Программирование под Android для начинающих. Часть 1
Здравствуйте. Сегодня на глаза попался пост о курсе программирования под Android на сайте Linux Foundation, а вместе с ним — и немало комментариев о том, что хотелось бы видеть и перевод этих уроков. Поскольку я сейчас, после четырех лет разработки под микроконтроллеры, начал изучать и программирование для мобильных устройств, то параллельно решил сделать перевод первой части урока.
Программирование под Android для начинающих. Часть 1
Смартфоны и планшеты на Android все чаше встречаются в наших сумках и карманах, и программирование под Android также становится все популярнее. Это отличная платформа для разработки — API прекрасно документирован и прост в использовании, да и просто интересно создать что-то, что вы cможете запустить на своем смартфоне. Изначально вы можете обойтись и без него, создав и протестировав код с помощью эмулятора на вашем Linux ПК. В первой из двух частей этого введения объясняется как создать простое приложение с таймером, а также даются начальные сведения о Android API. Курс подразумевает наличие начальных представлений о Java, XML и технологиях программирования, но тем не менее не стесняйтесь попробовать даже если вы имеете об этом очень смутное представление.
Начало работы и среда разработки
Немного о версиях: последней версией Android является 4.2 (Jelly Bean), но, как можно выдеть по этой диаграмме, она еще недостаточно распространена. Лучше всего начинать разработку под одну из версий: 4.0 (Ice Cream Sandwich) или 2.3 (Gingerbeard), особенно с учетом того, что версии Android поддерживают обратную совместимость (т.е. ваш код для версии 2.3 будет работать и на 4.2), а приложения, разработанные для более поздней версии, не всегда будут работать и на старой. Приведенный здесь код должен работать на версиях 4.0 и 2.3.
Простейший способ получить среду разработки — установить Android Bundle, который можно скачать здесь. Также вам понадобится JDK 6 (не только JRE). Не забудьте что Android не совместим с gcj. Если вы уже используете Eclipse или другую IDE, то вы можете попробовать настроить ее под Android. Как это сделать — описано здесь. Теперь создайте проект под именем Countdown с помощью Eclipse, или из командной строки. Я установил в настройках BuildSDK 4.0.3 и minimum SDK 2.2, и (в Eclipse) использовал шаблон BlankActivity. 
Мой первый проект под Android: интерфейс
Первой нашей программой под Android будет таймер, показывающий обратный отсчет от 10 секунд после нажатия кнопки. Прежде чем писать код, нужно создать интерфейс — то, что пользователь увидит, запустив наше приложение. Нужно открыть res/layout/activity_countdown.xml и создать XML шаблон — с помощью редактора Eclipse или текстового/XML редактора ввести следующее:
Обратите внимание на string/start и string/__00_30. Их значения будут расположены в res/values/strings.xml:
Это общепринятый способ обращения к ресурсам в Android: лучше использовать ссылки на строковые переменные, чем жестко заданные строки.
Мой первый проект под Android: код
Теперь откроем в редакторе файл CountdownActivity.java — и мы готовы писать код нашего приложения. Вы должны увидеть автоматически сгенерированную «заглушку» метода onCreate(). Он всегда вызывается как только создается объект Activity, и в него вы можете поместить какие-либо функции, которые должны выполняться при запуске приложения. (Eclipse также может создать пустой метод onCreateOptionsMenu(), но мы пока не будем обращать на него внимания). Введите следующий код:
Вы видите как просто оказалось создать наш первый проект: Android API включает в себя CountDownTimer, который мы можем использовать. Мы объявили его и поле отображения обратного отсчета как закрытые (private) свойства класса Activity. В методе onCreate() мы использовали метод setContentView, чтобы подключить наш XML-шаблон. Такой R.foo.bar синтаксис — это стандартный способ обращения к XML-ресурсам в Android, и мы встретимся с ним еще много раз.
findViewById — это еще один метод, который вы будете часто использовать. Здесь он возвращает ссылки на поле вывода таймера и кнопку Start, описанные в XML-шаблоне. Для кнопки, чтобы мы могли обработать ее нажатие, должен быть задан «перехватчик» OnClickListener, и его метод onClick(). Здесь он просто вызывает метод showTimer() c заданным числом миллисекунд (сейчас жестко заданным в коде).
Итак, что делает showTimer():
Класс CountDownTimer делает за нас почти всю работу, что очень приятно. В начале мы проверяем, существует ли уже таймер, и, если он есть, то сбрасываем его. Далее мы создаем новый таймер с заданным числом миллисекунд для обратного отсчета (из параметра метода showTimer()) и с заданным числом миллисекунд между интервалами отсчета. По истечении времени между интервалами вызывается метод onTick().
CountDownTimer — абстрактный класс, и методы __onTick() и __onFinish() должны быть реализованы в его подклассе. Мы переопределяем метод onTick(), уменьшающий выводимое число на единицу по истечении каждого интервала, и метод onFinish(), выводящий на дисплей сообщение о окончании обратного отсчета. Потом start() запускает таймер.
С помощью команды «Run» в Eclipse вы можете запустить созданное приложение, при этом будет автоматически запущен эмулятор Android. Посмотрите документацию по Android если вы хотите узнать больше о настройке эмулятора, или о запуске приложений из командной строки.
Поздравляем, вы только что создали свое первое приложение под Android. Во второй части этого введения мы более подробно рассмотрим структуру Android-приложения, и сделаем некоторые улучшения нашей программы: ввод времени обратного отсчета, кнопку Stop и меню. Также мы запустим его на реальном устройстве, а не на эмуляторе.
Более подробную информацию вы можете найти в разделе Android Development Training сайта The Linux Foundation’s Linux training website.
Пишем, собираем и запускаем HelloWorld для Android в блокноте. Java 8 и Android N
Два с половиной года назад я опубликовал статью Пишем, собираем и запускаем HelloWorld для Android в блокноте. Она стала пользоваться огромной популярностью и набрала около 80 000 просмотров. С появлением новых инструментов, таких как Jack ToolChain, возникла необходимость переиздания и обновления статьи.
Когда я начал изучать Android, захотелось полностью написать и скомпилировать Android-приложение вручную — без использования IDE. Однако эта задача оказалась непростой и заняла у меня довольно много времени. Но как оказалось — такой подход принёс большую пользу и прояснил многие тонкости, которые скрывают IDE.
Используя только блокнот, мы напишем совсем маленькое учебное Android-приложение. А затем скомпилируем его, соберём и запустим на устройстве — и всё через командную строку. Заинтересовало? Тогда прошу.
Вступление
Я был поражён, насколько сложным и запутанным является шаблонное приложение в Android Studio. Оно просто нагромождено ресурсами. И в меньшей степени — кодом и скриптами. Хотя всё что оно должно делать — это выводить на экран HelloWorld! Кроме того, в книгах и руководствах, которые я просмотрел, объясняется, как с помощью диалоговых окон создать IDEA-шный или эклипсовый HelloWorld — и от него уже идёт дальнейшее повествование. А что происходит «под капотом» — остаётся только гадать.
Мы создадим свой шаблонный проект, который идеально использовать для учебных целей. Там не будет ничего лишнего, только всё самое необходимое. А потом детально разберём, как его собрать и запустить на вашем Android-устройстве. В конце статьи будет ссылка на скачивание архива с итоговым проектом — если возникнут какие-то вопросы — можете свериться с ним.
Таким образом, вы будете на 100% знать и понимать состав вашего проекта и процесс его сборки. Хотя этот тестовый проект предназначен для обучения, при небольшой доработке его можно будет использовать как прочный фундамент для ваших реальных проектов.
Подготовка
Для начала нам нужно скачать и установить инструменты командной строки (command line tools). Ссылка на их скачивание находится внизу страницы, посвящённой Android Studio (https://developer.android.com/studio/index.html).
Android SDK 24 это как раз Android N (Nougat / 7). Принимаем условия, скачиваем установщик, запускаем его. Оставим всё по умолчанию. Он установится в директорию вида C:\Users\kciray\AppData\Local\Android\android-sdk. Запомните этот путь, там будут находится наши основные инструменты.
Далее, запускаете SDK Manager (из папки android-sdk) и тоже устанавливаете набор по-умолчанию. Там есть всё необходимое, включая новый Jack-компилятор. Также вам понадобится JDK 8.
Главное требование перед прочтением этой статьи — кроме установленного софта вы должны уже уметь запускать на вашем девайсе тот Helloworld, который поставляется вместе с Eclipse или Android Studio. Т.е. у вас должен быть настроен драйвер usb, включена отладка по usb на вашем девайсе и т.д… Или же создан и настроен эмулятор. Это совсем элементарные вещи, и их рассмотрение выходит за рамки данной статьи — в сети достаточно информации. Кстати прочитать пару глав из книг тоже будет не лишним — хотя бы понимать, как устроен манифест, ресурсы, да и вообще основы языка Java. А в этой статье я опишу то, о чём книги молчат.
Написание проекта
Для начала, создайте некоторую папку, где будет ваш проект. Назовём её testapp. В ней создайте ещё 3 папки — bin, res и src.
Создайте в testapp пустой текстовый файл и измените его имя на AndroidManifest.xml.
Добавьте в него следующее:
Тут всё просто. Мы намерены сделать приложение с именем TestApp, которое при старте запускает класс MainActivity. Осталось только написать этот небольшой класс — и приложение готово. Если нужно — отредактируйте в теге uses-sdk свойство android:targetSdkVersion — поставьте ту версию, которая у вас.
Далее — создадим простейший ресурс — строку Hello test app. Вообще-то мы могли обойтись и без ресурса, вставив эту строку прямо в Java код. Но некоторые шаги сборки работают с ресурсами, и чтобы увидеть интересные моменты — мы всё-таки поработаем с ними.
Давайте создадим в папке res папку values. Все ресурсы следует разбивать по папкам. Далее — в ней создадим пустой файл strings.xml, а в нём напишем:
Вот и все ресурсы, нам необходимые. Просто, не так ли? Далее создадим внутри src папку com, в ней папку example, потом ещё ниже по иерархии папку testapp — а там уже наш класс MainActivity.java. Добавим туда код:
Структура каталогов должна получится такая
И это собственно всё, что нам было нужно для простейшего проекта. Для сравнения —
Собственно, автоматизация через gradle, работа с git и IDE — вещи очень важные, однако на этапе изучения Android мне бы очень хотелось от них абстрагироваться.
Сборка
Теперь же подходим к самому важному и сложному этапу. Мы будем много работать с командной строкой, поэтому рекомендую вам все команды, данные здесь, записывать в один файл и назвать его Compile.bat. В конце файла после команд можете добавить pause, чтобы был виден результат и ошибки — если таковые возникнут.
Подготовка путей
Первое, что мы сделаем для удобства и краткости — создадим специальные переменные, в которых будем хранить пути. Для начала — определим наши основные директории. Вам нужно заменить пути к JDK и Android SDK на те, которые у вас.
Далее — пути непосредственно к программам. Я рекомендую вам просмотреть каталоги ваших SDK и убедится в том, что всё на месте. Также подкорректировать версии, которые присутствуют в путях.
Между прочим, в более старых версиях утилита aapt находилась в platform-tools — и я не исключаю что она и\или другие могут слинять куда-нибудь ещё. Так что будьте внимательны. Если вы всё правильно сверите сейчас — то остальная часть статьи должна пройти гладко.
И ещё — в пару переменных забьём наши пакеты и классы. Если заходите их сменить — вам не придётся бегать по коду — все настройки вначале.
Подготовка к компиляции
Для начала спрошу — а вы никогда не задумывались, как работает загадочный класс R? Собственно меня он сперва смутил из-за его сверхъестественных возможностей. Как на этапе компиляции можно через поля класса обращаться к XML-файлам в других каталогах? Я предположил, что тут орудует прекомпилятор — так оно и оказалось.
Собственно, есть специальная утилита AAPT — она проходится по каталогам ваших ресурсов и создаёт тот самый R.java. Оказывается, всё очень даже просто — это просто класс, в составе которого другие статические вложенные классы с целочисленными константами. И всё! Он выглядит примерно так:
Теперь давайте создадим его у вас. Для этого используем следующие команды:
Давайте разберёмся, что к чему. AAPT — Android Asset Packaging Tool — буквально «упаковщик андроид-имущества». Его опции:
Теперь в нашем проекте нет никакой магии и он полностью синтаксически корректен в рамках Java. А теперь самое интересное. Помните, как классические Java-программы компилируются через javac? Раньше он также входил в последовательность сборки Android-приложений. Мы брали наши исходники (*.java), получали из них байт-код JVM (*.class) и уже потом из него получали байт-код для Dalvic (*.dex). С появлением Jack ToolChain мы сократили нашу последовательность сборки на один шаг. Из исходников (*.java) мы сразу же получаем байт-код для Dalvic (*.dex).
Где же взять Джека? Он находится в папке build-tools в виде jack.jar и запускается как обычный Java-архив.
Убедитесь в том, что в папке bin находится наш classes.dex. Теперь осталось только упаковать его вместе с ресурсами в APK-файл. Сделаем это:
Здесь опции аналогичны тем, которые мы использовали при создании R.java:
Собственно, эти строчки запускают 2 Java-утилиты, которые не имеют никакого отношения к Android SDK — но они необходимы. Первая создаёт файл AndroidTest.keystore (проверьте его наличие), а вторая — этот файл соединяет с AndroidTest.unsigned.apk. Получается файл AndroidTest.signed.apk. Вот такой дикий крафт файлов. Но однажды создав bat-скрипт запускайте его — и он будет делать всё это в автоматическом режиме.
Я думаю, не стоит тратить время на детальный разбор опций этих утилит в пределах данной статьи. Просто нужно уловить суть — они берут AndroidTest.unsigned.apk, подписывают его файлом AndroidTest.keystore и сохраняют в AndroidTest.signed.apk. Если есть желание, можете почитать в документации.
Запуск
Теперь, когда мы наконец собрали наш apk-файл — можем его запустить. Подключите по usb ваше устройство, или же запустите эмулятор. А затем выполните
Если всё прошло удачно, вы увидите что-то вроде этого:
Заключение
После сборки всех файлов дерево каталогов должно быть примерно таким.
Теперь вы можете наглядно увидеть и понять, как происходит сборка андроид-приложения на более низком уровне. Когда будете использовать IDE — если сборка вдруг пойдёт не так (а такое часто бывает) — сможете вырулить ситуацию как надо. Также обратите внимание на то, что итоговый apk-файл занимает всего около 4 килобайт.
Выкладываю архив проекта. Обратите внимание, что я добавил туда ещё один маленький скрипт — Clear.bat. Он удаляет все созданные при сборке файлы. И поставил его запуск на начало Compile.bat. Также добавил комментарии с помощью Rem — по шагам.
Таким образом, скрипт производит полную очистку и пересборку проекта, включая подпись, а также удаление его на устройстве, установку и запуск.
Мои параметры
ОC: Windows 10 Pro x64
JDK: 1.8.0_73
Android SDK: 24
Модель: Meizu MX4
Android: 5.1
ОС: Flyme 5.6.8.9 beta
Создание простейшего приложения на Java
В этой статье речь идет об организации простейшего приложения на Java для начинающих разработчиков, которые уже изучили концепции объектного подхода. Но для опытных возможно тоже будет интересно.
Зачастую начинающие разработчики задают вопроc: «С чего начать создание приложения», какие классы использовать и прочее.
Не стоит воспринимать статью как пример «Hello World» для начинающих изучать язык Java и объектно-ориентированный подход. Предполагается, что читатель уже знаком с языком Java, однако у него возникают вопросы указанные выше.
В этой статье мы даем ответ на эти вопросы.
Для того, чтобы строить приложение постепенно, используя концепции объектно-ориентированного подхода мы будем представлять все элементы нашего приложения в виде объектов соответствующих классов. Поэтому приложение тоже будет отдельным классом. Для запуска приложения будем создавать его экземпляр.
Теперь более подробно…
Сначала создается класс Application — он будет моделью всего приложения.
Далее создаем точку входа в приложение — метод main:
Этот метод выполняется при запуске Java с указанием основого класса (Application). В нем мы создаем экземпляр приложения и инициализируем его, а далее запускаем. Для этого будем использовать методы init и run:
В методе init мы делаем необходимую инициализацию приложения. В методе run же распологается основной код хода приложения.
Метод init можно не использовать, однако мы исходим из того, что наше приложение проходит две стадии — инициализация и запуск.
Остальные элементы нашего приложения можно разбить на модельные классы и виды (окна, панели). Например, представим, что мы создаем простейший кредитный калькулятор. Тогда класс CreditCalculator — будет моделью калькулятора. В методе init будем инициализировать калькулятор, а в run вычислять:
Таким образом, создание приложения можно начать с создания класса Application и далее добавлять необходимые модельные классы с которыми требуется работать.
Теперь о том, как запустить приложение
Мы будем исходить из того, что вы используете среду разработки Eclipse, Intellij IDEA или NetBeans. И класс Application создали именно в ней. В этих же средах для запуска нужно вызвать контекстное меню и нажать Run… или Run As Application в редакторе класса Application.
Но все же — запуск приложения из среды не был нашей целью, а целью было понять с каких классов можно начать создание приложения.
Крутых девелоперов просьба не ругать — вы и так все знаете! А лучше поругайте — тогда будет понятно что неправильно.
Просьба перед оценкой статьи оставить конструктивный комментарий.
Пишем своё первое приложение на Android
Предисловие
Подготовка к разработке
Установка среды разработки Eclipse
Тут всё просто. Идём в раздел Downloads на официальном сайте и качаем версию Classic. Далее просто распакуйте архив, куда вам хочется, я же решил это сделать в почетную директорию C:\Eclipse
Установка ADT плагина к Eclipse
Запускаем Eclipse, и открываем диалог установки плагина через меню Help → Install new software. В поле Work with вписываем адрес загрузки плагина dl-ssl.google.com/android/eclipse (если не получилось, то плагин можно скачать и установить вручную по ссылке http://developer.android.com/sdk/eclipse-adt.html), далее в таблице ниже появится Developer Tools, отмечаем его и идем далее.
После успешной установки, можно перезапустить среду Eclipse.
Установка среды для Java: JDK и JRE
Если у вас еще не установлены Java Development Kit (JDK) и Java Runtime Environment (JRE), то их необходимо установить. Сделать это можно на сайте Oracle. Скачайте и установите JDK и JRE.
Установка Android SDK
Дело осталось за малым — это скачать и установить свежий Android SDK. Это делается на сайте для Android разработчиков. Я лично установил SDK опять-таки в почётную директорию C:\Android. После этого необходимо добавить платформы и прочие дополнительные элементы SDK. Я добавил все доступные версии, так как планирую делать приложения и для ранних платформ, а также USB-драйвер и примеры приложений.
Подготовка к разработке завершена. Теперь следующий этап — создание приложения.
Создание Android-приложения
Перед тем как создать своё первое приложение, можно создать виртуальное Android-устройство, чтобы быстро тестировать на нём свой свеженаписанный софт. Вначале я хочу сказать вам несколько слов по поводу Android Virtual Device (AVD). Это виртуальный смартфон с ОС Android, на котором вы с легкостью сможете запускать созданную вами программу. Как можно заметить, преимущество Android Virtual Device состоит в том, что наглядно можно увидеть как будет работать Ваша программа на разных смартфонах с Android, а не покупать весь модельный ряд и тестировать приложение на каждом из них.
Приступим к созданию виртуального устройства Android. Следуем в меню по пути Window → Android SDK and AVD Manager.
Выбираем New в правой части окна, в появившемся окне вписываем имя виртуального устройства, платформу (допустим Android 2.1), размер карты памяти (допустим 512 Mb), тип дисплея (допустим HVGA). Затем жмем внизу на кнопку Create AVD.
Теперь создадим проект. Для этого идем по пути в меню File → New → Other, в появившемся списке Android → Android Project.
В качестве примера расскажу о разработке одной моей простейшей программы UfaTermometr, показывающей текущую температуру с датчиков, расположенных на одном из объектов местной энерго-компании.
Подробно останавливаться на разметке элементов управления не буду, так как это всё достаточно подробно описано в мануале и вообще интуитивно понятно, особенно тому, кто имел дело с html/css-вёрсткой и/или разработкой в какой-либо визуальной среде (например, Delphi). Единственное, обратите внимание как я загрузил произвольное изображение в ImageView. В поле src указывается путь, начинающийся с символа @ и далее указываете адрес по дереву. В папке res я заблаговременно создал подпапку drawable и «закинул» туда логотип, а затем просто указал ImageView путь. Легко? По мне так очень.
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Button;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.regex.*;
public class UfaTermometr extends Activity
<
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
<
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
final Button button = (Button) findViewById(R.id.refrbutton);
button.setOnClickListener( new Button.OnClickListener() <
public void onClick(View v) // клик на кнопку
<
RefreshTemper();
>
>);
RefreshTemper(); // при запуске грузим температуру сразу
>;
//—————————————————————-
public String GetTemper(String urlsite) // фукция загрузки температуры
<
String matchtemper = «» ;
try
<
// загрузка страницы
URL url = new URL(urlsite);
URLConnection conn = url.openConnection();
InputStreamReader rd = new InputStreamReader(conn.getInputStream());
StringBuilder allpage = new StringBuilder();
int n = 0;
char [] buffer = new char [40000];
while (n >= 0)
<
n = rd.read(buffer, 0, buffer.length);
if (n > 0)
<
allpage.append(buffer, 0, n);
>
>
// работаем с регулярками
final Pattern pattern = Pattern.compile
( » [^-+0]+([-+0-9]+)[^ [^(а-яА-ЯёЁa-zA-Z0-9)]+([а-яА-ЯёЁa-zA-Z ]+)» );
Matcher matcher = pattern.matcher(allpage.toString());
if (matcher.find())
<
matchtemper = matcher.group(1);
>
return matchtemper;
>
catch (Exception e)
<
>
return matchtemper;
>;
//—————————————————————-
public void RefreshTemper()
<
final TextView tTemper = (TextView) findViewById(R.id.temper);
String bashtemp = «» ;
bashtemp = GetTemper( «be.bashkirenergo.ru/weather/ufa» );
tTemper.setText(bashtemp.concat( «°» )); // отображение температуры
>;
>
После того как приложение написано, можно уже его отлаживать и тестировать.
Запуск и тестирование приложения
Вспоминаем про нашу виртуальную машину и запускаем привычной кнопкой или менюшкой Run → Run
Вот такую картину мы можем затем созерцать:
Заключение
В заключении хотелось бы сказать, что безусловно разработка приложений для Android приятна, достаточно проста и интересна. Конечно, мы рассмотрели лишь верхушку айсберга, но я надеюсь, что в умах тех из вас, кто раньше не пробовал делать ничего подобного «загорелась лампочка» и вполне возможно, что когда-то вашим приложением будут пользоваться миллионы.
Источники, ссылки
UPD: Устранение возможных ошибок
ERROR: Unable to open class file C:\workspace\Test\gen\com\example\test\R.java: No such file or directory
emulator: ERROR: no search paths found in this AVD’s configuration. Weird, the AVD’s config.ini file is malformed. Try re-creating it
— это следствие того, что у Вас кириллица в имени пользователя. Решается: идем в Компьютер → Свойства системы → Дополнительные параметры системы → Переменные среды. Создаем новую переменную с именем ANDROID_SDK_HOME и значением – путем, где находится папка AVD (например, C:\Android\). Создаем, далее ищем там же переменную Path, открываем и в поле значений через точку с запятой добавляем путь до папки tools Android SDK (например, C:\Android\tools). Сохраняем. Запускаем Eclipse, запускаем программу.
UPD 05.10.2011, во что превратилось данное приложение можно лицезреть на следующих скринах:
Это результат развития той самой болванки, которая выше дана в качестве примера.
Разработка и создание Android-приложений
Создание сайтов