程序開發(fā)學(xué)習(xí)筆記手電筒軟件設(shè)計

1、Android 開發(fā)簡介簡介黑莓和 iPhone 都提供了受歡迎的、高容量的移動平臺，但是卻分別針對兩個不同的消費群體。黑莓是企業(yè)業(yè)務(wù)用戶的不二選擇。但是，作為一種消費設(shè)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(fā)的平臺，它有潛力同時涵蓋移動電話的兩個不同消費群體，甚至可能縮小工作和娛樂之間的差別如今，很多基于網(wǎng)絡(luò)或有網(wǎng)絡(luò)支持的設(shè)備都運行某種 Linux 內(nèi)核。這是一種可靠的平臺：可經(jīng)濟有效地進行部署和提供支持，并且可直接作為面向部署的良好的設(shè)計方法。這些設(shè)備的 UI 通常是基于 HTML 的，可通過 PC 或 Mac 瀏覽器查看。但

2、并不是每個設(shè)備都需要通過一個常規(guī)的計算設(shè)備來控制。想象一下傳統(tǒng)的家用電器，例如電爐、微波爐或面包機。如果您的家用電器由 Android 控制，并且有一個彩色觸摸屏，會怎么樣？如果電爐上有一個 Android UI，那么操控者甚至可以烹飪點什么東西。在本文中，了解 Android 平臺，以及如何將它用于移動和非移動應(yīng)用程序。安裝 Android SDK，并構(gòu)建一個簡單的應(yīng)用程序。Android 簡史Android 平臺是 Open Handset Alliance 的成果，Open Handset Alliance 組織由一群共同致力于構(gòu)建更好的移動電話的公司組成。這個組織由 Google 領(lǐng)導(dǎo)

3、，包括移動運營商、手持設(shè)備制造商、零部件制造商、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(fā)的觀點看，Android 正處在開源領(lǐng)域的中心位置。市場上第一款支持 Android 的手機是由 HTC 制造并由 T-Mobile 供應(yīng)的 G1。這款設(shè)備從設(shè)想到推出花了大約一年的時間，惟一可用的軟件開發(fā)工具是一些實行增量改進的 SDK 發(fā)行版。隨著 G1 發(fā)行日的臨近，Android 團隊發(fā)布了 SDK V1.0，用于這個新平臺的應(yīng)用程序也浮出水面。為了鼓勵創(chuàng)新，Google 舉辦了兩屆 “Android Developer Challenges”，為優(yōu)勝的參賽作品提供數(shù)百萬美金的獎勵。G1

4、 問世幾個月之后，隨后就發(fā)布了 Android Market，它使用戶可以瀏覽應(yīng)用程序，并且可以將應(yīng)用程序直接下載到他們的手機上。經(jīng)過大約 18 個月，一個新的移動平臺進入公眾領(lǐng)域。Android 平臺Android 有豐富的功能，因此很容易與桌面操作系統(tǒng)混淆。Android 是一個分層的環(huán)境，構(gòu)建在 Linux 內(nèi)核的基礎(chǔ)上，它包括豐富的功能。UI 子系統(tǒng)包括：窗口視圖用于顯示一些常見組件（例如編輯框、列表和下拉列表）的小部件Android 包括一個構(gòu)建在 WebKit 基礎(chǔ)上的可嵌入瀏覽器，iPhone 的 Mobile Safari 瀏覽器同樣也是以 WebKit 為基礎(chǔ)。Android

5、 提供多種連接選項，包括 WiFi、藍(lán)牙和通過蜂窩（cellular）連接的無線數(shù)據(jù)傳輸（例如 GPRS、EDGE 和 3G）。Android 應(yīng)用程序中一項流行的技術(shù)是鏈接到 Google 地圖，以便在應(yīng)用程序中顯示地址。Android 軟件棧還提供對基于位置的服務(wù)（例如 GPS）和加速計的支持，不過并不是所有的 Android 設(shè)備都配備了必需的硬件。另外還有攝像支持。過去，移動應(yīng)用程序努力向桌面應(yīng)用程序看齊的兩個領(lǐng)域分別是圖形/媒體和數(shù)據(jù)存儲方法。Android 通過提供對 2D 和 3D 圖形的內(nèi)置支持，包括 OpenGL 庫，解決了圖形方面的挑戰(zhàn)。由于 Android 平臺包括流行的

6、開源 SQLite 數(shù)據(jù)庫，因此緩解了數(shù)據(jù)存儲的負(fù)擔(dān)。圖 1 顯示一個簡化的 Android 軟件層次結(jié)構(gòu)。圖 1. Android 軟件層次結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序架構(gòu)如前所述，Android 運行在 Linux 內(nèi)核上。Android 應(yīng)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。需要注意的是，這個 VM 并非您想象中的 JVM，而是 Dalvik Virtual Machine，這是一種開源技術(shù)。每個 Android 應(yīng)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(nèi)核管理的進程中，如下圖所示。圖 2. Dalvik VMAndroid

7、 應(yīng)用程序由一個或多個組件組成：活動具有可視 UI 的應(yīng)用程序是用活動實現(xiàn)的。當(dāng)用戶從主屏幕或應(yīng)用程序啟動器選擇一個應(yīng)用程序時，就會開始一個動作。服務(wù)服務(wù)應(yīng)該用于任何需要持續(xù)較長時間的應(yīng)用程序，例如網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器或更新檢查應(yīng)用程序。內(nèi)容提供程序可以將內(nèi)容提供程序看作數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。內(nèi)容提供程序的任務(wù)是管理對持久數(shù)據(jù)的訪問，例如 SQLite 數(shù)據(jù)庫。如果應(yīng)用程序非常簡單，那么可能不需要創(chuàng)建內(nèi)容提供程序。如果要構(gòu)建一個較大的應(yīng)用程序，或者構(gòu)建需要為多個活動或應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序，那么可以使用內(nèi)容提供程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)訪問。廣播接收器Android 應(yīng)用程序可用于處理一個數(shù)據(jù)元素，或者對一個事件（例如接

8、收文本消息）做出響應(yīng)。Android 應(yīng)用程序是連同一個 AndroidManifest.xml 文件一起部署到設(shè)備的。AndroidManifest.xml 包含必要的配置信息，以便將它適當(dāng)?shù)匕惭b到設(shè)備。它包括必需的類名和應(yīng)用程序能夠處理的事件類型，以及運行應(yīng)用程序所需的許可。例如，如果應(yīng)用程序需要訪問網(wǎng)絡(luò) 例如為了下載一個文件 那么 manifest 文件中必須顯式地列出該許可。很多應(yīng)用程序可能啟用了這個特定的許可。這種聲明式安全性有助于減少惡意應(yīng)用程序損害設(shè)備的可能性。下一節(jié)討論構(gòu)建 Android 應(yīng)用程序所需的開發(fā)環(huán)境。所需的工具開始開發(fā) Android 應(yīng)用程序的最簡捷的方式是下載

9、 Android SDK 和 Eclipse IDE（參見 參考資料）。Android 開發(fā)可以在 Microsoft® Windows®、Mac OS X 或 Linux 上進行。本文假設(shè)您使用的是 Eclipse IDE 和用于 Eclipse 的 Android Developer Tools 插件。Android 應(yīng)用程序是用 Java 語言編寫的，但是是在 Dalvik VM（非 Java 虛擬機）中編譯和執(zhí)行的。在 Eclipse 中用 Java 語言編程非常簡單；Eclipse 提供一個豐富的 Java 環(huán)境，包括上下文敏感幫助和代碼提示。Java 代碼通過編

10、譯后，Android Developer Tools 可確保適當(dāng)?shù)貙⑺虬?，包?AndroidManifest.xml 文件。雖然沒有 Eclipse 和 Android Developer Tools 插件也可以開發(fā) Android 應(yīng)用程序，但是那樣就需要熟悉 Android SDK。Android SDK 是作為一個 ZIP 文件發(fā)布的，可以將該文件解壓到硬盤上的一個目錄中。由于有多個 SDK 更新，建議有意識地組織開發(fā)環(huán)境，以便在不同的 SDK 安裝之間輕松地切換。SDK 包括：android.jarJava 歸檔文件，其中包含構(gòu)建應(yīng)用程序所需的所有的 Android SDK 類。d

11、ocumention.html 和 docs 目錄本地和網(wǎng)上提供的 SDK 文檔。這些文檔的主要形式為 JavaDocs，以便于在 SDK 中導(dǎo)航大量的包。文檔還包括一個高級開發(fā)指南和 Android 社區(qū)的鏈接。Samples 目錄samples 子目錄包含各種應(yīng)用程序的源代碼，包括 ApiDemo，該應(yīng)用程序演示了很多 API。這個示例應(yīng)用程序可以作為 Android 應(yīng)用程序開發(fā)的良好起點。Tools 目錄包含所有用于構(gòu)建 Android 應(yīng)用程序的命令行工具。最常用、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(fā)環(huán)境連

12、接到支持 Android 的設(shè)備（例如 G1 或 Android Dev 1 解鎖開發(fā)手機）所需的驅(qū)動程序。只有 Windows 平臺的開發(fā)人員才需要這些文件。Android 應(yīng)用程序可以在實際的設(shè)備上運行，也可以在 Android SDK 附帶的 Android Emulator 上運行。圖 3 顯示 Android Emulator 的主屏幕。圖 3. Android EmulatorAndroidDebugBridgeadb 實用程序支持一些可選命令行參數(shù)，以提供強大的特性，例如復(fù)制文件到設(shè)備或從設(shè)備復(fù)制文件?？梢允褂?shell 命令行參數(shù)連接到手機本身，并發(fā)送基本的 shell 命令

13、。圖 4 顯示在通過 USB 線連接到 Windows 筆記本電腦的一個實際設(shè)備上運行的 adb shell 命令。圖 4. 使用 adb shell 命令在這個 shell 環(huán)境中，可以：· 顯示網(wǎng)絡(luò)配置，網(wǎng)絡(luò)配置可顯示多個網(wǎng)絡(luò)連接。注意這多個網(wǎng)絡(luò)連接：o lo 是本地或 loopback 連接。o tiwlan0 是 WiFi 連接，該連接由本地 DHCP 服務(wù)器提供一個地址。· 顯示 PATH 環(huán)境變量的內(nèi)容。· 執(zhí)行 su 命令，以成為超級用戶。· 將目錄改為 /data/app，其中存放用戶應(yīng)用程序。· 列出包含某個應(yīng)用程序的目錄。A

14、ndroid 應(yīng)用程序文件實際上是歸檔文件，可通過 WinZip 之類的軟件查看。擴展名為 apk。· 發(fā)出 ping 命令，查看 G 是否可用。從相同的命令提示符環(huán)境中，還可以與 SQLite 數(shù)據(jù)庫交互，啟動程序以及執(zhí)行許多其他系統(tǒng)級任務(wù)。想像一下您正在連接到電話，因此這是非常了不起的功能。在下一節(jié)，您將創(chuàng)建一個簡單的 Android 應(yīng)用程序。編寫一個基本的應(yīng)用程序本節(jié)展示如何構(gòu)建一個 Android 應(yīng)用程序。示例應(yīng)用程序非常簡單：一個修改后的 “Hello Android” 應(yīng)用程序。您將進行一個微小的修改，使屏幕背景全部變?yōu)榘咨?，以便把手機用作手電筒。這個例子不是很有創(chuàng)意

15、，但是可以作為一個有用的例子。請 下載 完整的源代碼。為了在 Eclipse 中創(chuàng)建應(yīng)用程序，選擇 File > New > Android project，這將啟動 New Android Project 向?qū)?。圖 5. New Android project 向?qū)Ы酉聛?，?chuàng)建一個簡單的應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序有一個活動，并且在 main.xml 中有一個 UI 布局。布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布局。清單 1. Flashlight 布局<?xml version="1.0&qu

16、ot; encoding="utf-8"?><LinearLayout xmlns:android=" android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" android:background="color/all_white"><TextView android:layout_width="fill_

17、parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="string/hello" android:textColor="color/all_black" android:gravity="center_horizontal"/></LinearLayout>在 strings.xml 中創(chuàng)建兩個顏色資源。清單 2. strings.xml 中的顏色<?xml version="1.0" encodi

18、ng="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&

19、gt;</resources>主屏幕布局有一個定義為 all_white 的背景色。在 strings.xml 文件中，可以看到 all_white 被定義為一個值為 #FFFFFF 的 RGB 三元組，即純白。布局包含一個 TextView，這實際上是一塊靜態(tài)文本。它是不可編輯的。文本被設(shè)為黑色，并通過 gravity 屬性設(shè)為水平居中。該應(yīng)用程序有一個名為 FlashLight.java 的 Java 源文件，如以下清單所示。清單 3. Flashlight.javapackage com.msi.flashlight;import android.app.Activity;i

20、mport 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 向?qū)У哪０宕a：· 它是 Java 包 com.msi.flashlight 的一部分。&

21、#183; 它有兩個 import：o 一個用于 activity 類o 一個用于 bundle 類· 當(dāng)該活動發(fā)起后，onCreate 方法被調(diào)用，傳入一個 savedInstanceState。對于我們來說，不必關(guān)心這個 bundle。只有在暫停然后恢復(fù)活動時才會用到。· onCreate 方法覆蓋了同名的 activity 類方法。它調(diào)用超類的 onCreate 方法。· 對 setContentView() 的調(diào)用將關(guān)聯(lián) main.xml 文件中定義的 UI 布局。main.xml 和 strings.xml 中的任何內(nèi)容都自動映射到 R.java 源文件中定義的常量。任何時候都不要直接編輯這個文件，因為它隨著每次構(gòu)建而改變。運行該應(yīng)用程序可以看到一個白色屏幕，其中有黑色文本。圖 6. flashlight 的白色屏幕下面顯示用于 FlashLight 應(yīng)用程序的 AndroidManifest.xml 文件。清單 4. 用于 FlashLight 的 AndroidManifest.xml<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><manifes