【Android开发笔记】4.简单基站定位程序

前言

经过前面几节的学习，我们已经对Android程序的开发流程有了个大体的了解，为了提高我们的学习兴趣，在这一节我们将编写一个简单的基站定位程序。现在LBS（Location Based Service，基于位置的服务）移动应用相当流行（如：微信，切客，嘀咕，街旁等），基站定位是这类程序用到的关键性技术之一，我们来揭开它的神秘面纱吧。

在这一节里，我们会接触到事件、TelephonyManager、HTTP通信、JSON的使用等知识点。

声明

本系列文章不是教程，仅为笔记，如有不当之处请指正。

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目录

一、设置界面

二、为按钮绑定事件

三、获取基站信息

四、获取经纬度

五、获取物理位置

六、显示结果

七、运行程序

八、总结

九、程序代码

正文

在Android操作系统下，基站定位其实很简单，先说一下实现流程：

调用SDK中的API（TelephonyManager）获得MCC、MNC、LAC、CID等信息，然后通过google的API获得所在位置的经纬度，最后再通过google map的API获得实际的地理位置。（google真牛！）

有同学会问：MNC、MCC、LAC、CID都是些什么东西？google又怎么通过这些东西就获得经纬度了呢？

我们一起来学习一下：

MCC，Mobile Country Code，移动国家代码（中国的为460）；

MNC，Mobile Network Code，移动网络号码（中国移动为00，中国联通为01）；

LAC，Location Area Code，位置区域码；

CID，Cell Identity，基站编号，是个16位的数据（范围是0到65535）。

了解了这几个名词的意思，相信有些朋友已经知道后面的事了：google存储了这些信息，直接查询就能得到经纬度了。（至于google怎么得到移动、联通的基站信息，这就不得而知了，反正google免费提供接口，直接调用就是）

下面开始动手。

一、设置界面

我们在上一节的程序的基础上进行开发，在DemoActivity的界面上实现这个功能。（没有代码的同学可点击这里下载，感谢yuejianjun同学的建议，以后我会在每一节的最后把例子打包提供下载）

首先我们将DemoActivity使用的布局修改一下：

第1行为TextView，显示提示文字；第2行为一个Button，触发事件；第3行、第4行分别显示基站信息和地理位置（现在为空，看不到）。

layout/main.xml文件内容如下：

接下来我们打开DemoActivity.java编写代码。

二、为按钮绑定事件

我们在Activity创建时绑定事件，将以下代码添加到setContentView(R.layout.main);后：

        
        /** 为按钮绑定事件 */
        Button btnGetLocation = (Button)findViewById(R.id.button1);
        btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				onBtnClick();
			}
		});

同时还需要在头部import相关组件：

import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.view.View.OnClickListener;

我们来分析一下这段代码：

首先我们通过findViewById(R.id.button1)找到按钮这个对象，前面加(Button)表示显示的转换为Button对象；

然后设置按钮点击事件的监听器，参数为OnClickListener对象，再重载这个类的onClick方法，调用onBtnClick方法（这个方法得由我们自己去写，他在点击按钮时被调用）。

好了，调用方法写好了，我们来写实现（调用后需要做什么事）。动手编码之前先在脑中整理好思路，养成好习惯。

我们需要在DemoActivty类中添加如下私有方法：

1. 我们需要刚刚提到的onBtnClick回调方法，被调用时实现取得基站信息、获取经纬度、获取地理位置、显示的功能。但是很显然，全部揉到一个方法里面并不是个好主意，我们将它分割为几个方法；
2. 添加获取基站信息的方法getCellInfo，返回基站信息；
3. 添加获取经纬度的方法getItude，传入基站信息，返回经纬度；
4. 添加获取地理位置的方法getLocation，传入经纬度，返回地理位置；
5. 添加显示结果的方法showResult，传入得到的信息在界面上显示出来。

好了，先将方法添上，完整代码如下：

package com.android.demo;

import android.R.bool;
import android.R.integer;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.view.View.OnClickListener;

public class DemoActivity extends Activity {
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        
        /** 为按钮绑定事件 */
        Button btnGetLocation = (Button)findViewById(R.id.button1);
        btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				onBtnClick();
			}
		});
    }
    
    /** 基站信息结构体 */
    public class SCell{
    	public int MCC;
    	public int MNC;
    	public int LAC;
    	public int CID;
    }
    
    /** 经纬度信息结构体 */
    public class SItude{
    	public String latitude;
    	public String longitude;
    }
    
    /** 按钮点击回调函数 */
    private void onBtnClick(){
    	
    }
    
    /** 获取基站信息 */
    private SCell getCellInfo(){

    }
    
    /** 获取经纬度 */
    private SItude getItude(SCell cell){
    	
    }
    
    /** 获取地理位置 */
    private String getLocation(SItude itude){
    	
    }
    
    /** 显示结果 */
    private void showResult(SCell cell, String location){
    	
    }
}

现在在onBtnClick方法中编码，依次调用后面几个方法，代码如下：

    /** 按钮点击回调函数 */
    private void onBtnClick(){
    	/** 弹出一个等待状态的框 */
    	ProgressDialog mProgressDialog = new ProgressDialog(this);
    	mProgressDialog.setMessage("正在获取中...");
		mProgressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER);
		mProgressDialog.show();
		
    	try {
    		/** 获取基站数据 */
    		SCell cell = getCellInfo();
    		
    		/** 根据基站数据获取经纬度 */
    		SItude itude = getItude(cell);
    		
    		/** 获取地理位置 */
    		String location = getLocation(itude);
    		
    		/** 显示结果 */
    		showResult(cell, location);
    		
    		/** 关闭对话框 */
    		mProgressDialog.dismiss();
    	}catch (Exception e) {
    		/** 关闭对话框 */
    		mProgressDialog.dismiss();
    		/** 显示错误 */
    		TextView cellText = (TextView)findViewById(R.id.cellText);
    		cellText.setText(e.getMessage());
		}
    }

按钮相关的工作就完成了，接下来编写获取基站信息的方法。

三、获取基站信息

获取基站信息我们需要调用SDK提供的API中的TelephonyManager，需要在文件头部引入：

import android.telephony.TelephonyManager;
import android.telephony.gsm.GsmCellLocation;

完整代码为：

	/**
	 * 获取基站信息
	 * 
	 * @throws Exception
	 */
	private SCell getCellInfo() throws Exception {
		SCell cell = new SCell();

		/** 调用API获取基站信息 */
		TelephonyManager mTelNet = (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
		GsmCellLocation location = (GsmCellLocation) mTelNet.getCellLocation();
		if (location == null)
			throw new Exception("获取基站信息失败");

		String operator = mTelNet.getNetworkOperator();
		int mcc = Integer.parseInt(operator.substring(0, 3));
		int mnc = Integer.parseInt(operator.substring(3));
		int cid = location.getCid();
		int lac = location.getLac();

		/** 将获得的数据放到结构体中 */
		cell.MCC = mcc;
		cell.MNC = mnc;
		cell.LAC = lac;
		cell.CID = cid;

		return cell;
	}

如果获得的位置信息为null将抛出错误，不再继续执行。最后将获取的基站信息封装为结构体返回。

四、获取经纬度

在这一步，我们需要采用HTTP调用google的API以获取基站所在的经纬度。

Android作为一款互联网手机，联网的功能必不可少。Android提供了多个接口供我们使用，这里我们使用DefaultHttpClient。

完整的方法代码如下：

	/**
	 * 获取经纬度
	 * 
	 * @throws Exception
	 */
	private SItude getItude(SCell cell) throws Exception {
		SItude itude = new SItude();

		/** 采用Android默认的HttpClient */
		HttpClient client = new DefaultHttpClient();
		/** 采用POST方法 */
		HttpPost post = new HttpPost("http://www.google.com/loc/json");
		try {
			/** 构造POST的JSON数据 */
			JSONObject holder = new JSONObject();
			holder.put("version", "1.1.0");
			holder.put("host", "maps.google.com");
			holder.put("address_language", "zh_CN");
			holder.put("request_address", true);
			holder.put("radio_type", "gsm");
			holder.put("carrier", "HTC");

			JSONObject tower = new JSONObject();
			tower.put("mobile_country_code", cell.MCC);
			tower.put("mobile_network_code", cell.MNC);
			tower.put("cell_id", cell.CID);
			tower.put("location_area_code", cell.LAC);

			JSONArray towerarray = new JSONArray();
			towerarray.put(tower);
			holder.put("cell_towers", towerarray);

			StringEntity query = new StringEntity(holder.toString());
			post.setEntity(query);

			/** 发出POST数据并获取返回数据 */
			HttpResponse response = client.execute(post);
			HttpEntity entity = response.getEntity();
			BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
			StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
			String result = null;
			while ((result = buffReader.readLine()) != null) {
				strBuff.append(result);
			}

			/** 解析返回的JSON数据获得经纬度 */
			JSONObject json = new JSONObject(strBuff.toString());
			JSONObject subjosn = new JSONObject(json.getString("location"));

			itude.latitude = subjosn.getString("latitude");
			itude.longitude = subjosn.getString("longitude");
			
			Log.i("Itude", itude.latitude + itude.longitude);
			
		} catch (Exception e) {
			Log.e(e.getMessage(), e.toString());
			throw new Exception("获取经纬度出现错误:"+e.getMessage());
		} finally{
			post.abort();
			client = null;
		}
		
    	return itude;
    }

代笔中关键的地方都作了注释，同学们还有不理解的举手哈。

在这里采用POST方法将JSON数据发送到googleAPI，google返回JSON数据，我们得到数据后解析，得到经纬度信息。

关于google 基站信息API的官方说明>>请到这里查看。

五、获取物理位置

得到经纬度后，我们将之转换为物理地址。

我们仍然使用DefaultHttpClient来调用google地图的API，获得物理信息，不过在这里我们使用GET方法。

完整的方法代码如下：

	/**
	 * 获取地理位置
	 * 
	 * @throws Exception
	 */
	private String getLocation(SItude itude) throws Exception {
		String resultString = "";

		/** 这里采用get方法，直接将参数加到URL上 */
		String urlString = String.format("http://maps.google.cn/maps/geo?key=abcdefg&q=%s,%s", itude.latitude, itude.longitude);
		Log.i("URL", urlString);

		/** 新建HttpClient */
		HttpClient client = new DefaultHttpClient();
		/** 采用GET方法 */
		HttpGet get = new HttpGet(urlString);
		try {
			/** 发起GET请求并获得返回数据 */
			HttpResponse response = client.execute(get);
			HttpEntity entity = response.getEntity();
			BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
			StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
			String result = null;
			while ((result = buffReader.readLine()) != null) {
				strBuff.append(result);
			}
			resultString = strBuff.toString();

			/** 解析JSON数据，获得物理地址 */
			if (resultString != null && resultString.length() > 0) {
				JSONObject jsonobject = new JSONObject(resultString);
				JSONArray jsonArray = new JSONArray(jsonobject.get("Placemark").toString());
				resultString = "";
				for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {
					resultString = jsonArray.getJSONObject(i).getString("address");
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			throw new Exception("获取物理位置出现错误:" + e.getMessage());
		} finally {
			get.abort();
			client = null;
		}

		return resultString;
	}

GET方法就比POST方法简单多了，得到的数据同样为JSON格式，解析一下得到物理地址。

六、显示结果

好了，我们已经得到我们想要的信息了，我们把它显示出来，方法代码如下：

	/** 显示结果 */
	private void showResult(SCell cell, String location) {
		TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);
		cellText.setText(String.format("基站信息：mcc:%d, mnc:%d, lac:%d, cid:%d",
				cell.MCC, cell.MNC, cell.LAC, cell.CID));

		TextView locationText = (TextView) findViewById(R.id.lacationText);
		locationText.setText("物理位置：" + location);
	}

七、运行程序

我们的编码工作已经完成了。在上面的代码中有些地方需要的引入代码没有提到，下面把完整的代码贴出来：

package com.android.demo;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

import org.apache.http.HttpEntity;
import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.client.HttpClient;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.client.methods.HttpPost;
import org.apache.http.entity.StringEntity;
import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;

import org.json.JSONArray;
import org.json.JSONObject;

import android.app.Activity;
import android.app.ProgressDialog;
import android.content.Context;
import android.os.Bundle;
import android.telephony.TelephonyManager;
import android.telephony.gsm.GsmCellLocation;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;
import android.view.View.OnClickListener;

public class DemoActivity extends Activity {
	/** Called when the activity is first created. */
	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);

		/** 为按钮绑定事件 */
		Button btnGetLocation = (Button) findViewById(R.id.button1);
		btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				onBtnClick();
			}
		});
	}
    
    /** 基站信息结构体 */
    public class SCell{
    	public int MCC;
    	public int MNC;
    	public int LAC;
    	public int CID;
    }
    
    /** 经纬度信息结构体 */
    public class SItude{
    	public String latitude;
    	public String longitude;
    }
    
	/** 按钮点击回调函数 */
	private void onBtnClick() {
		/** 弹出一个等待状态的框 */
		ProgressDialog mProgressDialog = new ProgressDialog(this);
		mProgressDialog.setMessage("正在获取中...");
		mProgressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER);
		mProgressDialog.show();

		try {
			/** 获取基站数据 */
			SCell cell = getCellInfo();

			/** 根据基站数据获取经纬度 */
			SItude itude = getItude(cell);

			/** 获取地理位置 */
			String location = getLocation(itude);

			/** 显示结果 */
			showResult(cell, location);

			/** 关闭对话框 */
			mProgressDialog.dismiss();
		} catch (Exception e) {
			/** 关闭对话框 */
			mProgressDialog.dismiss();
			/** 显示错误 */
			TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);
			cellText.setText(e.getMessage());
			Log.e("Error", e.getMessage());
		}
	}
    
	/**
	 * 获取基站信息
	 * 
	 * @throws Exception
	 */
	private SCell getCellInfo() throws Exception {
		SCell cell = new SCell();

		/** 调用API获取基站信息 */
		TelephonyManager mTelNet = (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
		GsmCellLocation location = (GsmCellLocation) mTelNet.getCellLocation();
		if (location == null)
			throw new Exception("获取基站信息失败");

		String operator = mTelNet.getNetworkOperator();
		int mcc = Integer.parseInt(operator.substring(0, 3));
		int mnc = Integer.parseInt(operator.substring(3));
		int cid = location.getCid();
		int lac = location.getLac();

		/** 将获得的数据放到结构体中 */
		cell.MCC = mcc;
		cell.MNC = mnc;
		cell.LAC = lac;
		cell.CID = cid;

		return cell;
	}
    
	/**
	 * 获取经纬度
	 * 
	 * @throws Exception
	 */
	private SItude getItude(SCell cell) throws Exception {
		SItude itude = new SItude();

		/** 采用Android默认的HttpClient */
		HttpClient client = new DefaultHttpClient();
		/** 采用POST方法 */
		HttpPost post = new HttpPost("http://www.google.com/loc/json");
		try {
			/** 构造POST的JSON数据 */
			JSONObject holder = new JSONObject();
			holder.put("version", "1.1.0");
			holder.put("host", "maps.google.com");
			holder.put("address_language", "zh_CN");
			holder.put("request_address", true);
			holder.put("radio_type", "gsm");
			holder.put("carrier", "HTC");

			JSONObject tower = new JSONObject();
			tower.put("mobile_country_code", cell.MCC);
			tower.put("mobile_network_code", cell.MNC);
			tower.put("cell_id", cell.CID);
			tower.put("location_area_code", cell.LAC);

			JSONArray towerarray = new JSONArray();
			towerarray.put(tower);
			holder.put("cell_towers", towerarray);

			StringEntity query = new StringEntity(holder.toString());
			post.setEntity(query);

			/** 发出POST数据并获取返回数据 */
			HttpResponse response = client.execute(post);
			HttpEntity entity = response.getEntity();
			BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
			StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
			String result = null;
			while ((result = buffReader.readLine()) != null) {
				strBuff.append(result);
			}

			/** 解析返回的JSON数据获得经纬度 */
			JSONObject json = new JSONObject(strBuff.toString());
			JSONObject subjosn = new JSONObject(json.getString("location"));

			itude.latitude = subjosn.getString("latitude");
			itude.longitude = subjosn.getString("longitude");
			
			Log.i("Itude", itude.latitude + itude.longitude);
			
		} catch (Exception e) {
			Log.e(e.getMessage(), e.toString());
			throw new Exception("获取经纬度出现错误:"+e.getMessage());
		} finally{
			post.abort();
			client = null;
		}
		
    	return itude;
    }
    
	/**
	 * 获取地理位置
	 * 
	 * @throws Exception
	 */
	private String getLocation(SItude itude) throws Exception {
		String resultString = "";

		/** 这里采用get方法，直接将参数加到URL上 */
		String urlString = String.format("http://maps.google.cn/maps/geo?key=abcdefg&q=%s,%s", itude.latitude, itude.longitude);
		Log.i("URL", urlString);

		/** 新建HttpClient */
		HttpClient client = new DefaultHttpClient();
		/** 采用GET方法 */
		HttpGet get = new HttpGet(urlString);
		try {
			/** 发起GET请求并获得返回数据 */
			HttpResponse response = client.execute(get);
			HttpEntity entity = response.getEntity();
			BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
			StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
			String result = null;
			while ((result = buffReader.readLine()) != null) {
				strBuff.append(result);
			}
			resultString = strBuff.toString();

			/** 解析JSON数据，获得物理地址 */
			if (resultString != null && resultString.length() > 0) {
				JSONObject jsonobject = new JSONObject(resultString);
				JSONArray jsonArray = new JSONArray(jsonobject.get("Placemark").toString());
				resultString = "";
				for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {
					resultString = jsonArray.getJSONObject(i).getString("address");
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			throw new Exception("获取物理位置出现错误:" + e.getMessage());
		} finally {
			get.abort();
			client = null;
		}

		return resultString;
	}
    
	/** 显示结果 */
	private void showResult(SCell cell, String location) {
		TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);
		cellText.setText(String.format("基站信息：mcc:%d, mnc:%d, lac:%d, cid:%d",
				cell.MCC, cell.MNC, cell.LAC, cell.CID));

		TextView locationText = (TextView) findViewById(R.id.lacationText);
		locationText.setText("物理位置：" + location);
	}
}

我们连上手机在手机上运行程序看看。

不出意外的话程序运行起来了，自动跳转到了主界面。点击“Click Me”，出错了！

详细的错误信息为：Neither user 10078 nor current process has android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION.

原来是没有权限，经过前面的学习，我们知道Android在应用的安全上下了一番功夫，要用一些特殊功能必须先报告，安装应用的时候列给用户看，必须要得到用户的允许。这里我们用了获取基站信息的功能，涉及到用户的隐私了，所以我们必须申明一下。

打开AndroidManifest.xml配置文件，在里面添加相应的配置信息：

我们继续把网络连接的权限申明也加上：

再编译运行看看（点击“Click Me”后程序会卡住，等待一段时间才有反应，取决于网络情况）：

成功啦！

可能有的同学还是出现错误，没有成功：

█ 提示“www.google.com…”什么的错误

请确认你的手机能访问互联网，调用google的API是必须联网的。

█ 提示获取不到基站信息

你确定你是在手机上测试的吗？模拟器可不行哦。或者你的手机使用的CMDA网络？这个例子只支持GSM网络…

█ 获取不到经纬度

很有可能你中奖了，你所在的基站还没纳入google的数据库…（话说我之前也遇到过，怎么查就是查不出经纬度来，返回数据为空）

█ 获取到的地理地址不正确

这个可能程序出错了，可能google出错了？

其实google map API返回的数据中还包含了很多其他信息，我们可以用来开发一些更有趣的功能，如制作我们专属的地图软件、足迹记录软件等，充分发挥你的创造力：）

八、总结

这个程序基本实现了基站定位功能，但还有很多问题，如：点击了按钮后界面会卡住（访问网络时阻塞了进程）、未对异常进一步处理、不兼容CMDA网络等。

另外这个程序的精度也不够，获得的位置实际上是基站的物理位置，与人所在的位置还有一定差距。在城市里面，一般采用密集型的小功率基站，精度一般在几百米范围内，而在郊区常为大功率基站，密度很小，精度一般在几千米以上。

想要取得更高的精度需要通过一些其他的算法来实现，如果大家有兴趣的话我们可以一起来研究一下，再专门写篇笔记。

可见写一段程序和做一个实际的产品是有很大差别的。

九、程序代码

这一节完整程序的请点击这里下载。

结尾

这一节基本实现了最简单的基站定位，只是作为学习的例子，远远达不到产品的要求，请大家见谅。

我们进一步熟悉了JAVA编码，之前没怎么接触JAVA看起来有点吃力的同学建议找点JAVA基础的书来看看。

话说我这段代码也是写得乱七八糟，JAVA没系统学习过，不知道JAVA编程的习惯，命名规则等，大家见笑了。

相对前面几节来说这一节没那么详细了，我也很困惑：详细点呢进度很慢，进度提上去了又怕不够详细，看看大家的意见，请留言哈。

下一节我们回归理论知识，一起深入学习Android的Activity组件。

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