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Introduzione ad Android

Docente: Gabriele Lombardilombardi@dsi.unimi.it

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SommarioSommario

SLIDE CONTENUTO

Perché Android Problematiche delle apps su mobile.. Android

Background Java Un po’ di ripasso… soprattutto sulla sintassi

Sul dispositivo reale Installazione, marketplace

Strumenti Setup dell’ambiente di sviluppo/emulazione

Primo progetto Creazione, test, analisi

«Picard usa Android»

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SMARTPHONES

Era del mobile

Evoluzione dei dispositivi mobili:– furono telefoni.. Ora "a volte" sono anche

telefoni;– da dispositivi "sfortunati" (schermi microscopici a

cristalli liquidi, tastiera minimale)..– ..a dispositivi «smart» e «phone», con schermo

(multi)touch, rete, GPS, …– da sistemi embedded custom scritti dalle aziende

produttrici di dispositivi mobili…– ..ad aziende che si preoccupano di supportare un

sistema operativo oramai standard de-facto (uno dei).

Il mobile, i tablet, i futuri dispositivi di uso quotidiano, i «Very personal computers»…– …promettono di divenire gli strumenti più diffusi

per la grande massa.. Avendo già oggi enorme diffusione. © 2012 - CEFRIEL

Dal punto di vista dello sviluppatore

Cha sviluppato per dispositivi mobili di "vecchia" generazione sa che:– il panorama dei dispositivi mobili è enorme,– testare una applicazione su tutti è un lavoro titanico,– l’hw è svariato, ma anche i so/framework sono tanti e

molto diversi da utilizzare per sviluppare applicazioni,– il supporto a java (JME) da parte del mobile ha

permesso l’esistenza di applicazioni (quasi) portabili..– ..ma non del tutto e non sufficientemente robuste.

Cosa serve?– un sistema operativo unico, modulare, customizzabile

dai produttori di dispositivi, che supporti tutte le periferiche presenti su mobile, robusto, aperto, …

– un framework standard di sviluppo che permetta la realizzazione di applicazioni portabili e "controllate".

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Struttura di Android

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Cosa fa Android

Ci fornisce:– un framework comune programmabile in un

linguaggio di programmazione unico e portabile,– strumenti di sviluppo (SDK) e di emulazione

standard,– librerie di utilità comune contenenti API di base,– una «struttura» per le apps «incasellandole in un

framework comune», non disomogenee tra loro,– strumenti per gestire periferiche, comunicazione,

sicurezza, storage, interazione fra apps… Prevede la realizzazione/utilizzo di:

– Attività porzioni di GUI– Servizi attività "di background"– Persistenza astrazione sulla persistenza dei dati– Notifiche da mostrare all’utente permettendo

interazione © 2012 - CEFRIEL

Cosa ci viene fornito

Storage:– strumenti di gestione della persistenza, alcuni dati

fissi possono essere incorporati nell’applicazione come risorse, altri possono essere scritti nel dispositivo, su sd-card o quant’altro.

Networking:– accesso alla rete indipendente dal canale (WiFi,

GPRS, …), a qualunque livello (socket utilizzabili). Multimedia:

– dipendono dalle capability del dispositivo.. Che possono essere verificate per adattare l’app.

Location access:– tramite GPS o IP, per identificare la posizione del

dispositivo nel globo, si vedano navigatori, gmaps, …

Phone services:– accesso alle funzionalità del telefono come la

gestione di chiamate, SMS, …© 2012 - CEFRIEL

Background Java

Java è un linguaggio portabile:– il codice sorgente (alto livello di astrazione) viene

compilato in linguaggio macchina (basso livello di astrazione, bytecode) per una macchina virtuale il cui microprocessore non esiste;

– una macchina virtuale (JVM) interpreta il bytecode per la CPU su cui la JVM viene eseguita;

– il Just In Time compiler (JIT) traduce «al volo» (e ottimizza) il bytecode, fornendo performance migliori rispetto alla compilate per CPU «generiche».

Java è Object Oriented:– esistono i concetti di classe, interfaccia, oggetto,

enumerazione, annotazione, package, polimorfismo riferimento, composizione, meccanismo, pattern, …© 2012 - CEFRIEL

Riguardiamo assieme alcuni concetti

Classi, classi astratte, interfacce:– diversi livelli di astrazione:

•classi implementazione concreta•classi astratte implementazione

parziale•interfacce dichiarazione di capacità

– beata ignoranza… e indipendenza:

•in una architettura SW le dipendenze devono essere minimizzate.

– un occhio all’ereditarietà e al polimorfismo:

•ereditarietà = riciclo del codice•polimorfismo = riciclo con modifiche

Facciamo un esempio assieme!© 2012 - CEFRIEL

Classi innestate e anonime

A cosa serve il class nesting?– In qualunque architettura SW viene l’ora di

implementare una classe concreta, solo metodi e niente classi innestate porta al procedurale!

– Le classi anonime permettono il lambda-calcolo: porzioni di codice viene passato come parametro.

Che differenza c’è tra nesting e nesting statico?– il nesting statico altera il naming e permette hiding;– Il nesting mantiene riferimento all’oggetto di classe

esterna generatore dell’istanza (ci può accedere). In quale caso si trovano le classi anonime?

– nesting NON statico, possono accedere agli attributi della classe esterna e alle variabili locali final.

Vediamo un esempio di nesting NON statico.

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Esempio di nesting NON statico

L’albero di mele può produrre mele:– le mele SONO SUE e non di un altro albero;– le mele sanno a che albero appartengono;– senza albero non si producono le mele.

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public class AlberoDiMele { private String varieta; public class Mela { public String getVarieta() { return varieta; } } public AlberoDiMele(String v) { varieta = v; } public Mela getMela() { return new Mela(); } public String getVarieta() { return varieta; } public static void main(String[] args) { AlberoDiMele adm = new AlberoDiMele("renetta"); AlberoDiMele.Mela mela = adm.getMela(); AlberoDiMele.Mela mela2 = adm.new Mela();}

La classe Mela è innestata NON

staticaL’albero crea le mele con l’operatore new

Gli altri creano mele tramite un albero

usando l’operatore:albero.new Mela()

La mela si riferisce al proprio albero

dicendo AlberoDiMele.this

Classi astratte e interfacce

Classi astratte:– permettono di definire un’implementazione

parziale;– consentono di forzare il polimorfismo;– tramite l’ereditarietà divengono uno strumento

formidabile per il riciclo del codice. Interfacce:

– NON descrivono l’implementazione ma solamente l’interfaccia di chi dichiara di implementarle;

– rappresentano delle capacità o un tipo;– clonabile, eseguibile, ascoltatore, esecutore, …

Come scegliere?– Separare i concetti astratti dalle problematiche

implementative concrete, utilizzare il proprio framework per poterne valutare la correttezza.© 2012 - CEFRIEL

Cenni sull’XML

eXtendible:– l’XML è un meta-linguaggio, è quindi possibile

definirne istanze proprietarie che lo “estendano”;– nuovi tag e nuovi attributi possono essere definiti,

assieme alle regole grammaticali per utilizzarli.– esempio: XHTML e RSS sono due diverse

applicazioni XML, con scopi e gramatiche differenti.

Markup:– “come per le bustine da congelatore”, l’XML ha lo

scopo di contenere e conservare… dati etichettati;– i tag sono i contenitori, gli attributi sono le

etichette. Language:

– sarebbe più corretto meta-language, solo la sintassi è definita, la grammatica dei tag è definita nelle istanze. © 2012 - CEFRIEL

Cenni sull’XML

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Un documento XML è:– un albero radicato in un nodo di tipo Document;– formato differenti tipologie di nodi;– la radice deve contenere uno e un solo sotto-nodo di tipo

di tipo Element (spesso chiamati tag);– case-sensitive e normalmente indipendente

dall’indentazione (eccetto i nodi di testo);– ma soprattutto… è testo “umanamente” leggibile!

Un esempio:<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?><vcards> <vcard surname="Lombardi" name="Gabriele"> <addresses> <address>ilgabbio@yahoo.it</address> <address>lombardi@dsi.unimi.it</address> </addresses> <telephone> <number>0234567890</number> <number>+39340340340</number> </telephone> </vcard> <vcard surname="test" name="test"/></vcards>

Direttiva

Root element

Element con attributi

Element vuoto (con attributi)

Element connsotto-element

Element con testo

Chiusura di un element

Come iniziare a sviluppare

Strumenti:– kit di sviluppo applicazioni in java (JDK JSE),– un ambiente di sviluppo (noi useremo NetBeans),– Android SDK tools (gestione SDK e AVD),– SKD per una specifica piattaforma Android, da

installare tramite SDK Manager dei tools,– Android Virtual Devices da installare tramite AVD

Manager (emulazione dispositivi hardware),– plug-in per l’ambiente di sviluppo (ADT per Eclipse,

Android di kenai per NetBeans), eventuali altri plug-in (ad esempio per lo unit testing di applicazioni).

Per iniziare:– installato il SW richiesto, creare un dispositivo

virtuale (e configurarne l’hardware), avviarlo (e giocarci un po’), creare un primo progetto di prova (hello world), e provarlo.© 2012 - CEFRIEL

Primo esempio: avviamo l’emulatore

da AVD Manager, creare un dispositivo…

selezionare l’hardware di interesse (periferiche come l’SD e il touch screen sono in generale utili),

Start! Il dispositivo avrà a bordo un SO (Linux) e una versione di Android, nell’esempio 2.3.3.

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Schermo (touch) Periferiche di input

Eventi (Intent)

mostrati qui

Attenzione, i

dispositivi non

sempre hanno la tastiera

Un primo progetto

Creare un nuovo progetto Android in NetBeans– installato il plugin, filenuovo progettoAndroid…– …ERRORI… di già! Perché?– Gli strumenti di Android autogenerano parte di

codice, in particolare la classe R delle risorse (vedremo),

– compilare per ottenere le classi autogenerate in gen.

Struttura dell’applicazione impacchettata:– in un file apk.. Che è un file zip «camuffato»,– all’interno un android manifest in XML,– la directory delle risorse con un layout in XML,– le classi, le risorse,– un certificato firmato per lo sviluppo, – META-INF con manifest.. con l’SHA delle risorse.© 2012 - CEFRIEL

Un primo progetto

L’attività è una porzione di interfaccia utente:

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public class BaseActivity extends Activity{ @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); }}

E’ una attività

Alla creazione si inizializza

Ha una vista del contenuto attualeUsa delle risorse

(???)

Ha uno stato salvato e ripristinabile

(vedremo)

Cosa è R???– una classe contenente sole costanti…– …organizzate in una struttura gerarchica…– …generata automaticamente dal contenuto di

directory e file nel progetto, contenente "risorse".

Un primo progetto

Cosa rappresenta R.layout.main???– una costante della classe R, vediamola:

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public final class R { public static final class attr {} public static final class layout { public static final int main=0x7f020000; } public static final class string { public static final int app_name=0x7f030000; }}

Autogenerata, contiene identificativi

numerici costanti rappresentanti risorse

dell’applicazioneCosa rappresenta

R.layout.main?L’aspetto grafico di

una porzione di interfaccia descritto in

XML<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent"><TextView android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"

android:text="Hello World, BaseActivity"/></LinearLayout>

Un primo progetto

Compilazione:– Build… e lo script ant esegue:

•la generazione del codice (classe R)•la compilazione del codice•il packaging delle classi e delle risorse•la firma digitale di sviluppo•il packaging dell’applicazione in un file

apk (android package, file zip «camuffato»).

– Dare un occhio a tools/ant/build.xml nell’SDK. Esecuzione:

– installazione nell’emulatore (deve essere avviato),– esecuzione dell’applicazione con creazione attività.

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Analizziamo la struttura dell’app

AndroidManifest.xml:– meta-dati che descrivono l’applicazione:

– nome, icona, elenco delle attività, …

Struttura directory:– /res risorse (immagini, layout in xml, valori, …)– /gen codice generato a partire dal contenuto di

res– /src sorgenti java scritti da noi– /assets se vi serve incapsulare file custom vostri

come risorse, da aprire come raw data…! Classe R:

– la troviamo nello stesso package della main activity;– nella radice dei package troviamo R.java.d

– elenco di file utilizzati per produrre il contenuto della classe R

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Facciamo qualcosa di semplice

Proviamo in maniera «rozza» a creare una piccola applicazione che inverte una stringa:– nuovo progetto «InvertiStringhe»,– modifichiamo la onCreate dell’attività come segue:

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public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState);LinearLayout layout = new LinearLayout(this); setContentView(layout);final EditText text = new EditText(this); text.setText("Ciao mondo!"); text.setEnabled(true); layout.addView(text); Button reverse = new Button(this); reverse.setText("Reverse"); layout.addView(reverse); reverse.setOnClickListener(new OnClickListener() { public void onClick(View me) { CharSequence txt = text.getText(); StringBuilder b = new StringBuilder(); for (int i=txt.length()-1; i>=0; i--) b.append(txt.charAt(i)); text.setText(b.toString()); } }); }

Esecuzione In esecuzione otteniamo quanto segue:

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Attività

Layout lineare orizzontale

EditText abilitato

Button con evento onClick associato

Al click si inverte la stringa Cosa non va bene?– molto codice da scrivere per qualcosa di

semplice,– logica dell’applicazione scritta assieme alla

descrizione del layout grafico (quindi «incastrata»),

– testi scritti nel codice, devo ricompilare solo per cambiare nomi, etichette, posizioni, …

Il layout DEVE essere separato dalla logica!

Debugging e controllo: ADB

Cos’è ADB?– Android Debug Bridge– Un tool per interagire da console con il dispositivo

fisico o emulato (leggere, scrivere, intallare, …).– Utilizzato principalmente per un debug veloce su

dispositivi fisici (installazione molto più comoda).– Già a disposizione con Android SDK (driver?)

Installare i driver USB:– NON lasciate che windows installi i driver per voi

(non ci riuscirà) ma scaricate quelli del vostro device.

– Aggiungere al PATH: «…\android-sdk\platform-tools».

Sul dispositivo attivate l’opzione:– Impostazioni Applicazioni Sviluppo Debug USB

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Debugging e controllo: ADB

Un primo test da cmd:– da cmd: «adb devices»

– List of devices attached– BC76704D2B24 device

– notare che anche l’emulatore, se avviato, viene rilevato e può essere controllato tramite adb.

Copiare file:– adb push miofile percorsoSulDevice– adb pull percorsoSulDevice miofile

Installare applicazioni:– adb –s BC76704D2B24 install –s -r miaApp.apk

– Installa miaApp sul dispositivo BC76704D2B24 reinstallandola (-r) e scrivendo sulla SD invece che nel telefono (-s)

Accedere al sistema tramite una console (shell):– adb shell esegue /system/bin/sh, shell «base»– provate con ls e cd a esplorare, ps, exit.

Altre funzionalità «di rete» le scopriremo «giocando» con la rete per implementare applicazioni client/server:– connessione PPP, port forwarding sul device, …© 2012 - CEFRIEL

Installiamo e proviamo l’applicazione

Compilare in BetBeans per generare l’apk; da riga di comando (cmd):

– entrare in Code\00_overview\InvertiStringhe\bin– eseguire il seguente comando adb:

•per installare sul device (unico):– adb –d install –s –r InvertiStringhe-debug.apk

•per installare sull’emulatore (unico):– adb –s install –s –r InvertiStringhe-debug.apk

•se avete più dispositivi collegati:– adb -s BC76704D2B24 install -s -r InvertiStringhe-

debug.apk

•sostituendo il seriale col vostro. Provate la vostra app!

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I marketplace

Preparazione della release:– ogni applicazione installata in Android DEVE essere firmata

digitalmente (automatico con chiave di debug durante lo sviluppo);

– generiamo una nostra chiave con:– keytool -genkey -v -keystore miaChiave.keystor

• ci chiederà password e altre info nostre;– modifichiamo ant.properties (build properties):

– key.store=./miaChiave.keystor– key.alias=mykey

• usate sempre lo stesso certificato, altrimenti:– gli utenti non potranno fare update a nuove versioni dell’app;– applicazioni/moduli diversi non potranno girare nello stesso processo;– applicazioni interagenti non potranno condividere permessi.

• la procedura ant usa queste info per firmare automaticamente l’applicazione, fine lavoro!

– ant release il pacchetto di installazione apk viene generato

Google Play:– registrarsi a https://market.android.com/publish;– richiesto la prima volta un pagamento di 25$;– occhio, una applicazione gratuita lo è permanentemente;– possibile aggiungere screen-shot, descrizioni, …© 2012 - CEFRIEL

Da qui?

Approfondiremo l’analisi della struttura del progetto e della classe R (più risorse!).

Passeremo dalla gestione «programmatica» della GUI dell’ultimo esempio a MVC.

Molti strumenti NON sono stati nemmeno menzionati, li scopriremo poco a poco!

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