Android как запустить приложение кодом

Обновлено: 06.01.2025

Иногда некоторые приложения на Android чем-то не устраивают пользователя. В качестве примера можно привести назойливую рекламу. А то бывает и так — всем хороша программа, да только перевод в ней или кривой, или вовсе отсутствует. Или, например, программа триальная, а получить полную версию возможности нет. Как же изменить ситуацию?

Введение

В этой статье мы поговорим о том, как разобрать пакет APK с приложением, рассмотрим его внутреннюю структуру, дизассемблируем и декомпилируем байт-код, а также попробуем внести в приложения несколько изменений, которые могут принести нам ту или иную выгоду.

Чтобы сделать все это самостоятельно, потребуются хотя бы начальные знания языка Java, на котором пишутся приложения для Android, и языка XML, который используется в Android повсеместно — от описания самого приложения и его прав доступа до хранения строк, которые будут выведены на экран. Также понадобится умение обращаться со специализированным консольным софтом.

Итак, что же представляет собой пакет APK, в котором распространяется абсолютно весь софт для Android?

Декомпиляция приложений

В статье мы работали только с дизассемблированным кодом приложения, однако если в большие приложения вносить более серьезные изменения, разобраться в коде smali будет гораздо сложнее. К счастью, мы можем декомпилировать код dex в Java-код, который будет хоть и не оригинальным и не компилируемым обратно, но гораздо более легким для чтения и понимания логики работы приложения. Чтобы сделать это, нам понадобятся два инструмента:

Использовать их следует так. Сначала запускаем dex2jar, указывая в качестве аргумента путь до apk-пакета:

В результате в текущем каталоге появится Java-пакет mail.jar, который уже можно открыть в jd-gui для просмотра Java-кода.

Устройство APK-пакетов и их получение

Пакет приложения Android, по сути, является обычным ZIP-файлом, для просмотра содержимого и распаковки которого никаких специальных инструментов не требуется. Достаточно иметь архиватор — 7zip для Windows или консольный unzip в Linux. Но это что касается обертки. А что внутри? Внутри же у нас в общем случае такая структура:

META-INF/ — содержит цифровой сертификат приложения, удостоверяющий его создателя, и контрольные суммы файлов пакета;
res/ — различные ресурсы, которые приложение использует в своей работе, например изображения, декларативное описание интерфейса, а также другие данные;
AndroidManifest.xml — описание приложения. Сюда входит, например, список требуемых разрешений, требуемая версия Android и необходимое разрешение экрана;
classes.dex — компилированный байт-код приложения для виртуальной машины Dalvik;
resources.arsc — тоже ресурсы, но другого рода — в частности, строки (да-да, этот файл можно использовать для русификации!).

Перечисленные файлы и каталоги есть если не во всех, то, пожалуй, в абсолютном большинстве APK. Однако стоит упомянуть еще несколько не столь распространенных файлов/каталогов:

assets — аналог ресурсов. Основное отличие — для доступа к ресурсу необходимо знать его идентификатор, список asset’ов же можно получать динамически, используя метод AssetManager.list() в коде приложения;
lib — нативные Linux-библиотеки, написанные с помощью NDK (Native Development Kit).

Этот каталог используют производители игр, помещая туда движок игры, написанный на C/C++, а также создатели высокопроизводительных приложений (например, Google Chrome). С устройством разобрались. Но как же получить сам файл пакета интересующего приложения? Поскольку без рута с устройства забрать файлы APK не представляется возможным (они лежат в каталоге /data/app), а рутить не всегда целесообразно, имеется как минимум три способа получить файл приложения на компьютер:

расширение APK Downloader для Chrome;
приложение Real APK Leecher;
различные файлообменники и варезники.

Какой из них использовать — дело вкуса; мы предпочитаем использовать отдельные приложения, поэтому опишем использование Real APK Leecher, тем более что написан он на Java и, соответственно, работать будет хоть в винде, хоть в никсах.

Настройка Real APK Leecher

Просмотр и модификация

Допустим, ты нашел интересующий тебя пакет, скачал, распаковал… и при попытке просмотра какого-нибудь XML-файла с удивлением обнаружил, что файл не текстовый. Чем же его декомпилировать и как вообще работать с пакетами? Неужели необходимо ставить SDK? Нет, SDK ставить вовсе не обязательно. На самом деле для всех шагов по распаковке, модификации и упаковке пакетов APK нужны следующие инструменты:

Использовать все эти инструменты можно и по отдельности, но это неудобно, поэтому лучше воспользоваться более высокоуровневым софтом, построенным на их основе. Если ты работаешь в Linux или Mac OS X, то тут есть инструмент под названием apktool. Он позволяет распаковывать ресурсы в оригинальный вид (в том числе бинарные XML- и arsc-файлы), пересобирать пакет с измененными ресурсами, но не умеет подписывать пакеты, так что запускать утилиту signer придется вручную. Несмотря на то что утилита написана на Java, ее установка достаточно нестандартна. Сначала следует получить сам jar-файл:

Далее нам понадобится скрипт-обвязка для запуска apktool (он, кстати, доступен и для Windows), включающий в себя еще и утилиту aapt, которая понадобится для запаковки пакета:

Далее просто сваливаем содержимое обоих архивов в каталог

/bin и добавляем его в $PATH:

Если же ты работаешь в Windows, то для нее есть превосходный инструмент под названиемVirtuous Ten Studio, который также аккумулирует в себе все эти инструменты (включая сам apktool), но вместо CLI-интерфейса предоставляет пользователю интуитивно понятный графический интерфейс, с помощью которого можно выполнять операции по распаковке, дизассемблированию и декомпиляции в несколько кликов. Инструмент этот Donation-ware, то есть иногда появляются окошки с предложением получить лицензию, но это, в конце концов, можно и потерпеть. Описывать его не имеет никакого смысла, потому что разобраться в интерфейсе можно за несколько минут. А вот apktool, вследствие его консольной природы, следует обсудить подробнее.

Импорт APK в Virtuous Ten Studio

Рассмотрим опции apktool. Если вкратце, то имеются три основные команды: d (decode), b (build) и if (install framework). Если с первыми двумя командами все понятно, то что делает третья, условный оператор? Она распаковывает указанный UI-фреймворк, который необходим в тех случаях, когда ты препарируешь какой-либо системный пакет.

Рассмотрим наиболее интересные опции первой команды:

-s — не дизассемблировать файлы dex;
-r — не распаковывать ресурсы;
-b — не вставлять отладочную информацию в результаты дизассемблирования файла dex;
--frame-path — использовать указанный UI-фреймворк вместо встроенного в apktool. Теперь рассмотрим пару опций для команды b:
-f — форсированная сборка без проверки изменений;
-a — указываем путь к aapt (средство для сборки APK-архива), если ты по какой-то причине хочешь использовать его из другого источника.

Пользоваться apktool очень просто, для этого достаточно указать одну из команд и путь до APK, например:

После этого в каталоге mail появятся все извлеченные и дизассемблированные файлы пакета.

Препарирование. Отключаем рекламу

Теория — это, конечно, хорошо, но зачем она нужна, если мы не знаем, что делать с распакованным пакетом? Попробуем применить теорию с пользой для себя, а именно модифицируем какую-нибудь софтину так, чтобы она не показывала нам рекламу. Для примера пусть это будет Virtual Torch — виртуальный факел. Для нас эта софтина подойдет идеально, потому что она под завязку набита раздражающей рекламой и к тому же достаточно проста, чтобы не потеряться в дебрях кода.

Поиск кода рекламы в jd-gui

Итак, с помощью одного из приведенных способов скачай приложение из маркета. Если ты решил использовать Virtuous Ten Studio, просто открой APK-файл в приложении и распакуй его, для чего создай проект (File -> New project), затем в контекстном меню проекта выбери Import File. Если же твой выбор пал на apktool, то достаточно выполнить одну команду:

После этого в каталоге com.kauf.particle.virtualtorch появится файловое дерево, похожее на описанное в предыдущем разделе, но с дополнительным каталогом smali вместо dex-файлов и файлом apktool.yml. Первый содержит дизассемблированный код исполняемого dex-файла приложения, второй — служебную информацию, необходимую apktool для сборки пакета обратно.

Первое место, куда мы должны заглянуть, — это, конечно же, AndroidManifest.xml. И здесь мы сразу встречаем следующую строку:

Нетрудно догадаться, что она отвечает за предоставление приложению полномочий на использование интернет-соединения. По сути, если мы хотим просто избавиться от рекламы, нам, скорее всего, достаточно будет запретить приложению интернет. Попытаемся это сделать. Удаляем указанную строку и пробуем собрать софтину с помощью apktool:

В каталоге com.kauf.particle.virtualtorch/build/ появится результирующий APK-файл. Однако установить его не получится, так как он не имеет цифровой подписи и контрольных сумм файлов (в нем просто нет каталога META-INF/). Мы должны подписать пакет с помощью утилиты apk-signer. Запустили. Интерфейс состоит из двух вкладок — на первой (Key Generator) создаем ключи, на второй (APK Signer) подписываем. Чтобы создать наш приватный ключ, заполняем следующие поля:

Target File — выходной файл хранилища ключей; в нем обычно хранится одна пара ключей;
Password и Confirm — пароль для хранилища;
Alias — имя ключа в хранилище;
Alias password и Confirm — пароль секретного ключа;
Validity — срок действия (в годах). Значение по умолчанию оптимально.

Остальные поля, в общем-то, необязательны — но необходимо заполнить хотя бы одно.

Создание ключа в apk-signer

WARNING

Чтобы подписать приложение с помощью apk-signer, ты должен установить Android SDK и указать полный путь до него в настройках приложения.

Вся информация предоставлена исключительно в ознакомительных целях. Ни редакция, ни автор не несут ответственности за любой возможный вред, причиненный материалами данной статьи.

Теперь этим ключом можно подписать APK. На вкладке APK Signer выбираем только что сгенерированный файл, вводим пароль, алиас ключа и пароль к нему, затем находим файл APK и смело жмем кнопку «Sign». Если все пройдет нормально, пакет будет подписан.

Так как мы подписали пакет нашим собственным ключом, он будет конфликтовать с оригинальным приложением, а это значит, что при попытке обновить софтину через маркет мы получим ошибку.

Цифровая подпись необходима только стороннему софту, поэтому если ты занимаешься модификацией системных приложений, которые устанавливаются копированием в каталог /system/app/, то подписывать их не нужно.

Обычно авторы приложений создают специальные классы для вывода рекламы и вызывают методы этих классов во время запуска приложения или одной из его «активностей» (упрощенно говоря, экранов приложения). Попробуем найти эти классы. Идем в каталог smali, далее com (в org лежит только открытая графическая библиотека cocos2d), далее kauf (именно туда, потому что это имя разработчика и там лежит весь его код) — и вот он, каталог marketing. Внутри находим кучу файлов с расширением smali. Это классы, и наиболее примечателен из них класс Ad.smali, по названию которого нетрудно догадаться, что именно он выводит рекламу.

Мы могли бы изменить логику его работы, но гораздо проще будет тупо убрать вызовы любых его методов из самого приложения. Поэтому выходим из каталога marketing и идем в соседний каталог particle, а затем в virtualtorch. Особого внимания здесь заслуживает файл MainActivity.smali. Это стандартный для Android класс, который создается Android SDK и устанавливается в качестве точки входа в приложение (аналог функции main в Си). Открываем файл на редактирование.

Внутри находится код smali (местный ассемблер). Он довольно запутанный и трудный для чтения в силу своей низкоуровневой природы, поэтому мы не будем его изучать, а просто найдем все упоминания класса Ad в коде и закомментируем их. Вбиваем строку «Ad» в поиске и попадаем на строку 25:

Здесь происходит создание объекта. Комментируем. Продолжаем поиск и находим в строках 433, 435, 466, 468, 738, 740, 800 и 802 обращения к методам класса Ad. Комментируем. Вроде все. Сохраняем. Теперь пакет необходимо собрать обратно и проверить его работоспособность и наличие рекламы. Для чистоты эксперимента возвращаем удаленную из AndroidManifest.xml строку, собираем пакет, подписываем и устанавливаем.

Наш подопытный кролик. Видна реклама Он же, но уже без рекламы

Оп-па! Реклама пропала только во время работы приложения, но осталась в главном меню, которое мы видим, когда запускаем софтину. Так, подождите, но ведь точка входа — это класс MainActivity, а реклама пропала во время работы приложения, но осталась в главном меню, значит, точка входа другая? Чтобы выявить истинную точку входа, вновь открываем файл AndroidManifest.xml. И да, в нем есть следующие строки:

Они говорят нам (и, что важнее, андроиду) о том, что активность с именем Start должна быть запущена в ответ на генерацию интента (события) android.intent.action.MAIN из категории android.intent.category.LAUNCHER. Это событие генерируется при тапе на иконку приложения в ланчере, поэтому оно и определяет точку входа, а именно класс Start. Скорее всего, программист сначала написал приложение без главного меню, точкой входа в которое был стандартный класс MainActivity, а затем добавил новое окно (активность), содержащее меню и описанное в классе Start, и вручную сделал его точкой входа.

Открываем файл Start.smali и вновь ищем строку «Ad», находим в строках 153 и 155 упоминание класса FirstAd. Он тоже есть в исходниках и, судя по названию, как раз и отвечает за показ объявлений на главном экране. Смотрим дальше, идет создание экземпляра класса FirstAd и интента, по контексту имеющего отношение к этому экземпляру, а дальше метка cond_10, условный переход на которую осуществляется аккурат перед созданием экземпляра класса:

Скорее всего, программа каким-то случайном образом вычисляет, нужно ли показывать рекламу на главном экране, и, если нет, перескакивает сразу на cond_10. Ок, упростим ей задачу и заменим условный переход на безусловный:

Больше упоминаний FirstAd в коде нет, поэтому закрываем файл и вновь собираем наш виртуальный факел с помощью apktool. Копируем на смартфон, устанавливаем, запускаем. Вуаля, вся реклама исчезла, с чем нас всех и поздравляем.

Перевод приложений Android;
пример снятия триала с приложения.

Итоги

Эта статья лишь краткое введение в методы вскрытия и модификации Android-приложений. За кадром остались многие вопросы, такие как снятие защиты, разбор обфусцированного кода, перевод и замена ресурсов приложения, а также модификация приложений, написанных с использованием Android NDK. Однако, имея базовые знания, разобраться во всем этом — лишь вопрос времени.

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

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:

package — говорит, что нам нужно именно упаковать ресурсы (а не добавить или удалить)
-f — перезапись существующего R.java, если таковой имеется
-m — разместить R.java в надлежащих пакетах, а не в корне указанного в -J пути
-S — после этой опции мы указываем каталог с ресурсами
-J — после этой опции мы указываем куда сохранить получившийся R.java
-I — после этой опции мы указываем путь к подключаемой библиотеке — включаем android.jar

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.

-jar — Стандартная опция для JVM, указывающая на то, что нужно запустить Java-архив. Не имеет никакого отношения к Джеку
--output-dex — Папка, в которую нужно поместить итоговый dex-файл. Пускай он будет в bin
-D jack.java.source.version=1.8 — «D» указывает на то, что мы задаём свойство. jack.java.source.version позволяет нам указать, что мы используем Java 8. Без неё лямбды не будут работать и будут ошибки. Полный список свойств можете посмотреть по команде %JAVAVM% -jar %JACK_JAR% --help-properties
[Список из *.java — файлов] — Ваши исходники. У нас всего 2 файла — R.java и MainActivity.java

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:

package — говорит, что нам нужно именно упаковать ресурсы (а не добавить или удалить)
-f — перезапись существующего AndroidTest.unsigned.apk, если таковой имеется
-M — после этой опции мы указываем путь к файлу манифеста
-S — после этой опции мы указываем каталог с ресурсами
-I — после этой опции мы указываем путь к подключаемой библиотеке — включаем android.jar
-F — после этой опции мы указываем куда сохранить получившийся AndroidTest.unsigned.apk
последний аргумент — путь к папке с dex — файлами

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.

У вас, скорее всего, будет предупреждение "Warning: No -tsa or -tsacert is provided and this jar. ", но не обращайте внимание.

Запуск

Теперь, когда мы наконец собрали наш apk-файл — можем его запустить. Подключите по usb ваше устройство, или же запустите эмулятор. А затем выполните

shell — мы хотим выполнить некоторые команды на нашем девайсе
am — используем для выполнения команд activity manager
start — мы хотим запустить некоторое Activity
имя пакета и полное имя класса (включая пакет), которые мы стартуем

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.

Android – базирующаяся на ОС Linux операционная система с открытым исходным кодом, предназначенная для мобильных устройств – таких, как, например, смартфоны или планшетные компьютеры.

Это руководство предназначено для введения в основные понятия программирования под Android, так что после его изучения вы будете понимать некоторые базовые концепции программирования под эту ОС.

От вас же, в свою очередь, требуется только желание и базовое понимание программирования на языке Java. Не так много, правда? Что ж, начнём!

Для разработки приложений под Android можно использовать любые из перечисленных операционных систем:

Microsoft Windows XP или более поздняя версия
Mac OS X 10.5.8 или более поздняя версия с чипом Intel
Linux, включающая GNU C Library 2.7 или более позднюю версию

При этом все необходимые инструменты для разработки Android-приложений находятся в свободном доступе и вы можете загрузить их из Интернета. Для того, чтобы начать создавать приложения под Android, вам понадобятся:

Поздравляем, ваше оборудование готово к работе! Однако прежде чем приступить к вашему первому приложению, поговорим о том, что из себя представляет приложение на Android и из чего оно состоит.

Компоненты приложения являются своего рода «строительными блоками» для приложения Android. Эти компоненты связаны файлом-манифестом приложения AndroidManifest.xml, который описывает каждый компонент приложения и взаимодействие этих компонентов между собой.

Есть четыре базовых типа компонентов, которые могут быть использованы в приложении Android:

Помимо четырех базовых типов, существуют дополнительные типы компонентов, используемые для выстраивания взаимодействий и связей как между базовыми типами компонентов, так и между компонентами и внешними элементами. К ним относятся:

Фрагменты (Fragments) – части пользовательского интерфейса в Операциях (см. выше);
Виды (Views) – элементы пользовательского интерфейса, отображаемые на экране, например, кнопки, списки и т. д.;
Макеты (Layouts) – определяют элементы пользовательского интерфейса, их свойства и расположение;
Намерения (Intents) – соединяют вместе различные компоненты приложения или связывают друг с другом работу разных приложений;
Ресурсы (Resources) – внешние элементы, такие, как строки, константы или изображения;
Манифест (Manifest) – конфигурационный файл приложения.

Теперь, когда вы получили базовое понимание о структуре приложений на Android, хотелось бы предложить вам самим попробовать создать свое первое приложение.

Итак, давайте приступим к созданию простого Android-приложения, которое будет выводить на экран "Hello World!".

У вас к этому времени уже должен быть установлен Android Studio последней версии. Ниже будет приведена небольшая пошаговая инструкция:

Откройте Android Studio.
В открывшемся окне кликните на «Start a new Android Studio project», чтобы создать новый проект.
В открывшемся окне в строку «Application name» введите название вашего будущего приложения. Нажмите Next.
В следующем окне вам нужно выбрать тип устройств, для которых создается приложение – в нашем случае необходимо выбрать «Phone and Tablet» (смартфоны и планшетные компьютеры), а в выпадающем списке под названием «Minimum SDK» нужно выбрать версию Android, для которой создается приложение (обычно указывается самая ранняя версия, способная запустить приложение) – в нашем конкретном случае выберем версию Android 6.0. Если в вашей версии есть возможность выбрать язык программирования (выпадающее окно Language), выберите пункт “Java”. Остальные опции можно оставить без изменений. Нажмите Next.
На следующем этапе выберите пункт Empty Activity – это будет означать, что экран нашего приложения не будет иметь никаких дополнительных элементов. Нажмите Next.

Теперь перед вами открылась привычная среда разработки. К сожалению или к счастью, но сейчас вам не нужно будет писать код – среда разработки уже сделала это за вас, создав файлы для приложения, выводящего «Hello world!» на экран, по умолчанию. Вместо этого хотелось бы обратить ваше внимание на несколько созданных файлов и папок, найти которые вы можете в колонке слева, отображающей все элементы проекта.

В папке «Java» содержатся исходные файлы формата .java для вашего приложения. По умолчанию в ней находится исходный файл MainActivity.java, имеющий класс Операция – он запускается при нажатии пользователем на иконку приложения на устройстве. Этот файл содержит главный код приложения, и именно он преобразуется в файл .exe для запуска приложения на устройстве.

Это файл типа «Манифест», который описывает основные характеристики приложения и определяет каждый из его компонентов. Он является своего рода интерфейсом между ОС Android и вашим приложением – если компонент не упомянут в этом файле, он не будет отображен и в операционной системе.

Это автоматически генерируемый файл, содержащий определённые данные касательно приложения – такие, как, например, версия SDK.

Запустить приложение можно двумя способами: на реальном устройстве или на эмуляторе в самой среде разработки. В нашем случае мы рассмотрим более универсальный случай – запуск на эмуляторе, полностью имитирующем работу устройства с операционной системой Android.

Попытайтесь запустить приложение кнопкой «Run» – в появившемся диалоговом окне выберите пункт «Create New Virtual Device». В последующих окнах нужно будет выбрать размер экрана и версию Android – помните, что она должна быть не ниже, чем указанная на этапе создания проекта. В случае, если данная версия Android будет отсутствовать на компьютере, Android Studio предложит ее загрузить. Остальные пункты можно оставить без изменений – на данный момент нет необходимости их изменять. После выбора всех настроек нажмите кнопку «Finish», и если вы увидели на своем мониторе экран телефона с названием вашего приложения сверху и с надписью «Hello world!» на экране, значит, вы можете себя поздравить – вы создали свое первое Android-приложение!

Теперь у вас есть базовое понимание и минимальный опыт в создании приложений на Android. Этого, разумеется, совершенно не хватит, чтобы заниматься разработкой, но это необходимый для дальнейшего развития фундамент – продолжайте изучать и практиковаться! Всего наилучшего!

Распространение мобильных устройств в наше время достигло невероятных значений. Мобильный телефон есть у 2 из каждых 3 человек на планете. С помощью мобильных люди общаются, делают покупки, получают образование, играют. Это огромный рынок, который нельзя оставлять без внимания.

Однако чтобы разрабатывать приложения для мобильных платформ, нужно владеть определенным языком программирования. Swift – для iOS, Java или Kotlin – для Android. Или JavaScript – для iOS, Android и ряда других ОС!

Да-да, JavaScript везде, и на мобильных в том числе. На данный момент есть несколько известных и проверенных фреймворков для создания кроссплатформенных мобильных приложений на этом языке, например, React Native и Apache Cordova, а также основанные на ней проекты.

Для разработки на React Native требуется знание библиотеки React и основных паттернов работы с ней. Cordova же может взять обычное веб-приложение и обернуть его нужным кодом так, чтобы оно работало на мобильных ОС. Такие "гибридные" приложения не могут похвастаться высокой нативной производительностью, однако очень просты в разработке.

Cordova отлично подходит для создания простых проектов без сложной графики. Сейчас мы как раз разработаем один из них – классическое Todo App для Android на JavaScript.

Так как мы пишем приложение для Android, нам понадобится JDK (Java Development Kit) и Android SDK – среда разработки для приложений Android. А также собственно Cordova.

Установочник для нужной платформы можно найти на сайте Oracle. Выбирайте версию не выше JDK 8, с более новыми Cordova не будет работать.

Запомните, куда установился пакет, и сохраните этот путь в переменной окружения JAVA_HOME .

А также добавьте его в переменную PATH .

Android Studio

Для разработки под Android также потребуется установить Android Studio.

После установки зайдите в программу и откройте меню SDK Manager (при открытом проекте Tools -> SDK Manager).

Здесь вы найдете путь к Android SDK (Android SDK Location), сохраните его в переменную окружения ANDROID_SDK_ROOT .

Добавьте в переменную PATH каталоги tools и platform-tools :

Затем убедитесь, что установлен пакет Android SDK Build-Tools (во вкладке SDK Tools).

Создание эмулятора

Наконец, создадим эмулятор, на котором можно будет запускать приложение в процессе разработки.

Для этого зайдите в меню AVD Manager:

И создайте эмулятор с нужными параметрами.

Cordova

Осталось глобально установить npm-пакет Cordova:

Подготовительные работы закончены, пора приступать к самому интересному.

Вероятно, самый интересный вопрос – как запустить обычную веб-страницу на устройстве Android. Чтобы ответить на него, создадим пустой проект Cordova и разберемся на практике.

Создание пустого проекта

Команда для создания нового проекта Cordova:

Первый аргумент – todo-app – это название новой папки, которую Cordova создаст в текущем каталоге.
Второй аргумент – com.furrycat.todo – это идентификатор проекта.
Третий аргумент – TodoApp – имя приложения.

Появилась новая папка todo-app . Перейдите в нее и запускайте все дальнейшие команды уже внутри этой директории.

Внутри находится файл config.xml , которые содержит все мета-данные, а также папка www – именно в ней и расположен код веб-приложения. Сейчас это простейшая страница – index.html – с логотипом Cordova и парой надписей, к ней подключен файл стилей и скрипт. Вы можете открыть эту страницу в браузере:

Заглянем в файл js/index.js . Здесь очень простой код: установлен слушатель события deviceready , его обработчик просто добавляет класс .ready к одному из html-элементов.

deviceready – это событие, которое вызывает сама Cordova. Нетрудно догадаться, что оно возникает после того, как устройство, на котором запущено приложение будет готово его воспроизводить. Так как мы запустили проект в обход Cordova, это событие не возникает, поэтому надпись Connecting to device не исчезает.

Добавление платформы

Укажем целевые платформы для проекта – у нас это только Android:

Сборка проекта

Команда для сборки проекта для Android-платформы:

В папке platforms/android/app появилась новая директория build . Внутри нее есть файл outputs/apk/app-debug.apk . По сути это уже рабочий apk, который можно запустить на Android-устройстве.

Загрузите его на смартфон, запустите – и вы увидите ту самую дефолтную веб-страницу. Все работает!

Как видно, надпись connecting to device сменилась на device is ready. Это значит, что кордова вызвала событие deviceready , а приложение отреагировало на нее.

Запуск на эмуляторе или устройстве

Нет необходимости вручную копировать apk на устройство при каждом изменение приложения.

Чтобы запустить проект на смартфоне, подключите его к компьютеру, разрешите отладку и запустите команду:

Кордова сама соберет проект, обнаружит устройство и запустит приложение

Можно обойтись и без реального устройства.

Запустите созданный ранее эмулятор в Android Studio:

и снова выполните команду:

На этот раз кордова найдет эмулятор и запустит проект на нем:

Теперь мы умеем запускать обычную веб-страницу как приложение на Android-устройстве.

Теперь заменим дефолтную страницу Cordova на собственное крутое Todo-приложение.

Это очень простое веб-приложение, написанное с использованием фреймворка Vue. Его исходный код находится в корне проекта в новой папке src . Сборка осуществляется с помощью webpack, собранные файлы помещаются непосредственно в папку www .

Есть возможность добавлять, редактировать, удалять дела, а также отмечать их сделанными. Чтобы при перезагрузке список дел не пропадал, все сохраняется в localStorage .

Откройте приложение в эмуляторе или на подключенном устройстве и убедитесь, что все работает:

Отладка

Запущенное на эмуляторе или реально устройстве приложение Cordova можно отлаживать через браузер Chrome.

До сих пор наше приложение использовало только функциональность веб-платформы. Однако Cordova предоставляет доступ и к возможностям мобильного устройства – через многочисленные плагины.

Для примера реализуем нативные диалоговые окна и оповещения.

Диалоговые окна

Добавим подтверждение действия при удалении задачи – модальное окно с кнопками Отменить и Удалить. В вебе мы можем использовать для этого стандартное модальное окно confirm , но его нельзя кастомизировать. Поэтому мы должны получить доступ к нативным диалоговым окнам Android.

Теперь в коде приложения нам доступ объект navigator.notification с четырьмя методами:

navigator.notification.alert
navigator.notification.confirm
navigator.notification.prompt
navigator.notification.beep

Нам нужен метод confirm :

Напоминания о делах

Еще одна очень полезная функциональность – напоминание о делах в установленное время.

Для начала добавим возможность выбрать дату и время – нам понадобится плагин skwas-cordova-plugin-datetimepicker.

Использование в коде:

А для планирования оповещений понадобится плагин cordova-plugin-local-notification.

Использование в коде проекта:

Чтобы запланировать оповещение на определенное время, используется параметр trigger.at .

Публикация проекта в Google Play

Приложение готово, осталось только собрать его для продакшена.

В директории platforms/android/app/build/outputs/apk должна появиться новая папка release, внутри которой вы найдете неподписанный apk-файл.

Чтобы выложить проект в Google Play, его нужно подписать.

Для этого нужно сгенерировать ключ:

Имя ключа – todoapp.keystore , алиас – todoapp . При создании вам нужно будет ввести пароль и ответить на ряд вопросов (или пропустить их). В результате в текущей директории появится новый файл todoapp.keystore – не потеряйте его.

Теперь скомпилируем проект с ключом:

Важно указать правильное имя ключа и алиас.

Осталось запаковать проект в новый apk. Для этого понадобится утилита zipalign (она находится в папке build-tools в Android SDK):

Этот apk-файл можно добавлять в Google Play через ваш аккаунт разработчика.

Читайте также: