Đồ án Tìm hiểu lập trình cơ sở với Android Firebase và ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

-------o0o-------

ISO 9001:2015

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nghành Công Nghệ Thông Tin

Hải Phòng 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

-------o0o-------

TÌM HIỂU LẬP TRÌNH CƠ SỞ VỚI ANDROID FIREBASE

VÀ ỨNG DỤNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Nghành Công Nghệ Thông Tin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

-------o0o-------

TÌM HIỂU LẬP TRÌNH CƠ SỞ VỚI ANDROID

FIREBASE VÀ ỨNG DỤNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Ngành: Công nghệ Thông tin

Sinh viên thực hiện : Hoàng Việt Anh

Mã sinh viên

: 1512111025

Giáo viên hướng dẫn : Th.S Phùng Anh Tuấn

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

-------o0o-------

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Sinh viên: Hoàng Việt Anh

Lớp : CT1901C

Mã sinh viên :1512111025

Nghành: Công Nghệ Thông Tin

Tên đề tài: Tìm hiểu lập trình cơ sở với Android Firebase và ứng dụng

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1.Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp

a. Nội dung

-

Tìm hiểu hệ điều hành android.

Tìm hiểu môi trường lập trình Android Studio.

Tìm hiểu về lập trình android firebase.

Ứng dụng các kỹ thuật đã tìm hiểu xây dựng chương trình ứng dụng thực nghiệm.

b. Các yêu cầu cần giải quyết

-

Nắm được thao tác cơ bản với cơ sở dữ liệu trong android firebase.

Sử dụng công cụ Android Studio để viết chương trình chạy trên điện thoại android

-

Xây dựng được chương trình thực nghiệm quản lý quản lý danh bạ điện thoại,

đóng gói chương trình thành file *.apk cho phép cài đặt và chạy trên điện thoại

androidthật.

2.Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán

-

Sử dụng số liệu thực tế của danh bạ điện thoại HPU

3.Địa điểm thực tập

Trường Đại học Dân lập Hải Phòng

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Người hướng dẫn thứ nhất:

Họ và tên: Phùng Anh Tuấn

Học hàm, học vị: Thạc sĩ

Cơ quan công tác: Khoa Công nghệ Thông tin

Nội dung hướng dẫn:

-

Tìm hiểu hệ điều hành android.

Tìm hiểu môi trường lập trình Android Studio.

Tìm hiểu về lập trình android firebase.

Ứng dụng các kỹ thuật đã tìm hiểu xây dựng chương trình ứng dụng thực nghiệm

Người hướng dẫn thứ hai:

Họ và tên: ……………………………………………………………………………..

Học hàm, học vị:………………………………………………………………………

Cơ quan công tác:……………………………………………………………………..

Nội dung hướng dẫn:

…………………………………………………………………………………………

Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 01 tháng 7 năm 2019

Yêu cầu phải hoàn thành trước ngày 21 tháng 9 năm 2019

Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N

Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N

Sinh viên

Hoàng Việt Anh

Phùng Anh Tuấn

Hải Phòng, ngày ............tháng.........năm 2019

HIỆU TRƯỞNG

GS.TS.NGUT Trần Hữu Nghị

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP

Họ và tên giảng viên: Phùng Anh Tuấn.

Đơn vị công tác: Trường Đại học Dân lập Hải Phòng.

Họ và tên sinh viên: Hoàng Việt Anh - Ngành: Công Nghệ Thông Tin

Nội dung hướng dẫn:

-

Tìm hiểu hệ điều hành android.

Tìm hiểu môi trường lập trình Android Studio.

Tìm hiểu về lập trình android firebase.

Ứng dụng các kỹ thuật đã tìm hiểu xây dựng chương trình ứng dụng thực nghiệm.

1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp

-

Chưa chủ động trong nghiên cứu tài liệu phục vụ cho nội dung đồ án.

Khả năng làm việc độc lập còn nhiều hạn chế.

Chưa làm chủ được nội dung đồ án.

2. Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra

trong nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…)

-

Đã thực hiện được các nội dung đề ra trong đề cương.

Nội dung đồ án có tính thực tế.

Cần trình bày nội dung đồ án rõ ràng, logic hơn.

3. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp

Đạt

Không đạt

Điểm:……………………………………...

Hải Phòng, ngày ..… tháng 01 năm 2019

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

QC20-B18

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

Họ và tên giảng viên: …………………………………………………………………...

Đơn vị công tác: ………………………………………………………………………...

Họ và tên sinh viên: ……………………………… Ngành: …………………………....

Đề tài tốt nghiệp: ………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………

1. Phần nhận xét của giảng viên chấm phản biện

...................................................................................................................................................................

2. Những mặt còn hạn chế

...................................................................................................................................................................

3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm:……………………………

Hải Phòng, ngày …… tháng…… năm 2019

Giảng viên chấm phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

QC20-B18

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

MỤC LỤC

L Ờ I C ẢM ƠN ....................................................................................................... 5

Chương 1 :.............................................................................................................. 6

1.1. Android là gì?.............................................................................................. 6

1.2. Mô tả ........................................................................................................... 7

1.2.1. Giao di ệ n ............................................................................................... 7

1.2.2. Ứ ng d ụ ng............................................................................................... 8

1.3. Phát triể n .................................................................................................... 9

1.3.1. Linu x ..................................................................................................... 9

1.3.2. Qu ản lý bộ nh ớ .................................................................................... 10

1.3.3. L ị ch s ử c ậ p nh ậ t .................................................................................. 11

1.3.4. C ộng đồng mã nguồ n m ở .................................................................... 12

1.4. B ả o m ật và tính riêng tư ............................................................................ 13

1.5. Gi ấy phép phát hành ................................................................................. 14

1.6. Đón nhậ n ................................................................................................... 15

1.6.1. Máy tính bả ng ..................................................................................... 16

1.6.2. Th ị ph ần và tỷ l ệ s ử d ụ ng.................................................................... 17

1.6.3. T ỷ l ệ s ử d ụng các phiên bả n Androi d ................................................. 18

1.6.4. Trình trạng ăn cắ p b ả n quy ề n ứ ng d ụ ng ............................................. 18

1.7 .B ả n quy ền và bằng phát minh ................................................................... 19

1.8. Các thiế t b ị khác ngoài điệ n tho ại và máy tính bả n g ................................ 20

1.9. Ph ầ n m ềm gián điệ p.................................................................................. 20

Chương 2 :............................................................................................................ 22

2.1.Sơ lượ c v ề Android Studio......................................................................... 22

2.2. Các thao tác trong môi trườ ng Android Studio ........................................ 22

2.2.1.Cài đặ t Android Studio ........................................................................ 22

2.2.2. C ấu trúc dự án android studio ............................................................. 26

2.2.3. T ạ o giao di ện chương trình trong android studio ............................... 32

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

3

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

Chương 3 :............................................................................................................ 39

3.1. Firebase là gì ............................................................................................. 39

3.2. C ấu trúc dữ li ệ u......................................................................................... 40

3.3. Cơ chế ho ạt độ ng ...................................................................................... 41

3.3.1 Thêm mớ i ............................................................................................. 42

3.3.2. Truy vấn xem dữ liệu .......................................................................... 43

3.3.3. Cập nhật dữ liệ u .................................................................................. 44

3.3.4. Xóa dữ liệu .......................................................................................... 45

3.4. Tích hợp firebase vào ứ ng d ụ ng................................................................ 45

3.5. Các thao tác dữ li ệu cơ bản trên firebas e .................................................. 46

Chương 4 :............................................................................................................ 68

4.1. Phát biểu bài toá n ...................................................................................... 68

4.2.Sơ đồ ch ức năng ......................................................................................... 68

4.3. Cơ sở d ữ li ệ u ............................................................................................. 69

4.4.Giao di ện chương trình .............................................................................. 69

4.4.1.Màn hình chính .................................................................................... 69

4.4.2.Màn hình menu .................................................................................... 70

4.4.3.Màn hình Thêm contact ....................................................................... 70

4.4.4.Màn hình Xem Danh sách Contac t ...................................................... 71

4.4.5.Ch ức năng tìm kiế m............................................................................. 71

4.4.6.S ử a contac t ........................................................................................... 72

4.4.7.Xóa Contact ......................................................................................... 73

4.4.8.Màn hình giới thiệu .............................................................................. 74

4.4.9 Th oát ứng dụn g .................................................................................... 74

K Ế T LU Ậ N ......................................................................................................... 75

TÀI LIỆ U THAM KH Ả O................................................................................... 76

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

4

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

LỜI CẢM ƠN

Để đồ án này đạt kết quả tốt đẹp, em đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của nhiều

cơ quan, tổ chức, cá nhân. Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép em được

bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân và cơ quan đã tạo điều kiện

giúp đỡ trong quá trình học tập và nghiên cứu làm đồ án. Trước hết em xin gởi

tới các thầy cô khoa Công nghệ - Thông tin trường Đại học Dân Lập Hải Phòng

lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn sâu sắc. Với sự quan tâm,

dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của thầy cô, đến nay em đã có thể hoàn thành

đồ án: "Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với Android Firebase và ứng dụng". Đặc

biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo – Ths. Phùng Anh Tuấn

đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án này trong thời gian

qua. Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo Trường Đại học Quản Lý Và Công

Nghệ Hải Phòng, Phòng Đào Tạo, các Khoa Phòng ban chức năng đã trực tiếp

và gián tiếp giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường.

Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một sinh viên, đồ

án này không thể tránh được những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ

bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý

thức của mình, phục vụ tốt hơn công việc thực tế sau này.

Xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng ,ngày…tháng…năm 20…

Sinh viên

Hoàng Việt Anh

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

5

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

Chương 1:

Giới thiệu về hệ điều hành Android

1.1. Android là gì?

Android là một hệ điều hành dựa trên nền tảng Linux được thiết kế dành cho

các thiết bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh và máy tính

bảng. Ban đầu, Android được phát triển bởi Tổng công ty Android, với sự hỗ trợ

tài chính từ Google và sau này được chính Google mua lại vào năm 2005.

Android ra mắt vào năm 2007 cùng với tuyên bố thành lập Liên minh thiết bị

cầm tay mở: một hiệp hội gồm các công ty phần cứng , phần mềm, và viễn

thông với mục tiêu đẩy mạnh các tiêu chuẩn mở cho các thiết bị di động. Chiếc

điện thoại đầu tiên chạy Android được bán vào năm 2008.

Android có mã nguồn mở và Google phát hành mã nguồn theo Giấy phép

Apache. Chính mã nguồn mở cùng với một giấy phép không có nhiều ràng buộc

đã cho phép các nhà phát triển thiết bị, mạng di động và các lập trình viên nhiệt

huyết được điều chỉnh và phân phối Android một cách tự do. Ngoài ra, Android

còn có một cộng đồng lập trình viên đông đảo chuyên viết các ứng dụng để mở

rộng chức năng của thiết bị, bằng một loại ngôn ngữ lập trình Java có sửa

đổi. Vào tháng 10 năm 2012, có khoảng 700.000 ứng dụng trên Android, và số

lượt tải ứng dụng từ Google Play , cửa hàng ứng dụng chính của Android, ước

tính khoảng 25 tỷ lượt.

Những yếu tố này đã giúp Android trở thành nền tảng điện thoại thông minh phổ

biến nhất thế giới, vượt qua Symbian OS vào quý 4 năm 2010, và được các công

ty công nghệ lựa chọn khi họ cần một hệ điều hành không nặng nề, có khả năng

tinh chỉnh, và giá rẻ chạy trên các thiết bị công nghệ cao thay vì tạo dựng từ

đầu. Kết quả là mặc dù được thiết kế để chạy trên điện thoại và máy tính bảng,

Android đã xuất hiện trên TV, máy chơi game và các thiết bị điện tử khác. Bản

chất mở của Android cũng khích lệ một đội ngũ đông đảo lập trình viên và

những người đam mê sử dụng mã nguồn mở để tạo ra những dự án do cộng

đồng quản lý. Những dự án này bổ sung các tính năng cao cấp cho những người

dùng thích tìm tòi hoặc đưa Android vào các thiết bị ban đầu chạy hệ điều hành

khác.

Android chiếm 87,7% thị phần điện thoại thông minh trên toàn thế giới vào thời

điểm quý 2 năm 2017, với tổng cộng 2 tỷ thiết bị đã được kích hoạt và 1,3 triệu

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

6

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

lượt kích hoạt mỗi ngày. Sự thành công của hệ điều hành cũng khiến nó trở

thành mục tiêu trong các vụ kiện liên quan đến bằng phát minh, góp mặt trong

cái gọi là "cuộc chiến điện thoại thông minh" giữa các công ty công nghệ.

1.2. Mô tả

1.2.1. Giao diện

Giao diện người dùng của Android dựa trên nguyên tắc tác động trực tiếp, sử

dụng cảm ứng chạm tương tự như những động tác ngoài đời thực như vuốt,

chạm, kéo giãn và thu lại để xử lý các đối tượng trên màn hình. Sự phản ứng với

tác động của người dùng diễn ra gần như ngay lập tức, nhằm tạo ra giao diện

cảm ứng mượt mà, thường dùng tính năng rung của thiết bị để tạo phản hồi

rung cho người dùng. Những thiết bị phần cứng bên trong như gia tốc kế , con

quay hồi chuyển và cảm biến khoảng cách được một số ứng dụng sử dụng để

phản hồi một số hành động khác của người dùng, ví dụ như điều chỉnh màn hình

từ chế độ hiển thị dọc sang chế độ hiển thị ngang tùy theo vị trí của thiết bị, hoặc

cho phép người dùng lái xe đua bằng xoay thiết bị, giống như đang điều

khiển vô -lăng .

Các thiết bị Android sau khi khởi động sẽ hiển thị màn hình chính, điểm khởi

đầu với các thông tin chính trên thiết bị, tương tự như khái niệm desktop (bàn

làm việc) trên máy tính để bàn. Màn hính chính Android thường gồm nhiều biểu

tượng (icon) và tiện ích (widget); biểu tượng ứng dụng sẽ mở ứng dụng tương

ứng, còn tiện ích hiển thị những nội dung sống động, cập nhật tự động như dự

báo thời tiết, hộp thư của người dùng, hoặc những mẩu tin thời sự ngay trên màn

hình chính. Màn hình chính có thể gồm nhiều trang xem được bằng cách vuốt ra

trước hoặc sau, mặc dù giao diện màn hình chính của Android có thể tùy chỉnh ở

mức cao, cho phép người dùng tự do sắp đặt hình dáng cũng như hành vi của

thiết bị theo sở thích. Những ứng dụng do các hãng thứ ba có trên Google

Play và các kho ứng dụng khác còn cho phép người dùng thay đổi "chủ đề" của

màn hình chính, thậm chí bắt chước hình dáng của hệ điều hành khác

như Windows Phone chẳng hạn. Phần lớn những nhà sản xuất, và một số nhà

mạng, thực hiện thay đổi hình dáng và hành vi của các thiết bị Android của họ

để phân biệt với các hãng cạnh tranh.

Ở phía trên cùng màn hình là thanh trạng thái, hiển thị thông tin về thiết bị và

tình trạng kết nối. Thanh trạng thái này có thể "kéo" xuống để xem màn hình

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

7

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

thông báo gồm thông tin quan trọng hoặc cập nhật của các ứng dụng, như email

hay tin nhắn SMS mới nhận, mà không làm gián đoạn hoặc khiến người dùng

cảm thấy bất tiện. Trong các phiên bản đời đầu, người dùng có thể nhấn vào

thông báo để mở ra ứng dụng tương ứng, về sau này các thông tin cập nhật được

bổ sung thêm tính năng, như có khả năng lập tức gọi ngược lại khi có cuộc gọi

nhỡ mà không cần phải mở ứng dụng gọi điện ra. Thông báo sẽ luôn nằm đó

cho đến khi người dùng đã đọc hoặc xóa nó đi.

1.2.2. Ứng dụng

Android có lượng ứng dụng của bên thứ ba ngày càng nhiều, được chọn lọc và

đặt trên một cửa hàng ứng dụng như Google Play hay Amazon Appstore để

người dùng lấy về, hoặc bằng cách tải xuống rồi cài đặt tập tin APK từ trang

web khác. Các ứng dụng trên Cửa hàng Play cho phép người dùng duyệt, tải về

và cập nhật các ứng dụng do Google và các nhà phát triển thứ ba phát hành. Cửa

hàng Play được cài đặt sẵn trên các thiết bị thỏa mãn điều kiện tương thích của

Google. Ứng dụng sẽ tự động lọc ra một danh sách các ứng dụng tương thích

với thiết bị của người dùng, và nhà phát triển có thể giới hạn ứng dụng của họ

chỉ dành cho những nhà mạng cố định hoặc những quốc gia cố định vì lý do

kinh doanh. Nếu người dùng mua một ứng dụng mà họ cảm thấy không thích,

họ được hoàn trả tiền sau 15 phút kể từ lúc tải về và một vài nhà mạng còn có

khả năng mua giúp các ứng dụng trên Google Play, sau đó tính tiền vào trong

hóa đơn sử dụng hàng tháng của người dùng. Đến tháng 9 năm 2012, có hơn

675.000 ứng dụng dành cho Android, và số lượng ứng dụng tải về từ Cửa hàng

Play ước tính đạt 25 tỷ.

Các ứng dụng cho Android được phát triển bằng ngôn ngữ Java sử dụng Bộ phát

triển phần mề m Android (SDK). SDK bao gồm một bộ đầy đủ các công cụ dùng

để phát triển, gồm có công cụ gỡ lỗi , thư viện phần mềm , bộ giả lập điện thoại

dựa trên QEMU , tài liệu hướng dẫn, mã nguồn mẫu, và hướng dẫn từng

bước. Môi trường phát triển tích hợp (IDE) được hỗ trợ chính thức là Eclipse sử

dụng phần bổ sung Android Development Tools (ADT). Các công cụ phát triển

khác cũng có sẵn, gồm có Bộ phát triển gốc dành cho các ứng dụng hoặc phần

mở rộng viết bằng C hoặc C++, Google App Inventor , một môi trường đồ họa

cho những nhà lập trình mới bắt đầu, và nhiều nền tảng ứng dụng web di động

đa nền tảng phong phú.

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

8

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

Để vượt qua những hạn chế khi tiếp cận các dịch vụ của Google do sự k iểm

duyệt Internet tại Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa , các thiết bị Android bán tại

Trung Quốc lục địa thường được điều chỉnh chỉ được sử dụng dịch vụ đã được

duyệt.

1.3. Phát triển

Android được Google tự phát triển riêng cho đến khi những thay đổi và cập

nhật đã hoàn thiện, khi đó mã nguồn mới được công khai.Mã nguồn này, nếu

không sửa đổi, chỉ chạy trên một số thiết bị, thường là thiết bị thuộc

dòng Nexus . Có nhiều thiết bị có chứa những thành phần được giữ bản quyền do

nhà sản xuất đặt vào thiết bị Android của họ.

1.3.1. Linux

Android có một hạt nhân dựa trên nhân Linux phiên bản 2.6, kể từ Android

4.0 Ice Cream Sandwich (bánh ngọt kẹp kem) trở về sau, là phiên bản 3.x,

với middleware, thư viện và API viết bằng C , còn phần mềm ứng dụng chạy trên

một nền tảng ứng dụng gồm các thư viện tương thích với Java dựa trên Apache

Harmony . Android sử dụng máy ảo Dalvik với một trình biên dịch động để chạy

'mã dex' (Dalvik Executable) của Dalvik, thường được biên dịch sang Java

bytecode . Nền tảng phần cứng chính của Android là kiến trúc ARM. Người ta

cũng hỗ trợ x86 thông qua dự án Android x86, và Google TV cũng sử dụng một

phiên bản x86 đặc biệt của Android.

Nhân Linux dùng cho Android đã được Google thực hiện nhiều thay đổi về kiến

trúc so với nhân Linux gốc. Android không có sẵn X Window System cũng

không hỗ trợ các thư viện GNU chuẩn, nên việc chuyển các ứng dụng hoặc thư

viện Linux có sẵn sang Android rất khó khăn. Các ứng dụng C đơn giản

và SDL cũng được hỗ trợ bằng cách chèn những đoạn shim Java và sử dụng

tương tự JNI , như khi người ta chuyển Jagged Alliance 2 sang Android.

Một số tính năng cũng được Google đóng góp ngược vào nhân Linux, đáng chú

ý là tính năng quản lý nguồn điện có tên wakelock, nhưng bị những người lập

trình chính cho nhân từ chối vì họ cảm thấy Google không có định sẽ tiếp tục

bảo trì đoạn mã do họ viết.Google thông báo vào tháng 4 năm 2010 rằng họ sẽ

thuê hai nhận viên để làm việc với cộng đồng nhân Linux, nhưng Greg Kroah-

Hartman , người bảo trì nhân Linux hiện tại của nhánh ổn định, đã nói vào tháng

12 năm 2010 rằng ông ta lo ngại rằng Google không còn muốn đưa những thay

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

9

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

đổi của mình vào Linux dòng chính nữa.Một số lập trình viên Android của

Google tỏ ý rằng "nhóm Android thấy chán với quy trình đó," vì nhóm họ không

có nhiều người và có nhiều việc khẩn cấp cần làm với Android hơn.

Vào tháng 8 năm 2011, Linus Torvalds rằng "rốt cuộc thì Android và Linux

cũng sẽ trở lại với một bộ nhân chung, nhưng điều đó có thể sẽ không xảy ra

trong 4 hoặc 5 năm nữa".Vào tháng 12 năm 2011, Greg Kroah-Hartman thông

báo kích hoạt Dự án Dòng chính Android, nhắm tới việc đưa một số driver , bản

vá và tính năng của Android ngược vào nhân Linux, bắt đầu từ Linux 3.3. Linux

cũng đưa tính năng autosleep (tự nghỉ hoạt động) và wakelocks vào nhân 3.5,

sau nhiều nỗ lực phối trộn trước đó. Tương tác thì vẫn vậy nhưng bản hiện thực

trên Linux dòng chính cho phép hai chế độ nghỉ: bộ nhớ (dạng nghỉ truyền thống

mà Android sử dụng), và đĩa (là ngủ đông trên máy tính để bàn). Việc trộn sẽ

hoàn tất kể từ nhân 3.8, Google đã công khai kho mã nguồn trong đó có những

đoạn thử nghiệm đưa Android về lại nhân 3.8.

Bộ lưu trữ flash trên các thiết bị Android được chia thành nhiều phân vùng, như

"/system" dành cho hệ điều hành và "/data" dành cho dữ liệu người dùng và cài

đặt ứng dụng. Khác với các bản phân phối Linux cho máy tính để bàn, người sở

hữu thiết bị Android không được trao quyền truy cập root vào hệ điều hành và

các phân vùng nhạy cảm như /system được thiết lập chỉ đọc. Tuy nhiên, quyền

truy cập root có thể chiếm được bằng cách tận dụng những lỗ hổng bảo

mật trong Android, điều mà cộng đồng mã nguồn mởthường xuyên sử dụng để

nâng cao tính năng thiết bị của họ, kể cả bị những người ác ý sử dụng để

cài virus và phần mềm ác ý .

Việc Android có được xem là một bản phân phối Linux hay không vẫn còn là

vấn đề gây tranh cãi, tuy được Linux Foundation và Chris DiBona , trưởng nhóm

mã nguồn mở Google, ủng hộ. Một số khác, như linux-magazine.com thì không

đồng ý, do Android không không hỗ trợ nhiều công cụ GNU, trong đó có glibc.

1.3.2. Quản lý bộ nhớ

Vì các thiết bị Android chủ yếu chạy bằng pin, nên Android được thiết kế để

quản lý bộ nhớ (RAM) để giảm tối đa tiêu thụ điện năng, trái với hệ điều hành

máy tính để bàn luôn cho rằng máy tính sẽ có nguồn điện không giới hạn. Khi

một ứng dụng Android không còn được sử dụng, hệ thống sẽ tự động ngưng nó

trong bộ nhớ - trong khi ứng dụng về mặt kỹ thuật vẫn "mở", những ứng dụng

này sẽ không tiêu thụ bất cứ tài nguyên nào (như năng lượng pin hay năng lượng

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

10

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

xử lý) và nằm đó cho đến khi nó được cần đến. Cách làm như vậy có lợi kép là

vừa làm tăng khả năng phản hồi nói chung của thiết bị Android, vì ứng dụng

không nhất phải đóng rồi mở lại từ đầu, vừa đảm bảo các ứng dụng nền không

làm tiêu hao năng lượng một cách không cần thiết.

Android quản lý các ứng dụng trong bộ nhớ một cách tự động: khi bộ nhớ thấp,

hệ thống sẽ bắt đầu diệt ứng dụng và tiến trình không hoạt động được một thời

gian, sắp theo thời điểm cuối mà chúng được sử dụng (tức là cũ nhất sẽ bị tắt

trước). Tiến trình này được thiết kế ẩn đi với người dùng, để người dùng không

cần phải quản lý bộ nhớ hoặc tự tay tắt các ứng dụng. Tuy nhiên, sự che giấu

này của hệ thống quản lý bộ nhớ Android đã dẫn đến sự thịnh hành của các ứng

dụng tắt chương trình của bên thứ ba trên cửa hàng Google Play ; những ứng

dụng kiểu như vậy được cho là có hại nhiều hơn có lợi.

1.3.3. Lịch sử cập nhật

Google đưa ra các bản cập nhật lớn cho Android theo chu kỳ từ 6 đến 9 tháng,

mà phần lớn thiết bị đều có thể nhận được qua sóng không dây Bản cập nhật lớn

mới nhất là Android 9.0 Pie.

So với các hệ điều hành cạnh tranh khác, như iOS, các bản cập nhật Android

thường mất thời gian lâu hơn để đến với các thiết bị. Với những thiết bị không

thuộc dòng Nexus và Pixel , các bản cập nhật thường đến sau vài tháng kể từ khi

phiên bản được chính thức phát hành. Nguyên nhân của việc này một phần là do

sự phong phú về phần cứng của các thiết bị Android, nên người ta phải mất thời

gian điều chỉnh bản cập nhật cho phù hợp, vì mã nguồn chính thức của Google

chỉ chạy được trên những thiết bị Nexus chủ lực của họ. Chuyển Android sang

những phần cứng cụ thể là một quy trình tốn thời gian và công sức của các nhà

sản xuất thiết bị, những người luôn ưu tiên các thiết bị mới nhất và thường bỏ

rơi các thiết bị cũ hơn. Do đó, những chiếc điện thoại thông minh thế hệ cũ

thường không được cập nhật nếu nhà sản xuất quyết định rằng nó không đáng để

bỏ thời gian, bất kể chiếc điện thoại đó có khả năng chạy bản cập nhật hay

không. Vấn đề này còn trầm trọng hơn khi những nhà sản xuất điều chỉnh

Android để đưa giao diện và ứng dụng của họ vào, những thứ này cũng sẽ phải

làm lại cho mỗi bản cập nhật. Sự chậm trễ còn được đóng góp bởi nhà mạng, sau

khi nhận được bản cập nhật từ nhà sản xuất, họ còn điều chỉnh thêm cho phù

hợp với nhu cầu rồi thử nghiệm kỹ lưỡng trên hệ thống mạng của họ trước khi

chuyển nó đến người dùng.

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

11

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

Việc thiếu các hỗ trợ hậu mãi của nhà sản xuất và nhà mạng đã bị những nhóm

người dùng và các trang tin công nghệ chỉ trích rất nhiều. Một số người viết còn

nói rằng giới công nghiệp do cái lợi về tài chính đã cố tình không cập nhật thiết

bị, vì nếu thiết bị hiện tại không cập nhật sẽ thúc đẩy việc mua thiết bị mới, một

thái độ được coi là "xúc phạm". The Guardian đã than phiền rằng phương cách

phân phối bản cập nhật trở nên phức tạp chính vì những nhà sản xuất và nhà

mạng đã cố tình làm nó như thế. Vào năm 2011, Google đã hợp tác cùng một số

hãng công nghiệp và ra mắt "Liên minh Cập nhật Android", với lời hứa sẽ cập

nhật thường xuyên cho các thiết bị trong vòng 18 tháng sau khi ra mắt. Tính đến

năm 2012, người ta không còn nghe nhắc đến liên minh này nữa.

1.3.4. Cộng đồng mã nguồn mở

Android có một cộng đồng các lập trình viên và những người đam mê rất năng

động. Họ sử dụng mã nguồn Android để phát triển và phân phối những phiên

bản chỉnh sửa của hệ điều hành. Các bản Android do cộng đồng phát triển

thường đem những tính năng và cập nhật mới vào nhanh hơn các kênh chính

thức của nhà sản xuất/nhà mạng, tuy không được kiểm thử kỹ lưỡng cũng như

không có đảm bảo chất lượng; cung cấp sự hỗ trợ liên tục cho các thiết bị cũ

không còn nhận được bản cập nhật chính thức; hoặc mang Android vào những

thiết bị ban đầu chạy một hệ điều hành khác, như HP Touchpad . Các bản

Android của cộng đồng thường được root sẵn và có những điều chỉnh không phù

hợp với những người dùng không rành rẽ, như khả năng ép xung hoặc tăng/giảm

áp bộ xử lý của thiết bị. CyanogenMod là firmware của cộng đồng được sử dụng

phổ biến nhất, và hoạt động như một tổ chức của số đông khác.

Trước đây, nhà sản xuất thiết bị và nhà mạng tỏ ra thiếu thiện chí với việc phát

triển firmware của bên thứ ba. Những nhà sản xuất còn thể hiện lo ngại rằng các

thiết bị chạy phần mềm không chính thức sẽ hoạt động không tốt và dẫn đến tốn

tiền hỗ trợ. Hơn nữa, các firmware đã thay đổi như CyanogenMod đôi khi còn

cung cấp những tính năng, như truyền tải mạng (tethering), mà người dùng bình

thường phải trả tiền nhà mạng mới được sử dụng. Kết quả là nhiều thiết bị bắt

đầu đặt ra hàng rào kỹ thuật như khóa bootloader hay hạn chế quyền truy cập

root. Tuy nhiên, khi phần mềm do cộng đồng phát triển ngày càng trở nên phổ

biến, và sau một thông cáo của Thư viện Quốc hội Hoa Kỳ cho phép "jailbreak"

(vượt ngục) thiết bị di động, các nhà sản xuất và nhà mạng đã tỏ ra mềm mỏng

hơn với các nhà phát triển thứ ba, thậm chí một số hãng như HTC, Motorola,

Samsung và Sony, còn hỗ trợ và khuyến khích phát triển. Kết quả của việc này

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

12

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

là dần dần nhu cầu tìm ra các hạn chế phần cứng để cài đặt được firmware

không chính thức đã bớt đi do ngày càng nhiều thiết bị được phát hành

với bootloader đã mở khóa sẵn hoặc có thể mở khóa, tương tự như điện thoại

dòng Nexus , tuy rằng thông thường họ sẽ yêu cầu người dùng từ bỏ chế độ bảo

hành nếu họ làm như vậy. Tuy nhiên, tuy được sự chấp thuận của nhà sản xuất,

một số nhà mạng tại Mỹ vẫn bắt buộc điện thoại phải bị khóa.

Việc mở khóa và "hack" điện thoại thông minh và máy tính bảng vẫn còn là tác

nhân gây căng thẳng giữa cộng đồng và công nghiệp. Cộng đồng luôn biện hộ

rằng sự hỗ trợ không chính thức ngày càng trở nên quan trọng trước việc nền

công nghiệp không cung cấp các bản cập nhật thường xuyên và/hoặc ngưng hỗ

trợ cho chính các thiết bị của họ.

1.4. Bảo mật và tính riêng tư

Các ứng dụng Android chạy trong một "hộp cát", là một khu vực riêng rẽ với hệ

thống và không được tiếp cận đến phần còn lại của tài nguyên hệ thống, trừ khi

nó được người dùng trao quyền truy cập một cách công khai khi cài đặt. Trước

khi cài đặt ứng dụng, Cửa hàng Play sẽ hiển thị tất cả các quyền mà ứng dụng

đòi hỏi: ví dụ như một trò chơi cần phải kích hoạt bộ rung hoặc lưu dữ liệu

vào thẻ nhớ SD, nhưng nó không nên cần quyền đọc tin nhắn SMS hoặc tiếp cận

danh bạ điện thoại. Sau khi xem xét các quyền này, người dùng có thể chọn

đồng ý hoặc từ chối chúng, ứng dụng chỉ được cài đặt khi người dùng đồng ý.

Hệ thống hộp cát và hỏi quyền làm giảm bớt ảnh hưởng của lỗi bảo mật hoặc lỗi

chương trình có trong ứng dụng, nhưng sự bối rối của lập trình viên và tài liệu

hướng dẫn còn hạn chế đã dẫn tới những ứng dụng hay đòi hỏi những quyền

không cần thiết, do đó làm giảm đi hiệu quả của hệ thống này. Một số công ty

bảo mật, như Lookout Mobile Security, AVG Technologies, và McAfee, đã phát

hành những phần mềm diệt virus cho các thiết bị Android. Phần mềm này không

có hiệu quả vì cơ chế hộp cát vẫn áp dụng vào các ứng dụng này, do vậy làm

hạn chế khả năng quét sâu vào hệ thống để tìm nguy cơ.

Một nghiên cứu của công ty bảo mật Trend Micro đã liệt kê tình trạng lạm dụng

dịch vụ trả tiền là hình thức phần mềm ác ý phổ biến nhất trên Android, trong đó

tin nhắn SMS sẽ bị gửi đi từ điện thoại bị nhiễm đến một số điện thoại trả

tiền mà người dùng không hề hay biết. Loại phần mềm ác ý khác hiển thị những

quảng cáo không mong muốn và gây khó chịu trên thiết bị, hoặc gửi thông tin cá

nhân đến bên thứ ba khi chưa được phép. Đe dọa bảo mật trên Android được

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

13

Tìm hiểu lập trình cơ sở dữ liệu với android Firebase và ứng dụng

cho là tăng rất nhanh theo cấp số mũ; tuy nhiên, các kỹ sư Google phản bác rằng

hiểm họa từ phần mềm ác ý và virus đã bị thổi phồng bởi các công ty bảo mật

nhằm mục đích thương mại, và buộc tội ngành công nghiệp bảo mật đang lợi

dụng sự sợ hãi để bán phần mềm diệt virus cho người dùng. Google vẫn giữ

quan điểm rằng phần mềm ác ý thật sự nguy hiểm là cực kỳ hiếm, và một cuộc

điều tra do F-Secure thực hiện cho thấy chỉ có 0,5% số phần mềm ác ý Android

là len vào được cửa hàng Google Play.

Google hiện đang sử dụng bộ quét phần mềm ác ý Google Bouncer để theo dõi

và quét các ứng dụng trên Cửa hàng Google Play. Nó sẽ đánh dấu các phần mềm

bị nghi ngờ và cảnh báo người dùng về những vấn đề có thể xảy ra trước khi họ

tải nó về máy. Android phiên bản 4.2 Jelly Bean được phát hành vào năm 2012

cùng với các tính năng bảo mật được cải thiện, bao gồm một bộ quét phần mềm

ác ý được cài sẵn trong hệ thống, hoạt động cùng với Google Play nhưng cũng

có thể quét các ứng dụng được cài đặt từ nguồn thứ ba, và một hệ thống cảnh

báo sẽ thông báo cho người dùng khi một ứng dụng cố gắng gửi một tin nhắn

vào số tính tiền, chặn tin nhắn đó lại trừ khi người dùng công khai cho phép nó.

Điện thoại thông minh Android có khả năng báo cáo vị trí của điểm truy cập Wi-

Fi , phát hiện ra việc di chuyển của người dùng điện thoại, để xây dựng những cơ

sở dữ liệu có chứa vị trí của hàng trăm triệu điểm truy cập. Những cơ sở dữ liệu

này tạo nên một bản đồ điện tử để tìm vị trí điện thoại thông minh, cho phép

chúng chạy các ứng dụng như Foursquare, Google Latitude, Facebook Places,

và gửi những đoạn quảng cáo dựa trên vị trí. Phần mềm theo dõi của bên thứ ba

như TaintDroid, một dự án nghiên cứu trong trường đại học, đôi khi có thể biết

được khi nào thông tin cá nhân bị gửi đi từ ứng dụng đến các máy chủ đặt ở xa.

Bản chất mã nguồn mở của Android cho phép những nhà thầu bảo mật lấy

những thiết bị sẵn có rồi điều chỉnh để sử dụng ở mức độ bảo mật cao hơn. Ví

dụ như Samsung đã cộng tác với General Dynamics sau khi họ thâu tóm Open

Kernel Labs để xây dựng lại Jellybean trên nền bộ vi kiểm soát dành cho dự án

"Knox".

1.5. Giấy phép phát hành

Mã nguồn của Android được cấp phép theo các giấy phép phần mềm mã nguồn

mở tự do . Google đưa phần lớn mã nguồn (bao gồm cả các lớp mạng và điện

thoại) theo Giấy phép Apache phiên bản 2.0, và phần còn lại, các thay đổi đối

với nhân Linux, theo Giấy phép Công cộng GNU phiên bản 2. Liên minh Thiết

Sinh viên:Hoàng Việt Anh-CT1901C

14