yêu cầu 40 II Thiết kế 41 II.1 Use Case 41 II.2 Xây dựng kiến trúc chương trình 42 II.3 Xây dựng cấu trúc liệu thuật toán 44 II.4 Biểu đồ lớp 47 II.5 Biểu đồ trạng thái 49 II.6 Các hình trị chơi 51 II.7 Cài đặt kiểm thử 55 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN……………………………………….66 III Kết đề tài 66 III.1 Những kết làm 66 III.2 Những vấn đề chưa làm 66 IV Hướng phát triển đề tài 66 IV.1 Lưu trạng thái trò chơi Người chơi rời khỏi ứng dụng 67 IV.2 Hoàn thiện mơ hình phát triển trị chơi online 67 PHỤ LỤC ………………………………………………………………………68 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… 69 v DANH MỤC HÌNH TÊN HÌNH VẼ HÌNH TRANG Hình Biểu tượng cho số phiên Android Hình Samsung Galaxy S Hình Kiến trúc hệ điều hành Android Hình Activity Lifecycle 18 Hình Service Lifecycle 20 Hình Truyền Intent số liệu sang Activity khác 21 Hình Tạo ứng dụng Android 23 Hình Mơ hình web service 25 Hình Kiến trúc dịch vụ web service 28 Hình 10 Yêu cầu kích hoạt Blutooth 32 Hình 11 u cầu tạo sẵn sàng 35 Hình 12 Yêu cầu ghép nối thiết bị 36 Hình 13 Giao diện trị chơi Slide Block 37 Hình 14 Biểu đồ UseCase 42 vi Hình 15 Kiến trúc Game Loop trị chơi 43 Hình 16 Biểu đồ lớp AndroidFileIO 47 Hình 17 Biểu đồ lớp TileView 48 Hình 18 Biểu đồ lớp Piece 48 Hình 19 Biểu đồ lớp Settings 48 Hình 20 Biểu đồ trạng thái Ingame 49 Hình 21 Biểu đồ trạng thái cho tồn hệ thống 50 Hình 22 Màn hình Logo 51 Hình 23 Màn hình Ask for sound 51 Hình 24 Màn hình lựa chọn kiểu đăng nhập 52 Hình 25 Màn hình đăng nhập theo tài khoản đăng ký hệ thống 52 Hình 26 Màn hình đăng nhập theo tài khoản khơng cần đăng kí 53 hệ thống Hình 27 Màn hình MainMenu 53 Hình 28 Màn hình giao diện trị chơi 54 Hình 29 Màn hình thơng tin tác giả sản phẩm 54 Hình 30 Màn hình thơng tin chi tiết người chơi 55 Hình 31 Menu button trị chơi 56 vii DANH MỤC BẢNG TÊN BẢNG STT TRANG Bảng Kiểu file Linux 12 Bảng Quyền sở hữu quyền hạn file 12 Bảng Bảng hai phương thức activity 15 Bảng Kiểm thử giao diện 57 Bảng Kiểm thử chức 59 Bảng Kết kiểm thử 65 Bảng Các công cụ phát triển ứng dụng phần cứng 68 Bảng Các công cụ phát triển ứng dụng phần mềm 68 viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT TÊN VIẾT TẮT TÊN ĐẦY ĐỦ User OS State Trạng thái Menu Trình đơn DVM Dalvik Virtual Machine JVM Java Virtual Machine JDK Java Development Kit J2ME Java Mocro Edition PDA Personal Digital Assistant 10 CPU Central Processing Unit 11 SDK Software Development Kit Người sử dụng Operating System ix MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề Từ lâu trị chơi phần khơng thể thiếu máy điện thoại di động Một số trò chơi Snake bắt nguồn từ điện thoại di động mà Nokia trình làng năm 1997 có tên Nokia 6110 mở kì nguyên cho lĩnh vực lập trình trị chơi điện thoại di động Nhưng với hạn chế đồ họa, tốc độ xử lý, cốt truyện trò chơi nhanh chóng gây nhàm chán người chơi Và cơng nghệ lập trình game đời Brew, App Store, J2ME đặc biệt Android Android hệ điều hành điện thoại di động xây dựng dựa tảng Linux Ban đầu phát triển Android Inc, Google mua lại, gần liên minh thiết bị cầm tay mở rộng (Open Handset Alliance) Android cho phép nhà phát triển viết mã quản lý ngôn ngữ Java, điều khiển thiết bị thông qua thư viện Java Google phát triển Các thiết bị di động sử dụng hệ điều hành Android với phần cứng mạnh mẽ, nút bấm chơi trò chơi chuyên dụng Thế giới trò chơi smart phone lại gần thống trị giới Trò chơi xây dựng thiết bị di động có hình ảnh mượt mà hơn, tốc độ xử lý mạnh mẽ với hiệu ứng gần với thực tế Cùng với loại hình trị chơi trí tuệ ln có khả thu hút số đông người chơi, đặc biệt số người chơi thích thử thách, đấu trí Vì em định phát triển trị chơi Xếp hình với phiên Slide Block thiết bị di động sử dụng hệ điều hành Android(2.2) Với mục đích tìm hiểu rõ Android, tính nâng cao kĩ thuật lập trình cá nhân Hi vọng tạo sản phẩm có ích, đẹp mắt thu hút người chơi II Mục đích, ý nghĩa phạm vi đề tài II.1 Tên đề tài Nghiên cứu công nghệ phát triển Trò chơi điện thoại di động sử dụng hệ điều hành android ứng dụng vào xây dựng trị chơi Xếp hình với chức năng: người chơi offline với cấp độ Dễ, Bình thường,Khó, người chơi chơi online với nhiều người chơi khác thơng qua bluetooth internet Người chơi SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp : 09CNTT2 Trang Xây dựng ứng dụng trị chơi Xếp hình GUI- Ask for sound Màn hình để Hiện thị dịng Passed người chơi chữ hỏi người chọn bật tắt âm chơi có bật âm thanh hay khơng, có nút có khơng để người chơi lựa chọn Màn hình tuỳ chọn menu Kích vào nút tuỳ chọn Có chức năng: bật/tắt âm thanh, menu xem profile Màn hình tuỷ chọn menu Kích vào nút tuỳ chọn Có chức năng: bật/tắt âm thanh, trị chơi menu trị xố bảng điểm chơi GUI 10 Màn hình trợ giúp Kích vào nút tuỳ chọn menu trị chơi GUI 11 Màn hình profile Kích vào nút Bảng điểm menu trị chơi GUI12 Màn hình thơng tin GUI- GUI- Kích vào nút thơng tin menu SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Passed Passed Hiển thị thông tin Passed trợ giúp cách chơi luật chơi cho người chơi Hiển thị profile người chơi Passed Hiển thị thông tin Passed tác giả đề tài Trang 58 Xây dựng ứng dụng trị chơi Xếp hình II.7.2.2 Kiểm thử chức Bang Kiểm thử chức ID Mô tả Thủ tục Kết mong Kết Ghi đợi kiểm thử LOGO SCREEN Logo-1 Chức hiển Mở trò chơi lần thị logo để vào hình logo Hiển thị logo Passed giây, sau chuyển sang hình ask for sound ASK FOR SOUND Ask for Yêu cầu bật/ tắt Sau hiển thị Nếu người chơi sound-1 âm logo xong, thực chức Passed nhấn nút “Có” bật âm thanh, “Khơng tắt âm thanh”, sau chuyển sang hình login type LOGIN TYPE Login type-1 Cung cấp tùy Sau chọn chọn đăng nhập xong hình ask for sound Nếu người chơi chọn login kiểu online chuyển sang hình Login Live Passed Nếu người chơi chọn login kiểu guest chuyển sang hình Login Guest LOGIN LIVE Login Cung cấp giao Xuất sau SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Nếu chọn chức Passed Trang 59 Xây dựng ứng dụng trò chơi Xếp hình Live-1 diện đăng nhập người chơi login chọn Login Live từ hình Login chương trình kiểm tra tài khoản Nếu thành cơng Type chuyển sang hình MainMenu Nếu khơng hợp lệ yêu cầu người dùng đăng nhập lại Nếu người chơi chon chức Register chuyển sang hình Register LOGIN GUEST Login Cung cấp giao Xuất sau Chương trình kiểm Passed guest-1 diện đăng nhập người chơi tra độ dài tên phải với Guest chọn chức lớn nhỏ Login guest từ Nếu thành hình Login cơng chuyển sang Type hình MainMenu MAIN MENU MainM Hiển thị menu enu-1 MainM Chức enu-2 nút bấm Sau người chơi login thành công hiển thị nút Hiển thị nút Passed bấm theo style đẹp mắt, người chơi chọn nhấn menu giữ nút highlight Xử lý kiện nhấn - Multi Player :chơi trò chơi với SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Passed Trang 60 Xây dựng ứng dụng trị chơi Xếp hình nút nhiều người chơi menu khác - Single Player: chơi trị chơi với độ khó ngẫu nhiên - Carrer: Chơi trị chơi với cấp độ chơi - Options:Cung cấp tùy chọn - About: vào hình thơng tin - Helps: cung cấp luật chơi cách chơi - Exit: khỏi trị chơi IN GAME MENU IGM- Hiển thị menu trò chơi Nếu người chơi nhấn nút dừng trò chơi lúc chơi trị chơi bật menu trị chơi Trong hình Passed chơi trị chơi, nhấn vào nút dừng trị chơi menu trị chơi xuất hiện, nút xếp tương tự menu đổi màu người chơi nhấn vào IGM- Chức nút bấm Xử lý kiện - Resume: thoát nhấn nút menu quay lại menu tiếp tục chơi trò SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Passed Trang 61 Xây dựng ứng dụng trị chơi Xếp hình trị chơi chơi - Restart: menu bắt đầu lại trị chơi - Options: mở hình tùy chọn trị chơi - Helps: mở hình trợ giúp - MainMenu: tùy chọn sang hình MainMenu - ExitGame: khỏi trị chơi HELPS Help-1 Hiển thị hình trợ giúp Người chơi nhấn vào nút Hiển thị hình trợ giúp, nhấn Passed “Helps” menu nút Back trở menu menu trị chơi ABOUT About1 Hiển thị hình thơng tin Người chơi nhấn vào biểu tượng “Information” Hiển thị hình thơng tin, nhấn nút Back trở menu Passed menu OPTIONS Option- Hiển thị hình tùy chọn Người chơi nhấn vào nút SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Hiển thị hình tùy chọn Passed Trang 62 Xây dựng ứng dụng trò chơi Xếp hình “Options” menu khác menu menu trò chơi nhau: - Tùy chọn menu có chức năng: Âm thanh, nhạc nềnvà profile Khi nhấn nút Back trở menu Option- Chức bật/ Người chơi tắt âm nhấn vào phần hiệu ứng Sound hình tùy chọn Hiển thị tùy chọn ON/OFF để Passed người chơi lựa chọn Âm trò chơi hoạt động theo tùy chọn Option- Chức bật/ Người chơi tắt âm nhấn vào phần nhạc Hiển thị tùy chọn ON/OFF để Music người chơi lựa hình tùy chọn chọn Âm trị chơi hoạt động theo tùy chọn Option- Chức xem Người chơi profile nhấn vào phần profile hình tùy chọn menu Hiển thị thông tin người chơi như: avatar, điểm, số trận chơi Passed Passed VIEW TOP Viewto Chức xem Trong hình SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Hiển thị top, với Passed Trang 63 Xây dựng ứng dụng trị chơi Xếp hình p-1 người profile người thơng tin tên, chơi có điểm số cao chơi nhấn LeadersBoard avatar, cấp độ GAMEPLAY Gamepl Khởi tạo bảng ay- trò chơi Người chơi Tạo bảng trò chơi nhấn nút với kích thước n menu xn theo cấp độ Passed “Restart” chơi Thông tin menu người chơi trò chơi hiển thị Gamepl Di chuyển Người chơi Nếu có đường ay- miếng ghép đến nhấn mảnh ghép di chuyển vị trí di chuyển sang trống Passed miếng ghép tới vị trí mới, khơng người chơi chọn lại miếng ghép khác cần di chuyển Gamepl Bật menu Người chơi ay- trò chơi nhấn vào nút dừng trị chơi góc trái bên hình Hiển thị menu trị chơi cho người chơi lựa chọn Passed Gamepl Hoàn thành Người chơi ay- tranh chuyển hoàn thành sang hình kết Hiển thị thơng tin kết chơi Passed EXIT GAME Exit- Thốt khỏi trị chơi Nhấn vào nút Thốt menu SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Thốt khỏi trị chơi Passed Trang 64 Xây dựng ứng dụng trị chơi Xếp hình menu trò chơi Kết kiểm thử II.7.2.3 Bảng Kết kiểm thử TEST REPORT NguyễnVăn Phương Project name Slide Block Creator Project code Slide Block Reviewer Document code 15.05.2013 Issue Date Notes No Module code Interface 12 Function Sub total SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Passed Failed Untested Number of test cases 0 12 21 0 21 33 0 33 Trang 65 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN III Kết đề tài III.1 Những kết làm đƣợc Qua thời gian nghiên cứu thực đồ án tốt nghiệp, đồ án hoàn thành hầu hết chức mục tiêu đặt  Về chức mặt chức  Hồn thành chức chính: tổ chức chơi offline cho người chơi lưu lại thơng tin server  Giao diện nói chung thân thiện đẹp mắt, sát với thiết kế ban đầu  Về mặt công nghệ  Tối ưu hóa việc sử dụng Activity lĩnh vực lập trình trị chơi di động sử dụng hệ điều hành Android  Ứng dụng thành cơng cơng nghệ webservice giúp cho việc xử lí client III.2 Những vấn đề chƣa làm đƣợc  Ứng dụng chưa thực chức lưu trạng thái trò chơi User tắt ứng dụng  Chưa hoàn thiện chức người chơi online  Một số hiệu ứng, chức nhỏ chưa hoàn thiện lưu trò chơi IV Hƣớng phát triển đề tài Mặc dù đạt số kết theo thiết kế ban đầu, song tồn số vấn đề chưa thực Vì em mong muốn có hội cải thiện để mang đến cho người dùng ứng dụng hoàn thiện, thơng minh đẹp mắt Mục tiêu nhóm hoàn thiện thêm số chức Slide Block phiên 1.0.1 sau: SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp : 09CNTT2 Trang 66 IV.1 Lƣu trạng thái trò chơi Ngƣời chơi rời khỏi ứng dụng Hiện người chơi khỏi ứng dụng, chương trình chưa lưu lại trạng thái trị chơi Vấn đề khắc phục phiên 1.0.1 IV.2 Hồn thiện mơ hình phát triển trị chơi online Hiện nay, hạn chế ứng dụng mobile khác phức như: tăng tốc độ xử lý chíp, dung lượng nhớ nhiều Mà số mơ hình phát triển trị chơi online Với mơ hình việc xử lý chủ yếu nằm phía server, giúp giảm thiểu hạn chế mobile Mơ hình cho phép người chơi trao đổi với thơng qua giao diện trị chơi SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Trang 67 PHỤ LỤC PHỤ LỤC A Các công cụ phát triển ứng dụng  Yêu cầu phần cứng: Bảng Các công cụ phát triển ứng dụng phần cứng STT Tên Mô tả Máy tinh Sử dụng hệ điều hành xp win7 Điện thoại Sử dụng hệ điều hành android 2.2 cao  Yêu cầu phần mềm: Bảng Các công cụ phát triển ứng dụng phần mềm STT Tên Mô tả Eclipse Indigo Service Release Edraw UML Diagram 6.3 Android sdk ADT plugin for Eclipse MagicDraw UML 17.0.2 beta Android ndk 5.1 Adobe Photoshop CS SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp : 09CNTT2 Trang 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Pro android game Vladimir Silva [2] Pro android media Shawn Van Every [3] Trang web: http://developer.android.com/index.html [4] Trang web: http://www.tutorialforandroid.com/ [5] AndroidAnimations Vũ Thanh Tú- Đại học Công Nghệ-DHQG Hà Nội [6] http://vi.wikipedia.org/wiki/Hệ_điều_hành [7] http://vi.wikipedia.org/wiki/Android SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Trang 69 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… … …………………………… ……………………………………… …………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Trang 70 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ DUYỆT ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… SVTH: Nguyễn Văn Phương Lớp: 09CNTT2 Trang 71 ... nghệ phát triển Trò chơi điện thoại di động sử dụng hệ điều hành android ứng dụng vào xây dựng trò chơi Xếp hình với chức năng: người chơi offline với cấp độ Dễ, Bình thường,Khó, người chơi chơi... III.3 So sánh hệ điều hành III.3.1 So sánh hệ điều hành di dộng hệ điều hành máy tính  Giống chất hệ điều hành, thành phần lõi hệ điều hành  Khác nhau:  Hệ điều hành di động: hoạt động thiết... đặc biệt so với hệ điều hành desktop III.3.2 So sánh hệ điều hành Android với hệ điều hành di động khác  Giống nhau: Đều hệ điều hành di động nên mang đầy đủ chất hệ điều hành di động nói chung