Java платформа для android

Эмуляторы Java для Android

Эмуляторы Java для Андроид

Программы, способные запускать J2ME-приложения (мидлеты), появились почти одновременно с самой ОС от Google, однако актуальных на сегодняшний день осталось немного. Начнем с наиболее популярного решения.

J2ME Loader

Новейший эмулятор Java-мидлетов, появившийся летом 2017 года. Является улучшенной версией J2meLoader, постоянно обновляется и обретает новые возможности. В отличие от конкурентов, Дж2МЕ Лоадер не требует предварительного конвертирования JAR- и JAD-файлов в APK — эмулятор умеет делать это на лету. Список совместимости тоже выглядит внушительнее, чем у других эмуляторов – поддерживаются приложения вроде Opera Mini и практически все 2D-игры.

А вот с 3D-играми ситуация сложнее – эмулятор умеет запускать лишь некоторые из них вроде особым образом модифицированных версий Galaxy on Fire 1 или Deep 3D. Огорчим желающих поиграть в 3D-игры для Sony Ericcson – они на J2ME Loader не работают и вряд ли заработают вообще. Однако в целом это приложение является одним из самых дружелюбных к пользователю – достаточно просто скачать JAR-файл с игрой и запустить через эмулятор. Для продвинутых пользователей предусмотрены настройки. Рекламы или любого другого вида монетизации в Дж2МЕ Лоадер пока нет, но присутствуют баги (которые, впрочем, оперативно исправляются).

Java J2ME Runner

Довольно старый, но все еще актуальный эмулятор для запуска Джава-мидлетов. Главная особенность – модульность приложения: почти все основные возможности (управление, графические настройки, прочее) реализовано с помощью плагинов. Устанавливать свои плагины или менять имеющиеся нельзя – можно только включать и отключать их.

Совместимость у эмулятора довольно высокая, однако JAR-файлы нуждаются в предварительном конвертировании в APK сторонним методом либо встроенными средствами приложения. Поддержка 3D очень ограничена. Из недостатков: несовместимо с девайсами под управлением Android 7.0+, высокие расширения экрана (FullHD и выше) приводят к графическим багам, морально устаревший интерфейс. Пожалуй, можем рекомендовать этот эмулятор только в качестве единственной альтернативы упомянутому выше J2ME Loader.

Существуют и другие эмуляторы (к примеру, популярный в 2011-2012 годах JBed), однако они на данный момент уже неактуальны, и на современных устройствах неработоспособны.

Помимо этой статьи, на сайте еще 12473 инструкций.
Добавьте сайт Lumpics.ru в закладки (CTRL+D) и мы точно еще пригодимся вам.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Источник

Android изнутри: сравнение Dalvik и ART

Привет, Хабр! Около полугода назад я публиковал подробный «гайд» по JVM. Пост, в целом, зашел, а в комментариях спросили, не планируется ли “чего-то по андроиду”. Наконец, у меня дошли руки.

В этом посте поговорим о среде выполнения в Android. В частности, я постараюсь кратко, но емко изложить, чем отличается ART и Dalvik, и как со временем улучшились средства разработки в Android. Тема явно не новая, но, надеюсь, придется кстати тем, кто только начинает вникать. Кому интересно — добро пожаловать под кат.

Виртуальная машина

Сначала, давайте разберемся чем отличается JVM от DVM.

Java Virtual Machine — виртуальная машина, способная выполнять байт-код Java независимо от базовой платформы. Она опирается на принцип “Write once, run anywhere”. Байт-код Java может быть запущен на любой машине, способной поддерживать JVM.

Компилятор Java преобразует .java файлы в class-файлы (байт-код). Байт-код передается JVM, который компилирует его в машинный код для исполнения непосредственно на CPU.

• Имеет стековую архитектуру: в качестве структуры данных, куда помещаются и хранятся методы, используется стек. Он работает по схеме LIFO или “Last in — First Out” или “Последним вошел, первым вышел”.
• Может запускать только class-файлы.
• Использует JIT-компилятор.

Dalvik Virtual Machine (DVM) — виртуальная Java машина, разработанная и написанная Дэном Борнштейном (англ. Dan Bornstein) и другими, как часть мобильной платформы Android.

Можно сказать, что Dalvik — это среда для выполнения компонентов операционной системы Android и пользовательских приложений. Каждый процесс выполняется в своём, изолированном адресном пространстве. Когда пользователь запускает приложение (либо операционная система запускает один из своих компонентов), ядро виртуальной машины Dalvik (Zygote Dalvik VM) создает отдельный, защищенный процесс в общей памяти, в котором непосредственно разворачивается VM, как среда для запуска приложения. Другими словами, изнутри Android выглядит как набор виртуальных машин Dalvik, в каждой из которых исполняется приложение.

• Использует архитектуру на основе регистров: структура данных, куда помещаются методы, основана на регистрах процессора. За счет отсутствия операций POP и PUSH, команды в регистровой виртуальной машине выполняются быстрее аналогичных команд стековой виртуальной машины.
• Исполняет байт-код собственного формата: Android dexer (о нем поговорим ниже) преобразует class-файлы в формат .dex, оптимизированные для выполнения на Dalvik VM. В отличие от class-файла, dex-файл содержит сразу несколько классов.

Подробно об архитектуре DVM можно почитать тут.

Android Dexer

Разработчики Android знают, что процесс преобразования Java байткода в .dex байткод для Android Runtime является ключевым шагом в создании APK. Компилятор dex в основном работает “под капотом” в повседневной разработке приложений, но он напрямую влияет на время сборки приложения, на размер файла .dex и производительность во время выполнения.

Как уже упоминалось, сам dex-файл содержит сразу несколько классов. Повторяющиеся строки и другие константы, используемые в нескольких файлах классов, включаются только для экономии места. Байт-код Java также преобразуется в альтернативный набор команд, используемый DVM. Несжатый dex-файл обычно на несколько процентов меньше по размеру, чем сжатый архив Java (JAR), полученный из тех же файлов .class.

Изначально, class-файлы преобразовывались в dex-файлы с помощью встроенного DX-компилятора. Но начиная с Android Studio 3.1 и далее, компилятором по умолчанию стал D8. По сравнению с DX-компилятором, D8 компилирует быстрее и выводит dex-файлы меньшие по размеру, при этом обеспечивая более высокую производительность приложения во время исполнения. Полученный таким образом байт-код dex подвергается минификации с помощью open-source утилиты ProGuard. В итоге, мы получаем тот же dex-файл, но только меньше. Далее этот dex-файл используется для сборки apk и, наконец, для развертывания на устройстве Android.

Но следом за D8 в 2018 году пришел R8, который, по сути, является тем же D8, только с дополнениями.

При работе с Android Studio 3.4 и Android Gradle 3.4.0 plugin или выше, Proguard больше не используется для оптимизации кода во время компиляции. Вместо этого плагин работает по умолчанию с R8, который сам выполняет Code shrinking, Optimisation и Obfuscation. Хотя R8 предлагает только подмножество функций, предоставляемых Proguard, он позволяет совершить процесс преобразования Java байт-кода в dex-байт-код единоразово, что еще больше сокращает время сборки.

R8 и сокращение кода

Как правило, приложения используют сторонние библиотеки, такие как Jetpack, Gson, Google Play Services. Когда мы используем одну из этих библиотек, часто в приложении используется только малая часть каждой отдельной библиотеки. Без Code shrinking, весь код библиотеки сохраняется в вашем приложении.

Бывает так, что для улучшения читаемости и удобства поддержки приложения разработчики используют подробный код. Например, могут быть использованы значимые имена переменных и шаблон проектирования для того, чтобы другим было удобнее разобраться в коде. Но шаблоны, как правило, приводят к бОльшему объему кода, чем это необходимо.

В этом случае R8 приходит на помощь. Он позволяет существенно уменьшить размер приложения, оптимизируя размер даже того кода, который действительно используется приложением.

В качестве примера, ниже преведены цифры из доклада Shrinking Your App with R8, который был представлен на Android Dev Summit ’19:

А вот так выглядело сравнение эффективности R8 на этапе выпуска бета-версии (взято из источника Android Developers Blog):

Детальнее можно ознакомиться в оф документации и докладе.

ART vs DVM в Android

DVM была спроектирована именно для мобильных устройств и использовалась как виртуальная
машина для запуска андроид приложений вплоть до Android 4.4 Kitkat.

Начиная с этой версии, ART был представлен как среда выполнения, а в Android 5.0 (Lollipop) ART полностью заменил Dalvik.

Основное явное отличие ART от DVM состоит в том, что ART использует AOT компиляцию, а DVM — JIT компиляцию. Не так давно ART начал использовать гибрид AOT и JIT. Далее разберем это чуть подробнее.

• Использует JIT компиляцию: всякий раз при запуске приложения,
• компилируется та часть кода, которая необходима для выполнения приложения. Остальная часть кода компилируется динамически. Это замедляет запуск и работу приложений, но уменьшает время установки.
• Ускоряет загрузку устройства, поскольку кеш приложения создается во время выполнения.
• Приложения, работающие на DVM, требуют меньше памяти, чем те, которые работают на ART.
• Уменьшает резерв батареи, увеличивая нагрузку на CPU.
• Dalvik является “устаревшим” и не используется на андроид версиях выше 4.4.

• Использует AOT компиляцию, то есть компилирует весь код во время установки приложения. Это ускоряет запуск и работу приложений, но требует большего времени установки.
• Замедляет загрузку устройства, так как кеш создается во время первой загрузки.
• Ввиду использования подхода AOT компиляции, требует больше памяти в сравнении с приложениями на DVM.
• Увеличивает резерв батареи, сокращая работу процессора из-за отсутствия компиляции при выполнении приложений.
• Улучшенная Garbage Collection или сборка мусора. Во времена использования Dalvik, сборщики мусора должны были осуществить 2 прохода по куче (heap), что и приводило к плохому UX. В случае с ART, такой ситуации нет: он чистит кучу один раз для консолидации памяти.

И небольшая схема Dalvik vs ART:

JIT + AOT в ART

Среда выполнения Android (ART), начиная с Android 7, включает компилятор JIT с профилированием кода. JIT-компилятор дополняет AOT компилятор и повышает производительность во время выполнения, экономит место на диске и ускоряет обновления приложений и системы.

Происходит это по следующей схеме:

Вместо того, чтобы запускать AOT-компиляцию каждого приложения на этапе установки, он запускает приложение под управлением виртуальной машины, используя JIT-компилятор (почти так же, как в Android

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