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Einführung in die Android-Entwicklung

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German (Deutsch) translation by Władysław Łucyszyn (you can also view the original English article)

Mobiletuts + deckt alle wichtigen mobilen Plattformen ab - iPhone, Windows, Android und Blackberry. Heute werfen wir einen Blick auf die Android-Entwicklung: Sie erklären, warum sich Menschen für die Arbeit mit Android entschieden haben, und geben einen Überblick über die Eclipse-IDE und ihre Perspektiven für Java, DDMS und Debugging. Schließlich lernen Sie, wie Sie Ihre erste Android-App erstellen können!

Android 101 Tutorials:

Was ist Android?

Android ist ein Open-Source-Betriebssystem, das Teile vieler verschiedener Open-Source-Projekte kombiniert und darauf aufbaut. Was bedeutet das für Sie als Entwickler? Sie haben Zugriff auf den Quellcode der Plattform, die auf dem Telefon ausgeführt wird. Dies kann Ihnen helfen, besser zu verstehen, wie Interface-Steuerelemente und die verschiedenen anderen Teile funktionieren. Wenn Sie einen Fehler finden, können Sie auch einen Patch für das Problem einreichen, obwohl dies eine erweiterte Übung ist. Google hat auch eine große Gruppe von Unternehmen zusammengeführt (die Open Handset Alliance), die sowohl das Android-Betriebssystem als auch das Android-Betriebssystem in ihren Hardwaregeräten verwenden. Dies bedeutet, dass das Google-Betriebssystem branchenweit unterstützt wird und eine breite Akzeptanz bei bekannten Anbietern verspricht.

Warum Android?

Die Entwicklung für die Android-Plattform hat viele Vorteile:

  • Keine Startkosten für die Entwicklung. Die Entwicklungstools für die Plattform können kostenlos heruntergeladen werden, und Google erhebt nur eine geringe Gebühr für die Verteilung von Anwendungen im Android Market.
  • Freiheit zu innovieren. Das Android OS ist eine Open-Source-Plattform, die auf dem Linux-Kernel und mehreren Open-Source-Bibliotheken basiert. Neben dem Erstellen von Anwendungen für Android-Geräte können Entwickler auch zur Plattform beitragen oder diese erweitern.
  • Freiheit zur Zusammenarbeit. Android-Entwickler müssen keine Vertraulichkeitsvereinbarung unterzeichnen und werden aufgefordert, zusammenzuarbeiten und Quellcode miteinander zu teilen. Laut einer Umfrage von Black Duck Software ist die Zahl der Open-Source-Apps und -Bibliotheken von 2008 bis 2009 um 168 Prozent gestiegen, auf Android schneller als auf jeder anderen Plattform. Dies bedeutet mehr Code, den Sie in Ihren eigenen Projekten wiederverwenden können, um sie viel schneller auf den Markt zu bringen.
  • Offenes Vertriebsmodell. Der Inhalt oder die Funktionen, die in Googles Android Market erlaubt sind, sind sehr eingeschränkt und Entwickler können ihre Anwendungen auch über andere Vertriebskanäle verteilen.
  • Multi-Plattform-Unterstützung. Es gibt eine Vielzahl von Hardware-Geräten, die mit dem Android-Betriebssystem betrieben werden, einschließlich vieler verschiedener Telefone und Tablet-Computer. Die Entwicklung für die Plattform kann unter Windows, Mac OS oder Linux erfolgen.
  • Unterstützung für mehrere Träger. Eine große Anzahl von Telekommunikationsanbietern bietet derzeit Android-Handys an.

Voraussetzungen, bevor Sie mit diesem Artikel fortfahren, sind:

Die Eclipse-IDE

Eclipse ist eine komplexe, mehrsprachige und erweiterbare integrierte Entwicklungsumgebung (IDE). Die Lernkurve kann steil sein, aber die Kraft der Umgebung kann Ihre Effizienz erheblich steigern.

Nachdem Sie Eclipse zum ersten Mal geöffnet haben, wählen Sie einen Arbeitsbereich aus, in dem Sie Ihr Projekt speichern möchten. Sie werden einen Einführungsbildschirm mit mehreren Symbolen sehen. Wählen Sie die Option "Gehe zu Workbench" und Sie werden mit dem Standardprojektbildschirm angezeigt.

Wenn Sie das Eclipse ADT-Plugin bereits installiert haben, müssen Sie die Entwicklung von Eclipse für Android konfigurieren, indem Sie den Dateipfad für das Android SDK manuell festlegen. Wählen Sie dazu Eclipse > Einstellungen in der Haupt-Werkzeugleiste und wählen Sie dann im angezeigten Dialogfeld Android aus. Aktualisieren Sie die Option "SDK-Speicherort" so, dass sie auf das Verzeichnis verweist, in dem Sie das SDK installiert haben. Sie sollten jetzt die IDE für die Android-Entwicklung konfiguriert haben.

Es ist wichtig zu beachten, dass Eclipse etwas namens "Perspektiven" verwendet, um häufig verwendete Aufgaben zu gruppieren. Durch das Wechseln von Perspektiven werden Teile des Menüs und der Symbolleisten ausgeblendet und entsprechende Ansichten ein- und ausgeblendet. Perspektiven können geöffnet werden, indem Sie auf die Schaltfläche Perspektive öffnen oder auf Fenster > Perspektive öffnen klicken. Einige Perspektiven, die Sie häufig verwenden, sind Java, Debugging und DDMS.

Die Java-Perspektive

Die Java-Perspektive ist die Standardperspektive in Eclipse. Dort werden Sie wahrscheinlich die meiste Zeit verbringen.

Java Eclipse Android Development

Zu den wichtigsten Ansichten in dieser Perspektive gehört die Package Explorer-Ansicht, die standardmäßig in der linken Spalte der Workbench angezeigt wird. Diese Ansicht gibt einen Überblick über Ihr gesamtes Projekt. Es zeigt auch die Zustände einzelner Dateien in Bezug auf Kompilierprobleme, Versionskontrolle usw.

Eine weitere wichtige Ansicht in der Java-Perspektive ist die Ansicht "Probleme", die sich standardmäßig im unteren mittleren Bereich der Workbench befindet. Hier finden Sie Kompilierungswarnungen und -fehler aufgelistet. Sie können auf ein Element doppelklicken, das direkt in den Fehler in der Java- oder XML-Datei aufgenommen werden soll.

Die DDMS-Perspektive

DDMS ist die Abkürzung für Dalvik Debug Monitor Server, der mit den Low-Level-Diensten eines Geräts oder Emulators kommuniziert. Wechseln Sie jetzt zur DDMS-Perspektive, indem Sie Fenster > Perspektive öffnen > DDMS auswählen.

DDMS Eclipse Android Development

In der Ansicht "Geräte" in der linken Spalte der Workbench werden alle Android-Geräte angezeigt, die auf Ihrem Computer verfügbar sind. Dies umfasst sowohl Telefone, die an Ihren Computer angeschlossen sind, als auch Emulatoren. Unter jedem Gerät sehen Sie alle laufenden Prozesse. In der Ansicht befinden sich Symbolleistenschaltflächen zum Starten des Debuggers für einen Prozess, zum Abrufen von Informationen zu Heaps und Threads, zum Anhalten von Prozessen und zum Erstellen von Screenshots.

In der Ansicht "Emulator Control", ebenfalls in der linken Spalte, können Sie Folgendes tun:

  • Stellen Sie den Status der Sprachverbindung ein.
  • Stellen Sie den Status, die Geschwindigkeit und die Latenz der Datenverbindung ein.
  • Simulieren Sie einen eingehenden Anruf oder eine SMS von einer angegebenen Telefonnummer.
  • Stellen Sie einen simulierten Punktsatz für das GPS über einen Breiten- / Längengrad oder eine GPX / KML-Datei bereit.
  • In der Ansicht "Datei-Explorer", die als Registerkarte oben rechts in der mittleren Spalte verfügbar ist, können Sie das Dateisystem eines Geräts durchsuchen. Für einen Emulator oder ein gerootetes Telefon haben Sie Zugriff auf die privaten Verzeichnisse / data und / system. Für nicht verwurzelte Telefone haben Sie nur Zugriff auf / sdcard.

    Die Debugging-Perspektive

    Die Debugging-Perspektive bietet detaillierte Informationen zu Ihren Anwendungen. Wechseln Sie jetzt zur Debugging-Perspektive, indem Sie Fenster > Perspektive öffnen > Debuggen auswählen.

    Eclipse Debugging Android Development

    Die Debug-Ansicht zeigt Ihnen die laufenden Anwendungen, die analysiert werden, und, wenn sie an einem Haltepunkt oder einer Ausnahme angehalten werden, auch den Aufruf-Stack der Anwendung. Die Ansicht Variablen zeigt den Inhalt aller lokalen Variablen am aktuellen Haltepunkt an.

    Die LogCat-Ansicht in der unteren rechten Ecke zeigt alle Logging-Ausgaben mit der Klasse android.util.Log an. Sie können anhand von Tags oder unterschiedlichen Protokollstufen wie Debug, Informationen, Fehler usw. filtern.

    Ihre erste Bewerbung

    Um mit dem Erstellen einer Android-Anwendung zu beginnen, wechseln Sie zurück zur Java-Perspektive und wählen Sie Datei > Menü > Android-Projekt. Dadurch wird der Anwendungserstellungsassistent gestartet und Sie werden aufgefordert, Metainformationen zu Ihrem Projekt in drei Kategorien einzugeben: Inhalt, Erstellungsziel und Eigenschaften.

    Android Application Wizard

    Benennen Sie die Anwendung "DemoApp" und verlassen Sie den Abschnitt Inhalt mit allen Standardwerten.

    Der Abschnitt Build-Ziel definiert die Version des SDK, für das unsere Demo-App kompiliert wird. Wählen Sie für dieses Lernprogramm die API-Stufe 4 (Android 1.6), da es auf einer breiten Palette von Hardware ausgeführt wird und die API es uns ermöglicht, unterschiedliche Bildschirmauflösungen zu verarbeiten.

    Als nächstes folgt der Abschnitt Eigenschaften, der dem Assistenten weitere Informationen darüber bietet, welche Klassen generiert werden sollen und wie sie benannt werden sollen. Die Einstellung für den Anwendungsnamen wird unter dem Anwendungssymbol sowie beim Starten der Titelleiste der Anwendung angezeigt. Der Paketname stellt den Basis-Java-Namespace für Ihre generierten Klassen bereit. Stellen Sie zum Erstellen einer Standardaktivität sicher, dass Aktivität erstellen aktiviert ist und einen Aktivitätsnamen angibt. Die letzte Option ist die Min SDK-Version. Dieser Wert bestimmt, welche Version von Android auf einem Telefon sein muss, damit diese Anwendung installiert werden kann. Dies ist im Allgemeinen auf dieselbe API-Ebene festgelegt, die Sie unter Build-Ziel ausgewählt haben.

    Sobald Sie alle diese Informationen eingegeben und auf "Fertig stellen" geklickt haben, haben Sie eine einfache "Hello World" -Anwendung, die fast bereit ist, auf einem Telefon oder einem Emulator ausgeführt zu werden. Bevor Sie einen Emulator einrichten und die Anwendung ausführen, nehmen Sie sich einige Minuten Zeit, um den generierten Standardvorlageninhalt zu untersuchen:

    Default project content view

    Die AndroidManifest.xml-Datei

    Die Datei AndroidManifest.xml enthält Metadaten zu Ihrer Anwendung, die das Android-Betriebssystem zum ordnungsgemäßen Ausführen der App benötigt. Der Name der Anwendung, die sowohl für das App-Symbol als auch die Titelleiste der Aktivität verwendet wird, und das App-Symbol werden unter Anwendungsattribute definiert. Sie werden bemerken, dass das Feld Name nicht den Namenstext enthält, sondern stattdessen "@string/app_name". Dies ist eine String-Referenz und kann jederzeit verwendet werden, wenn eine Zeichenfolge erwartet wird. Der eigentliche String-Text wird dann in einer der XML-Dateien definiert, die sich im Ordner res / values befinden. Der App-Erstellungsassistent hat dort eine Datei namens strings.xml generiert.

    Im Abschnitt Anwendungsknoten werden alle Aktivitäten für die Anwendung definiert. Die einzelne Aktivität unserer App heißt MainActivity und ist hier aufgelistet.

    Der Ordner /res

    Im Ordner res befinden sich die meisten Anwendungsressourcen. Zu den wichtigsten Inhaltskategorien gehören Zeichen, Layouts und Werte.

    Drawables sind in der Regel Bitmaps Bilder in Form von .PNGs. Drawables können auch Neun-Patch-Bilder sein, bei denen es sich um .PNGs mit speziellen Daten im Bild handelt, die Android beim Dehnen des Bilds unterstützen. Neun-Patch-Bilder können mit den Neun-Patch-Tools im SDK oder mit einem Bilderstellungswerkzeug wie Photoshop erstellt werden.

    Layouts sind, wo Sie Ihre Bildschirme definieren. Um das XML für das Layout auf dem Bildschirm anzuzeigen, klicken Sie auf die Registerkarte main.xml.

    Mit Werten definieren Sie (in XML) Ihre global verwendeten Farben, Dimensionen, Zeichenfolgen und Stile. Mit der Datei strings.xml können Sie Werte für Ihr Projekt hinzufügen und bearbeiten.

    Der /gen-Ordner

    Hier wird Code für alle in Ihrem Ordner res definierten Ressourcen generiert. Auf diese Weise können Sie auf Layouts und Steuerelemente zugreifen, die in Ihrem Code definiert sind.

    Der Ordner /src

    Der Ordner src enthält den gesamten benutzerdefinierten Quellcode, der in Pakete gruppiert ist. Pakete dienen lediglich dazu, Ihren Quellcode in logische (und verwaltbare) Gruppen einzuordnen.

    Der Ordner /assets

    Im Ordner "Assets" können Sie verschiedene Dateien speichern, auf die Sie in Ihrem Code als Rohdaten zugreifen müssen. Alle Dateien im Ordner res verfügen über Methoden zum Laden der spezifischen Typen, während die einzige Möglichkeit zum Laden von Objekten aus Assets darin besteht, sie programmgesteuert als Datei zu öffnen.

    Erstellen eines virtuellen Android-Geräts

    Mit virtuellen Geräten können Sie Ihren Code ausführen und testen, ohne ein Android-Telefon zu besitzen. Da es mehrere verschiedene Versionen des Betriebssystems gibt, auf die Sie zielen können, müssen Sie möglicherweise mehrere Versionen von virtuellen Geräten erstellen. Im Moment erstellen wir jedoch eine Version mit API-Stufe 4 (1.6). Sie können dies über den AVD-Manager tun. Wählen Sie auf der Hauptsymbolleiste Fenster > Android SDK und AVD-Manager.

    Android Development Virtual device creation

    Sobald Sie den Manager geöffnet haben und Ihre Liste der virtuellen Geräte anzeigen, klicken Sie auf die Schaltfläche "Neu", um Ihr virtuelles Gerät zu erstellen.

    Ich nenne meine virtuellen Geräte im Allgemeinen mit der OS-Versionsnummer zusammen mit der voreingestellten Auflösung, die ich gewählt habe, also in diesem Fall 1.6-hvga. Es ist auch gut, eine SD-Karte für den Emulator zu erstellen, die ich normalerweise auf 16MB setze, es sei denn, ich weiß, dass ich mehr Speicherplatz benötige. Klicken Sie auf die Schaltfläche AVD erstellen, und Ihr Gerät wird aufgelistet.

    Android Development Configuring virtual device

    Starten Sie das virtuelle Gerät, indem Sie es auswählen und auf die Schaltfläche "Start" klicken.

    Ausführen und Debuggen Ihrer ersten App

    Eclipse bietet zusammen mit den Android Developer Tools eine großartige Umgebung für Debugging-Anwendungen. Zum Debuggen verwenden Sie sowohl die Debugging- als auch die DDMS-Perspektive. Die Debugging-Perspektive wird verwendet, um durch Code zu gehen, Werte von Variablen anzuzeigen und Haltepunkte zu setzen. Die DDMS-Perspektive wird zum Steuern des Emulators, zum Anzeigen von Threads und zum Anzeigen der Speicherzuweisung verwendet.

    Da wir die Anwendung zum ersten Mal ausführen, müssen wir eine so genannte Run-Konfiguration erstellen. Laufkonfigurationen sind die Einstellungen, die Eclipse zum Ausführen (oder Debuggen) Ihrer Anwendung verwendet. Jede Anwendung kann mehrere Konfigurationen haben. Einer davon ist möglicherweise so eingerichtet, dass er immer auf einem angeschlossenen Telefon installiert und ausgeführt wird, und ein anderer könnte so eingerichtet werden, dass er nur in einer bestimmten Emulatorinstanz ausgeführt wird. An diesem Punkt trennen Sie Ihr Telefon, wenn Sie es an Ihrem Computer angeschlossen haben, damit Sie sehen können, dass die App zuerst auf dem Emulator ausgeführt wird.

    Um die Laufkonfiguration zu erstellen, wählen Sie DemoApp im Paket-Explorer und wählen Sie dann im Hauptmenü den Befehl Ausführen > Ausführen. Wählen Sie im nächsten Dialogfeld Android-Anwendung und klicken Sie auf OK. Der Emulator, den wir zuvor erstellt haben, sollte gestartet werden. Wenn der Emulator zum ersten Mal gestartet wird, wird er möglicherweise mit dem Sperrbildschirm angezeigt. Klicken Sie einfach auf das Menü, um zu Ihrer neuen App zu gelangen. Sie sollten jetzt den Text "Hallo Welt" auf dem Bildschirm sehen!

    Android Hello World Screen

    Unser nächster Schritt wird sein, einen Haltepunkt zu setzen. Öffnen Sie die MainActivity.java-Datei, indem Sie im Paket-Explorer darauf doppelklicken. Es befindet sich unter /src > com.demo.demoapp. Als nächstes in der Zeile, die enthält:

Doppelklicken Sie in die graue Spalte links neben der Linie (in der Abbildung sehen Sie den blauen Kreis). Wenn Sie erfolgreich waren, sollte jetzt ein blauer Kreis den Haltepunkt anzeigen.

Setting a breakpoint in Eclipse for Android

Wechseln Sie nun zur Debugging-Perspektive, indem Sie Fenster > Perspektive öffnen > Debuggen auswählen. Um die Anwendung zu debuggen, wählen Sie Ausführen > Debuggen.

In der Debug-Ansicht sollten Sie eine Liste der Elemente unter DalvikVM / Thread sehen. Dies ist der Aufruf-Stack, da wir jetzt an dem zuvor gesetzten Breakpoint stehen. In der Variablenansicht werden alle lokalen Variablen am aktuellen Haltepunkt angezeigt. Sie können den Eintrag "this" erweitern, um alle Werte unserer MainActivity-Instanz anzuzeigen.

Debugging information

Schließlich zeigt LogCat alle Logging-Informationen an, die vom Emulator kommen.

Um die App weiter auszuführen, können Sie die Symbolleiste in der Debug-Ansicht verwenden (wie im obigen Screenshot zu sehen) oder die gleichen Aktionen aus dem Laufmenü auswählen. Wählen Sie Ausführen > Fortsetzen, damit die App weiterhin ausgeführt werden kann.

Fazit

Dieses Tutorial führte Sie durch die verschiedenen Teile von Eclipse und ADT, mit denen Sie vertraut sein müssen, um mit der Android-Entwicklung zu beginnen. Obwohl wir die Details des Anwendungsquellcodes nicht behandelt haben, ist es wichtig, mit einem starken Verständnis der Werkzeuge zu beginnen, die Sie jeden Tag während der Entwicklung verwenden werden. In den kommenden Artikeln werden wir uns weiter damit beschäftigen, immer komplexere Anwendungen zu schreiben und eine überzeugende Benutzeroberfläche zu erstellen.

Zugehörige Lernprogramme:

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