Android development with java essentials

Android Development Tutorial. Часть 1/?

Ларс Вогель — евангелист Eclipse.
Под катом Вы обнаружите перевод его статьи, которая описывает процесс создания Android-приложений с помощью Eclipse. Используется Eclipse 3.6, Java 1.6 и Android 2.3 (Gingerbread).
Часть 2

1. Разработка под Android

1.1. Операционная система Android

Android — операционная система, основанная на Linux с интерфейсом программирования Java. Это предоставляет нам такие инструменты, как компилятор, дебаггер и эмулятор устройства, а также его (Андроида) собственную виртуальную машину Java (Dalvik Virtual Machine — DVM). Android создан альянсом Open Handset Alliance, возглавляемым компанией Google.

Android использует специальную виртуальную машину, так званую Dalvik Virtual Machine. Dalvik использует свой, особенный байткод. Следовательно, Вы не можете запускать стандартный байткод Java на Android. Android предоставляет инструмент «dx», который позволяет конвертировать файлы Java Class в файлы «dex» (Dalvik Executable). Android-приложения пакуются в файлы .apk (Android Package) программой «aapt» (Android Asset Packaging Tool) Для упрощения разработки Google предоставляет Android Development Tools (ADT) для Eclipse. ADT выполняет автоматическое преобразование из файлов Java Class в файлы dex, и создает apk во время развертывания.

Android поддерживает 2D и 3D графику, используя библиотеки OpenGL, а также хранение данных в базе данных SQLite.

Каждое Android-приложение запускается в своем собственном процессе и под своим собственным userid, который автоматически генерируется Android-ом во время развертывания. Поэтому приложение изолировано от других запущенных приложений, и неправильно работающее приложение не может беспрепятственно навредить другим Android-приложениям.

1.2. Основные компоненты Android

Android-приложения состоят из следующих частей:

• Activity/Деятельность (далее Активити) — представляет собой схему представления Android-приложений. Например, экран, который видит пользователь. Android-приложение может иметь несколько активити и может переключаться между ними во время выполнения приложения.
• Views/Виды — Пользовательский интерфейс активити, создаваемый виджетами классов, наследуемых от «android.view.View». Схема views управляется через «android.view.ViewGroups».
• Services/Службы — выполняет фоновые задачи без предоставления пользовательского интерфейса. Они могут уведомлять пользователя через систему уведомлений Android.
• Content Provider/Контент-провайдеры — предоставляет данные приложениям, с помощью контент-провайдера Ваше приложение может обмениваться данными с другими приложениями. Android содержит базу данных SQLite, которая может быть контент-провайдером
• Intents/Намерения (далее Интенты) — асинхронные сообщения, которые позволяют приложению запросить функции из других служб или активити. Приложение может делать прямые интенты службе или активити (явное намерение) или запросить у Android зарегистрированные службы и приложения для интента (неявное намерение). Для примера, приложение может запросить через интент контакт из приложения контактов (телефонной/записной книги) аппарата. Приложение регистрирует само себя в интентах через IntentFilter. Интенты — мощный концепт, позволяющий создавать слабосвязанные приложения.
• Broadcast Receiver/Широковещательный приемник (далее просто Приемник) — принимает системные сообщения и неявные интенты, может использоваться для реагирования на изменение состояния системы. Приложение может регистрироваться как приемник определенных событий и может быть запущено, если такое событие произойдет.

Другими частями Android являются виджеты, или живые папки (Live Folders), или живые обои (Live Wallpapers). Живые папки отображают источник любых данных на «рабочем столе» без запуска соответствующих приложений.

1.3. Безопасность и разрешения

Android определяет конкретные разрешения для определенных задач. К примеру, если приложение хочет получить доступ в Интернет, оно должно определить в своем файле конфигурации, что оно хотело бы получить соответствующие разрешения. Во время установки Android-приложения пользователю показывается экран, на котором ему нужно дать приложению требуемые разрешения.

1.4. AndroidManifest.xml

Android-приложения описываются файлом «AndroidManifest.xml». В этих файлах должны быть объявлены все активити, службы, приемники и контент-провайдеры приложения. Также он должен содержать требуемые приложением разрешения. Например, если приложению требуется доступ к сети, то это должно быть определено здесь. «AndroidManifest.xml» можно рассматривать, как описание для развертывания Android-приложения.

Атрибут «package» — базовый пакет для следующих элементов Java. Он также обязан быть уникальным, т.к. Android Marketplace только единожды принимает заявку на каждый «package». Следовательно, хорошей привычкой будет использование Вашего обратного доменного имени как «package», для избежания конфликтов с другими разработчиками.

«android:versionName» и «android:versionCode» определяют версию Вашего приложения. «versionName» — то, что видит пользователь и может быть любой строкой. «versionCode» должен быть целым, и Android Market использует это для определения, предоставили ли Вы новую версию, чтобы запустить обновления на устройствах, на которых установлено Ваше приложение. Как правило. начинается с 1 и увеличивается на единицу, если Вы выпускаете новую версию приложения.

«activity» определяет активити, в этом примере указывает на класс «de.vogella.android.temperature.Convert». Для этого класса зарегистрирован фильтр интентов, определяющий, что это активити запускается при запуске приложения (действие android:name=«android.intent.action.MAIN»). Определение категории (категория android:name=«android.intent.category.LAUNCHER» ) определяет, что это приложение добавлено в директорию приложений на Android-устройстве. Значения со знаком @ ссылаются на файлы ресурсов, которые содержат актуальные значения. Это упрощает работу с разными ресурсами, такими как строки, цвета, иконки, для разных устройств и упрощает перевод приложений.

Часть «uses-sdk» из «AndroidManifest.xml» определяет минимальную версию SDK, на котором можно запускать Ваше приложение. Это предотвращает установку Вашего приложения на устройства с более старой версией SDK.

1.5. R.java, Resources и Assets

Каталог «gen» в Android-проекте содержит генерированные значения. «R.java» — генерированный класс, который содержит ссылки на ресурсы из папки «res» проекта. Эти ресурсы содержатся в директории «res» и могут быть значениями, меню, схемами, иконками или рисунками, или анимациями. Например, ресурсом могут быть рисунок или XML-файлы, содержащие определенные строки.

Если Вы создаете новые ресурсы, то соответствующие ссылки будут автоматически созданы в «R.java». Ссылки являются статическими значениями типа int (целочисленными константами), система Android предоставляет методы доступа к соответствующим ресурсам. Например, для доступа к строке с идентификатором ссылки «R.string.yourString» используйте метод getString(R.string.yourString)); Пожалуйста, не пробуйте изменять «R.java» в ручную.

Тогда как каталог „res“ хранит структурированные значения, известные платформе Android, каталог „assets“ может быть использован для хранения любых данных. В Java Вы можете получить доступ к этим данным через AssetsManager и метод getAssets().

1.6. Активити и Макеты (layout)

Пользовательский интерфейс для деятельности (Activity) определяется с помощью макетов. Во время исполнения макеты — экземпляры «android.view.ViewGroups». Макет определяет элементы пользовательского интерфейса, их свойства и расположение. Элементы UI основываются на классе «android.view.View». ViewGroup — подкласс View. Макеты может содержать компоненты UI (Views/Виды) или другие макеты (ViewGroups). Вам не следует делать большую вложенность дочерних элементов во ViewGroups, так как это влияет на производительность.

Макет может быть определен с помощью Java-кода или с помощью XML. Как правило, используйте Java-код для генерирования макета, если не знаете про содержимое заранее. Например, если Ваш макет зависит от содержимого, которое Вы читаете из интернета.

Макеты, основанные на XML определяются с помощью файла ресурсов в папке «/res/layout». Этот файл определяет группу видов (см. пункт 1.2), виды, их отношения и атрибуты для отдельных макетов. Если элемент UI требует доступа с помощью Java-кода, дайте элементу UI уникальный идентификатор (id) с помощью атрибута «android:id». Для того, чтобы назначить новый идентификатор элементу UI, используйте конструкцию «@+id/yourvalue». Условно это создаст и назначит новый id «yourvalue» соответствующему элементу UI. Позже, в Java-коде Вы можете получить доступ к этим элементам UI с помощью метода findViewById(R.id.yourvalue).

Определение макетов через XML обычно предпочтительней, поскольку отделяет программной логику от определения макетов и позволяет легче определять разные ресурсы макетов, для разных устройств. Можно также смешивать оба подхода.

Источник

Изучаем Java для разработки для Android: введение в Java

В этой серии туториалов вы познакомитесь с Java, языком программирования, используемым для разработки приложений для Android. Наша цель — подготовить тех, кто уже знаком с одним языком программирования, таким как PHP или Objective-C, которые помогут в работе с Java и окунут вас в разработку приложений для Android. В этом уроке вы получите краткое введение в основы Java, включая объектно-ориентированное программирование, наследование и многое другое. Если вы новичок в Java или просто хотите разобраться в деталях, то этот курс для вас!

Давайте начнем

Что касается предпосылок, мы предположим, что вы понимаете, как программировать (возможно, на PHP, или Visual Basic или C ++), но вы не знакомы со спецификой программирования на языке Java. Мы не собираемся учить вас программировать; мы собираемся предоставить вам четкие примеры обычно используемых конструкций и принципов языка Java, указав на некоторые советы и трюки касательно Android.

Что вам понадобится

Технически вам не нужны какие-либо инструменты для завершения этого урока, но вам наверняка понадобится для разработки приложение на Android.

Для разработки приложений для Android (или любых приложений Java, если на то пошло) вам нужна среда разработки для написания и сборки приложений. Eclipse — очень популярная среда разработки (IDE) для Java и предпочтительная среда разработки для Android. Она доступна для операционных систем Windows, Mac и Linux.

Полные инструкции по установке Eclipse (включая поддерживаемые версии) и Android SDK см. На веб-сайте разработчика Android.

Что такое Java?

Приложения для Android разрабатываются с использованием языка Java. На данный момент это действительно ваш единственный вариант для нативных приложений. Java — очень популярный язык программирования, разработанный Sun Microsystems (теперь принадлежащий Oracle). Разработанные намного позже после C и C ++, Java включает в себя многие из мощных функций этих мощных языков программирования и устраняет некоторые из их недостатков. Тем не менее, языки программирования настолько же сильны, как и их библиотеки. Эти библиотеки существуют, чтобы помочь разработчикам создавать приложения.

Некоторые из основных основных функций Java:

• Его легко изучить и понять
• Он разработан, чтобы быть независимым от платформы и безопасным, так как использует
  виртуальные машины.
• Он является объектно-ориентированным

Android сильно зависит от этих основополагающих принципов Java. Android SDK включает в себя множество стандартных Java-библиотек (библиотеки структуры данных, математические библиотеки, графические библиотеки, сетевые библиотеки и все остальное, что вам может понадобиться), а также специальные библиотеки Android, которые помогут вам разработать потрясающие приложения для Android.

Почему Java легко изучить?

Java легко изучить по целому ряду причин. Конечно, нет недостатка в ресурсах Java, которые помогут вам изучить язык, включая веб-сайты, учебные пособия, книги и классы. Java является одним из наиболее широко обсуждаемых, преподаваемых и используемых языков программирования на планете. Он используется для различных проектов программирования, независимо от их масштаба, от веб-приложений и настольных приложений до мобильных приложений.

Если вы исходите из традиционного программирования, такого как C или C ++, вы найдете синтаксис Java очень похожим. Если вы этого не сделаете, то успокойтесь, зная, что вы выбрали один из самых простых языков для изучения. Вы скоро начнете работать.

Наконец, Java является одним из самых читаемых человеком языков, под которым мы подразумеваем, что человек, который ничего не знает о программировании, может часто смотреть на некоторый Java-код и по крайней мере подозревать, что он делает. Рассмотрим следующий пример:

Если вы просто прочитаете код вслух, вы можете в значительной степени сказать, что этот фрагмент кода работает. Существует одна переменная, называемая символом. Если переменная символа равна букве a, мы сделаем что-то (вызовем метод doSomething (), или в другом случае (вызывая метод doSomethingElse ().

Почему важна независимость платформы?

Со многими языками программирования вам нужно использовать компилятор, чтобы уменьшить код на машинный язык, который может понять устройство. Хотя это хорошо, разные устройства используют разные машинные языки. Это означает, что вам нужно скомпилировать ваши приложения для каждого другого устройства или машинного языка, другими словами, ваш код не очень портативен. Это не относится к Java. Компиляторы Java преобразуют ваш код из человеческих читаемых исходных файлов Java в так называемый «байт-код» в мире Java. Они интерпретируются виртуальной машиной Java, которая работает так же, как физический процессор взаимодействует с машинным кодом, чтобы выполнить скомпилированный код. Хотя может показаться, что это неэффективно, было сделано много усилий, чтобы этот процесс был очень быстрым и эффективный. Эти усилия окупились в том, что производительность Java, как правило, уступает только C/C++ в общих сравнениях производительности языка.

Приложения Android запускаются на специальной виртуальной машине под названием Dalvik VM. Хотя сведения об этой виртуальной машине не важны для среднего разработчика, может быть полезно подумать о VM Dalvik как о пузыре, в котором работает ваше приложение для Android, позволяя вам не беспокоиться о том, является ли устройство Motorola Droid, HTC Evo, или новейший тостер под управлением Android. Вам все равно, пока устройство Dalvik VM дружелюбное, и это задача производителя устройства, а не ваша.

Почему Java безопасен?

Давайте рассмотрим эту мысль немного глубже. Поскольку приложения Java работают в оболочке, которая является виртуальной машиной, они изолированы от базового устройства. Таким образом, виртуальная машина может инкапсулировать, содержать и управлять выполнением кода безопасным образом по сравнению с языками, которые работают непосредственно с машинным кодом. Платформа Android делает шаг вперед. Каждое приложение для Android работает в операционной системе (на базе Linux), используя другую учетную запись пользователя и в своем собственном экземпляре Dalvik VM. Приложения Android тщательно контролируются операционной системой и закрываются, если они не работают правильно (например, используют слишком большую вычислительную мощность, становятся невосприимчивыми, ресурсы отходов и т. д.). Поэтому важно разрабатывать приложения, которые являются стабильными и отзывчивыми. Приложения могут общаться друг с другом с использованием четко определенных протоколов.

Компиляция кода

Как и многие языки, Java по-прежнему является скомпилированным языком, хотя он не компилирует весь путь до машинного кода. Это означает, что вы, разработчик, должны скомпилировать ваши проекты Android и упаковать их для развертывания на устройства. Среда разработки Eclipse (используемая с плагином для разработки Android) делает это довольно безболезненным процессом. В Eclipse автоматическая компиляция часто включается по умолчанию. Это означает, что каждый раз, когда вы сохраняете файл проекта, Eclipse перекомпилирует изменения для вашего пакета приложений. Вы сразу видите ошибки компиляции. Eclipse также интерпретирует Java по мере ввода, обеспечивая удобную окраску и форматирование кода, а также показывающие многие типы ошибок, когда вы идете. Часто вы можете щелкнуть по ошибке, и Eclipse автоматически исправит опечатку или добавит оператор импорта или предоставит вам заглушку для метода, сохраняя множество ввода.

Вы можете вручную скомпилировать свой код, если хотите. В Eclipse вы найдете настройки сборки в меню проекта. Если вы включили «Build Automatically», вы все равно можете выбрать опцию «Clean . », которая позволит вам полностью перестроить все файлы. Если «Build Automatically» отключено, включены опции «Build All» и «Build Project». «Build All» означает создание всех проектов в рабочей области. У вас может быть много проектов в рабочем пространстве Eclipse.

Процесс сборки для обычных проектов Java приводит к созданию файла с расширением JAR — Java ARchive. Приложения Android берут файлы JAR и упаковывают их для развертывания на устройствах как файлы Android PacKage с расширением .apk. Эти форматы включают не только ваш скомпилированный Java-код, но и любые другие ресурсы, такие как строки, изображения или звуковые файлы, которые требуется выполнить вашему приложению, а также файл манифеста приложения, AndroidManifest.xml. Файл манифеста Android является файлом, требуемым всеми приложениями Android, которые вы используете для определения сведений о конфигурации вашего приложения.

Что такое объектно-ориентированный язык программирования?

Отлично. Время для очень короткого и 20 000-футового просмотра объектно-ориентированного программирования (ООП). ООП — это стиль или техника программирования, которые основаны на определении структур данных, называемых объектами. Для тех, кто новичок в ООП, объект можно воспринимать так же, как пользовательский тип данных. Например, у вас может быть объект Dog, который представляет собой чертёж общей собаки, с именем, породой и полом. Затем вы можете создавать разные экземпляры объекта Dog для представления конкретных собак. Каждый объект Dog должен быть создан путем вызова его конструктора (метода, который имеет то же имя, что и сам объект, и может иметь или не иметь параметров для установки начальных значений). Например, следующие объекты Dog используют конструктор с тремя параметрами (имя, порода, пол):

Итак, где этот объект Dog определен? Ну, здесь нам нужно начать определение некоторых фундаментальных строительных блоков языка программирования Java. Класс предоставляет определение для объекта. Таким образом, есть класс Dog где-нибудь, определенный вами или в какой-то библиотеке где-нибудь. Вообще говоря, класс будет определен в собственном файле с именем файла, соответствующим имени класса (например, Dog.java). Существуют исключения из этого правила, такие как классы, определенные в других классах (когда класс объявляется внутри класса, он обычно определяется для использования в родительском классе только как вспомогательный класс и называется внутренним классом).

Если вы хотите ссылаться на объект из другого класса, вам нужно включить оператор импорта в начало вашего файла класса, так же, как вы бы использовали оператор #include на компилированном языке, таком как C.

Класс обычно описывает данные и поведение объекта. Поведение определяется с помощью методов класса. Метод является общим термином для подпрограммы на языке ООП. Многие общие классы объектов определены в библиотеках общих классов, таких как комплекты разработки программного обеспечения (SDK), тогда как другие определяются вами, разработчиком, в ваших собственных целях. Затем программное обеспечение создается с использованием и манипулированием экземплярами объектов по-разному.

Пожалуйста, поймите, что это очень обобщенное определение ООП. На эту тему написаны целые книги. На эту тему написаны целые книги. Википедия имеет хороший обзор ООП

Примечание. В этом уроке мы используем много разных терминов. Существует несколько способов ссылаться на данную концепцию (например, суперкласс по сравнению с родительским классом), что сбивает с толку тех, кто новичок в объектно-ориентированном программировании. Различные разработчики используют разные термины, и поэтому мы старались упоминать синонимы там, где это необходимо. Решение о том, какие условия вы будете использовать, является личным выбором.

Понимание наследования

Вот еще одна важная концепция Java, с которой вы столкнетесь: наследование. Проще говоря, наследование означает, что классы Java (и, следовательно, объекты) могут быть организованы в иерархии с более низкими, более конкретными классами в иерархии, наследующие поведение и черты из более высоких, более общих классов.

Эта концепция лучше всего иллюстрируется примером. Давайте притворимся, что мы разрабатываем Java-приложение для имитации аквариума. В этом аквариуме есть рыба. Поэтому мы могли бы определить класс для представления рыбы. Этот класс, называемый Fish, может включать в себя некоторые поля данных (также называемые атрибутами или переменными-членами класса) для описания объекта рыбы: вида, цвета и размера; а также некоторые его поведение в виде методов (также называемых подпрограммами или функциями в процедурных языках), таких как eat (), sleep () и makeBabyFish ().

Для создания и инициализации объекта используется специальный тип метода, называемый конструктором; конструкторы называются такими же, как и их класс, имогут включать в себя параметры. Следующий класс Fish имеет два конструктора: один для создания общего объекта Fish, а другой для конструирования определенного объекта Fish с некоторыми исходными данными. Вы также увидите, что у класса Fish есть два метода eat (): один для приема чего-то случайного, а другой — для еды другой рыбы, который будет представлен другим экземпляром класса Fish:

Классы могут быть организованы в иерархии, где производный класс (или подкласс) включает все функции его родительского класса (orsuperclass), но уточняет и добавляет к ним, чтобы определить более конкретный объект, используя ключевое слово extends. Это называется наследованием.

Например, класс Fish может иметь два подкласса: FreshwaterFish и SaltwaterFish. Эти подклассы будут иметь все функции класса Fish, но могут дополнительно настроить объекты с помощью новых атрибутов и поведения или модифицированного поведения из родительского класса Fish. Например, класс FreshwaterFish может включать информацию о типе пресноводной среды, в которой они жили (например, река, озеро, пруд или лужа). Аналогично, класс SaltwaterFish может настроить метод makeBabyFish() таким образом, чтобы рыба ест своего партнера после размножения (как определено в суперклассе), используя механизм переопределения, например:

Организация поведения объекта с интерфейсами

В Java вы можете организовать поведение объектов в так называемых интерфейсах. Хотя класс определяет объект, интерфейс определяет некоторое поведение, которое может быть применено к объекту. Например, мы можем определить интерфейс Swimmer, который предоставляет набор методов, которые являются общими для всех объектов, которые могут плавать, будь то рыба, выдры или погружные андроиды. Интерфейс Swimmer может указывать четыре метода: startSwimming(), stopSwimming(), dive() и surface().

Затем класс, подобный Fish, может реализовать интерфейс Swimmer (с использованием ключевого слова реализует) и обеспечить реализацию поведения плавания:

Организация классов и интерфейсов с пакетами

Затем иерархии классов, такие как наши классы рыбы, могут быть организованы в пакеты. Пакет — это просто набор классов и интерфейсов, объединенных вместе. Разработчики используют пространства имен для уникального имени пакетов. Например, мы могли бы использовать com.mamlambo.aquarium или om.ourclient.project.subproject в качестве нашего имени пакета, чтобы отслеживать наши классы, связанные с рыбой.

Заключение

Вау! Вы только что начали курс по сбору данных в Java для разработки Android. Мы рассмотрели здесь довольно много материала, поэтому давайте немного поразмыслим, прежде чем переходить к следующему уроку этой серии уроков. В уроке 2 мы переключим внимание на подробные детали синтаксиса Java.

Вы только поцарапали поверхность Java-разработки для разработки Android. Ознакомьтесь со всеми другими замечательными учебниками на Mobiletuts +, чтобы погрузиться глубже в разработку Java и Android. Удачи!

Источник