安卓记事本系统设计和模块实现

友情提示

记事本是我学习安卓后编写的第一个软件，也是我的毕业设计。它存在着许多不完善的地方，如果你有想法可以进一步去完善它。

我当时看的是郭霖《第一行代码》第2版入门的，现在已经出到第3版了，编程语言由Java改成了Kotlin，如果你有时间，也可以把我的项目从Java改成Kotlin编写。目前这两本书都可以在微信读书上面找到。

软件演示视频

代码地址

用到的关键技术

语音识别技术和语音合成技术

多功能记事本APP采用讯飞的语音识别引擎，相当于给软件加上了“耳朵”，让记事本能“听懂”用户的讲话。讯飞公司作为语音识别行业的佼佼者，它的输入法已经可以做到一分钟输入400字了，这极大地提升了用户的输入效率。此外，记事本还会采用安卓官方TextToSpeech类来实现语音合成，它使用的合成引擎取决于手机品牌，比如小米手机默认使用的是小爱语音引擎，谷歌的原生系统一般使用Pico TTS，但不支持中文，坚果手机采用的是讯飞合成引擎。

图片压缩和加载技术

云存储技术

随着移动互联 的发展，几乎所有的手机都提供了云服务，可以同步用户的图片、联系人等数据，其中涉及到的一项重要技术就是云存储技术，它将大量不同类型的存储设备通过软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储服务。本软件采用的服务商是坚果云，安卓客户端通过WebDav协议与其进行通讯，这个协议是基于HTTP的扩展，有利于用户对服务器端的文件进行读写操作。

Material Design

安卓刚刚发展的那几年，UI设计并不美观，远远不如当时的iOS系统美观。而且，由于安卓是一个开源系统，各个手机厂商在UI设计的规范并不相同，所以很多开发者干脆就把iOS上的设计搬到安卓上面来。后来，谷歌意识到了这个问题并在2014年的开发者大会上发布了一套全新的UI设计语言：Material Design，它是由Google的设计工程师们基于传统优秀的设计原则，结合丰富的创意和科学技术所开发的一套全新的界面设计语言，包含了视觉、运动、互动效果等特性。这种结合卡片化设计风格的语言，给用户带来了良好、美观和一致性的体验，从而统一了谷歌在UI设计上面的表达。目前，Material Design的支持库非常完善了，多功能记事本APP也将采用这一设计语言。

富文本技术

富文本技术的实现可以让记事本的内容不仅仅是一种单调的样式，还可以有其他丰富的样式，比如可以突出标题的显示，可以让重点的文字内容变红，可以显示图片等等。所以，富文本技术对多功能记事本APP至关重要。目前有几种方法来实现富文本：

• 通过使用Html.fromHtml()来解析文本内容，然后显示在TextView中，但安卓原生的Html支持的样式较少，图片显示需要单独处理等等。

• 通过ScrollView、多个EditText、多个ImageView等组件来拆分内容显示，由于是原生布局所以能实现的效果有很多，但是实现起来非常困难，需要处理输入焦点、组件之间的关系怎么安排等问题。

• 通过使用安卓SpannableString类来实现，通过它的public void setSpan(Object what, int start, int end, int flags)方法可以设置多种样式，参数what代表所要设置的样式，参数start和end代表样式设置范围，参数flags是对新插入字符的处理方式。结合ClickableSpan类和ImageSpan类就可以实现点击事件和图片显示，使用非常方便，基本满足了多功能记事本APP对富文本的要求。

持久化技术

数据持久化技术作为软件的压舱石，是非常重要的，它可以在用户退出软件后保存用户所需要的数据。文件存储、数据库存储和SharedPreferences存储是安卓系统提供的三种数据持久化方法。文件存储可以直接把数据完全保存到文件里面去，适合存储一些简单的文本数据和二进制数据。所以，在多功能记事本APP中主要用来保存图片和语音资源。数据库存储在安卓系统中使用的主要是SQLite数据库，它作为平台系统的关系型数据库，具有占用内存、资源小等方面的优势，在平台APP开发中能够发挥重大作用。它完全内置于安卓操作系统，对存储结构性复杂的数据非常友好，运行速度也非常快。虽然安卓提供了SQLiteOpenHelper帮助类来实现数据库的增删改查各种操作，但是用起来还是没有那么方便。所以在记事本工程里引入LitePal这个开源的数据库框架，它采用的对象关系映射模式可以让创建数据表变得异常简单，并且封装了很多常用的数据库功能接口，让开发流程变得更加便捷和快速。SQLite数据库主要用来保存笔记和待办事项相关内容。SharedPreferences存储采用的是key-value的方式来存储数据，适合保存一些简单数据，操作起来非常方便。此外，SharedPreferences对象与SQLite数据库相比，免去了创建数据库、创建表、写SQL语句等诸多操作，相对而言更加方便，简洁。因此，在APP中主要用来保存用户偏好数据和账 密码。

系统设计

系统总体设计

系统层次结构

多功能记事本APP基于安卓手机操作系统开发，系统总体架构按照APP客户端-服务器端模式设计，架构设计如图所示。

控制层的主要职责就是处理各种逻辑业务，即接收并解析用户层的操作指令然后到模型层请求数据，得到数据后可以送到视图层进行显示。例如，当用户层请求语音输入时，控制层会负责调用讯飞相关接口，获取到语音数据后，通过 络连接到讯飞语音识别服务器，那边数据处理完成后，模型层就会把数据送到视图层进行展示。

系统各功能模块组成

多功能记事本APP主要分为九大模块：用户界面、输入模块、提醒模块等等。

提醒模块

提醒模块包括日历提醒和应用内语音提醒。日历提醒直接从应用打开日历设置提醒时间就行，并传递相关信息，这个由系统来保证时效性，一般不会有耽搁。应用内语音提醒采用AlarmManager组件来设置，到点之后采用TextToSpeech组件来进行语音播 ，同时通知栏会弹出具体消息。设置日历事件和应用内语音提醒过程如图所示。

数据同步

数据同步的云端服务器采用支持WebDav协议的坚果云。安卓客户端采用sardine-android开源框架，使多功能记事本APP支持WebDav协议，让本地客户端可以和支持WebDav协议的坚果云通信，从而支持同步数据。这样的好处就是开发者不必再另外开发服务器端程序，用户只需要到坚果云注册账 就行，数据由坚果云进行保管。具体数据同步过程如图所示。

管理模块

笔记和待办事项的管理，主要就是对数据库的增删改查，这里会用到开源框架LitePal来对数据库进行操作。对于笔记的分组功能，会在笔记的数据表里增加一个字段，用来判断当前笔记位于哪一个组。这里，主要分成未分组、生活、工作和回收站四个组，方便用户自主选择笔记的分类，同时还可以在笔记查看界面更改分组。由于待办事项是比较简单的文字记录，不提供任何分组。笔记的回收、恢复和更改分组过程如图所示。

权限申请模块

普通权限需要在AndroidManifest.xml添加权限声明，对于危险权限，除了添加声明外，还需要经过用户授权处理。具体授权过程如图所示。

侧边栏：依托用户主界面的DrawerLayout根布局，引入NavigationView组件，里面有两个重要参数app:headerLayout和app:menu，前者引入的布局包含了用于显示坚果云品牌图片的开源组件CircleImageView、用于输入用户名和密码的两个EditText组件和用于登录坚果云的Button。后者引入的菜单包含了笔记的分组选项。侧边栏界面如图所示。

笔记的浏览界面：以CoordinatorLayout为根布局，主要包含了Toolbar、FloatingActionButton和LinearLayout布局。FloatingActionButton提供更改笔记的入口，LinearLayout布局又包含了三方面内容，第一就是包含了用于显示笔记更改时间和提醒时间的两个TextView的LinearLayout布局，第二就是ContentLoadingProgressBar组件，显示笔记加载过程，第三就是包含了TextView的ScrollView滚动组件。右上角是菜单选项，通过工程menu的文件夹新建菜单文件note_show_menu.xml来实现。笔记浏览界面如图所示。

输入模块

输入模块主要分为三个部分：语音输入、图片插入和文字输入。

语音输入：如图所示，当输入框获得焦点后，会显示输入选项，选择语音输入图标后会弹出语音录入界面，语音数据会实时上传到讯飞服务器进行识别，识别结果会显示在输入界面，用户说完话后，语音录入界面关闭并在输入框添加小喇叭图标。

软件上的实现过程：首先，使用讯飞识别引擎之前要在库文件中引入讯飞识别库，然后调用SpeechUtility.createUtility() 验证密钥。接下来通过自定义的XunFeiEngine类完成识别过程，提供的方法主要有设置语音识别参数的setParam()，打印结果方法printResult() 和构造函数XunFeiEngine()。先实例化XunFeiEngine类完成讯飞语音识别引擎的初始化，然后调用setParam() 方法完成参数设置，比如讯飞的听写引擎、语言区域、音频保存路径等等。接下来调用SpeechRecognizer类的startListening() 方法完成监听器设置，在监听器里面通过onVolumeChanged() 方法改变语音输入界面的动画效果；通过onBeginOfSpeech() 方法知道讯飞语音识别引擎已经准备好了，用户可以开始语音输入；通过onEndOfSpeech() 方法知道检测到了语音的尾端点，已经进入识别过程，不再接受语音输入；通过onResult() 方法获取识别结果并显示在输入界面；通过onError() 方法了解出错问题。

文字输入：文字的输入选项有三个：文字标题、文字标红和文字加粗，如果什么都不选，就会以正常文字输入。有两种用法：第一种就是先选择输入选项然后再输入文字，如第一张图所示。第二种就是以正常样式输入文字后再通过光标选择文字的样式，如图2所示。

软件实现：第一种用法实现方式,通过给Edittext设置TextWatcher监听器，在TextWatcher的afterTextChanged() 方法里面根据输入选项通过setSpan() 方法完成样式设置。第二种用法实现方式，根据对应的输入选项，通过EditText的getSelectionEnd() 和getSelectionStart() 方法获取文字光标范围，最后通过setSpan() 方法完成样式设置。其中 setSpan() 方法主要是给 Editable 设置不同的TextAppearanceSpan样式来达到富文本效果。

待办事项的数据直接把原始String内容送到Edittext显示即可。

提醒模块

应用内提醒：通过AlarmManager创建定时任务来实现。首先，系统要获取提醒时间，这里通过Android-PickerView开源库来实现。如图1所示，选择好提醒时间后点击确定，然后TimePickerView类的监听器就会执行onTimeSelect() 方法，在这个方法里面，首先要判断设置的提醒时间是否早于现在，如果是，则抛出提示：“设置的提醒时间不能早于现在”。如果不是，则打开一个服务AlarmService去创建定时任务，在打开服务之前，要传递三个重要意图，第一个是提醒时间，第二个是数据的唯一标识，第三个是种类，区分笔记和待办事项。打开AlarmService后，首先初始化TextToSpeech，为之后的语音提醒作准备。然后，实例化AlarmManager类，配置好定时到点后的触发任务AlarmIntentService，并传递数据唯一标识和种类。设置定时时间要用到PendingIntent类，并按照笔记和待办事项设置好唯一标识符，这个标识符对于取消提醒至关重要。最后调用AlarmManager的setExactAndAllowWhileIdle () 方法，设置好定时任务。当提醒时间到了，AlarmIntentService服务会被系统唤醒，在这里面的功能就是在通知栏显示通知并且语音播 提醒内容。通知显示后，可以通过通知栏进入笔记页面或者关闭语音播 。特别注意的是，当软件重新启动时，会开启一个线程重新设置没有过期的笔记定时任务。

日历提醒：通过系统提供的Calendar日历服务类打开日历，并传递提醒内容和时间，其他设置由系统的日历来提供。如图2所示。

搜索模块

无论是笔记界面还是待办事项界面都有搜索框。如图所示，当用户输入查找字符时，SearchView组件的监听器就会接收到指令，开始激活onQueryTextChange() 方法，然后在里面调用编写好的search() 方法，这个方法适用于查找笔记，即会从对应的组别中筛选出包含查找字符的笔记，然后把结果返回，最后刷新RecycleView显示。当点击搜索框的交叉符 时，代表退出查找，监听器会重新运行RecycleView刷新方法，继续显示组内笔记。

分享模块

发送文本内容：创建一个Intent并将其操作行为设置成Intent.ACTION_SEND，然后设置分享的数据类型为text/plain，调用putExtra() 方法把名为Intent.EXTRA_TEXT 的笔记内容放到Intent对象里面去，接着调用Intent.createChooser() 创建一个分享Intent，并向其传递前面那个Intent对象，最后调用**startActivity() **方法完成分享动作，如图1所示。

发送图片：在浏览图片框架MNImageBrowser里面设置图片的单击事件，之后的步骤基本和发送文本内容相同，但有两个地方不同，发送图片要设置分享的数据类型为image/jpeg，通过putExtra() 方法放到Intent里面去的是名字为Intent.EXTRA_STREAM的图片Uri数据，如图2所示。

数据库实现

数据库采用的是安卓原生支持的SQLite数据库，用LitePal开源框架对其进行操作。多功能记事本APP会维护两个数据库，一个是存储在内部存储器的note.db数据库文件，用于本地数据的保存，另外一个是存储在外部存储器的noteBackup.db数据库文件，用于坚果云同步。具体步骤如下所示：

（1） 包含库：首先在build.gradle文件添加LitePal的依赖项，这样LitePal开源框架就导入软件工程了。

（2） 配置litepal.xml：在项目的assets文件夹中创建一个文件litepal.xml， 在文件里面定义好数据库名字和版本 。

（3） 配置LitePal的上下文参数：在MyApplication类的onCreate() 函数里面调用LitePal.initialize(this) 完成初始化。

（4） 创建数据表：根据数据表字段建好Note、Todo和MediaForNote数据类并在litepal.xml文件添加数据表的声明后，当程序操作数据库时，数据表在数据库中就会自动生成。到这里，数据库的建表操作就完成了。程序可以通过LitePal提供的接口完成数据库的增删改查。

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