Разработка мобильного приложения для операционной системы"Android"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство связи

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Факультет Заочного обучения

Направление Информационные системы и технологии

Кафедра Информационных систем и технологий

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Разработка мобильного приложения для операционной системы«Android»

Разработал А.А. Бахарев

Самара 2017

Реферат

Подробно рассмотрена предметная область исследований и разработано приложение для мобильных устройств. В процессе работы были рассмотрены основные методы построения, а так же среда разработки Eclipse.

Получены практические результаты, приложение готово к реализации, но требует дополнений.

Введение

С каждым днем техническое обеспечение играет в жизни людей все более заметную роль, давая нам возможность получать информацию, принимать решения "в режиме реального времени" и вести более продуктивную и интересную жизнь.

Сегодня триумфальное шествие закона Мура подарило нам более демократичный и распределенный вид вычислительной техники -- настольные и переносные (лэптопы, ноутбуки) "персональные компьютеры".

Персональные компьютеры и централизованные серверы никуда не делись, но их постепенно начинают окружать мириады мобильных устройств, обеспечивающих дальнейшую децентрализацию вычислительных мощностей. Это расширяет сферу применения информационных систем на ранее неизвестные области.

В жизни каждого человека роль сотового телефона трудно переоценить. Благодаря такому компактному прибору мы в любое время можем моментально связаться со своими близкими друзьями, родственниками, коллегами. И самое главное нам не нужно напрягать свою память, чтобы вспомнить номер телефона старого знакомого, которому на протяжении долгого времени не звонили, записная книжка всегда под рукой.

Большое количество людей кроме контактов хранят, также много другой информации. Мобильный телефон в повседневной нашей жизни заменяет нам записную книжку и Flash-накопитель. А многие другие функции, программы, которыми оснащены мобильные устройства, делают его настолько многофункциональным, что порой даже и удивляемся его возможностям.

В нашей жизни мобильное устройство -- это уже давно не роскошь и не редкость, хотя лет пятнадцать назад вряд ли кто-то поверил бы в такое будущее.

Сотовый телефон в жизни каждого человека является первым помощником. Он несет пользу тем, кто свое время ценит, и не собирается тратить его впустую. За последнее время мобильные устройства в нашей жизни стали неотъемлемой частью и это никого не удивляет, так как высокий ритм жизни, исполнение каждодневных задач и целей диктуют нам необходимость всегда оставаться на связи и под рукой иметь такого верного друга.

С развитием мобильных устройств, произошли громадные изменения в других областях информационных технологий.Стали появляться мобильные версии интернет-сайтов, новые технологии беспроводных сетей и многое другое.

Сейчас Android - это операционная система, на которой работает более миллиарда смартфонов во всем мире. Популярность ОС Android приобрела в результате свободного распространения, удобства в эксплуатации (обеспечивается, прежде всего, удобной клавиатурой QWERTY), быстродействия, доступности широкого спектра игр и приложений.

Как и для других операционных систем, для Android был создан комплект средств разработки, который позволяет специалистам по программному обеспечению создавать приложения для определённого пакета программ, программного обеспечения базовых средств разработки, аппаратной платформы, компьютерной системы, игровых консолей, операционных систем и прочих платформ.

Так как Android - операционная система, созданная для портативных устройств, она начинает рекомендовать себя не только как пользовательская, но и как средство разработки программного обеспечения.

Люди затрачивают огромное время на передвижения, при этом не выполняя никаких действий. С развитием портативных устройств, они могут продолжать работать даже в движении, в том числе и в качестве программиста.

Все вышесказанное определило актуальность темы работы - Разработка мобильного приложения для операционной системы Android

Целью дипломного проекта (работы) является разработка приложения для операционной системы Android, представляющий собой компрессор изображений.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1) Исследовать программное обеспечение мобильных устройств;

2) Рассмотреть особенности построения приложений на языке Java ;

3) Разработать приложение для ОС Android;

4) Провести анализ выполненной работы.

Объектом исследования является разработка приложений для мобильных устройств.

Предметом исследования является разрабатываемое приложение для ОС Android.

Основными источниками информации для написания работы послужили книги, а так же публикации в открытом доступе сети Интернет.

Цель и задачи написания работы определили ее структуру, которая состоит из введения, трех глав и заключения.

Во введении обосновывается актуальность работы, цель, задачи, объект и предмет исследования.

Первая глава раскрывает причину востребованности мобильной операционной системы Android, а так же историю создания.

Вторая глава описывает основные принципы построения и работы нейронных сетей .

Третья глава - включает в себя практическую часть.

В заключении сделаны основные выводы и результаты по проделанной работе.

1. Платформа Android

1.1 Краткая история развития Android

В июле 2005 года корпорация Google купила компанию Android Inc. 5 ноября 2007 года компания официально объявила о создании Open Handset Alliance (OHA) и анонсировала открытую мобильную платформу Android, а 12 ноября 2007 года альянс представил первую версию пакета для разработчиков Android «Early Look» SDK и эмулятор Android.

23 сентября 2008 года официально вышла первая версия операционной системы, а также первый полноценный пакет разработчика SDK 1.0, Release 1. С момента выхода первой версии платформы произошло несколько обновлений системы. Эти обновления, как правило, касаются исправления обнаруженных ошибок и добавления новой функциональности в систему.

В 2009 году было представлено целых четыре обновления платформы. Так, в феврале вышла версия 1.1 с исправлением различных ошибок[10]. В апреле и сентябре вышли ещё два обновления - 1.5 «Cupcake» и 1.6 «Donut» соответственно. Обновление «Cupcake» привнесло существенные изменения: виртуальная клавиатура, воспроизведение и запись видео, браузер и другие. В «Donut» впервые появились поддержка различных разрешений и плотности экрана и сетей CDMA. В октябре того же года вышла версия операционной системы Android 2.0 «Eclair» с поддержкой нескольких аккаунтов Google, поддержкой браузером языка HTML5 и других нововведений, а также после небольшого обновления в пределах версии «Eclair» (2.1) появились «живые обои», видоизменён экран блокировки.

В середине 2010 года Google представила Android версии 2.2 под наименованием «Froyo», а в конце 2010 года Android 2.3 «Gingerbread». После обновления «Froyo» стало возможно использовать смартфон в качестве точки доступа, использовать традиционную блокировку смартфона цифровым или буквенно-цифровым паролем и другие изменения, а обновление «Gingerbread» привносит более детальный контроль над функциями «Вставка и Копирование», улучшение управления питанием и контроля за приложениями, поддержка нескольких камер и т. д.

22 февраля 2011 года была официально представлена платформа Android 3.0 «Honeycomb», главная особенность которой её планшетоориентированность.

Android 4.0 «Ice Cream Sandwich», вышедшая 19 октября 2011 года, первая универсальная платформа, которая предназначена как для планшетов, так и для смартфонов.

2012 год принёс обновление операционной системы до версии под названием «Jelly Bean». Она была представлена в июне с порядковым номером 4.1, сменившая свой номер на 4.2 после небольшого обновления в конце октября.

Платформа Android постоянно развивается. Пока она не является абсолютным лидером, но все тенденции говорят о том, что рано или поздно станет лидером именно Android. В Google не привыкли проигрывать. Кроме того, многочисленные эксперты цифрового рынка уже не раз заявляли, что будущее за этой платформой. На рынке мобильных устройств разыгрывается настоящая битва операционных систем, и многие уже знают, кто будет победителем.

1.2 Структура платформы Android

Платформа Android представляет собой программный стек операционной системы на основе Linux, предназначенный для управления устройством (аппаратурой), памятью и процессами. Различные компоненты этого стека представляют собой несколько уровней иерархии и, в целом, обеспечивают функционирование мобильного устройства. Одни из этих компонентов необходимы для работы непосредственно с оборудованием устройства, другие обеспечивают функции связанные с телефонией, позиционированием, мультимедиа и так далее, а третьи предоставляют приложениям фреймворк для реализации многочисленных возможностей мобильного устройства. Другими словами, платформа Android включает в себя непосредственно операционную систему, программное обеспечение промежуточного уровня (middleware) и набор приложений (как встроенных, так и сторонних).

Как мы выяснили, Android - это программный стек, то есть целый набор различных программных компонентов. С другой стороны, устройство на платформе Android представляет собой набор аппаратных средств, таких как экран, клавиши, батарея, процессор, память всевозможные датчики и сенсоры и так далее. Все это позволяет говорить о платформе Android как о едином аппаратно-программном комплексе, который имеет следующую структуру:

- Аппаратура - набор элементов, обеспечивающих функционирование устройства.

- Linux Kernel (+Drivers) - ядро операционной системы Linux и набор драйверов, которые обеспечивают базовые механизмы управления оборудованием и распределения памяти, управления задачами, обеспечения безопасности и так далее.

- Библиотеки (C/C++), используемые различными компонентами операционной системы.

- Dalvik Virtual Machine (DVM) - виртуальная машина Dalvik, которая обеспечивает среду выполнения Android приложений и компонентов операционной системы (ОС).

- Core Library - основные Android библиотеки, содержат большинство функций доступных в ядре библиотеки языка Java (Java API), а так же специальные функции операционной системы Android.

- Application Framework (каркас приложений) - набор Java классов (API), предоставляющий приложениям интерфейс к функциям операционной системы и библиотекам.

- Встроенные и пользовательские приложения.

1.3 Архитектура платформы Android

На рисунке 1.1 показана архитектура платформы Android.

Рис. 1.1 - Архитектура платформы Android

Архитектуру Android можно разделить на шесть уровней:

-уровень оборудования;

-уровень ядра Linux;

-уровень нативных библиотек;

-уровень среды выполнения Android;

-уровень каркаса приложений (Application Framework);

-уровень приложений.

Ядро Linux и набор драйверов. Центром платформы Android является ядро операционной системы Linux (версии 2.6.25 - 3.0.31, в зависимости от версии Android), которое отвечает за решение основных задач операционной системы и взаимодействие с оборудованием. На этом уровне располагаются основные службы для управления процессами и распределения памяти, управления файловой системой и безопасностью, а так же службы для управления сетевыми функциями (сетевой стек). Только на уровне ядра происходит непосредственное взаимодействие с оборудованием устройства посредством набора драйверов. Основными компонентами уровня ядра являются:

- драйвер межпроцессного взаимодействия (IPC Driver).

Приложения и службы в Android работают в отдельных (защищенных) процессах, которые могут взаимодействовать между собой и имеют доступ к общей памяти. Платформа Android обеспечивает механизм IPC (Inter-process Communication), который является основным механизмом взаимодействия между процессами в системе. Драйвер IPC обеспечивает функции взаимодействия процессов, создания и обработки пулов потоков в процессах, подсчета и отображения ссылок на объекты в процессах, синхронных запросов между процессами.

-драйвер управления энергопотреблением (Android Power Management).

Система управления энергопотреблением (Android Power Management) представляет собой оптимизированный для мобильных устройств (с учетом их специфических особенностей), стандартный драйвер управления питанием Linux. Основная функция этой системы заключается в экономном использовании заряда батареи мобильного устройства за счет поддержки режимов пониженного энергопотребления.

- набор драйверов для оборудования, входящего в состав мобильного устройства.

Программный стек Android был разработан с учетом колоссальной гибкости, необходимой при выборе аппаратной конфигурации устройств. Другими словами концепция архитектуры программного стека Android предусматривает возможность использования многих различных аппаратных компонентов и средств, которые могут предоставлять дополнительную функциональность мобильным устройствам[3].

Хотя операционная система Android и основано на ядре Linux, между ними (Android и Linux в чистом виде) существуют некоторые различия. Так Android, например, содержит свои механизмы распределения памяти, взаимодействие между процессам и др.

Как было сказано выше, непосредственное взаимодействие с аппаратурой устройства происходит только на уровне ядра операционной системы Linux, а значит, для остальных уровней программного стека Android все различия аппаратуры должны быть прозрачными. Именно по этой причине уровень ядра включает в себя все необходимые драйверы оборудования, присутствующего на устройстве. Набор драйверов может быть различным в зависимости от производителя и модели устройства (то есть в зависимости от аппаратной конфигурации).

Как было показано нативные библиотеки представляют следующий уровень над ядром Linux. Они включает набор библиотек (написанных на C/С++), которые используются различными компонентами ОС. По своему функциональному назначению их можно разделить на следующие группы:

- Системная библиотека Bionic (libc), написанная на языке C (библиотека времени выполнения).

- Менеджер поверхностей.

- Функциональные библиотеки С/С++.

Системная библиотека базируется на лицензии Berkeley Software Distribution (BSD) и разработана для мобильных устройств на основе Linux. Компания Google разработала свою собственную версию этой библиотеки (libc Bionic) по следующим причинам:

- экономия памяти. Так как эта библиотека загружается в каждый процесс, её размер должен быть как можно меньше. Библиотека Bionic имеет размер всего около 200 Кбайт.

- максимальное быстродействие. Библиотека Bionic оптимизирована для работы на мобильном устройстве.

Библиотека Bionic имеет встроенную поддержку важных для Android системных служб в частности поддержку службы регистрации системных событий. Библиотека Bionic не совместима с GNU libc и стандартом POSIX.

Система Android использует композитный менеджер поверхностей, похожий на Compiz (композитный менеджер окон для X Window System, использующий для ускорения 3D графики OpenGL). Менеджер поверхностей обрабатывает весь рендеринг (отрисовку) поверхности на фреймовый буфер[4]. Менеджер может объединить 2D- и 3D- поверхности и поверхности от нескольких приложений. Вместо того чтобы производить отрисовку графики напрямую в буфер дисплея, система посылает поступающие команды отрисовки в закадровый буфер, где они накапливаются вместе с другими, составляя некую композицию, а потом выводятся на экран. Этот процесс можно увидеть на рисунке 2.2.

Рис. 1.2 - Обработка графической информации менеджером поверхностей

Функциональные библиотеки представляют собой библиотеки, используемые различными компонентами операционной системы Android. Некоторые из них перечислены ниже:

- Media Framework - обеспечивает поддержку функций мультимедиа (воспроизведение аудио и видео) и поддержку различных медиа форматов (MPEG4, H.264, MP3, WMA, WAV, AAC, AMR, JPG, PNG).

- SQLite -- библиотека поддержки реляционной базы данных SQLite.

- OpenGL ES - движок для работы с 3D-графикой.

- FreeType - библиотека шрифтов, предназначенная для работы с растровыми и векторными шрифтами.

- LibWebCore - обеспечивает работу web-браузера (движок WebKit).

- SGL - поддержка 2D графики. Android также содержит собственную графическую 2D-библиотеку Skia, которая написана на С/С++ (Skia также формирует ядро популярного браузера Google Chrome).

- SSL (Secure Sockets Layer) - библиотека предназначена для работы с сокетами в безопасном (защищенном) режиме.

Для разработчиков доступ к функциям библиотек этого уровня реализован через использование Application Framework (уровень каркаса приложений), который будет подробно рассмотрен далее.

Среда выполнения Android (Android Runtime). Android Runtime Environment состоит из набора базовых (основных) библиотек Android и виртуальной машины Dalvik. Именно этот уровень обеспечивает среду выполнения для приложений Android.

Базовые библиотеки обеспечивают большую часть низкоуровневой функциональности, доступной библиотекам ядра языка Java (Java API), а так же специальные функции операционной системы Android. Эти библиотеки являются основной платформой разработки Java-приложений для Android.

Основанная на регистрах виртуальная Java машина Dalvik Virtual Machine (DVM) разработанная и написанная Дэном Борнштейном (англ. Dan Bornstein) и другими, как часть мобильной платформы Android. Виртуальная машина Dalvik оптимизирована для низкого потребления памяти, это нестандартная регистр ориентированная виртуальная машина, хорошо подходящая для исполнения на RISC-архитектурах процессоров, часто используемых в мобильных и встраиваемых устройствах, таких, как коммуникаторы и планшетные компьютеры. Большинство виртуальных машин, используемых в настольных системах, являются стек ориентированными, включая стандартную виртуальную машину Java от Oracle.

Программы для Dalvik пишутся на языке Java. Несмотря на это, стандартный байт-код Java не используется, вместо него Dalvik VM исполняет байт-код собственного формата. После компиляции исходных текстов программы на Java (при помощи javac) утилита dx из «Android SDK» преобразует .class файлы в формат .dex, пригодный для интерпретации в Dalvik.

В общем можно сказать, что Dalvik это среда для выполнения компонентов операционной системы (уровня приложений) 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 прикладная задача (приложение).

Компоненты уровня каркаса приложений построены таким образом, что бы облегчить их использование и сделать доступ к функциям операционной системы и нативным библиотекам при разработке приложений как можно более простым.

Мобильное устройство на платформе Android поставляется с набором основных или, другими словами системных приложений (таких как телефон, почта, сообщения, контакты, браузер, карты и т.д.), которые образуют уровень приложений. Так же существует возможность добавлять (устанавливать) сторонние (или пользовательские) приложения в систему. Все эти приложения написаны на языке Java. Важным фактом является то, что в Android нет разницы между системными и сторонними приложениями. Это означает в частности, что любое системное приложение можно заменить альтернативным (сторонним) приложением.

Любое приложение имеет полный доступ к функционалу, предоставляемому операционной системой. Архитектура всех приложений построена с учетом возможности легкого использования частей или функций других приложений.

1.4 История ОС Android

Первым устройством, работающим под управлением Android, стал разработанный компанией HTC смартфон HTC Dream (официально выпущен сотовым оператором T-Mobile под названием T-Mobile G1), презентация которого состоялась 23 сентября 2008 года. Вскоре последовали многочисленные заявления других производителей смартфонов о намерении выпустить устройства на базе Android. В России первым Android-смартфоном поступившим в продажу (июль 2009 года) стал Highscreen PP5420. С выходом Android третьей версии (Honeycomb), ориентированной на планшеты, всё больше производителей стали объявлять и о выпуске планшетов на этой платформе. Также компания Google в сотрудничестве с разными гигантами мобильной индустрии выпускает собственные устройства в серии «Google Nexus». Именно эти устройства первыми получают обновления до новых версий. Кроме смартфонов и планшетов, операционную систему Android устанавливают и на другие устройства. Так, в конце 2009 года появилась в продаже первая фоторамка, работающая на Android. В июне 2011 года итальянская компания Blue Sky анонсировала выпуск интеллектуальных наручных часов i'mWatch под управлением ОС Android. В августе 2012 года Nikon представила первую в мире фотокамеру, которая также работает на Android. В серии «Google Nexus» присутствуют не только смартфоны и планшеты, но и медиаплеер Nexus Q, работающий на Android.

Кроме того, энтузиасты портировали Android на ряд известных устройств, среди которых, например, смартфоны на платформе Windows Mobile HTC Touch Dual и HTC TyTN II, на которых Android был запущен в режиме эмуляции. Также было осуществлено полноценное портирование на такие устройства, как интернет-планшеты, работающие на Maemo - Nokia N810 и Nokia N900 (порт под названием Nitdroid), на смартфоны Nokia N9, работающий на платформе MeeGo, и HTC HD2, работающий на операционной системе Windows Mobile, на котором ОС Android можно запускать как с microSD-карты, так и с внутренней NAND-памяти. При этом установленная система имеет полную, ничем особо не ограниченную функциональность. Помимо этого есть удачный опыт установки Android на некоторые устройства Apple - iPhone, iPod Touch и iPad с помощью специальной программы под названием Openiboot, которая предназначена для запуска на данных устройствах разнообразных ОС, в том числе и Android. Появляются предварительные прошивки с ограниченной функциональностью на устройствах на операционной системе Bada. Компания Koolu не только занялась портированием Android на Neo FreeRunner, но и строила свой бизнес на продаже этих смартфонов с предустановленной мобильной платформой от Google. Первый официальный и общедоступный бета-релиз порта Android на Neo FreeRunner от Koolu состоялся в декабре 2008 года.

В октябре 2012 года исполнительный директор компании Ларри Пейдж сообщил о более 500 миллионов активированных смартфонов и планшетов на базе операционной системы Android и о ежедневной активации 1,3 миллиона устройств.

1.5 Достоинства операционной системы Android

- Некоторые обозреватели отмечают, что Android проявляет себя лучше одной из своих конкуренток, Apple iOS, в ряде особенностей, таких как: веб-сёрфинг, интеграция с сервисами Google Inc. и прочих. Android, в отличие от iOS, является открытой платформой, что позволяет реализовать на ней больше функций.

- В отличие от iOS и Windows Phone 7, в Android заявлена полноценная реализация Bluetooth-стека, позволяющая в том числе передачу и приём файлов. Присутствует реализация FTP-сервера, режима точки доступа к сети (службы PAN) и групповой одноранговой сети через Bluetooth (службы GN).

- В Android-аппаратах, как правило, присутствует MicroSD-кардридер, позволяющий быстрый перенос файлов с компьютера на телефон. Кроме того, в iOS и Windows Phone 7 невозможна прямая передача каких-либо файлов с телефона и на телефон, кроме как через программы синхронизации (iTunes и Zune), в то время как телефоны на Android экспортируют файловую систему карты памяти как USB mass storage device (в версиях старше 3.0 на усмотрение производителя) или с помощью Media Transfer Protocol.

- Несмотря на изначальный запрет на установку программ из «непроверенных источников» (например, с карты памяти), это ограничение отключается штатными средствами в настройках аппарата, что позволяет устанавливать программы на телефоны и планшеты без интернет-подключения (например, пользователям, не имеющим Wi-Fi-точки доступа и не желающим тратить деньги на мобильный интернет, который обычно стоит дорого), а также позволяет всем желающим бесплатно писать приложения для Android и тестировать на своём аппарате.

- Android доступен для различных аппаратных платформ, таких как ARM, MIPS, x86.

- Существуют альтернативные Google Play магазины приложений: en:Amazon Appstore (англ.), en:Opera Mobile Store (англ.), Yandex.Store, GetUpps.

Кодовое имя каждой версии операционной системы Android, начиная с версии 1.5, представляет собой название какого-либо десерта. Первые буквы наименований в порядке версий соответствуют буквам латинского алфавита: 1.5 Cupcake («кекс»), 1.6 Donut («пончик»), 2.0/2.1 Eclair («эклер» или «глазурь»), 2.2 Froyo (сокращение от «замороженный йогурт»), 2.3 Gingerbread («имбирный пряник»), 3.0 Honeycomb («медовые соты»), 4.0 Ice Cream Sandwich («брикет мороженого»), 4.1/4.2 Jelly Bean («желейные бобы»), 5.0 Key Lime Pie («лаймовый пирог»), Licorice («лакрица»), Marshmallow («маршмэллоу») и Nougat («нуга») (курсивом выделены будущие и/или неподтверждённые версии).

- Специально для платформы Android было создано семейство шрифтов Droid и Roboto.

- На официальных сайтах Android до сих пор не указаны минимальные требования к аппаратным средствам для запуска операционной системы (присутствуют только требования к аппаратным средствам для пакета разработки под Android).

- По данным на февраль 2011 года устройства с ОС Android уверенно лидировали в списке самых популярных смартфонов Великобритании, оставив позади iPhone 4 c iOS. По прогнозам экспертов, это первый шаг ОС Android к глобальному лидерству на рынке мобильных операционных систем.

- Во всех версиях Android есть скрытая мини-игра. Чтобы её запустить, нужно зайти в «Настройки», потом зайти в «Информация о Android», найти функцию «Версия Android», и нажимать на неё несколько раз. После появится в середине экрана изображение; чтобы активировать мини-игру, нужно несколько раз нажать на изображение.

- В 4.2 по умолчанию отключены инструменты разработчика, для включения нужно семь раз нажать на номер сборки.

- Если несколько раз нажать на строку номера версии в настройках, откроется логотип версии.

- Если на официальном сайте Android навести курсор на робота в нижнем левом углу, то он начнёт выполнять разные движения, а при нажатии он помашет рукой.

В конце 2012 года Google, параллельно с выходом версии Android 4.2, анонсировала выход еще двух брендовых девайсов: планшета Samsung Nexus 10 и смартфона LG Nexus 4. Возможность переключения между профилями пользователями стала доступна именно благодаря обновленной операционной системе. Это важное дополнение для планшетных ПК, ведь ими зачастую пользуются несколько членов семьи поочередно.

Можно сказать, что первая половина 2013 года ознаменовалась смартфонами с большой диагональю и сверхвысоким разрешением экрана. Еще год назад стандартом для 10-дюймовых планшетов было FullHD. Сейчас же оно является обязательным для 5-дюймовых флагманских смартфонов. Ну а планшеты поменяли привычное разрешение на матрицы 2560x1600 пикселей.

Предметом гордости для компании Google должен быть тот факт, что ее ОС установлена на более чем 1 млрд мобильных устройств мира. В течении пяти лет было разработано более 11 тысяч разнообразных моделей устройств, что работают на Android. Цифра довольно красноречивая. «Зеленые роботы» пользуются популярностью за различные форм-факторы, цену и технические характеристики.

2. Создание проекта Android

Работа начинается с создания проекта Android. Проект Android содержит файлы, из которых состоит приложение. Чтобы создать новый проект, откройте Eclipse и выполните команду File New Android Application Project, чтобы запустить мастера нового приложения.

В первом диалоговом окне введите имя приложения GeoQuiz (рис. 2.1). Имя проекта автоматически обновляется в соответствии с именем приложения. В поле Package Name введите имя пакета com.bignerdranch.android.geoquiz.

Обратите внимание: во введенном имени пакета используется схема «обратного DNS», согласно которой доменное имя вашей организации записывается в обратном порядке с присоединением суффиксов дополнительных идентификаторов. Эта схема обеспечивает уникальность имен пакетов и позволяет различать приложения на устройстве и в Google Play.

Следующие четыре поля настраивают ваше приложение для работы с разными версиями Android. Для приложения GeoQuiz достаточно настроек по умолчанию, так что пока вы можете не обращать внимания на их содержимое.

Рис. 2.1 - Создание нового приложения

Инструментарий Android обновляется несколько раз в год, поэтому окно мастера на вашем компьютере может несколько отличаться от представленного. Обычно это не создает проблем; принимаемые решения остаются практически неизменными. (Если ваше окно не имеет ничего общего с изображенным, значит, инструментарий изменился более радикально).

Во втором диалоговом окне необходимо снять флажок Create custom launcher icon (рис. 2.2). Приложение GeoQuiz будет использовать значок запуска по умолчанию. Проследите за тем, чтобы флажок Create activity был установлен

Рис. 2.2 - Настройка параметров проекта

В следующем диалоговом окне (рис. 2.3) вам предлагается выбрать вид создаваемой активности. Выберите в списке строку Blank Activity (пустая активность).

В последнем диалоговом окне мастера введите имя субкласса активности QuizAc-tivity (рис. 2.4). Обратите внимание на суффикс Activity в имени класса. Его присутствие не обязательно, но это очень полезное соглашение, которое стоит соблюдать.



Рис. 2.3. - Создание новой активности

Рис. 2.4 - Настройка новой активности

Имя макета автоматически заменяется на activity_quiz в соответствии с переименованием активности. Имя макета записывается в порядке, обратном имени активности; в нем используются символы нижнего регистра, а слова разделяются символами подчеркивания. Эту схему формирования имен рекомендуется применять как для макетов, так и для других ресурсов, о которых вы узнаете позднее.

Оставьте в списке Navigation Type значение None и щелкните на кнопке Finish. Среда Eclipse создает и открывает новый проект.

2.1 Навигация в Eclipse

Eclipse открывает ваш проект в инструментальном окне (workbench window), как показано на рис. 2.5 (Если вы только что установили Eclipse, закройте окно с приветствием Eclipse, чтобы открыть инструментальное окно.)

Слева находится панель Package Explorer. На ней выполняются операции с файлами, относящимися к вашему проекту.

В середине находится панель редактора. Чтобы вам было проще приступить к ра-боте, Eclipse открывает в редакторе activity_quiz.xml.

В правой и нижней части инструментального окна также размещаются панели. Чтобы закрыть любую из панелей в правой части, щелкните на кнопке X рядом с именем панели (рис. 2.5). Панели в нижней части объединены в группу вкладок. Вместо того чтобы закрывать их, сверните всю группу при помощи кнопки в правом верхнем углу панели.

Рис. 2.5 - Освобождение места в инструментальном окне

Когда вы сворачиваете панель, она закрепляется на полях инструментального окна Eclipse. Наведите указатель мыши на любой из маленьких значков на этих панелях инструментов, чтобы просмотреть имена свернутых панелей; щелкните кнопкой мыши, чтобы восстановить панель на экране.

2.2 Построение макета пользовательского интерфейса

По умолчанию Eclipse открывает activity_quiz.xml в конструкторе макетов Android, в котором отображается графическое представление макета. Этот режим бывает полезен, но сейчас мы будем работать в редакторе XML, чтобы вы лучше поняли, как работают макеты.

Чтобы перейти непосредственно к разметке XML, выберите вкладку activity_quiz.xml в нижней части редактора.

В настоящее время файл activity_quiz.xml определяет разметку для активности по умолчанию. Такая разметка часто изменяется, но XML будет выглядеть примерно так, как показано в листинге:

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/ apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"

tools:context=".QuizActivity" >

<TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:layout_centerVertical="true" android:text="@string/hello_world" />

</RelativeLayout>

Прежде всего обратите внимание на то, что файл activity_quiz.xml не начинается со строки с объявлением версии и кодировки/

В версии ADT 21 эта строка не является обязательной в файлах макетов Android. Впрочем, она все еще достаточно часто встречается в файлах.

Макет активности по умолчанию определяет два виджета (widgets): RelativeLayout и TextView.

Виджеты представляют собой структурные элементы, из которых составляется пользовательский интерфейс. Виджет может выводить текст или графику, взаимодействовать с пользователем или размещать другие виджеты на экране. Кнопки, текстовые поля, флажки -- все это разновидности виджетов.

Android SDK включает множество виджетов, которые можно настраивать для получения нужного оформления и поведения. Каждый виджет является экземпляром класса View или одного из его субклассов (например, TextView или Button).

На рис. 2.6 показано, как из этих виджетов образуется интерфейс QuizActivity.

Рис. 2.6 - Виджеты по умолчанию на экране



Рис. 2.7 - Запланированное расположение виджетов на экране

Теперь нужно определить эти виджеты activity_quiz.xml.

Внесите в файл activity_quiz.xml изменения, представленные в листинге:

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/ android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width ="match_parent"

android:layout_height="match_parent" tools:context=".QuizActivity" >

<TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:layout_centerVertical="true" android:text="@string/hello_world" />

</RelativeLayout>

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"

android:gravity="center" android:orientation="vertical" >

<TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:padding="24dp" android:text="@string/question_text" />

<LinearLayout android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:orientation="horizontal" >

<Button android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/true_button" />

<Button android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"

android:text="@string/false_button" />

</LinearLayout>

</LinearLayout>

Разметка XML, которую нужно удалить, выделена перечеркиванием, а добавляемая разметка XML выделена жирным шрифтом.

Не беспокойтесь, если смысл вводимой разметки остается непонятным; скоро вы узнаете, как она работает. Но будьте внимательны: разметка макета не проверяется, и опечатки рано или поздно создадут проблемы.

В зависимости от вашей версии инструментария в трех строках, начинающихся с android:text, могут быть обнаружены ошибки. Пока не обращайте внимания. мы их скоро исправим.

Сравните XML с пользовательским интерфейсом, изображенным на рис. 2.7. Каждому виджету в разметке соответствует элемент XML. Имя элемента определяет тип виджета.

Каждый элемент обладает набором атрибутов XML. Атрибуты можно рассматривать как инструкции по настройке виджетов.

Чтобы лучше понять, как работают элементы и атрибуты, полезно взглянуть на разметку с точки зрения иерархии.



Рис. 2.7 - Иерархия виджетов и атрибутов

2.3 Иерархия представлений

Виджеты входят в иерархию объектов View, называемую иерархией представлений. На рис. 2.7 изображена иерархия виджетов для разметки XML из предыдущего листинга.

Корневым элементом иерархии представлений в этом макете является элемент Lin-earLayout. В нем должно быть указано пространство имен XML ресурсов Android http://schemas.android.com/apk/res/android.

LinearLayout наследует от субкласса View с именем ViewGroup. Виджет ViewGroup предназначен для хранения и размещения других виджетов. Он используется в тех случаях, когда вы хотите выстроить виджеты в один столбец или строку. Другие субклассы ViewGroup -- FrameLayout, TableLayout и RelativeLayout.

Если виджет содержится в ViewGroup, он называется потомком (child) ViewGroup. Корневой элемент LinearLayout имеет двух потомков: TextView и другой элемент LinearLayout. У LinearLayout имеются два собственных потомка Button.

2.4 Атрибуты виджетов

Рассмотрим некоторые атрибуты, используемые для настройки виджетов.

android:layout_width и android:layout_height

Атрибуты android:layout_width и android:layout_height, определяющие ширину и высоту, необходимы практически для всех разновидностей виджетов. Как правило, им задаются значения match_parent или wrap_content:

Ѓmatch_parent -- размеры представления определяются размерами родителя. wrap_content -- размеры представления определяются размерами содержимого.

(Иногда в разметке встречается значение fill_parent. Это устаревшее значение эквивалентно match_parent.)

В корневом элементе LinearLayout атрибуты ширины и высоты равны match_parent. Элемент LinearLayout является корневым, но у него все равно есть родитель -- представление, которое предоставляет Android для размещения иерархии представлений вашего приложения.

У других виджетов макета ширине и высоте задается значение wrap_content. На рис. 2.7 показано, как в этом случае определяются их размеры.

Виджет TextView чуть больше содержащегося в нем текста из-за атрибута android:padding="24dp". Этот атрибут приказывает виджету добавить заданный отступ вокруг содержимого при определении размера, чтобы текст вопроса не соприкасался с кнопкой.

android:orientation

Атрибут android:orientation двух виджетов LinearLayout определяет, как будут выстраиваться потомки -- по вертикали или горизонтали. Корневой элемент Lin-earLayout имеет вертикальную ориентацию; у его потомка LinearLayout горизонтальная ориентация.

Порядок определения потомков определяет порядок их отображения на экране. В вертикальном элементе LinearLayout потомок, определенный первым, располагается выше остальных. В горизонтальном элементе LinearLayout первый потомок является крайним левым. (Если только на устройстве не используется язык с письменностью справа налево -- например, арабский или иврит; в этом случае первый потомок будет находиться в крайней правой позиции.)

android:text

Виджеты TextView и Button содержат атрибуты android:text. Этот атрибут сообщает виджету, какой текст должен отображаться.

Обратите внимание: значения атрибутов представляют собой не строковые литералы, а ссылки на строковые ресурсы.

Строковый ресурс -- строка, находящаяся в отдельном файле XML, который называется строковым файлом. Виджету можно назначить фиксированную строку (например, android:text="True"), но обычно так делать не стоит. Лучше размещать строки в отдельном файле, а затем ссылаться на них.

Строковые ресурсы, на которые мы ссылаемся в activity_quiz.xml, еще не существуют. Давайте исправим этот недостаток.

2.5 Создание строковых ресурсов

Каждый проект включает строковый файл по умолчанию с именем strings.xml. Найдите на панели Package Explorer каталог res/values, раскройте его и откройте файл strings.xml.

Графический интерфейс нас пока не интересует; выберите вкладку strings.xml в ниж-ней части редактора.

В шаблон уже включено несколько строковых ресурсов. Удалите неиспользуемую строку с именем hello_world и добавьте три новые строки для вашего макета:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources>

<string name="app_name">GeoQuiz</string>

<string name="hello_world">Hello, world!</string>

<string name="question_text">Constantinople is the largest city in Turkey.</ string>

<string name="true_button">True</string> <string name="false_button">False</string>

<string name="menu_settings">Settings</string> </resources>

(Не удаляйте строку menu_settings -- ваш проект содержит готовое меню. Удаление menu_settings вызовет каскадные ошибки в других файлах, относящихся к меню.)

Теперь по ссылке @string/false_button в любом файле XML проекта GeoQuiz вы будете получать строковый литерал "False" на стадии выполнения сохраните файл strings.xml. Если в файле activity_quiz.xml оставались ошибки, свя-занные с отсутствием строковых ресурсов, они должны исчезнуть. (Если ошибки остались, проверьте оба файла -- возможно, где-то допущена опечатка.)

Строковый файл по умолчанию называется strings.xml, но ему можно присвоить любое имя на ваше усмотрение. Проект может содержать несколько строковых файлов. Если файл находится в каталоге res/values/, содержит корневой элемент resources и дочерние элементы string, ваши строки будут найдены и правильно использованы приложением.

Макет готов и его можно просмотреть в графическом конструкторе. Прежде всего убедитесь в том, что файлы сохранены и не содержат ошибок. Затем вернитесь к файлу activity_quiz.xml и выберите вкладку Graphical Layout в нижней части редактора.

Как элементы XML в файле activity_quiz.xml превращаются в объекты View? Ответ на этот вопрос начинается с класса QuizActivity При создании проекта GeoQuiz был автоматически создан субкласс Activity с име-нем QuizActivity. Файл класса QuizActivity находится в каталоге src (в котором хранится Java-код вашего проекта).

Рис. 2.8 - Предварительный просмотр в графическом конструкторе макетов (activity_quiz.xml)

На панели Package Explorer откройте каталог src, а затем содержимое пакета com.

bignerdranch.android.geoquiz. Откройте файл QuizActivity.java и просмотрите его содер-жимое:

package com.bignerdranch.android.geoquiz;

import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.view.Menu;

public class QuizActivity extends Activity {

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_quiz);

}

@Override

public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_quiz, menu); return true;

}

}

(Если вы не видите все директивы import, щелкните на знаке слева от первой директивы import, чтобы раскрыть список.)

Файл содержит два метода Activity: onCreate(Bundle) и onCreateOptionsMenu(Menu).

Пока не обращайте внимания на метод onCreateOptionsMenu(Menu).

Метод onCreate(Bundle) вызывается при создании экземпляра субкласса активно-сти. Такому классу нужен пользовательский интерфейс, которым он будет управ-лять. Чтобы предоставить классу активности его пользовательский интерфейс, следует вызвать следующий метод Activity:

public void setContentView(int layoutResID)

Этот метод заполняет (inflates) макет и выводит его на экран. При заполнении макета создаются экземпляры всех виджетов в файле макета с параметрами, определяемыми его атрибутами. Чтобы указать, какой именно макет следует заполнить, вы передаете идентификатор ресурса макета.

Макет представляет собой ресурс. Ресурсом называется часть приложения, которая не является кодом -- графические файлы, аудиофайлы, файлы XML и т. д.

Ресурсы проекта находятся в подкаталоге каталога res. На панели Package Explorer видно, что файл activity_ quiz.xml находится в каталоге res/layout/. Строковый файл, содержащий строковые ресурсы, находится в res/values/.

Для обращения к ресурсу в коде используется его идентификатор ресурса. Нашему макету назначен идентификатор ресурса R.layout.activity_quiz.

Чтобы просмотреть текущие идентификаторы ресурсов проекта GeoQuiz, откройте Package Explorer и раскройте содержимое каталога gen. Найдите и откройте файл R.java. Поскольку этот файл генерируется процессом сборки Android, вам не следует его изменять, о чем деликатно предупреждает надпись в начале файла:

/* AUTO-GENERATED FILE.DO NOT MODIFY.

...

*/

package com.bignerdranch.android.geoquiz;

public final class R {

public static final class attr {

}

public static final class drawable {

public static final int ic_launcher=0x7f020000;

}

public static final class id {

public static final int menu_settings=0x7f070003;

}

public static final class layout {

public static final int activity_quiz=0x7f030000;

}

public static final class menu {

public static final int activity_quiz=0x7f060000;

}

public static final class string {

public static final int app_name=0x7f040000; public static final int false_button=0x7f040003; public static final int menu_settings=0x7f040006; public static final int question_text=0x7f040001; public static final int true_button=0x7f040002;

}

...

}

Теперь понятно, откуда взялось имя R.layout.activity_quiz -- это целочисленная константа с именем activity_quiz из внутреннего класса layout класса R.

Строкам также назначаются идентификаторы ресурсов. Мы еще не ссылались на строки в коде, но эти ссылки обычно выглядят так:

setTitle(R.string.app_name);

Android генерирует идентификатор ресурса для всего макета и для каждой строки, но не для отдельных виджетов из файла activity_quiz.xml. Не каждому виджету нужен идентификатор ресурса. В этой главе мы будем взаимодействовать только с двумя кнопками, поэтому идентификаторы ресурсов нужны только им.

Чтобы сгенерировать идентификатор ресурса для виджета, включите в определение виджета атрибут android:id. В файле activity_quiz.xml добавьте атрибут android:id для каждой кнопки:

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/ android"

... >

<TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:padding="24dp" android:text="@string/question_text" />

<LinearLayout android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:orientation="horizontal">

<Button android:id="@+id/true_button" android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/true_button" />

<Button android:id="@+id/false_button" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"

android:text="@string/false_button" />

</LinearLayout>

</LinearLayout>

Обратите внимание: знак + присутствует в значениях android:id, но не в значениях android:text. Это связано с тем, что мы создаем идентификаторы, а на строки только ссылаемся.

Теперь, когда кнопкам назначены идентификаторы ресурсов, к ним можно обращаться в QuizActivity. Все начинается с добавления двух переменных.

Введите следующий код в QuizActivity.java. (Не используйте автозавершение; введите его самостоятельно.) После сохранения файла выводятся два сообщения об ошибках.

public class QuizActivity extends Activity {

private Button mTrueButton; private Button mFalseButton;

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_quiz);

}

...

}

Сейчас мы исправим ошибки, а пока обратите внимание на префикс m у имен двух полей (переменных экземпляров). Этот префикс соответствует схеме формирования имен Android, которая будет использоваться в этой книге.

Наведите указатель мыши на флаги ошибок слева от кода. Они сообщают об одинаковой проблеме: «Button не удается связать с типом» (Button cannot be resolved to a type).

Чтобы избавиться от ошибок, следует импортировать класс android.widget.Button в QuizActivity.java. Введите следующую директиву импортирования в начале файла:

import android.widget.Button;

А можно пойти по простому пути и провести организацию импорт а.

Команда «организации импорта» приказывает среде Eclipse проанализировать код и определить, что потребуется вашей программе из Java и Android SDK. Она импортирует все необходимое и удаляет ранее импортированные классы, которые не используются в программе.

Чтобы провести организацию импорта, нажмите:

Command+Shift+O на Mac;

Ctrl+Shift+O в Windows и Linux.

Ошибки должны исчезнуть. (Если они остались, поищите опечатки в коде и XML.)

Теперь вы можете подключить свои виджеты-кнопки. Процедура состоит из двух шагов:

получение ссылок на заполненные объекты View;

назначение для этих объектов слушателей, реагирующих на действия пользователя.

Получение ссылок на виджеты

В классе активности можно получить ссылку на заполненный виджет, для чего используется следующий метод Activity:

public View findViewById(int id)

Метод получает идентификатор ресурса виджета и возвращает объект View.

В файле QuizActivity.java по идентификаторам ресурсов ваших кнопок можно получить заполненные объекты и присвоить их полям. Учтите, что возвращенный объект View перед присваиванием необходимо преобразовать в Button.

3. Практическая часть

3.1 Установка Eclipse

Результатом бакалаврской работы стало приложение для платформы Android, которое обладает следующим функционалом:

· Просмотр изображений хранящихся на телефоне;

· Возможность изменять вес и размер изображений.

Для разработки приложения необходимо было установить следующее:

· Установка среды разработки Eclipse

· Установка ADT плагина к Eclipse

· Установка JDK и JRE

· Установка Android SDK

Скачав и установив среду Eclipse необходимо ее дополнить. Запускаем Eclipse, и открываем диалог установки плагина через меню Help > Install new software. В поле Work with вписываем адрес загрузки плагина, если не получилось, то плагин можно скачать и установить вручную. Далее в таблице ниже появится Developer Tools, отмечаем его и идем далее (Рис 3.1).

Рис. 3.1

После успешной установки, можно перезапустить среду Eclipse. Установка среды для Java: JDK и JRE

Если у вас еще не установлены Java Development Kit (JDK) и Java Runtime Environment (JRE), то их необходимо установить. Сделать это можно на сайте Oracle. Скачайте и установите JDK и JRE.

Установка Android SDK

Дело осталось за малым -- это скачать и установить свежий Android SDK. Это делается на сайте для Android разработчиков. Я лично установил SDK опять-таки в почётную директорию C:\Android. После этого необходимо добавить платформы и прочие дополнительные элементы SDK. Я добавил все доступные версии, так как планирую делать приложения и для ранних платформ, а также USB-драйвер и примеры приложений.

...