徐婷　王英石　李鸿珍　吴非凡　陈道祺　汪文杰

摘要：移动端互联网技术发展迅猛，在便利人们生活的同时带来了许多麻烦，尤其是在时问管理上，手机娱乐类应用占据了人们大量的时间，对人们的工作学习带来了极大的困扰。文章提出了一种基于Android的防沉迷系统，可以帮助用户进行时间管理，可以在一定时间内对希望被封锁的应用进行监控封锁，只有在满足一定条件后才能打开该应用，从而做到防止用户沉迷于手机娱乐应用的目的。

关键词：防沉迷;应用监控;移动端开发;Android平台

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）20-0096-02

1背景

随着科技的进步，人们的生活越来越离不开手机应用。五花八门的App丰富了人们的生活，同时也带来了沉迷的风险。Android系统用户广泛，因此特殊用户群体（如学生）也相对较多。许多白控能力较弱的人，因沉迷社交软件、游戏等不能自拔，个人的生活受到了极大影响。综上所述，防沉迷系统的搭建，是国内外手机应用产业发展的必然趋势。因此，项目以此为背景，开展了基于Android的防沉迷系统的研究与开发。

防沉迷系统是对于手机App进行的锁定，有效对Android用户使用该应用的时间进行管控。用户可以通过使用本系统，锁定相应App，设置使用时间，本系统会在后台监控用户对该应用的使用情况，如果超出使用时间，在限定的时间内将无法打开及使用该应用。另外，本系统还添加了奖励机制及排行榜，对于完成防沉迷目标的用户，将颁发相应奖励，排行榜名次会随着用户防沉迷任务完成程度实时变化。

本文详细介绍了基于Android的防沉迷系统的设计，针对本系统的应用和具体设计任务进行论述，阐述本系统的主要特征、需求分析、预期目标及功能等。

2设计

针对基于Android的防沉迷系统，项目主要在锁定方式，前后端交互，奖励机制等方面进行设计。系统模块设计是研究和应用如何以系统化、规范化、可度量的方法开发、运行和维护软件的一种层次化技术，包括过程、方法和工具三个要素。根据分析，一个完整的Android防沉迷软件应该包括UI界面设计，锁定方式，奖励机制等方面内容，通过这些模块用户可以完成各种操作，满足了用户对于个人健康的管理需求，因此将系统设计如图1所示。

2.1锁定方式

在软件中给予用户选择的控件，采用多种方式实现锁定，可以供用户灵活选择。

2.1.1常规锁定

常规锁定就是将手机App进行锁定，在用户没定锁定时间后，在规定时间内用户若想解锁，系统会在题目集中随机选取一道题，该题不设类型，但有标准答案。若用户答对该题，则解锁应用，否则继续回答下一随机问题或者放弃使用应用。锁定时间到自动解锁。

2.1.2监督锁定

监督锁定是注册用户之间相互监督的锁定。该功能要求用户与网上好友相互监督，给对方设定解锁密码。用户与好友相互持有对方的解锁密钥，当密钥设定后会存人本机数据库，以md5加密方式进行存储。因此，在锁定时间内若想对App进行解锁，需获取监督者没定的密钥。

2.1.3强制锁定

用户不能在规定时间内解锁App，必须待规定锁定时间结束才能重启该App。

2.2前后端设计

用户在软件初始界面信息注册及登录。用户注册后，在后台数据库中加入用户个人信息，App使用信息（App名字，单次使用时长，总使用时长，次数，用户钱包，坚持天数等），相关分组联系人信息等等。在数据库中获取相关信息，在后端进行控制App达到目的。UI没计与后端工作在系统开发时同步进行，建立了稳健的连接，用户进行的每个步骤都有对应界面。前端工作将App美化，提升软件的人机交互体验。在软件界面上保证不对用户造成影响，提升用户使用体验。

2.3奖励机制

软件的工作需要用户的坚持，所以提fn相关的激励机制，希望在软件工作期间，用户能积极地完成每次阶段性的任务。在本激励机制内，用户需要进行实名认证开启。保证用户信息的同时加入奖金机制，比如用户交10元，一定期限内完成防沉迷工作，返还12元;如果失败则10元不可取出。除此之外，还将使用小組工作的形式，每个小组可以建立群聊，一个小组设立期限。每人交同样的钱数，达成目标的人平均获得该小组交的总钱数。加入小组排行榜，根据防沉迷任务的完成程度，实时更改小组成员排行榜的名次，名次的变化信息后台进行统计，用户通过App得到反馈。

3系统结构

本系统的服务端分为移动服务端与云服务端，与移动端组成整个系统，分别承担不同的职能。见图2。

3.1移动端

移动端的作用就是与用户进行交互，在用户使用本系统时，将需要锁定的App添加进相应功能处，选择锁定方式即可对该应用进行锁定。当用户选择监督锁定模式，会选择一个好友，之后系统与其进行通信，要求对方输入一串密钥作为锁定密码，然后系统接收到此密钥，将其存放在本机数据库内。

移动端在用户第一次登录或者修改个人信息时与服务器进行信息交换，此外与服务器的直接联系仅为用户之间的通信或者监督模式下的密钥没置。

3.2移动服务端

移动服务端是一个小型的数据库系统，里面存放了用户的锁定App的信息，没备信息，题库信息，并将用户的其他反馈信息传递给移动端。

每次用户对本地数据库信息进行修改，移动端数据库就会与服务端进行通信，将用户更新的本地数据信息传送到服务端，以做到本地与服务端数据一致性。同样，当用户选择监督模式时，对方用户设定密钥之后，通过服务端与移动服务端进行通信，将密钥传送到移动端服务器。

3.3服务端

服务端主要起到信息中介的作用，验证用户信息，也可以帮助用户找回丢失信息。增加服务端可以为系统的后续开发增加灵活性。

4锁定算法实现

本系统核心为App锁定功能。主要是将App的id作为唯一标识存储在本机数据库内，当被锁定App发生开启响应事件时，本系统从任务管理器中寻找该App的进程号，若不符合开锁条件，则切断进程。算法流程图见图3。

5结束语

随着手机的普及，防沉迷系统的开发越发重要，许多App相继推出了“青少年模式”控制App的使用时间，但是这些App无法有效阻止无监督下的儿童使用。本系统的开发主要是为了帮助没有自制力的人减少手机使用时间，从而提高工作学习的效率。本系统尚有不足，不能自动识别游戏类的娱乐软件，需要用户针对性的添加。自动识别娱乐软件将是未来开发的目标。

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收稿日期：2020-05-08

基金項目：基于Android的防沉迷系统的研究与开发（项目编号：201910059074）

作者简介：徐婷（1999-），女，福建莆田人，学士，研究方向为信息安全;王英石（1986-），黑龙江哈尔滨人，讲师，博士，研究方向为计算机应用技术;李鸿珍（1999-），女，河北沧州人，学士，研究方向为信息安全;吴非凡（1998-），男，江苏常州人，学士，研究方向为计算机科学与技术;陈道祺（1999-），男，浙江宁波人，学士，研究方向为计算机科学与技术;汪文杰（1999一），男，新疆伊宁人，学士，研究方向为信息安全。