Xây dựng ứng dụng giới thiệu sách và đọc sách điện tử trên thiết bị di động sử dụng hệ điều hành android

Web service 1.2.1 Giới thiệu công nghệ Dịch vụ Web là một hệ thống phần mềm được thiết kế để hỗ trợ khả năngtương tác giữa các ứng dụng trên các máy tính khác nhau thông qua mạng... Nó b

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy (cô) giáo trong bộ môn

Mạng & Truyền Thông cũng như các thầy cô giáo trong trường Đại học Công nghệ Thông tin & Truyền thông, những người đã dạy dỗ, trang bị cho em

những kíến thức bổ ích trong thời gian em được học tập và nghiên cứu tại trường

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo ThS Đỗ Văn Toàn

người đã tận tình hướng dẫn, gợi ý và chỉ bảo cho em trong suốt thời gian làm đồ

án tốt nghiệp vừa qua để em có thể hoàn thành đồ án một cách tốt nhất

Tiếp theo, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, nhữngngười thân đã cổ vũ, động viên tiếp thêm cho em nghị lực để em hoàn thành bảnbáo cáo thực tập tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn !

Thái Nguyên, tháng 06 năm 2012

Sinh viên

Nguyễn Thị Vẻ

LỜI CAM ĐOAN

Trong kỳ làm đồ án tốt nghiệp này để hoàn thành nội dung bản đồ án bảnthân em đã tự tìm hiểu, nghiên cứu dựa trên các tạp chí, sách báo và những

nguồn tài liệu trên internet, cộng với sự giúp đỡ nhiệt tình của ThS Lê Đỗ Văn Toàn và sự tham khảo cách thức trình bày từ một một số đồ án từ các khóa trước Kết quả là em đã hoàn thành đồ án với đề tài “Xây dựng ứng dụng giới thiệu sách và đọc sách điện tử trên thiết bị di động sử dụng hệ điều hành Android”.

Em xin cam đoan nội dung trong đồ án này không sao chép từ các đồ ántrước đó Nếu có điều gì sai sót em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2012

Sinh Viên

Nguyễn Thị Vẻ

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI CAM ĐOAN 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH 6

CHƯƠNG 1 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1

1.1 Tổng quan về Android 1

1.1.1 Khái niệm Android 1

1.1.2 Lịch sử Android 1

1.1.3 Kiến trúc Android 2

1.1.4 Các thành phần cấu thành Android project 5

1.1.5 Chu kỳ ứng dụng Android 9

1.2 Web service 10

1.2.1 Giới thiệu công nghệ 10

1.2.2 Đặc điểm của Dịch vụ Web 11

1.2.3 Kiến trúc của Dịch vụ Web 13

1.2.4 Các thành phần của Dịch vụ Web 15

1.2.5 An toàn cho dịch vụ Web 17

1.2.6 Xây dựng một dịch vụ Web 18

1.2.7 Tích hợp dịch vụ Web theo chuẩn 19

1.2.8 Thao tác với web service trong Android 20

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ 24

2.1 Xác định bài toán 24

2.2 Xác định yêu cầu 24

2.2.1 Yêu cầu chức năng 24

2.2.2 Yêu cầu phi chức năng 27

2.3 Danh Sách Use Case và Actor của ứng dụng 28

2.3.1 Danh sách các Actor 28

2.3.2 Danh sách các Use Case 28

2.4 Biểu đồ Use Case 33

2.4.1 Biểu đồ Use Case tổng thể 33

2.4.2 Phân rã biểu đồ Use Case 34

2.5 Kịch bản cho Use Case 36

2.5.1 U0: Trang chủ 36

2.5.2 U1: Đọc sách 37

2.5.3 U2: Giới thiệu sách 38

2.5.4 Danh sách tác giả 38

2.5.5 Danh sách chủ đề 38

2.5.6 Danh sách sách theo chủ đề 40

2.5.7 Chi tiết sách 41

2.5.8 Tìm kiếm 42

2.5.9 Thêm chủ đề 43

2.5.10 Danh sách sách theo chủ đề của chức năng giới thiệu sách 45

2.5.11 Chi tiết sách 46

2.6 Biểu đồ hoạt động 47

2.6.1 U0: Home 47

2.6.2 U10:Tìm kiếm 48

2.6.3 U6: Danh sách chủ đề 48

2.6.4 U5: Danh sách tác giả 49

2.6.5 U13: Danh sách các sách theo chủ đề 49

2.6.6 U19: Chi tiết sách 50

2.6.7 U26: Danh sách sách theo chủ 50

2.6.8 U31: Thêm chủ đề 51

2.6.9 U27: Xem chi tiết 51

2.7 Biểu đồ tuần tự 52

2.7.1 Client 52

2.7.2 Chức năng U0: Home 52

2.7.3 Chức năng U5: Danh sách tác giả 53

2.7.4 U19:Chi tiet sach 53

2.7.5 U10: Tìm kiếm 54

2.7.6 U13: Danh sách các sách theo chủ đề 54

2.8 Chuẩn hóa dữ liệu 55

CHƯƠNG 3 CÀI ĐẶT VÀ MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 58

3.1 Cài đặt ứng dụng 58

3.2 Cấu trúc mô-đun trên client 58

3.3 Màn hình giao diện của một số chức năng của ứng dụng 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1 Android Timeline 1

Hình 1-2 Kiến trúc Android 2

Hình 1-3 Kiến trúc tầng Application Framework 3

Hình 1-4 Kiến trúc tầng Android Runtime and Libraries 4

Hình 1-5 Kiến trúc tầng hạt nhân Linux 4

Hình 1-6 Sơ đồ chu kỳ sống của Activity 7

Hình 1-7 Chu kỳ sống của một ứng dụng Android 10

Hình 1-8 Activity stack 10

Hình 1-9 Chồng giao thức của dịch vụ Web 13

Hình 1-10: Kiến trúc của Dịch vụ Web 14

Hình 1-11 Cấu trúc cây 21

Hình 1-12 Dạng file XML 23

Hình 1-13 Cấu trúc DOM 23

Hình 2-1 Use case tổng thể 33

Hình 2-2 Use Case cho chức năng đọc sách 34

Hình 2-3 Use Case cho chức năng giới thiệu sách 35

Hình 2-4: Use Case cho chức năng Cập nhật Chủ đề, Tác giả 35

Hình 2-4 Biểu đồ hoạt động của use case U0: Home 47

Hình 2-5 Biểu đồ hoạt động của Use Case U10:Tìm kiếm 48

Hình 2-6 Biểu đồ hoạt động của Use Case U6: Danh sách chủ đề 48

Hình 2-7 Biểu đồ hoạt động của use case U5: Danh sách tác giả 49

Hình 2-8 Biểu đồ hoạt động của use case U13: Danh sách các sách theo chủ đề .49

Hình 2-9 Biểu đồ hoạt động của use case U19: Chi tiết sách 50

Hình 2-10 Biểu đồ hoạt động của use case U26: Danh sách sách theo chủ 50

Hình 2-11 Biểu đồ hoạt động của use case U31: Thêm chủ đề 51

Hình 2-12 Biểu đồ hoạt động của use case U27: Xem chi tiết 51

Hình 2-13 Biểu đồ tuần tự cho client 52

Hình 2-14 Biểu đồ tuần tự cho chức năng U0:Home 52

Hình 2-15 Biểu đồ tuần tự cho chức năng U5: Danh sách tác giả 53

Hình 2-16 Biểu đồ tuần tự cho chức năng U19:Chi tiet sach 53

Hình 2-17 Biểu đồ tuần tự cho chức năng U10: Tìm kiếm 54

Hình 2-18 Biểu đồ tuần tự cho chức năng U13: Danh sách các sách theo chủ đề .55

Hình 2-19 Bảng cơ sở dữ liệu 57

Hình 3-1 Cấu trúc các thư mục của module client 58

Hình 3-2 Màn hình hiển thị Trang Chủ và chức năng đọc sách 59

Hình 3-3 Các giao diện của chức năng Đọc Sách theo Tác giả 60

Hình 3-4 Giao diện của chức năng đọc sách theo chủ để 60

Hình 3-5 Giao diện của chức năng đọc sách theo Danh Sách 61

Hình 3-6 Giao diện hiển thị của chức năng giới thiệu sách theo Tác giả 62

Hình 3-7 Giao diện hiển thị của chức năng Giới Thiệu Sách theo Chủ Đề 62

Hình 3-8 Giao diện hiển thị của chức năng Giới Thiệu Sách theo Danh Sách .63

Hình 3-9 Giao diện hiển thị kết quả của chức năng tìm kiếm 64

Hình 3-10: Giao diện chức năng đọc sách trong chức năng tìm kiếm 64

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan về Android

1.1.1 Khái niệm Android

Android là một hệ điều hành dành cho thiết bị di động như điện thoại, máytính bảng và netbooks Android được phát triển bởi Google, dựa trên nền tảngLinux kernel và các phần mềm nguồn mở

1.1.2 Lịch sử Android

Ban đầu, Android là hệ điều hành cho các thiết bị cầm tay dựa trên lõiLinux do công ty Android Inc (California, Mỹ) thiết kế Công ty này sau đóđược Google mua lại vào năm 2005 và bắt đầu xây dựng Android Platform

Hình 1-1 Android Timeline

Vào cuối 2007, thuộc về Liên minh Thiết bị Cầm tay Mã Nguồn mở(Open Handset Alliance) Phiên bản SDK lần đầu tiên phát hành vào tháng 11năm 2007 Một vài ngày sau đó, Google lại tiếp tục công bố sự ra mắt phiên bảnAndroid SDK release Candidate 1.0 Trong tháng 10 năm 2008, Google được cấpgiấy phép mã nguồn mở cho Android Platform Vào cuối năm 2008 thì Googlecũng cho phát hành một phiên bản vá lỗi 1.1 của hệ điều hành này Android pháthành SDK 1.5 vào tháng Tư năm 2009

1.1.3 Kiến trúc Android

Hệ điều hành android có 4 tầng từ dưới lên trên là: Tầng hạt nhân Linux,tầng Libraries & Android runtime , tầng Application Framework và tầngApplication

Hình 1-2 Kiến trúc Android

a, Tầng Application.

Đây là lớp ứng dụng giao tiếp với người dùng, bao gồm các ứng dụngnhư: Các ứng dụng cơ bản, được cài đặt đi liền với hệ điều hành là gọiđiện(phone), quản lý danh bạ (Contacts), duyệt web (Browser), nhắn tin (SMS),lịch làm việc (Calendar), đọc e-mail (Email-Client), bản đồ (Map), quay phimchụp ảnh(camera) Các ứng dụng được cài thêm như các phần mềm chứngkhoán (Stock), các trò chơi (Game), từ điển, các widget các ứng dụng của bênthứ 3…

b, Tầng Application Framework

Bằng cách cung cấp một nền tảng phát triển mở, Android cung cấp chocác nhà phát triển khả năng xây dựng các ứng dụng cực kỳ phong phú và sángtạo Nhà phát triển được tự do tận dụng các thiết bị phần cứng, thông tin địa điểmtruy cập, các dịch vụ chạy nền, thiết lập hệ thống báo động

Hình 1-3 Kiến trúc tầng Application FrameworkNhà phát triển có thể truy cập vào các API cùng một khuôn khổ được sửdụng bởi các ứng dụng lõi Các kiến trúc ứng dụng được thiết kế để đơn giản hóaviệc sử dụng lại các thành phần Cơ bản tất cả các ứng dụng là một bộ các dịch

vụ và các hệ thống, bao gồm: View Manage, Activity Manager, TelephonyManager, Location Manager, Window Manager, Notication Manager, ResourceManager, Content Provider

c, Tầng Android Runtime and Libraries

Phần Library

Phần này có nhiều thư viện được viết bằng C/C++ để các phần mềm cóthể sử dụng, các thư viện đó được tập hợp thành một số nhóm như : Thư viện hệthống (System C library)(Libc); Thư viện Media (Media Libraries); Thư việnweb (LibWebCore); Surface Manage ; SGL công nghệ 2D ; SQLite ; Free Type;SSL(Secure Socket Layer); Open GL/EL

Hình 1-4 Kiến trúc tầng Android Runtime and Libraries

Phần Android Runtime

Chứa các thư viện mà một chương trình viết bằng ngôn ngữ Java có thểhoạt động Phần này có 2 bộ phận tương tự như mô hình chạy Java trên máy tínhthường Thứ nhất là các thư viện lõi (Core Library), chứa các lớp như JAVA IO,Collections, File Access Thứ hai là một máy ảo java (Dalvik Virtual Machine)

d, Tầng hạt nhân Linux(Linux Kernel layer)

Hình 1-5 Kiến trúc tầng hạt nhân Linux

Hệ điều hành android được phát triển dựa trên hạt nhân linux, cụ thể là hạtnhân linux phiên bản 2.6 Tất cả mọi hoạt động của điện thoại muốn thi hànhđược thì đều được thực hiện ở mức cấp thấp ở lớp này bao gồm quản lý bộ nhớ(memory management), giao tiếp với phần cứng (driver model), thực hiện bảomật (security), quản lý tiến trình (process)

1.1.4 Các thành phần cấu thành Android project

a, Android Emulator

Android SDK và Plugin Eclipse được gọi là một Android DeverloperTool(ADT) Các lập trình viên cần phải sử dụng công cụ IDE (IntegratedDevelopment Enveronment) để phát triển, debugging và testing cho các ứngdụng

Android Emulator có một số đã bị giới hạn như là kết nối qua cổng USB,camera và video, nghe phone, nguồn điện giả lập và bluetooth

b, Các thành phần tạo nên Android Project

Activity

Activity là nền của 1 ứng dụng Khi khởi động 1 ứng dụng Android nào

đó thì bao giờ cũng có 1 main Activity được gọi, hiển thị màn hình giao diện củaứng dụng cho phép người dùng tương tác

Services

Thành phần chạy ẩn trong Android Service sử dụng để update dữ liệu,đưa ra các cảnh báo (Notification) và không bao giờ hiển thị cho người dùngthấy

Broadcast Receiver

Thành phần thu nhận các Intent bên ngoài gửi tới VD: bạn viết 1 chương

trình thay thế cho phần gọi điện mặc định của Android, khi đó bạn cần 1 BR đểnhận biết các Intent là các cuộc gọi tới.

File AndroidManifest

Trong khung package Explorer, ở phía dưới thư mục res, sẽ thấy một file

có tên là AndroidManifest.xml Mỗi ứng dụng đều cần có file này để mô tảnhững thông tin quan trọng của nó cho hệ thống Android biết

Cụ thể những công việc mà AndroidManifest.xml thực hiện :

- Đặt tên cho java package của ứng dụng

- Mô tả các thành phần của ứng dụng : activity, service, broadcast receiverhoặc content provider

- Thông báo những permission mà ứng dụng cần có để truy nhập cácprotected API và tương tác với các ứng dụng khác

- Thông báo những permission mà ứng dụng khác cần có để tương tác vớiứng dụng hiện thời

- Thông báo level thấp nhất của Android API mà ứng dụng cần để chạy.(Android 1.0 là level 1, 1.1 là level 2, 1.5 là level 3, 1.6 là level 4 ….)

c, Chu kỳ sống của Activity

Hình 1-6 Sơ đồ chu kỳ sống của Activity

Activity có bốn trạng thái:

- Active (running): Activity đang hiển thị trên màn hình (foreground).

- Paused: Activity vẫn hiển thị (visible), không thể tương tác (lost focus).

- Stop: Activity bị thay thế bởi Activity mới sẽ tiến đến trạng thái stop.

- Killed: Khi hệ thống bị thiếu bộ nhớ, nó sẽ giải phóng các tiến trình theo nguyên tắc ưu tiên Các Activity ở trạng thái stop hoặc paused cũng có thể bị

giải phóng và khi nó được hiển thị lại thì các Activity này phải khởi động lạihoàn toàn và phục hồi lại trạng thái trước đó

Các phương thức của chu kỳ sống Activity

- onCreate(): Được gọi khi activity lần đầu tiên được tạo Làm tất cả các cài

đặt tĩnh như tạo các view, kết nối dữ liệu đến list.

- onRestart(): Được gọi sau khi activity đã được dừng, chỉ một khoảng

đang khởi động lần nữa (stared again)

- onStart(): Được gọi trước khi một activity visible với người dùng.

- onResume(): Được gọi trước khi activity bắt đầu tương tác với người

dùng Tại thời điểm này activity ở trên đỉnh của stack activity

- onPause(): Được gọi khi hệ thống đang resuming activity khác Phương

thức này là điển hình việc giữ lại không đổi dữ liệu

- onStop(): Được gọi khi activity không thuộc tầm nhìn của người dùng Nó

có thể diễn ra bởi vì nó đang bị hủy, hoặc bởi vì activity khác vừa đượcresumed và bao phủ nó

- onDestroy(): Được gọi trước khi activity bị hủy Đó là lần gọi cuối cùng mà

activity này được nhận Nó được gọi khác bởi vì activity đang hoàn thành, hoặcbởi vì hệ thống tạm thời bị hủy diệt để tiết kiệm vùng nhớ

d, Content Provider và URI

Content Provider cung cấp cho chúng ta một đối tượng con trỏ giúp chúng

ta có thể dễ dàng lấy được bất cứ dữ liệu lưu trữ nào chỉ cần cung cấp một đườngdẫn đúng đến dữ liệu đó Đường dẫn này còn được gọi là Uri

f, SQLite

SQLite là một dạng CSDL tương tự như MySQL, PostgreSQL Đặc điểmcủa SQLite là gọn, nhẹ, đơn giản Chương trình gồm 1 file duy nhất vỏn vẹnchưa đến 500kB, không cần cài đặt, không cần cấu hình hay khởi động mà có thể

sử dụng ngay Dữ liệu database cũng được lưu ở một file duy nhất Không cókhái niệm user, password hay quyền hạn trong SQLite database SQLite phát huy

uy lực mạnh trên các thiết bị có quy mô vừa và nhỏ Hiện nay thì SQLite đã đượcứng dụng vào smartphone như iPhone và Android để lưu trữ dữ liệu

nó được xác định bởi hệ thống qua một kết hợp của:

- Những phần của ứng dụng mà hệ thống biết đang chạy

- Những phần quan trọng như thế nào đối với người dùng Bao nhiêu vùngnhớ chiếm lĩnh trong hệ thống

a, Chu kỳ sống thành phần

Các thành phần ứng dụng có một chu kỳ sống, tức là mỗi thành phần từlúc bắt đầu khởi tạo và đến thời điểm kết thúc Ở giữa, đôi lúc chúng có thể làactive hoặc inactive, hoặc là trong trường hợp activies nó có thể visible hoặcinvisible

Hình 1-7 Chu kỳ sống của một ứng dụng Android

b, Activity Stack

Hình 1-8 Activity stackBên trong hệ thống các activity được quản lý như một activity stack Khimột Activity mới được start, nó được đặt ở đỉnh của stack và trở thành activityđang chạy activity trước sẽ ở bên dưới activity mới và sẽ không thấy trong suốtquá trình activity mới tồn tại

1.2 Web service

1.2.1 Giới thiệu công nghệ

Dịch vụ Web là một hệ thống phần mềm được thiết kế để hỗ trợ khả năngtương tác giữa các ứng dụng trên các máy tính khác nhau thông qua mạng

Internet, giao diện chung và sự gắn kết của nó được mô tả bằng XML Dịch vụWeb là tài nguyên phần mềm có thể xác định bằng địa chỉ URL, thực hiện cácchức năng và đưa ra các thông tin người dùng yêu cầu Một dịch vụ Web đượctạo nên bằng cách lấy các chức năng và đóng gói chúng sao cho các ứng dụngkhác dễ dàng nhìn thấy và có thể truy cập đến những dịch vụ mà nó thực hiện,đồng thời có thể yêu cầu thông tin từ dịch vụ Web khác Nó bao gồm các mô-đunđộc lập cho hoạt động của khách hàng và doanh nghiệp và bản thân nó được thựcthi trên server.

Trước hết, có thể nói rằng ứng dụng cơ bản của Dịch vụ Web là tích hợpcác hệ thống và là một trong những hoạt động chính khi phát triển hệ thống.Trong hệ thống này, các ứng dụng cần được tích hợp với cơ sở dữ liệu (CSDL)

và các ứng dụng khác, người sử dụng sẽ giao tiếp với CSDL để tiến hành phântích và lấy dữ liệu Trong thời gian gần đây, việc phát triển mạnh mẽ của thươngmại điện tử và B2B cũng đòi hỏi các hệ thống phải có khả năng tích hợp vớiCSDL của các đối tác kinh doanh (nghĩa là tương tác với hệ thống bên ngoài –bên cạnh tương tác với các thành phần bên trong của hệ thống trong doanhnghiệp)

1.2.2 Đặc điểm của Dịch vụ Web

a, Đặc điểm

- Dịch vụ Web cho phép client và server tương tác được với nhau ngay cảtrong những môi trường khác nhau Ví dụ,Web server chạy hệ điều hànhLinux, client chạy hệ điều hành Windows, vẫn có thể chạy và xử lý bìnhthường

- Phần lớn kĩ thuật của Dịch vụ Web được xây dựng dựa trên mã nguồn mở

và được phát triển từ các chuẩn đã được công nhận, ví dụ như XML

- Một Dịch vụ Web bao gồm có nhiều mô-đun và có thể công bố lên mạngInternet

- Là sự kết hợp của việc phát triển theo hướng từng thành phần với nhữnglĩnh vực cụ thể và cơ sở hạ tầng Web

- Một ứng dụng khi được triển khai sẽ hoạt động theo mô hình client-server.Những lĩnh vực trong cuộc sống có thể áp dụng và tích hợp dịch vụ Web

là khá rộng lớn như dịch vụ chọn lọc và phân loại tin tức (hệ thống thư viện cókết nối đến web portal để tìm kiếm các thông tin cần thiết); ứng dụng cho cácdịch vụ du lịch (cung cấp giá vé, thông tin về địa điểm…), các đại lý bán hàngqua mạng, thông tin thương mại như giá cả, tỷ giá hối đoái, đấu giá qua mạng…hay dịch vụ giao dịch trực tuyến (cho cả B2B và B2C) như đặt vé máy bay, thôngtin thuê xe…

b, Ưu và nhược điểm

- Nâng cao khả năng tái sử dụng

- Thúc đẩy đầu tư các hệ thống phần mềm đã tồn tại bằng cách cho phépcác tiến trình/chức năng nghiệp vụ đóng gói trong giao diện dịch vụ Web

- Tạo mối quan hệ tương tác lẫn nhau và mềm dẻo giữa các thành phầntrong hệ thống, dễ dàng cho việc phát triển các ứng dụng phân tán

- Thúc đẩy hệ thống tích hợp, giảm sự phức tạp của hệ thống, hạ giá thànhhoạt động, phát triển hệ thống nhanh và tương tác hiệu quả với hệ thốngcủa các doanh nghiệp khác

Nhược điểm:

- Những thiệt hại lớn sẽ xảy ra vào khoảng thời gian chết của Dịch vụ Web,giao diện không thay đổi, có thể lỗi nếu một máy khách không được nângcấp, thiếu các giao thức cho việc vận hành

- Có quá nhiều chuẩn cho dịch vụ Web khiến người dùng khó nắm bắt

- Phải quan tâm nhiều hơn đến vấn đề an toàn và bảo mật.

1.2.3 Kiến trúc của Dịch vụ Web

Dịch vụ Web gồm có 3 chuẩn chính: SOAP (Simple Object AccessProtocol), WSDL (Web Service Description Language) và UDDI (UniversalDescription, Discovery, and Integration) Hình 1-9 mô tả chồng giao thức củadịch vụ Web, trong đó UDDI được sử dụng để đăng ký và khám phá dịch vụWeb đã được miêu tả cụ thể trong WSDL Giao tác UDDI sử dụng SOAP để nóichuyện với UDDI server, sau đó các ứng dụng SOAP yêu cầu một dịch vụ Web.Các thông điệp SOAP được gửi đi chính xác bởi HTTP và TCP/IP

Hình 1-9 Chồng giao thức của dịch vụ WebChồng giao thức dịch vụ Web là tập hợp các giao thức mạng máy tínhđược sử dụng để định nghĩa, xác định vị trí, thi hành và tạo nên dịch vụ Webtương tác với những ứng dụng hay dịch vụ khác Chồng giao thức này có 4 thànhphần chính:

- Dịch vụ vận chuyển (Service Transport): Có nhiệm vụ truyền thông điệpgiữa các ứng dụng mạng, bao gồm những giao thức như HTTP, SMTP,FTP, JSM và gần đây nhất là giao thức thay đổi khổi mở rộng (BlocksExtensible Exchange Protocol- BEEP)

- Thông điệp XML: Có nhiệm vụ giải mã các thông điệp theo định dạngXML để có thể hiểu được ở mức ứng dụng tương tác với người dùng.Hiện tại, những giao thức thực hiện nhiệm vụ này là XML-RPC, SOAP vàREST.

- Mô tả dịch vụ: Được sử dụng để miêu tả các giao diện chung cho một dịch

vụ Web cụ thể WSDL thường được sử dụng cho mục đích này, nó là mộtngôn ngữ mô tả giao tiếp và thực thi dựa trên XML

- Khám phá dịch vụ: Tập trung dịch vụ vào trong một nơi được đăng ký, từ

đó giúp một dịch vụ Web có thể dễ dàng khám phá ra những dịch vụ nào

đã có trên mạng, tốt hơn trong việc tìm kiếm những dịch vụ khác để tươngtác

Hình 1-10: Kiến trúc của Dịch vụ Web

Trong đó, tầng giao thức tương tác dịch vụ (Service CommunicationProtocol) với công nghệ chuẩn là SOAP SOAP là giao thức nằm giữa tầng vậnchuyển và tầng mô tả thông tin về dịch vụ, cho phép người dùng triệu gọi mộtdịch vụ từ xa thông qua một thông điệp XML Ngoài ra, để các dịch vụ có tính antoàn, toàn vẹn và bảo mật thông tin, trong kiến trúc dịch vụ Web, chúng ta cóthêm các tầng Policy, Security, Transaction, Management

1.2.4 Các thành phần của Dịch vụ Web

a, XML – eXtensible Markup Language

Là một chuẩn mở do W3C đưa ra cho cách thức mô tả dữ liệu, nó được sửdụng để định nghĩa các thành phần dữ liệu trên trang web và cho những tài liệuB2B Về hình thức, XML hoàn toàn có cấu trúc thẻ giống như ngôn ngữ HTMLnhưng HTML định nghĩa thành phần được hiển thị như thế nào thì XML lại địnhnghĩa những thành phần đó chứa cái gì Với XML, các thẻ có thể được lập trìnhviên tự tạo ra trên mỗi trang web và được chọn là định dạng thông điệp chuẩn bởitính phổ biến và hiệu quả mã nguồn mở

b, WSDL – Web Service Description Language

WSDL định nghĩa cách mô tả dịch vụ Web theo cú pháp tổng quát củaXML, bao gồm các thông tin:

và tập tin thi hành dịch vụ Giao diện của một dịch vụ Web được miêu tả trongphần này đưa ra cách thức làm thế nào để giao tiếp qua dịch vụ Web Tên, giaothức liên kết và định dạng thông điệp yêu cầu để tương tác với dịch vụ Web đượcđưa vào thư mục của WSDL

WSDL thường được sử dụng kết hợp với XML schema và SOAP để cungcấp dịch vụ Web qua Internet Một client khi kết nối tới dịch vụ Web có thể đọcWSDL để xác định những chức năng sẵn có trên server Sau đó, client có thể sửdụng SOAP để lấy ra chức năng chính xác có trong WSDL

c, Universal Description, Discovery, and Integration (UDDI)

Để có thể sử dụng các dịch vụ, trước tiên client phải tìm dịch vụ, ghi nhậnthông tin về cách sử dụng và biết được đối tượng nào cung cấp dịch vụ UDDIđịnh nghĩa một số thành phần cho biết các thông tin này, cho phép các client truytìm và nhận những thông tin được yêu cầu khi sử dụng dịch vụ Web như: Cấutrúc UDDI, trang trắng (White pages), trang vàng (Yellow pages), trang xanh(Green pages), loại dịch vụ (tModel).

Những thông tin về dịch vụ Web được sử dụng và công bố lên mạng sửdụng giao thức này Nó sẽ kích hoạt các ứng dụng để tìm kiếm thông tin của dịch

vụ Web khác nhằm xác định xem dịch vụ nào sẽ cần đến nó

d, SOAP – Simple Object Access Protocol

Các dịch vụ Web có thể truy xuất bằng một giao thức là Simple ObjectAccess Protocol – SOAP Nói cách khác chúng ta có thể truy xuất đến UDDIregistry bằng các lệnh gọi hoàn toàn theo định dạng của SOAP

SOAP là một giao thức giao tiếp có cấu trúc như XML Nó được xem làcấu trúc xương sống của các ứng dụng phân tán được xây dựng từ nhiều ngônngữ và các hệ điều hành khác nhau SOAP là giao thức thay đổi các thông điệpdựa trên XML qua mạng máy tính, thông thường sử dụng giao thức HTTP

Cấu trúc một thông điệp theo dạng SOAP

Thông điệp theo định dạng SOAP là một văn bản XML bình thường baogồm các phần tử sau: Phần tử gốc (envelop), phần tử đầu trang (header), phần tửkhai báo nội dung chính trong thông điệp (body), phần tử đưa ra các thông tin vềlỗi(fault)

Có 3 kiểu thông báo sẽ được đưa ra khi truyền thông tin: Requestmessage(tham số gọi thực thi một thông điệp), respond message (các tham số trả

về, được sử dụng khi yêu cầu được đáp ứng) và cuối cùng là fault message(thông báo tình trạng lỗi)

Kiểu truyền thông: Có 2 kiểu truyền thông

- Remote procedure call (RPC): Cho phép gọi hàm hoặc thủ tục qua mạng.Kiểu này được khai thác bởi nhiều dịch vụ Web.

- Document: Được biết đến như kiểu hướng thông điệp, nó cung cấp giaotiếp ở mức trừu tượng thấp, khó hiểu và yêu cầu lập trình viên mất côngsức hơn

Hai kiểu truyền thông này cung cấp các định dạng thông điệp, tham số, lờigọi đến các API khác nhau nên việc sử dụng chúng tùy thuộc vào thời gian và sựphù hợp với dịch vụ Web cần xây dựng

Cấu trúc dữ liệu:

Cung cấp những định dạng và khái niệm cơ bản giống như trong các ngônngữ lập trình khác như kiểu dữ liệu (int, string, date…) hay những kiều phức tạphơn như struct, array, vector… Định nghĩa cấu trúc dữ liệu SOAP được đặt trongnamespace SOAP-ENC

Mã hóa:

Giả sử service rquester và service provider được phát triển trong Java, khi

đó mã hóa SOAP là làm thế nào chuyển đổi từ cấu trúc dữ liệu Java sang SOAPXML và ngược lại, bởi vì định dạng cho Web Service chính là XML Bất kỳ mộtmôi trường thực thi SOAP nào cũng phải có một bảng chứa thông tin ánh xạnhằm chuyển đổi từ ngôn ngữ Java sang XML và từ XML sang Java – bảng đóđược gọi là SOAP Mapping Registry Nếu một kiểu dữ liệu được sử dụng dướimột dạng mã hóa thì sẽ có một ánh xạ tồn tại trong bộ đăng ký của môi trườngthực thi SOAP đó

1.2.5 An toàn cho dịch vụ Web

Việc đảm bảo an toàn cho dịch vụ Web là một vấn đề quan trọng, đặc biệtđối với những dịch vụ liên quan đến trao đổi tiền tệ, thông tin từ thị trường chứngkhoán hay dịch vụ bán hàng qua mạng Hiện nay, nó được thực hiện cho nhữngSOAP/HTTP dựa trên cơ chế truyền thông điệp bằng cách sử dụng giao thứcHTTPS

Đảm bảo an toàn cho dịch vụ Web:

WS-Security: Đây là một chuẩn an toàn bao trùm cho SOAP, nó được

dùng khi muốn xây dựng những dịch vụ Web toàn vẹn và tin cậy WS-securityđược thiết kế mang tính mở nhằm hướng tới những mô hình an toàn khác baogồm PKI, Kerberos và SSL Tuy nhiên, WS-security cũng chưa thể đảm bảođược tất cả yêu cầu về bảo mật và an toàn thông tin, nó chỉ là một trong nhữnglớp của giải pháp an toàn cho dịch vụ Web

Các thành phần được thêm để tăng cường tính bảo mật có thể là Secure Conversation Describes,WS-Authentication Describes,WS-PolicyDescribes hay WS-Trust Describes

WS-1.2.6 Xây dựng một dịch vụ Web

Có 4 giai đoạn chính để xây dựng một dịch vụ Web là:

- Giai đoạn xây dựng : Bao gồm phát triển và chạy thử ứng dụng dịch vụWeb, xây dựng các chức năng và định nghĩa dịch vụ

- Giai đoạn triển khai: Công bố định nghĩa dịch vụ, xây dựng WSDL vàtriển khai mã thực thi của dịch vụ Web Triển khai dịch vụ Web tới mộtứng dụng phía server, sau đó sẽ công bố dịch vụ Web trên mạng Internet

Qui trình xây dựng một dịch vụ Web bao gồm các bước sau:

1 Định nghĩa và xây dựng các chức năng, các dịch vụ mà dịch vụ sẽ cungcấp (sử dụng ngôn ngữ Java chẳng hạn)

2 Tạo WSDL cho dịch vụ.

3 Xây dựng SOAP server

4 Đăng ký WSDL với UDDI registry để cho phép các client có thể tìmthấy và truy xuất

5 Client nhận file WSDL và từ đó xây dựng SOAP client để có thể kếtnối với SOAP server

6 Xây dựng ứng dụng phía client (chẳng hạn sử dụng Java) và sau đó gọithực hiện dịch vụ thông qua việc kết nối tới SOAP server

1.2.7 Tích hợp dịch vụ Web theo chuẩn

Doanh nghiệp không những phải phát triển một ứng dụng dịch vụ Webmới mà còn phải tích hợp các ứng dụng nghiệp vụ phụ trợ của họ trong kiến trúcDịch vụ Web

- Giám sát (monitoring): Cần hỗ trợ ở cả mức công cụ và cơ sở hạ tầng đểgiám sát các dịch vụ Web chạy như thế nào qua toàn bộ mạng, từ một chi nhánhcon của một công ty trên mạng tới các chi nhánh khác trong công ty hay giao tiếpvới doanh nghiệp khác

- Xác định đường đi dữ liệu (Data routing): Việc thiết lập đường đi của dữliệu giữa những thành phần của dịch vụ Web hướng tới tối đa hóa khả năng sửdụng lại

- Triển khai (Deployment): Triển khai các dịch vụ Web có khả năng nângcấp, điều khiển và cấu hình các thành phần từ xa thông qua mạng phân tán

- Quản lý (Management): Có thể xây dựng theo kiến trúc P2P Peer) Các hoạt động chính như thực thi các thành phần, định tuyến dữ liệu, xử lýluồng công việc và chuyển đổi dữ liệu được thực hiện tại các điểm cuối củamạng

(Peer-to Cấu hình và quản lý phiên bản (Configuration and version management):

Sử dụng các công cụ linh hoạt để quản lý các phiên bản khác nhau của dịch vụ

Web, cho phép các phiên bản được nâng cấp và điều khiển từ một công cụ quản

lý tập trung

- Bảo mật (Security): Các chuẩn mở như HTTP, XML, SOAP, WSDL vàchuẩn bảo mật JSM được sử dụng rộng rãi khiến chúng trở thành lý tưởng để xâydựng các ứng dụng web

1.2.8 Thao tác với web service trong Android

File XML:

Cấu trúc cây:

Hình 1-11 Cấu trúc cây

- Mô hình đối tượng: Mô hình đối tượng XML là tập hợp các đối tượngdùng để truy xuất và thao tác với các dữ liệu trong XML Trong mô hìnhnày dữ liệu cũng được tổ chức thành dạng cấu trúc cây cùng với các nút.Các đối tượng có nhiều thuộc tính và phương thức để chúng ta có thể quétcấu trúc câyXML và các phần tử trong cây

b, Parsers

Khái niệm

Parser là 1 gói phần mềm, 1 thư viện hay 1 công cụ dùng để trước hếtphân tích dữ liệu trong file XML và sau đó chuyển đổi dữ liệu này thành dạng dữliệu mà các phần mềm khác có thể sử dụng được

Các kỹ thuật phân tích

Phân tích dựa trên sự kiện: Theo kỹ thuật này dữ liệu trong XML sẽ được đọc tuần tự từ trên xuống Mỗi lần đọc 1 phần của dữ liệu sẽ được đưa vào phân tích ví dụ như 1 element Simple API for XML (SAX)

và Streaming API for XML (StAX) được xây dựng trên kỹ thuật này

Phân tích dựa trên đối tượng: Theo kỹ thuật này dữ liệu trong XML sẽđược đọc và phân tích trên bộ nhớ theo sơ đồ cây XML Document Object Model(DOM) được xây dựng theo kỹ thuật này

DOM:

W3C DOM là tiêu chuẩn mà W3School giới thiệu Tiêu chuẩn này khôngphụ thuộc vào hệ điều hành hay ngôn ngữ lập trình W3C DOM được chia làm 3phần: Core DOM là tập hợp các đối tượng dùng cho cấu trúc 1 văn bản; XMLDOM là tập hợp các đối tượng dùng cho cấu trúc 1 văn bản XML; HTMLDOM là tập hợp các đối tượng dùng cho cấu trúc 1 văn bản HTML.

Hình 1-12 Dạng file XML

Hình 1-13 Cấu trúc DOM

Các đối tượng trong DOM:

Tất cả các thành phần trong XML đều được xem như là 1 “node” Trong

đó root là document node, các thẻ là element node, thuộc tính là attribute node,text là text node, ghi chú là comment node…

Khi parser đọc XML thành đối tượng DOM trên bộ nhớ chúng ta sẽ có 1cấu trúc cây với các đối tượng là các node và trên cấu trúc này chúng ta sẽ thấymối quan hệ phân tầng giữa các node Trên cùng là thẻ root (document node) từnode này chúng ta có thể rẽ nhánh đến các tầng thấp hơn của cấu trúc cây chođến khi chúng ta chạm tới text node là tầng thấp nhất của cấu trúc này Mối quan

hệ giữa các node được mô tả bằng thuật ngữ “ parent” và “child” (cha và con).Thuật ngữ “leaf node” dùng để chỉ các node không có child node Chúng ta có ví

dụ sau mô tả việc chuyển đổi từ XML sang DOM:

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ 2.1 Xác định bài toán

Xây dựng ứng dụng giới thiệu sách và đọc sách điện tử trên thiết bị diđộng sử dụng hệ điều hành Android

Bài toán được xây dựng theo mô hình Client-Server:

- Server sẽ là nơi chứa cơ sở dữ liệu về sách và các thông tin liên quan tớisách như: Tác giả, nhà xuất bản, năm suất bản…,đây sẽ là nơi nhận các yêucầu(request) của client và trả lời (response) các yêu cầu đó Các response trả lờiđơn thuần ở dạng text được định dạng theo kiểu XML

- Client là nơi cho phép người dùng thực hiện các chức năng đọc sách,xem thông tin về những cuốn sách mới nhất được Server cập nhật trên máy tínhhoặc điện thoại

Các chức năng chính của chương trình:

- Chức năng đọc sách: Đây là module cung cấp dịch vụ đọc sách, vớinhiều thể loại khác nhau (Sách Thanh Niên, sách Thiếu Nhi, Truyện Tranh…)

- Chức năng giới thiệu sách: Đây là module cung cấp thông tin về các loạisách như tên sách, giá sách, bìa sách, tên tác giả, năm xuất bản, …

- Chức năng SachClient: Đây chính là ứng dụng được cài đặt trên điệnthoại di động của người dùng, có nhiệm vụ làm chung gian cho việc gửi nhận yêucầu từ người dùng tới hệ thống và theo chiều ngược lại thông qua giao diện hiểnthị

2.2 Xác định yêu cầu

2.2.1 Yêu cầu chức năng

Ứng dụng cho phép người dùng xem giới thiệu về những cuốn sách haymới nhất và đọc sách online tại bất cứ đâu chỉ cần một chiếc điện thoại có hệ

điều hành Android và kết nối internet Cùng với sự tiện lợi đó là sự phong phú vềthể loại, nội dung của ứng dụng Sau đây là đặc tả các chức năng của ứng dụng:

a, Chức năng đọc sách

1 Sách đọc nhiều Thống kê sách được nhiều người đọc nhất,

phục vụ cho việc lựa chọn và đánh giá chấtlượng của sách Được sắp xếp từ cao xuốngthấp theo số lần đọc

2 Liệt kê danh sách chủ đề Liệt kê danh sách các chủ đề như Văn học Việt

Nam, Văn học nước ngoài, Tin học, Ngoạingữ…

3 Liệt kê danh sách tác giả Hiển thị danh sách các tác giả có sách trong hệ

thống

4 Liệt kê sách theo chủ đề Sách được liệt kê theo chủ đề và được sắp xếp

theo thứ thứ ABC

5 Liệt kê sách theo tác giả Khi chọn một tác giả thì hệ thống sẽ hiển thị

danh sách các đầu sách của tác giả đó theo thứ

tự ABC

6 Sách mới Hệ thống hiển thị danh sách các sách mới được

cập nhật vào hệ thống

7 Tìm kiếm Tìm kiếm sách theo tên sách

8 Cập nhật số lần đọc Khi một cuốn sách được đọc hệ thống sẽ tự

động cập nhật số lần đọc của mỗi sách

b, Chức năng giới thiệu sách

STT Tên chức năng Ý nghĩa

1 Sách mới cập nhật Liệt kê năm sách mới nhất ra trang chủ của

module

2 Liệt kê danh sách chủ đề Liệt kê danh sách chủ đề để thuận tiện cho

người dùng khi sử dụng

3 Liệt kê sách theo chủ đề Khi người dùng chọn một chủ đề thì hệ thống

sẽ hiển thị danh sách các sách có trong chủ

đề đó

4 Chi tiết sách Hiển thị các thông tin liên quan đến sách đó

như tác giả, năm xuất bản, giá… cùng vớiđoạn trích giới thiệu về sách đó

c, Chức năng cập nhật Chủ đề, Tác giả

1 Thêm sách Hệ thống sẽ cho phép người quản trị thêm sách

trong đó nội dung bao gồm có tên sách, bìa, tácgiả, chủ đề, nội dung tóm tắt, nội dung chitiết…

2 Xóa sách Hệ thống cho phép người quản trị hệ thống xóa

thông tin về 1 cuốn sách nào đó

3 Sửa sách Hệ thống cho phép người quản trị hệ thống sửa

thông tin về 1 cuốn sách nào đó

4 Thêm chủ đề Người quản trị được phép thêm 1 chủ đề nào

đó

5 Xóa chủ đề Người quản thị thêm xóa 1 chủ đề.

6 Thêm tác giả Hệ thống cho phép người quản trị thêm 1 tác

giả nào đó

7 Xóa tác giả Người quản trị được phép xóa 1 tác giả nào đó

d, Chức năng SachClient

Trong chức năng này ta cũng sẽ có 2 chức năng con giống như ở Server :

- Chức năng đọc sách: Trong chức năng này chúng ta sẽ dùng 1 ListView

để hiển thị 1 danh sách các sách cho người dùng lựa chọn Khi người dùng chọnvào sách thì nội dung tóm tắt sẽ được hiển thị ra, người dùng tiếp tục chọn vàocuốn sách đó thì chi tiết về sách sẽ được hiển thị cho người dùng đọc

- Chức năng giới thiệu sách: Tại chức năng này ta cũng sẽ thấy 1 list cáchdanh sách các sách mới được cập nhật với hình ảnh về bìa cuốn sách và tên cuốnsách Khi người dùng chọn 1 cuốn sách bất kỳ thì các thông tin chi tiết như tênsách, tác giả, số trang, giá, nhà sản xuất,… sẽ được hiển thị ra Khi chọn vào chitiết thì người dùng sẽ được nhìn thấy nội dung giới thiệu về cuốn sách

2.2.2 Yêu cầu phi chức năng

Các yêu cầu phi chức năng của ứng dụng như là :

- Tốc độ gửi nhận yêu cầu phải nhanh

- Nội dung phải hay, hấp dẫn, phong phú, đa dạng

2.3 Danh Sách Use Case và Actor của ứng dụng

2.3.1 Danh sách các Actor

Người quản trị: Tác nhân này có nhiệm vụ quản lý người truy cập như là

độc giả, tác giả, nhà sản xuất, quản lý cơ sở dữ liệu về sách, về các chủ đề, cáctác giả, quản lý các bình luận, các ý kiến của khách hàng, quản lý quyền dùng

Độc giả: Tác nhân này có thể truy nhập vào hệ thông để tìm kiếm thông

tin về sách, xem thông tin về sách, đọc sách và bình luận về sách Ngoài ra ứngdụng còn cung cấp cho khách hàng các chức năng khác như là đánh dấu nhữngsách đã đọc

2.3.2 Danh sách các Use Case

Module Actor ID Use case Mô tả

sách

Độc giả,

Người

quản trị

U1 Đọc sách Là chức năng tổng thể của module đọc

sách, khi người dùng chọn chức năng đọcsách Trong Use Case này sẽ gồm nhiềuUse Case khác bên trong sẽ được đề cậpđến sau

Là chức năng giới thiệu những cuốn sáchmới nhất của ứng dụng Trong Use Casenày gồm nhiều Use Case khác và sẽ đượccập nhật đến sau

Là chức năng hiển thị danh sách tác giả

Là chức năng hiển thị danh sách cácdanh mục, chủ đề có sắp xếp theo thứ tựABC

Là chức năng hiển thị danh sách các đầusách có trong một danh mục chủ đề, mộttác giả, hay chủ đề sách đọc nhiều, sáchmới cập nhật Có sắp xếp theo thứ tựABC có phân trang, nhảy trang tùy vào

số lượng sách Ngoài ra còn có thêm một

số thông tin về sách như số lần đọc, têntác giả Khi người dùng chọn sách đó thìcho phép đọc sách đó

Đọc

sách

Độc giả U7 Tìm kiếm Là chức năng tìm kiếm Người dùng có

thể tìm kiếm theo tên sách, khi có kết quảthì người dùng có thể chọn đọc sách Sửdụng kỹ thuật tìm kiếm fulltext searchĐọc

Là chức năng hiển thị danh sách các đầusách có trong một danh mục chủ đề nào

đó, có sắp xếp theo thứ tự ABC Ngoài racòn có thêm một số thông tin về sách như

số lần đọc, tên tác giả Khi người dùngchọn sách đó thì cho phép đọc sách đó