讓你認識Android 開發簡介及應用程序架構示例

現在，不少基於網絡或有網絡支持的設備都運行某種 Linux內核。這是一種可靠的平臺：可經濟有效地進行部署和提供支持，而且可直接做爲面向部署的良好的設計方法。這些設備的 UI 一般是基於 HTML的，可經過 PC 或 Mac瀏覽器查看。但並非每一個設備都須要經過一個常規的計算設備來控制。想象一下傳統的家用電器，例如電爐、微波爐或麪包機。若是您的家用電器由 Android 控制，而且有一個彩色觸摸屏，會怎麼樣？若是電爐上有一個 Android UI，那麼操控者甚至能夠烹飪點什麼東西。
                        
在本文中，瞭解 Android 平臺，以及如何將它用於移動和非移動應用程序。安裝 Android  SDK，並構建一個簡單的應用程序。下載 本文中的示例應用程序的源代碼。

Android 簡史
                        
Android 平臺是 Open Handset Alliance的成果，Open Handset Alliance 組織由一羣共同致力於構建更好的移動電話的公司組成。這個組織由 Google領導，包括移動運營商、手持設備製造商、零部件製造商、軟件解決方案和平臺提供商以及市場營銷公司。從軟件開發的觀點看，Android正處 在開源領域的中心位置。
                        
市場上第一款支持 Android 的手機是由 HTC 製造並由 T-Mobile 供應的G1。這款設備從設想到推出花了大約一年的時間，唯一可用的軟件開發工具是一些實行增量改進的 SDK 發行版。隨着 G1發行日的臨近，Android 團隊發佈了 SDK V1.0，用於這個新平臺的應用程序也浮出水面。                        
爲了鼓勵創新，Google 舉辦了兩屆 「Android Developer Challenges」，爲優勝的參賽做品提供數百萬美金的獎勵。G1問世幾個月以後，隨後就發佈了 Android Market，它使用戶能夠瀏覽應用程序，而且能夠將應用程序直接下載到他們的手機上。通過大約 18個月，一個新的移動平臺進入公衆領域。

Android 平臺
               
Android 有豐富的功能，所以很容易與桌面操做系統混淆。Android 是一個分層的環境，構建在 Linux 內核的基礎上，它包括豐富的功能。UI 子系統包括：

黑莓和 iPhone都提供了受歡迎的、高容量的移動平臺，可是卻分別針對兩個不一樣的消費羣體。黑莓是企業業務用戶的不二選擇。可是，做爲一種消費設備，它在易用 性和「新奇特性」 方面難以和 iPhone 抗衡。Android則是一個年輕的、有待開發的平臺，它有潛力同時涵蓋移動電話的兩個不一樣消費羣體，甚至可能縮小工做和娛樂之間的差異
                        
現在，不少基於網絡或有網絡支持的設備都運行某種 Linux內核。這是一種可靠的平臺：可經濟有效地進行部署和提供支持，而且可直接做爲面向部署的良好的設計方法。這些設備的 UI 一般是基於 HTML的，可經過 PC 或 Mac瀏覽器查看。但並非每一個設備都須要經過一個常規的計算設備來控制。想象一下傳統的家用電器，例如電爐、微波爐或麪包機。若是您的家用電器由 Android 控制，而且有一個彩色觸摸屏，會怎麼樣？若是電爐上有一個 Android UI，那麼操控者甚至能夠烹飪點什麼東西。
                        
在本文中，瞭解 Android 平臺，以及如何將它用於移動和非移動應用程序。安裝 Android  SDK，並構建一個簡單的應用程序。下載 本文中的示例應用程序的源代碼。

Android 簡史
                        
Android 平臺是 Open Handset Alliance的 成果，Open Handset Alliance 組織由一羣共同致力於構建更好的移動電話的公司組成。這個組織由 Google領導，包括移動運營商、手持設備製造商、零部件製造商、軟件解決方案和平臺提供商以及市場營銷公司。從軟件開發的觀點看，Android正處 在開源領域的中心位置。
                        
市場上第一款支持 Android 的手機是由 HTC 製造並由 T-Mobile 供應的G1。這款設備從設想到推出花了大約一年的時間，唯一可用的軟件開發工具是一些實行增量改進的 SDK 發行版。隨着 G1發行日的臨近，Android 團隊發佈了 SDK V1.0，用於這個新平臺的應用程序也浮出水面。                        
爲了鼓勵創新，Google 舉辦了兩屆 「Android Developer Challenges」，爲優勝的參賽做品提供數百萬美金的獎勵。G1問世幾個月以後，隨後就發佈了 Android Market，它使用戶能夠瀏覽應用程序，而且能夠將應用程序直接下載到他們的手機上。通過大約 18個月，一個新的移動平臺進入公衆領域。

Android 平臺
               
Android 有豐富的功能，所以很容易與桌面操做系統混淆。Android 是一個分層的環境，構建在 Linux 內核的基礎上，它包括豐富的功能。UI 子系統包括：
 

• 窗口
• 視圖
• 用於顯示一些常見組件（例如編輯框、列表和下拉列表）的小部件

                        

Android 包括一個構建在 WebKit 基礎上的可嵌入瀏覽器，iPhone 的 Mobile Safari 瀏覽器一樣也是以 WebKit 爲基礎。                        
Android提供多種鏈接選項，包括 WiFi、藍牙和經過蜂窩（cellular）鏈接的無線數據傳輸（例如 GPRS、EDGE 和 3G）。Android應用程序中一項流行的技術是連接到 Google 地圖，以便在應用程序中顯示地址。Android 軟件棧還提供對基於位置的服務（例如GPS）和加速計的支持，不過並非全部的 Android 設備都配備了必需的硬件。另外還有攝像支持。                        
過去，移動應用程序努力向桌面應用程序看齊的兩個領域分別是圖形/媒體和數據存儲方法。Android 經過提供對 2D 和 3D 圖形的內置支持，包括 OpenGL庫，解決了圖形方面的挑戰。因爲 Android 平臺包括流行的開源 SQLite 數據庫，所以緩解了數據存儲的負擔。圖 1 顯示一個簡化的Android 軟件層次結構。                                                        

圖 1. Android 軟件層次結構


應用程序架構

               
如前所述，Android 運行在 Linux 內核上。Android 應用程序是用 Java編程語言編寫的，它們在一個虛擬機（VM）中運行。須要注意的是，這個 VM 並不是您想象中的 JVM，而是 Dalvik VirtualMachine，這是一種開源技術。每一個 Android 應用程序都在 Dalvik VM 的一個實例中運行，這個實例駐留在一個由 Linux內核管理的進程中，以下圖示。                                                        

圖 2. Dalvik VM
                        
                        
                        
Android 應用程序由一個或多個組件組成：
活動
具備可視 UI 的應用程序是用活動實現的。當用戶從主屏幕或應用程序啓動器選擇一個應用程序時，就會開始一個動做。服務  服務應該用於任何須要持續較長時間的應用程序，例如網絡**器或更新檢查應用程序。

內容提供程序
能夠將內容提供程序看做數據庫服務器。內容提供程序的任務是管理對持久數據的訪問，例如 SQLite數據庫。若是應用程序很是簡單，那麼可能不須要建立內容提供程序。若是要構建一個較大的應用程序，或者構建須要爲多個活動或應用程序提供數據 的應用程序，那麼可使用內容提供程序實現數據訪問。

廣播**器
Android 應用程序可用於處理一個數據元素，或者對一個事件（例如**文本消息）作出響應。        
               
Android應用程序是連同一個 AndroidManifest.xml 文件一塊兒部署到設備的。AndroidManifest.xml包含必要的配置信息，以便將它適當地安裝到設備。它包括必需的類名和應用程序可以處理的事 件類型，以及運行應用程序所需的許可。例如，若是應用程序須要訪問網絡 — 例如爲了下載一個文件 — 那麼 manifest文件中必須顯式地列出該許可。不少應用程序可能啓用了這個特定的許可。這種聲明式安全性有助於減小惡意應用程序損害設備的可能性。
                        
下一節討論構建 Android 應用程序所需的開發環境。

所需的工具
        
開始開發 Android 應用程序的最簡捷的方式是下載 Android SDK 和 Eclipse IDE（參見 參考資料）。Android 開發能夠在 Microsoft® Windows®、Mac OS X 或 Linux 上進行。                        
本文假設您使用的是 Eclipse IDE 和用於 Eclipse 的 Android Developer Tools 插件。Android應用程序是用 Java 語言編寫的，可是是在 Dalvik VM（非 Java 虛擬機）中編譯和執行的。在 Eclipse 中用 Java語言編程很是簡單；Eclipse 提供一個豐富的 Java 環境，包括上下文敏感幫助和代碼提示。Java 代碼經過編譯後，AndroidDeveloper Tools 可確保適當地將它打包，包括 AndroidManifest.xml 文件。        
               
雖然沒有 Eclipse 和 Android Developer Tools 插件也能夠開發 Android 應用程序，可是那樣就須要熟悉 Android SDK。                        
Android SDK 是做爲一個 ZIP 文件發佈的，能夠將該文件解壓到硬盤上的一個目錄中。因爲有多個 SDK 更新，建議有意識地組織開發環境，以便在不一樣的 SDK 安裝之間輕鬆地切換。SDK 包括：

android.jar
Java 歸檔文件，其中包含構建應用程序所需的全部的 Android SDK 類。

documention.html 和 docs 目錄
本地和網上提供的 SDK 文檔。這些文檔的主要形式爲 JavaDocs，以便於在 SDK 中導航大量的包。文檔還包括一個高級開發指南和 Android 社區的連接。

Samples 目錄
samples 子目錄包含各類應用程序的源代碼，包括 ApiDemo，該應用程序演示了不少 API。這個示例應用程序能夠做爲 Android 應用程序開發的良好起點。

Tools 目錄
包含全部用於構建 Android 應用程序的命令行工具。最經常使用、最有用的工具是 adb 實用程序（Android Debug Bridge）。

usb_driver
該目錄包含將開發環境鏈接到支持 Android 的設備（例如 G1 或 Android Dev 1 解鎖開發手機）所需的驅動程序。只有 Windows 平臺的開發人員才須要這些文件。                        
Android 應用程序能夠在實際的設備上運行，也能夠在 Android SDK 附帶的 Android  Emulator 上運行。
圖 3 顯示 Android Emulator 的主屏幕。
                                                        
圖 3.  Android Emulator
                        
                        
                        
Android Debug Bridge                        
adb 實用程序支持一些可選命令行參數，以提供強大的特性，例如複製文件到設備或從設備複製文件。可使用 shell命令行參數鏈接到手機自己，併發送基本的 shell 命令。
圖 4 顯示在經過 USB 線鏈接到 Windows 筆記本電腦的一個實際設備上運行的 adb shell 命令。
                                                        
圖 4. 使用 adb shell 命令

                        
                        
                        
在這個 shell 環境中，能夠：
 

• 顯示網絡配置，網絡配置可顯示多個網絡鏈接。注意這多個網絡鏈接：
  • lo 是本地或 loopback 鏈接。
  • tiwlan0 是 WiFi 鏈接，該鏈接由本地 DHCP 服務器提供一個地址。
• 顯示 PATH 環境變量的內容。
• 執行 su 命令，以成爲超級用戶。
• 將目錄改成 /data/app，其中存放用戶應用程序。
• 列出包含某個應用程序的目錄。Android 應用程序文件其實是歸檔文件，可經過 WinZip 之類的軟件查看。擴展名爲 apk。
• 發出 ping 命令，查看 Google.com 是否可用。

        
               
從相同的命令提示符環境中，還能夠與 SQLite 數據庫交互，啓動程序以及執行許多其餘系統級任務。想像一下您正在鏈接到電話，所以這是很是了不得的功能。                        
在下一節，您將建立一個簡單的Android 應用程序。


編寫一個基本的應用程序                        
本節展現如何構建一個 Android 應用程序。示例應用程序很是簡單：一個修改後的 「Hello Android」 應用程序。您將進行一個微小的修改，使屏幕背景所有變爲白色，以便把手機用做手電筒。這個例子不是頗有創意，可是能夠做爲一個有用的例子。請 下載 完整的源代碼。                        
爲了在 Eclipse 中建立應用程序，選擇 File > New >Android project，這將啓動 New Android Project 嚮導。
                                                        
圖 5. New Android project 嚮導
                        
                        
                        
接下來，建立一個簡單的應用程序，該應用程序有一個活動，而且在 main.xml 中有一個 UI 佈局。佈局包含一個文本元素，您將修改這個文本元素，以顯示 Android FlashLight。
下面的清單顯示了這個簡單的佈局。                        
清單 1. Flashlight 佈局

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"     android:orientation="vertical"     android:layout_width="fill_parent"     android:layout_height="fill_parent"     android:background="@color/all_white"> <TextView       android:layout_width="fill_parent"     android:layout_height="wrap_content"     android:text="@string/hello" android:textColor="@color/all_black"    android:gravity="center_horizontal"/> </LinearLayout>

                        
在 strings.xml 中建立兩個顏色資源。                        
清單 2. strings.xml 中的顏色

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources>     <string name="hello">Android FlashLight</string>     <string name="app_name">FlashLight</string>     <color name="all_white">#FFFFFF</color>     <color name="all_black">#000000</color> </resources>

                        
主屏幕布局有一個定義爲 all_white 的背景色。在 strings.xml 文件中，能夠看到 all_white 被定義爲一個值爲 #FFFFFF 的 RGB 三元組，即純白。                        
佈局包含一個 TextView，這其實是一塊靜態文本。它是不可編輯的。文本被設爲黑色，並經過 gravity 屬性設爲水平居中。                        
該應用程序有一個名爲 FlashLight.java 的 Java 源文件，如如下清單所示。
                        
清單 3. Flashlight.java

package com.msi.flashlight; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; public class FlashLight extends Activity {     /** Called when the activity is first created. */     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {         super.onCreate(savedInstanceState);         setContentView(R.layout.main);     } }

                        
該代碼是直接來自 New Project 嚮導的模板代碼：

• 它是 Java 包 com.msi.flashlight 的一部分。
• 它有兩個 import：
  • 一個用於 activity 類
  • 一個用於 bundle 類
• 當該活動發起後，onCreate 方法被調用，傳入一個 savedInstanceState。對於咱們來講，沒必要關心這個 bundle。只有在暫停而後恢復活動時纔會用到。
• onCreate 方法覆蓋了同名的 activity 類方法。它調用超類的 onCreate 方法。
• 對 setContentView() 的調用將關聯 main.xml 文件中定義的 UI 佈局。main.xml 和 strings.xml 中的任何內容都自動映射到 R.java 源文件中定義的常量。任什麼時候候都不要直接編輯這個文件，由於它隨着每次構建而改變。

                        
運行該應用程序能夠看到一個白色屏幕，其中有黑色文本。        
                                                
圖 6. flashlight 的白色屏幕
                        

下面顯示用於 FlashLight 應用程序的 AndroidManifest.xml 文件。

清單 4. 用於 FlashLight 的 AndroidManifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"       package="com.msi.flashlight"       android:versionCode="1"       android:versionName="1.0.0">     <application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name">         <activity android:name=".FlashLight"                   android:label="@string/app_name">             <intent-filter>                 <action android:name="android.intent.action.MAIN" />                 <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />             </intent-filter>         </activity>     </application> </manifest>

                        
該文件是由用於 Eclipse 的 Android Developer Tools 插件自動建立的。您不須要作任何事情。 可是這個應用程序並非很強大，可是在必要是對你有必定的幫助。   

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