第1章Android開發(fā)環(huán)境配置

第一章：

Android開發(fā)環(huán)境配置本章學習目標：了解Android的起源掌握Android的優(yōu)點掌握Android的系統(tǒng)架構(gòu)掌握Android開發(fā)環(huán)境的安裝配置方法了解Android

SDK的目錄結(jié)構(gòu)和示例程序

1.1.1Android的起源

Android一詞的本義指“機器人”，同時也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺的開源手機操作系統(tǒng)的名稱，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，號稱是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件。Android本是一家公司的名稱，這家公司的創(chuàng)始人名叫AndyRubin。AndyRubin創(chuàng)立了兩個手機操作系統(tǒng)公司：Danger和Android。Danger以5億美元賣給微軟，成為了今天的Kin，Android以4千萬美元賣給Google。1.1.1Android的起源

Android手機就是使用Android操作系統(tǒng)或OMS操作系統(tǒng)的手機，2008年9月22日，美國運營商德國T-Mobile在紐約正式發(fā)布第一款Android手機——T-MobileG1，如圖1-1。2009年9月初，摩托羅拉坐鎮(zhèn)主場在舊金山舉辦的GigaOM2009大會上攜手T-Mobile正式發(fā)布了旗下首款搭載Android操作系統(tǒng)的智能手機——MOTOCLIQ，如圖1-2。2009年10月28日摩托羅拉正式發(fā)布了Android2.0智能手機操作系統(tǒng)。2010年1月索尼愛立信首款Android機型X10上市。2010年1月7日，Google在其美國總部正式向外界發(fā)布了旗下首款合作品牌手機NexusOne（HTCG5），并同時開始對外發(fā)售。2010年7月9日，美國NDP集團調(diào)查顯示，Android系統(tǒng)已占據(jù)了美國移動系統(tǒng)市場28%的份額。

圖1-1第一款Google手機--T-MobileG1圖1-2MOTOCLIQ1.1.2Android的優(yōu)點目前市場上的手機操作系統(tǒng)除了Android，還有Symbian、iPhone等，與這些手機系統(tǒng)相比，Android具有如下的優(yōu)點：第一：真正開放性。Android是一個真正意義上的開放性移動開發(fā)平臺，它同時包含底層操作系統(tǒng)以及上層的用戶界面和應(yīng)用程序------移動電話工作所需的全部軟件，而且不存在任何以往阻礙移動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙。

另一方面，Android平臺的開放性還體現(xiàn)在不同的廠商可以根據(jù)自己的需求對平臺進行定制和擴展，以及使用這個平臺無需任何授權(quán)許可費用等。顯著的開放性可以使其擁有更多的開發(fā)者，隨著用戶和應(yīng)用的日益豐富，一個嶄新的平臺也將很快走向成熟。開放性對于Android的發(fā)展而言，有利于積累人氣，這里的人氣包括消費者和廠商，而對于消費者來講，最大的收益正是豐富的軟件資源。開放的平臺也會帶來更大競爭，如此一來，消費者將可以用更低的價位購得心意的手機。1.1.2Android的優(yōu)點第二：應(yīng)用程序相互平等。所有的Android應(yīng)用程序之間是完全平等的，所有的應(yīng)用程序都運行在一個核心引擎上面，這個核心引擎就是一個虛擬機，它提供了一系列用于應(yīng)用程序和硬件資源間通信的API。拋開這個核心引擎，Android的所有其他的東西，包括系統(tǒng)的核心應(yīng)用和第三方應(yīng)用都是完全平等的。第三：應(yīng)用程序之間溝通無界限。在Android平臺下開發(fā)應(yīng)用程序，可以方便實現(xiàn)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)共享，只需要經(jīng)過簡單的聲明或操作，應(yīng)用程序可以訪問或調(diào)用其他應(yīng)用程序的功能，或者將自己的部分數(shù)據(jù)和功能提供給其他應(yīng)用程序使用。第四：快速方便的應(yīng)用程序開發(fā)。Android平臺為開發(fā)人員提供了大量的實用庫和工具，開發(fā)人員可以快速創(chuàng)建自己的應(yīng)用程序。如今叱詫互聯(lián)網(wǎng)的Google已經(jīng)走過10年度歷史，從搜索巨人到全面的互聯(lián)網(wǎng)滲透，Google服務(wù)如地圖、郵件、搜索等已經(jīng)成為連接用戶和互聯(lián)網(wǎng)的重要紐帶，而Android平臺手機將無縫結(jié)合這些優(yōu)秀的Google服務(wù)。1.1.3Android的系統(tǒng)架構(gòu)Android是基于Linux內(nèi)核的軟件平臺和操作系統(tǒng)，采用了軟件堆層（SoftwareStack，又名軟件疊層）的架構(gòu)，主要分為四部分，如圖1-3。第一層以Linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，由C語言開發(fā)，只提供由操作系統(tǒng)內(nèi)核管理的底層基本功能；第二層為中間件層，包括函數(shù)庫Library和虛擬機VirtualMachine，由C++開發(fā)；第三層為應(yīng)用程序框架層，提供了Android平臺基本的管理功能和組件重用機制；第四層為應(yīng)用程序?qū)?，提供了一系列核心?yīng)用程序，包括通話程序，短信程序等，應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā)，以Java作為編寫程序的一部分。1.1.3Android的系統(tǒng)架構(gòu)圖1-3Android體系結(jié)構(gòu)圖1.1.3Android的系統(tǒng)架構(gòu)LinuxKernelAndroid基于Linux2.6提供核心系統(tǒng)服務(wù)，例如：安全、內(nèi)存管理、進程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧、驅(qū)動模型。LinuxKernel也作為硬件和軟件之間的抽象層，它隱藏具體硬件細節(jié)而為上層提供統(tǒng)一的服務(wù)。

AndroidRuntimeAndroid包含一個核心庫的集合，提供大部分在Java編程語言核心類庫中可用的功能。每一個Android應(yīng)用程序是Dalvik虛擬機中的實例，運行在他們自己的進程中。Dalvik虛擬機設(shè)計成，在一個設(shè)備可以高效地運行多個虛擬機。Dalvik虛擬機可執(zhí)行文件格式是.dex，dex格式是專為Dalvik設(shè)計的一種壓縮格式，適合內(nèi)存和處理器速度有限的系統(tǒng)。大多數(shù)虛擬機包括JVM都是基于棧的，而Dalvik虛擬機則是基于寄存器的。兩種架構(gòu)各有優(yōu)劣，一般而言，基于棧的機器需要更多指令，而基于寄存器的機器指令更大。dx是一套工具，可以將Java.class轉(zhuǎn)換成.dex格式。一個dex文件通常會有多個.class。由于dex有時必須進行最佳化，會使文件大小增加1-4倍，以O(shè)DEX結(jié)尾。Dalvik虛擬機依賴于Linux內(nèi)核提供基本功能，如線程和底層內(nèi)存管理。1.1.3Android的系統(tǒng)架構(gòu)LibrariesAndroid包含一個C/C++庫的集合，供Android系統(tǒng)的各個組件使用。這些功能通過Android的應(yīng)用程序框架（applicationframework）暴露給開發(fā)者。下面列出一些核心庫：系統(tǒng)C庫——標準C系統(tǒng)庫（libc）的BSD衍生，調(diào)整為基于嵌入式Linux設(shè)備。媒體庫——基于PacketVideo的OpenCORE。這些庫支持播放和錄制許多流行的音頻和視頻格式，以及靜態(tài)圖像文件，包括MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG。界面管理——管理訪問顯示子系統(tǒng)和無縫組合多個應(yīng)用程序的二維和三維圖形層。LibWebCore——新式的Web瀏覽器引擎,驅(qū)動Android瀏覽器和內(nèi)嵌的web視圖。SGL——基本的2D圖形引擎。3D庫——基于OpenGLES1.0APIs的實現(xiàn)。庫使用硬件3D加速或包含高度優(yōu)化的3D軟件光柵1.1.3Android的系統(tǒng)架構(gòu)FreeType——位圖和矢量字體渲染。SQLite——所有應(yīng)用程序都可以使用的強大而輕量級的關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎。ApplicationFramework通過提供開放的開發(fā)平臺，Android使開發(fā)者能夠編制極其豐富和新穎的應(yīng)用程序。開發(fā)者可以自由地利用設(shè)備硬件優(yōu)勢、訪問位置信息、運行后臺服務(wù)、設(shè)置鬧鐘、向狀態(tài)欄添加通知等等，很多很多。開發(fā)者可以完全使用核心應(yīng)用程序所使用的框架APIs。應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)旨在簡化組件的重用，任何應(yīng)用程序都能發(fā)布他的功能且任何其他應(yīng)用程序可以使用這些功能（需要服從框架執(zhí)行的安全限制）。這一機制允許用戶替換組件。所有的應(yīng)用程序其實是一組服務(wù)和系統(tǒng)，包括：視圖（View）——豐富的、可擴展的視圖集合，可用于構(gòu)建一個應(yīng)用程序。包括包括列表、網(wǎng)格、文本框、按鈕，甚至是內(nèi)嵌的網(wǎng)頁瀏覽器。1.1.3Android的系統(tǒng)架構(gòu)內(nèi)容提供者（ContentProviders）——使應(yīng)用程序能訪問其他應(yīng)用程序（如通訊錄）的數(shù)據(jù)，或共享自己的數(shù)據(jù)。資源管理器（ResourceManager）——提供訪問非代碼資源，如本地化字符串、圖形和布局文件。通知管理器（NotificationManager）——使所有的應(yīng)用程序能夠在狀態(tài)欄顯示自定義警告?；顒庸芾砥鳎ˋctivityManager）——管理應(yīng)用程序生命周期,提供通用的導航回退功能。Applications

Android裝配一個核心應(yīng)用程序集合，包括電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人和其他設(shè)置。所有應(yīng)用程序都是用Java編程語言寫的。1.2Android開發(fā)環(huán)境配置Android開發(fā)環(huán)境的安裝和配置是開發(fā)Android應(yīng)用程序的第一步，也是深入Android平臺的一個非常好的機會。Eclipse是開發(fā)Android應(yīng)用程序的首選集成開發(fā)環(huán)境，因此我們這本書的案例都是在Eclipse工具中編寫和調(diào)試的。第一步：安裝JDK和Eclipse工具。這一步對于我們熟悉java開發(fā)的讀者來說，不是難事，只是告訴大家不要忘記了jdk環(huán)境變量的配置。第二步：下載AndroidSDK工具包。AndroidSDK是Android軟件開發(fā)工具包(AndroidSoftwareDevelopmentKit)的簡寫。是Google公司為了提高Android應(yīng)用程序開發(fā)效率、減少開發(fā)周期而提供的輔助開發(fā)工具、開發(fā)文檔和程序范例。AndroidSDK可以從Google的中文Android開發(fā)網(wǎng)站上下載，網(wǎng)站的地址是/sdk/index.html。打開Android開發(fā)網(wǎng)頁，會看到如表1-1所示的三種版本AndroidSDK壓縮文件。開發(fā)網(wǎng)站不僅能夠下載最新的AndroidSDK，還有許多有價值的學習內(nèi)容，如開發(fā)文檔、常見問題解答等等。1.2Android開發(fā)環(huán)境配置表1-1Android軟件開發(fā)包SDK表作業(yè)平臺Android-SDKMD5檢查碼Windowsandroid-sdk_r17-windows.zip3af1baeb39707e54df068e939aea5a79installer_r17-windows.exe

(Recommended)5afaf6511ebaa52bd6d1dba4afc61e41MacOSX(intel)android-sdk_r17-macosx.zip52639aae036b7c2e47cf291696b23236Linux(i386)android-sdk_r17-linux.tgz14e99dfa8eb1a8fadd2f3557322245c41.2Android開發(fā)環(huán)境配置第三步：ADT插件的安裝。ADT插件是Eclipse集成開發(fā)環(huán)境的定制插件，為開發(fā)Android應(yīng)用程序提供了一個強大的、完整的開發(fā)環(huán)境，可以快速建立Android工程，用戶界面和基于AndroidAPI的組件，還可以使用AndroidSDK提供的工具進行程序調(diào)試，對apk文件進行簽名等等。安裝ADT插件有兩種方法，一種是手動下載ADT插件的壓縮包，然后在Eclipse中進行安裝，這里對ADT插件的下載和配置就不累述了，比較簡單，讀者也可以通過網(wǎng)絡(luò)進行學習；第二種是在Eclipse中輸入插件的下載地址，由Eclipse自動完成下載和安裝工作。第二種方法比較簡單方便，但出錯的幾率較第一種大，我們這里用第二種方法。啟動Eclipse，選擇Help—>InstallNewSoftware，打開Eclipse的插件安裝界面，如Eclipse插件安裝界面圖1-4所示，點擊Add按鈕，進入AddSite界面，圖1-5，在AddSite界面的Name文本框中輸入插件名稱如android，在Location文本框中輸入ADT插件的下載網(wǎng)絡(luò)路徑/android/eclipse/。

1.2Android開發(fā)環(huán)境配置圖1-4Eclipse插件安裝界面圖1.2Android開發(fā)環(huán)境配置正確填寫ADT插件壓縮包的下載路徑后，在Eclipse的插件安裝界面上會出現(xiàn)ADT插件的安裝選項圖，如圖1-6，選中AndroidDDMS復選框和AndroidDevelopmentTools復選框，然后單擊Next按鈕進入ADT插件許可界面，如圖1-7。在ADT插件許可界面中，選擇Iacceptthetermsofthelicenseagreements單選項即可，待安裝結(jié)束，重新啟動Eclipse。使ADT插件生效。第四步：配置Android開發(fā)環(huán)境。在ADT插件安裝之后，開始設(shè)置AndroidSDK的保存路徑。首先選擇Windows

Preferences命令，打開Android配置界面，如圖1-8，單擊Browse按鈕，在SDKLocation文本框中輸入AndroidSDK的保存路徑，最后單擊Apply按鈕使配置生效。1.2Android開發(fā)環(huán)境配置圖1-5AddSite界面圖圖1-6ADT插件的安裝選項圖1.2Android開發(fā)環(huán)境配置圖1-7ADT插件許可界面1.2Android開發(fā)環(huán)境配置圖1-8Android配置界面圖1.2Android開發(fā)環(huán)境配置第五步：虛擬設(shè)備AVD的創(chuàng)建。使用AndroidSDK開發(fā)的Android應(yīng)用程序需要進行測試，Android為開發(fā)人員提供了可以在電腦上直接測試應(yīng)用程序的虛擬設(shè)備AVD(AndroidVirtualDevice)，或稱做模擬器。AVD的創(chuàng)建，首先啟動Eclipse，選擇Windows-

AndroidSDKandAVDManager，進入AndroidSDKandAVDManager界面如圖1-9，單擊圖1-9中的New按鈕，彈出AVD創(chuàng)建的對話框，如圖1-10。在對話框中設(shè)置所要創(chuàng)建的AVD名稱、API版本、SD卡大小以及AVD顯示皮膚，單擊CreateAVD按鈕，就完成了一個AVD的創(chuàng)建，依此類推，可以創(chuàng)建多個不同API版本的模擬器。創(chuàng)建成功AVD以后，可以啟動模擬器，調(diào)試我們自己開發(fā)的Android應(yīng)用程序了。1.2Android開發(fā)環(huán)境配置圖1-9AndroidSDKandAVDManager界面圖1.2Android開發(fā)環(huán)境配置圖1-10創(chuàng)建AVD對話框1.3第一個Android應(yīng)用程序Android應(yīng)用程序開發(fā)步驟如下：第一步：啟動Eclipse，創(chuàng)建HelloAndroid項目。打開Android工程向?qū)В篎ile→New→Project…︱Android→AndroidProject或File→New→Other…︱Android→AndroidProject進入Android工程向?qū)υ捒?，如圖1-11。在對話框的Projectname文本框中填入項目名稱HelloAndroid，依次在項目界面中填入必要的信息，單擊finish按鈕，則完成了我們的第一個項目創(chuàng)建。注意：工程名稱必須唯一，不能與已有的工程重名，應(yīng)用程序名稱，即Android程序在手機中顯示的名稱，顯示在手機的頂部；包名稱是包的命名空間，需遵循Java包的命名方法，由兩個或多個標識符組成，中間用點隔開，為了包名稱的唯一性，可以采用反寫電子郵件地址的方式；創(chuàng)建Activity是個可選項，如需要自動生成一個Activity的代碼文件，則選擇該項。Activity的名稱與應(yīng)用程序的名稱不同，但為了簡潔，可以讓他們相同,表示這個Activity是Android程序運行時首先顯示給用戶的界面。應(yīng)用程序版本號是可選項，可以填所選擇API版本的版本號。1.3第一個Android應(yīng)用程序圖1-11Android工程向?qū)υ捒驁D項目名稱應(yīng)用程序的Activity名稱應(yīng)用程序包名應(yīng)用程序名稱選擇API版本應(yīng)用程序版本號1.3第一個Android應(yīng)用程序第二步：調(diào)試項目。在HelloAndroid項目上，鼠標右鍵單擊，則出現(xiàn)運行項目菜單選項，選擇RunAs-

AndroidApplication，如圖1-12。系統(tǒng)將自動啟動虛擬設(shè)備，并將應(yīng)用程序在虛擬設(shè)備中運行。觀察虛擬設(shè)備屏幕，將顯示我們開發(fā)的第一個Android應(yīng)用程序項目界面，如圖1-13。注意，第一次啟動模擬器所用時間較長，一般3到5分鐘。1.3第一個Android應(yīng)用程序圖1-12運行項目菜單選項圖

圖1-13HelloAndroid運行示意圖1.3第一個Android應(yīng)用程序圖1-14HelloAndroid項目的目錄結(jié)構(gòu)圖1.3第一個Android應(yīng)用程序src目錄中存放的是該項目的源文件，所有允許用戶修改的java文件和用戶自己添加的java文件，都保存在這個目錄中。gen目錄下的文件是ADT自動生成的，并不需要人為地去修改，實際上該目錄下只定義了一個R.java文件，該文件相當于項目的字典，項目中所涉及到得用戶界面、字符串、圖片、聲音等資源都會在該類中創(chuàng)建其唯一的ID編號，這些編號為整形，以十六進制自動生成。當項目中使用這些資源時，會通過該類得到資源的引用。Android1.6目錄中存放的是支持該項目的JAR包，同時還包含項目打包是需要的META—INF目錄。assets目錄用于存放項目相關(guān)的資源文件，例如文本文件等。此目錄中的資源不能夠被R.java文件索引，因此只能以字節(jié)流形式進行讀取，一般情況下為空。1.3第一個Android應(yīng)用程序res目錄用于存放應(yīng)用程序中經(jīng)常使用的資源文件，包括圖片、聲音、布局文件及參數(shù)描述文件等，包括多個目錄，其中以drawable開頭的三個文件夾用于存儲.png、.9.png、.jpg等圖片資源，layout文件夾存放的是應(yīng)用程序的布局文件，raw用于存放應(yīng)用程序所用到得聲音文件，values存放的則是所有XML格式的資源描述文件，例如字符串資源的描述文件strings.xml、樣式的描述文件styles.xml、顏色描述文件colors.xml、尺寸描述文件dimens.xml以及數(shù)組描述文件arrays.xml等。perties文件為項目配置文件，不需要人為改動，系統(tǒng)會自動對其進行管理。文件里面記錄了Android工程的相關(guān)設(shè)置，例如編譯目標和apk設(shè)置等。如果需要更改其中的設(shè)置，必須通過右鍵單擊工程名稱，在彈出的快捷菜單中選擇Properties選項修改。1.3第一個Android應(yīng)用程序AndroidManifest.xml文件為應(yīng)用程序的系統(tǒng)配置文件也叫清單文件。該文件中包含了Android系統(tǒng)運行Android程序前所必須掌握的重要信息，這些信息包括應(yīng)用程序名稱、圖標、包名稱、模塊組成、授權(quán)和SDK最低版本等。而且每個Android程序必須在根目錄下包含一個AndroidManifest.xml文件。下面我們看一個AndroidManifest.xml文件的基本格式：1.3第一個Android應(yīng)用程序<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><!—在根元素里面定義命名空間--><manifestxmlns:android="/apk/res/android"package="xsc.text"<!—定義應(yīng)用程序包名-->android:versionCode="1"<!—定義應(yīng)用程序版本號-->android:versionName="1.0"><!—定義應(yīng)用程序版本名稱--><!—定義應(yīng)用程序的圖標和標簽名稱--><applicationandroid:icon="@drawable/icon"android:label="@string/app_name"><!—聲明需要顯示的Activity類名和標簽名稱--><activityandroid:name=".HelloAndroidActivity"android:label="@string/app_name"><intent-filter><!—定義過濾器--><actionandroid:name="ent.action.MAIN"/><categoryandroid:name="ent.category.LAUNCHER"/></intent-filter></activity></application><uses-sdkandroid:minSdkVersion="4"/><!—定義版本號--></manifest>第一個Android應(yīng)用程序在Andr