Programmazione

Android

Giovanni Perbellini

Università di Verona – EDALab S.r.l.

Agenda

• Introduzione Android

– Overview

– Architettura SW

– Ambiente di sviluppo (Android Studio)

• Esempi

– Helloworld

– MVC programming

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Cos’è Android?

• Stack software che include:

– Sistema operativo

– Middleware

– Applicazioni

• Android SDK

– Fornisce gli strumenti e le API per sviluppare

applicazioni su terminali mobili Android

utilizzando il linguaggio di programmazione

Java

Android overview

• Sviluppato da Google Inc.

• Linguaggio di programmazione: C/C++ e Java

• Basato su Kernel Linux (monolithic kernel)

• Ultima versione stabile: 6.0 (Marshmallow)

• Ultima versione delle API: 23 (API level)

• O.S. per embedded systems: smartphone, netbooks,

tablet PC, smart watch, TV, etc.

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Architettura Android

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ART Dalvik

Virtual machine

Application

• Email

• Calendar

• Agenda

• Maps

• Browser

• SMS program

• Etc.

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Application framework (I)

• Insieme di componenti, API e servizi utili

per lo sviluppo di nuove applicazioni.

– Stesse API usate per lo sviluppo delle core

applications

• Si sfrutta il concetto del riuso dei

componenti

– ogni applicazione può usare le

potenzialità/caratteristiche di altre applicazioni

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Application framework (II)

• Include i seguenti servizi:

– View

• Lists, grids, buttons, text boxes, web browser, etc.

– Content providers

• Permette alle applicazioni di accedere ai dati di altre applicazioni (e.g.,

Agenda) oppure di condividere i propri dati ad altre applicazioni.

– Resourse manager

• Accesso a risorse del tipo: file esterni (XML, PNG, JPEG) inclusi

nell’applicazione a build-time.

– Notification manager

• Per fornire alle applicazioni uno strumento di notifica

– Activity manager

• Gestisce il ciclo di vita di ogni applicazione

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Libraries

• Insieme di librerie C/C++ usate dai vari

componenti di Android

• Esportate allo sviluppatore attraverso Android

application framework

• Alcuni esempi:

– System C library: implementazione della libc per

embedded system

– SQLite: DB embedded

– Media libraries: gestione di componenti audio video

– etc.

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Android runtime

• Include le librerie che forniscono le funzionalità principali

di Java

– Collections, I/O, etc.

• Dalvik Virtual Machine

– Esegue file nel formato .dex (Dalvik Executable)

– Sfrutta la compilazione JIN (Just-in-Time) eseguita durante

l’esecuzione

• ART (Android Runtime)

– A partire da Android 4.3/4.4

– Esegue file nel formato .dex (Dalvik Executable)

– Introduce la compilazione AOT (Ahead-of-Time) eseguita

durante l’installazione

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Linux kernel

• Sfrutta Linux kernel 2.6 (kernel 3.10.x per

Android 5.0) per i servizi principali come:

– Security, memory management, process

management, network stack, driver model.

• Include l’ HW Abstraction Layer (HAL)

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Kernel Android

• Monolithic kernel

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Ambiente di sviluppo

1. Android Standard Development Kit (SDK)

– Insieme di tool per sviluppare applicazioni Android

2. Android Studio

– Android Virtual Device (AVD)

3. Android Native Development Kit (NDK)

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Android SDK

• Contiene API, compilatore, debugger, emulatore (Android

Virtual Device), etc.

• SDK Manager

– Aggiornamento pacchetti

• Platforms API

• Tools

• USB device

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Android SDK – emulator (i)

• Fornisce un dispositivo virtuale sul

quale caricare le App Android

– Pulsanti di controllo e navigazione con

i quali si possono generare eventi

• L’emulatore traduce dinamicamente il

codice macchina del dispositivo sul

OS guest della macchina di sviluppo

• Utilizza le configurazioni Android

Virtual Device (AVD)

– Definisce le caratteristiche HW

dell’emulatore (Display, RAM, etc.)

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Android SDK – emulator (ii)

• Caratteristiche HW supportate dall’emulatore – ARMv5, ARMv7, o CPU x86

– 16-bit LCD display

– Una o più keyboards (Qwerty-based keyboard e Dpad/Phone

buttons)

– Chip sound con funzionalità output e input

– Flash memory (emulata attraverso immagini di file su disco)

– Modem GSM, inclusa SIM Card simulata

– Camera, usando una webcam connessa al Pc di sviluppo

– Sensors come accelerometer

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Android SDK – emulator (iiI)

• Path SDK (elenco

dei dispositivi installati)

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Android Studio

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Basato su IntelliJ IDEA

Sistema Gradle per la compilazione

Android Virtual Device

• Inserire un nuovo Virtual Device

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Progetti “command line”

• Possibilità di creare un progetto Android senza Android Studio IDE

– Strumenti necessari

• IDE

• Android SDK: include il tool “android” per creare tutto il codice sorgente,

directory, file per la compilazione

• Esempio di creazione del progetto HelloAndroid android create project

--package com.android.helloandroid

--name <your_project_name>

--activity <my activity>

--target <target id>

--path <path-to-your-project>/FirstApp

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Activity (I)

• E’ un singolo task di una applicazione

Android

– Per esempio è la rappresentazione di una

window dove l’utente può inserire la sua UI

• onCreate(Bundle): e' richiamato

quando l'activity viene avviata per la prima

volta (per esempio quando l’utente

selezione l’app dallo schermo)

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Activity – ciclo di vita (II)

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Esempio: First App (I)

• Creare il nuovo progetto:

– File -> New -> New Project...

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Esempio: First App (II)

• Selezione SDK

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Esempio: First App (III)

• Impostare il nome dell’Activity, Layout, etc

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Esempio: First App (IV)

• Accedere al file contenente Activity Java

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Esempio: First App (V)

• Editare il file MainActivity.java aggiungendo:

// We want to view some very simple text, so we need a TextView

TextView tv = new TextView(this);

// Put some text to the newly created TextView

tv.setText("Laboratorio di SOA");

// Tell our App to display the textView

this.setContentView(tv);

• Commentare la riga:

setContentView(R.layout.activityMain);

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Esempio: run First App (VI)

• Esecuzione dell’applicazione

(emulatore o device fisico)

– Premere “Run App”

– Selezionare il dispositivo

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Esempio: run First App (VII)

• Dispositivo fisico

– Plug-in USB

• Installa il device driver del tuo dispositivo

– Abilita USB-debugging sul tuo dispositivo

• Emulatore – Selezione AVD

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Model View Controller (MVC) (I)

• Definisce tre oggetti per implementare un’applicazione

– Model, View, Controller

• Definisce l’interazione (comunicazione) tra gli oggetti

• Benefici

– Riusabilità del codice, interfacce meglio definite, facilità di

estensione dell’applicazione

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Model View Controller (MVC) (II)

• Model

– Rappresenta i dati dell’applicazione e definisce la logica di manipolazione dei

dati (definisce i metodi di accesso)

– Nessuna esplicita connessione con View objects che presenta i dati (agevola la

riusabilità del codice)

– Comunicazione: e.g., la modifica dei dati (ricevuti esternamente) notifica il

Controller object che aggiorna il View object

• View

– Presentazione dei dati del Model object dell’applicazione (interazione con

l’utente)

– Comunicazione: e.g., inserimenti di dati in un Textfield passano attraverso il

Controller object che aggiorna il Model object

• Controller

– Intermediario tra il Model object e il View object

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MVC in Android

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View Controller Model

XML Format

Activity

Data

Esempio: programmazione XML (I)

• Aggiunta di elementi grafici attraverso la modalità visuale (XML)

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– Modifica del file res -> layout -> activity_main.xml

– Modifica del file res -> values -> string.xml

Esempio: programmazione XML (II)

• Modifica file activity_main.xml

– Inserisci un pulsante sul layout attraverso il

drag/drop dall’insieme dei widget disponibili

– Editare activity_main.xml

• impostare android:text=“Click me"

• Salvare i cambiamenti

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Esempio: programmazione XML (III)

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Esempio: programmazione XML (III)

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Esempio: programmazione XML (IV)

• Modifica del file .java

setContentView(R.layout.main);

Button bnt = (Button)findViewById(R.id.Button01);

bnt.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

public void onClick(View view) {

Toast.makeText(MainActivity.this,“/=\\ Message /=\\

World",Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

});

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Esempio: programmazione XML (V)

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Esempio: HTTP connection (I)

• Interazione con le API HTTP Android per il

recupero di informazioni legate alle previsioni

metereologiche a partire da Longitudine e

Latitudine:

– Esempio di connessione HTTP GET:

http://graphical.weather.gov/xml/sample_products/bro

wser_interface/ndfdBrowserClientByDay.php?&lat=39

.91&lon=-121.29&format=24+hourly&numDays=1

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Esempio: HTTP connection (II)

public class MainActivity extends Activity {

TextView txt;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

Button bnt = (Button)findViewById(R.id.button1);

txt = (TextView)findViewById(R.id.lblTextViewBig);

StrictMode.ThreadPolicy policy = new

StrictMode.ThreadPolicy.Builder().permitAll().build();

StrictMode.setThreadPolicy(policy);

bnt.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

public void onClick(View view) {

connect();

}

});

}}

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Esempio: HTTP connection (III) private void connect() {

try {

InputStream is = null;

int len = 1500;

//HttpClient client = new DefaultHttpClient();

URL url = new

URL("http://graphical.weather.gov/xml/sample_products/browser_interface/ndfdBrowserClientByDay.php?&lat=39.91&lon=-121.29&format=24+hourly&numDays=1");

Toast.makeText(MainActivity.this,"HTTP GET Connection",Toast.LENGTH_SHORT).show();

Log.i("QUERY", url.toString());

//HttpGet get = new HttpGet(getURL);

HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();

conn.setReadTimeout(10000 /* milliseconds */);

conn.setConnectTimeout(15000 /* milliseconds */);

conn.setRequestMethod("GET");

conn.setDoInput(true);

…

…

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Esempio: HTTP connection (IV) …

// Starts the query

conn.connect();

is = conn.getInputStream();

// Convert the InputStream into a string

String contentAsString = readIt(is, len);

txt.setText(contentAsString);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

Log.e("ERROR HELLO",e.toString());

}

}

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Esempio: HTTP connection (V)

• Aggiunta al manifest <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

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Esempio: HTTP connection (VI)

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

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="fill_parent"

android:orientation="vertical" >

<Button

android:id="@+id/button1"

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"

android:layout_marginTop="55dp"

android:text="Start" />

…

…

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Esempio: HTTP connection (VII)

…

<ScrollView

android:id="@+id/scrollViewOne"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="fill_parent" >

<TextView

android:id="@+id/lblTextViewBig"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="..." />

</ScrollView>

</LinearLayout>

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