Программирование приложений для мобильных устройств под управлением android часть 2
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().
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.
Книга посвящена разработке программ для мобильных устройств под управлением операционной системы Android. Рассматривается создание приложений с использованием системных компонентов и служб Android. Приведены базовые данные о структуре приложений, об основных классах и их методах, сопровождаемые примерами кода.
- Возрастное ограничение: 12+
- Дата выхода на ЛитРес: 16 сентября 2017
- Объем: 390 стр. 433 иллюстрации
- ISBN: 9785448566073
- Правообладатель: Издательские решения
С этой книгой читают
Отзывы 10
Эта книга является продолжением опубликованной ранее «Программирование приложений для мобильных устройств под управлением Android. Часть 1», доступной на этом сайте бесплатно.
Эта книга является продолжением опубликованной ранее «Программирование приложений для мобильных устройств под управлением Android. Часть 1», доступной на этом сайте бесплатно.
Книга написана понятным языком, доступным для начинающего программиста. Все главы могут быть изучены независимо друг от друга, поэтому книгу можно использовать в качестве справочника.
Книга написана понятным языком, доступным для начинающего программиста. Все главы могут быть изучены независимо друг от друга, поэтому книгу можно использовать в качестве справочника.
Достаточно знать язык Java, а дальше все понятно. Книга дает основы с примерами кода, может быть настольной для начинающего в области программирования под Андроид.
Достаточно знать язык Java, а дальше все понятно. Книга дает основы с примерами кода, может быть настольной для начинающего в области программирования под Андроид.
Книга составлена правильным способом – каждая глава независима от предыдущих, так что нет необходимости искать в предыдущих главах откуда что берется, поэтому каждый раз, обращаясь к книге, можно освежить в памяти только ту тему, которая нужна в данный момент. Примеры кода предельно просты и понятны даже начинающему программисту.
Книга составлена правильным способом – каждая глава независима от предыдущих, так что нет необходимости искать в предыдущих главах откуда что берется, поэтому каждый раз, обращаясь к книге, можно освежить в памяти только ту тему, которая нужна в данный момент. Примеры кода предельно просты и понятны даже начинающему программисту.
Хороший учебник для того, кто начал изучать программирование под Андроид. Есть примеры использования операторов и функций. Прочитав можно написать простую программу практически в любой сфере использования андроид-гаджета.
Хороший учебник для того, кто начал изучать программирование под Андроид. Есть примеры использования операторов и функций. Прочитав можно написать простую программу практически в любой сфере использования андроид-гаджета.
Часть 1 содержит шесть глав, описывающих основные принципы создания приложений, пользовательский интерфейс, полномочия приложений, а так же базовые классы: Activity, Intent, Fragment.
Книга предназначена для программистов, владеющих языком программирования Java и желающих освоить написание приложений, работающих под ОС Android. Книга является переводом общедоступных бесплатных англоязычных интернет ресурсов.
Второй вид — уведомления в строке состояния (status bar) или области уведомлений. Когда приложение сообщает системе о необходимости выдать уведомление, оно сначала отображается в виде значка в области уведомлений в верхней части экрана слева.
Чтобы просмотреть подробные сведения об уведомлении, пользователь открывает панель уведомлений, «вытягивая» ее сверху.
Для создания тоста, используется метод makeText класса Toast. Этот метод имеет два параметра: текст, который вы хотите вывести на экран, и количество времени, в течение которого текст должен быть видимым. После того, как вы создали тост, вы можете вывести его на экран, вызвав метод Toast.show ().
Теперь, если открыть исходный код приложения, мы увидим, как это реализовано.
Здесь вы видите OnClickListener для кнопки «Show Toast», а внутри — вызов метода makeText, передающий текст и константу Toast. LENGTH_LONG, которая делает текст видимым в течение приблизительно трех с половиной секунд. И в конце строки происходит вызов метода show (), который и выводит на экран тост.
Давайте посмотрим пример. Он во многом выглядит как предыдущий, но с той разницей, что здесь на экран выводится тост, созданный из пользовательской кастом вью.
Затем, возвращаясь назад в основную Activity, в заключительной строке мы видим метод show (), который выводит созданный тост на экран.
Другой вид пользовательского уведомления, который мы рассмотрим — это уведомления, которые появляются в области уведомлений (status bar). Приложения и сама система Android могут использовать эту область, чтобы сообщить пользователю о возникновении различных событий. Область уведомлений также предоставляет такой элемент пользовательского интерфейса, как панель (drawer), которую пользователь может открыть, вытянув из области уведомлений сверху. И если её открыть, вы увидите дополнительную информацию о различных уведомлениях, которые были помещены в область уведомлений.
Давайте рассмотрим пример того, как эти уведомления используются в Android. Откроем приложение Телефон и наберем телефонный номер. Телефон начнет вызов и соединит с вызываемым абонентом. Теперь, если посреди этого телефонного вызова, понадобится получить некоторую информацию из интернета, можно нажать кнопку «Домой», чтобы вернуться к домашнему экрану и оттуда открыть приложение браузера. В верхнем левом углу экрана устройства, появится новый значок, это — уведомление.
Если ваше приложение должно отправлять уведомления, вам придется предусмотреть несколько вещей. Во-первых, само уведомление, у которого должны быть, по крайней мере, заголовок, текст содержимого, и маленький значок — иконка. Когда уведомление будет отправлено, оно в конечном счете появится в области уведомлений, где эта иконка и будет выведена на экран. Кроме того, вы можете установить текст тикера уведомления, тогда этот текст будет также выведен на экран вместе с иконкой в области уведомлений. Наконец, если пользователь открывает панель уведомлений, должна быть вьюшка, которую пользователь и будет видеть в раскрытой панели. Далее вы должны будете определить какое-либо действие, которое произойдет, когда пользователь кликнет по уведомлению, вытянув панель уведомлений.
Давайте разберем два приложения, которые отправляют уведомления, и рассмотрим их исходный код, чтобы увидеть, как все это реализовано. Запустим приложение NotificationStatusBar. Пользовательский интерфейс содержит на экране единственную кнопку — «Notify». Если нажать эту кнопку, будет создано и отправлено уведомление и, в конечном счете, оно появится в панели уведомлений наверху экрана телефона.
Итак, при нажатии на кнопку прозвучал звук, присоединенный к уведомлению и в верхней части экрана появилась бегущая строка с текстом уведомления. По окончанию прокручивания бегущей строки текст пропадает, а на его месте остается иконка уведомления.
А теперь откроем панель уведомлений. Вы видите, что вьюшка уведомления показывает иконку, текст заголовка уведомления, подробный текст уведомления, который показывает номер один в круглых скобках, указывая, что кнопка «Notify» была нажата один раз. И имеется также метка времени. Если закрыть панель уведомлений и нажать кнопку «Notify» еще раз, то текст уведомления будет обновлен, чтобы показать, что кнопка опять была нажата.
Далее, если кликнуть по самому уведомлению, вы увидите, что запустилась новая Activity, напечатав слова: «Got the Intent». Смысл в том, что вы можете присоединить Intent к вьюшке в панели уведомлений, чтобы переключить пользователя на приложение (или Activity), которое должно обработать то действие, о котором говорилось в уведомлении.
Мобильные устройства, как и компьютеры, сегодня все чаще содержат по несколько вычислительных ядер. Это означает, что несколько программ могут работать на этих устройствах одновременно. И это – мощная вещь, потому что она позволяет производить больше вычислений за меньшее время. Но это также сделает ваши программы намного более сложными, что может привести к ошибкам и проблемам производительности, если вы, как разработчик, не будете внимательны и осторожны.
Для одновременно работающих программ и параллельно производимых вычислений используются Потоки – Threads. Концептуально поток – одно из многих возможных вычислений, работающих одновременно в операционной системе. С точки зрения реализации каждый поток имеет свой собственный счетчик команд и стек времени исполнения, но совместно использует «кучу» (структура данных, с помощью которой реализована динамически распределяемая память приложения) и области статического ЗУ с другими работающими потоками.
Диаграмма, изображающая эти понятия.
Здесь показано гипотетическое вычислительное устройство. У этого устройства есть два процессора, CPU 1 и CPU 2. Каждый из этих процессоров может выполнять инструкции приложений, работающих на устройстве. Далее на CPU 2 показаны два выполняющихся процесса – p3 и p4. Один из вариантов – рассматривать процессы как автономные среды исполнения. У них есть ресурсы, такие как память, открытые файлы, сетевые соединения и другие вещи, которыми они управляют и разделяют с другими процессами на устройстве. И в одном из этих процессов, p4, показаны два работающих потока – т7 и т8. Каждый из этих потоков – последовательно выполняющийся ряд инструкций со своим собственным стеком вызовов. Но так как они работают в одном и том же процессе, каждый из них может получить доступ к совместно используемым ресурсам этого процесса, включая статические переменные.
В Java потоки представлены объектом типа thread в пакете java.lang. Потоки в Java реализуют интерфейс runnable. Это означает, что у них должен быть открытый (public) метод называющийся run, который не получает параметров и у него нет возвращаемого значения. Среди методов потоки имеют метод start для запуска потока и метод sleep для того, чтобы временно приостановить выполнение потока. Метод wait заставляет поток приостановиться и ждать пока другой поток не разбудит его методом notify.
Чтобы использовать поток, во-первых, необходимо создать поток. Например, при помощи команды new. Далее, потоки автоматически не запускаются, чтобы запустить поток необходимо вызвать метод start. И, в конечном счете происходит вызов метода run, который будет выполняться до тех пор, пока не будет остановлен.
Работающее приложение дает команду new, чтобы создать объект – новый поток. Далее работа приложения продолжается, и когда-то позже произойдет вызов метода запуска потока start. При этом произойдет возврат к приложению, но параллельно начнет выполняться код в методе потока run. И, поскольку программа продолжается, то теперь одновременно выполняются два потока. Таким образом, проделав это многократно, можно создать и выполнять столько потоков, сколько необходимо.
Рассмотрим приложение, в котором поточная обработка была бы полезна, ThreadingNoThreading. Приложение выводит на экран простой пользовательский интерфейс с двумя кнопками. Первая кнопка маркирована «LoadIcon». Когда пользователь кликает по этой кнопке, приложение открывает и читает файл, содержащий изображение, и затем показывает его на дисплее. Идея здесь состоит в том, что эта работа может занимать значительное количество времени. В данном примере количество времени несколько преувеличено для наглядности. Некоторые операции занимают относительно большое количество времени. И разработчик должен это понимать и правильно манипулировать этим.
А теперь поступим иначе. Сначала нажмем кнопку «Load Icon», которая запустит трудоемкую работу чтения битового массива из файла и вывода изображения на экран. И сразу же после нажатия кнопки «Load Icon», не дожидаясь появления картинки, нажмем кнопку «Other Button». И что же тогда произойдет? Кажется кнопка «Other Button» не работает. Почему? Потому что при попытке нажать «Other Button», Android все еще загружал картинку после нажатия кнопки «Load Icon» и это препятствовало тому, чтобы вторая кнопка сработала.
У этой проблемы есть одно на вид очевидное, но, в конечном счете, неправильное решение – перейти к «слушателю» кнопки «Load Icon» и просто создать новый поток, который будет загружать битовый массив и затем выведет его на экран. Пример такой реализации – приложение Threadingsimple, вот его код.
«Слушатель» кнопки «Load Icon» вызывает метод loadIcon (), который показан чуть ниже. Этот код создает новый поток, который занимает время, загружая битовый массив. И затем пытается установить изображение в image view, который является частью лейаута.
Теперь, если запустить приложение и нажать кнопку «Load Icon», а затем сразу нажать «Other Button», видно, что есть реакция на «Other Button» и её нажатие не блокируется. Это хорошо, есть прогресс. Однако появилась большая проблема, через несколько секунд приложение рухнуло.
Это означает, что новый поток, который мы создали, чтобы загрузить битовый массив, может сделать эту работу, но он не сможет сделать последний шаг и вывести получившееся изображение на дисплей.
И так, какой же поток на самом деле создал иерархию вьюшек этого приложения? У всех Android приложений есть основной поток, который также называют UI thread – потоком пользовательского интерфейса. Все компоненты приложения, которые работают в одном и том же процессе, запущенном по умолчанию, используют тот же поток – UI thread. Все методы жизненного цикла: OnCreate, OnStart и т.д., работают в основном потоке. И, кроме того, сам инструментарий пользовательского интерфейса не ориентирован на многопотоковое исполнение. Все это означает, что, если вы заблокируете UI-поток любой продолжительной работой, это воспрепятствует реакции приложения на другие манипуляции пользователя. Следовательно, долго выполняющиеся операции должны быть помещены в фоновые потоки. Однако, вместе с этим, мы не сможем получить доступ к инструментарию пользовательского интерфейса от потока, не принадлежащего UI tread. Таким образом, мы должны делать длительную работу в фоновом потоке, но когда эта работа сделана, мы должны сделать обновление пользовательского интерфейса в потоке UI.
И Android на самом деле дает нам набор средств сделать это. В частности Android обеспечивает несколько методов, которые гарантированно будут работать в потоке пользовательского интерфейса. Два из них – это метод post класса View и runOnUiThread класса Activity. Оба этих метода получают параметр Runnable, содержащий код, который, например, обновляет экран в наших недавних примерах. Таким образом, если мы используем эти методы, мы могли бы загрузить битовый массив в фоновом потоке, и когда эта операция завершится, мы использовали бы один из этих методов, чтобы выполнить Runnable, который и выведет изображение на экран.
Давайте рассмотрим, как это реализуется в коде. Откроем основную Activity этого приложения и перейдем прямо к методу loadIcon, который вызывается, когда пользователь нажимает кнопку «Load Icon». Как и в предыдущем примере, этот код создает новый поток и затем загружает битовый массив. Но после загрузки данных, теперь происходит вызов view.post, запускающий новый Runnable, код которого и вызывает метод setImageBitmap, чтобы установить загруженное изображение в соответствующий imageView.
Следующий класс, обеспечивающий поточную обработку, это класс AsyncTask. Он обеспечивает правильное и простое использование потока пользовательского интерфейса. Этот класс служит общей основой для управления задачами, которые, как в наших предыдущих примерах, включают операции, которые должны выполняться в фоновом потоке, а их результат публикуется в UI потоке. Основой использования AsyncTask является то, что работа разделена между фоновым потоком и потоком UI. Фоновый поток выполняет длительную операцию и может дополнительно сообщать о ее прогрессе. Поток пользовательского интерфейса, с другой стороны, ответственен за начальную настройку длительно выполняемой операции, за публикацию промежуточной информации о прогрессе и за завершение операции после того, как фоновый поток сделал свою работу.
AsyncTask – универсальный класс. Он определяется тремя основными параметрами: params, progress, и result. Params – тип параметров, которые отправляются в AsyncTask при выполнении. Progress – тип любых единиц прогресса, публикуемого в процессе выполнения фоновой операции. Result – тип результата фонового вычисления.
Во время выполнения AsyncTask проходит через четыре шага. Во-первых, onPreExecute () – метод вызывается в потоке UI до начала работы фонового потока.
Сразу же после него запускается doInBackground (Params…) и выполняет вычисления в фоновом режиме. Сюда же передаются параметры. И этот же метод возвращает в последний шаг результат типа Result.
Во время работы doInBackground может дополнительно вызвать метод publishProgress (Progress…) с перечнем переменных, который обеспечит некоторую индикацию прогресса длительного процесса. А переданные переменные используются в UI потоке при помощи метода onProgressUpdate (Progress…), который запускается в потоке пользовательского интерфейса после вызова publishProgress.
И последний шаг, onPostExecute (Result) вызывается в UI потоке после окончания фоновых вычислений с результатом, возвращенным как его параметр.
Давайте рассмотрим версию нашего приложения загрузки картинки, реализованного с AsyncTask. Если мы запустим приложение, то увидим, что оно выглядит подобно предыдущим примерам, но здесь добавлен новый элемент интерфейса – индикатор выполнения, который показывает, какое количество работы по загрузке изображения уже выполнено.
После нажатия кнопки «Load Icon» появится маленький индикатор выполнения и начнет медленно заполняться. После нажатия второй кнопки раскроется знакомый текст – кнопка «Other Button» работает. И наконец, на экране появится изображение.
А теперь рассмотрим исходный код этого приложения. Откроем основную Activity.
«Слушатель» кнопки «Load Button» создает новый экземпляр LoadIconTask и сразу же происходит вызов execute с передачей в качестве параметра id ресурса изображения.
Далее рассмотрим класс LoadIconTask более подробно. LoadIconTask – это AsyncTask с параметрами: params – типа целое, progress – типа целое и result – типа битовый массив.
Первый метод, который мы рассмотрим, это onPreExecute. Этот метод выполняется в UI потоке и его назначение – сделать индикатор выполнения видимым на дисплее.
Следующий метод – doInBackground. Этот метод получает в качестве параметра целое число – id ресурса для битового массива, который был передан в метод LoadiconTask. execute. doInBackground выполняет работу загрузки битового массива. И пока он делает это, то периодически вызывает publishProgress, передавая параметр, представляющий собой процент загрузки, которая была проделана до этого момента. Этот пример является немного надуманным с целью упрощения понимания.
Следующий метод – onProgressUpdate. Этот метод выполняется в потоке пользовательского интерфейса, получает параметр, который был передан в PublishProgress, и затем устанавливает индикатор выполнения для отображения процента выполненной работы.
И наконец, последний метод – onPostExecute. Этот метод так же работает в UI потоке и получает только что загруженный массив (Bitmap) в качестве параметра.
Сначала onPostExecute делает индикатор выполнения невидимым, так как он больше не нужен и затем выводит загруженное изображение на экран.
Давайте рассмотрим исходный код некоторых версий нашего рабочего примера, в котором были использованы обработчики. Вот приложение Threading handler runnable. Откроем основную Activity этого приложения. Во-первых, вы видите, что этот код создает новый обработчик. Этот обработчик создается в основном потоке пользовательского интерфейса. Таким образом, объекты runnable, которые получает этот обработчик, будут выполняться в UI потоке.
Далее вы видите «слушателя» кнопки «Load Icon». Когда пользователь нажимает кнопку «Load Icon», этот код создает и запускает новый поток, метод run которой определен runnable-объектом LoadIconTask.
Метод run класса LoadIconTask начинается, создавая новый объект Runnable, который при исполнении сделает видимой шкалу прогресса.
Далее происходит загрузка битового массива. И во время этой загрузки, периодически публикуется её прогресс методом setProgress другого runnable.
Далее создается новый Runnable, который устанавливает только что загруженный битовый массив на экран. И заканчивается все, созданием последнего Runnable, который делает шкалу прогресса невидимой.
Например, если код – set_progress_bar_visibility, то будет установлено состояние видимости шкалы прогресса. Если код – progress_update, то будет установлено значение прогресса на шкале прогресса. Если код – set_bitmap, то этот код выводит битовый массив на дисплей.
Теперь перейдем к «слушателю» кнопки «Load Icon». Как и в предыдущих примерах, когда пользователь нажимает кнопку, этот код, создает и запускает новый поток, чей метод run определен runnable-объектом LoadIconTask.
Читайте также: