Android DER SCHNELLE UND EINFACHE EINSTIEG IN DIE PROGRAMMIERUNG UND ENTWICKLUNGSUMGEBUNG. Dirk Louis»Android«Jetzt bei. EXTRA: Mit kostenlosem E-Book

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1 dirk LOUIS peter MÜLLER Dirk Louis»Android«Jetzt bei Android DER SCHNELLE UND EINFACHE EINSTIEG IN DIE PROGRAMMIERUNG UND ENTWICKLUNGSUMGEBUNG EXTRA: Mit kostenlosem E-Book Auf DVD: Beispiele, Tutorials, JRE und Android-Bundle Inklusive: Java-Tutorium für Ein- und Umsteiger

2 Inhalt Vorwort XV Teil I: Einführung Der Rechner wird vorbereitet Die nötigen Hilfsmittel Installation des Android-ADT-Bundle Eclipse Erster Start Desktop-Verknüpfung anlegen Die JRE für Java Der Android-SDK-Manager Die Android-Versionen APIs und SDKs nachinstallieren Dokumentation und API-Referenz Wo Sie weitere Hilfe finden Nächste Schritte Fragen und Antworten Übungen Auf die Plätze, fertig... App! Die Ruhe vor dem Sturm Das Projekt Das vorgegebene Codegerüst Die package-anweisung Die import-anweisungen Die Klassendefinition Layout und Ressourcen XML-Layouts Ressourcen

3 VI Inhalt 2.5 Die App erstellen (Build) Die App im Emulator testen AVD für Emulator anlegen App testen Die App auf dem Smartphone oder Tablet-PC testen Nächste Schritte Fragen und Antworten Übungen Was wann wofür Was ist zu tun? Die drei Pfeiler der App-Erstellung Wer hilft uns? Bausteine und Klassen Bausteine für den App-Aufbau Klassen zur Adressierung spezieller Aufgaben Wo wird was gespeichert? Dateitypen, die Sie kennen sollten Quelldateien Automatisch generierte Dateien Die Android-Bibliothek assets Die Ressourcendateien Die Manifestdatei Die Properties-Datei Die APK-Datei Fragen und Antworten Übung Teil II: Grundlagen Code Unterstützung durch den Eclipse-Editor Syntaxhervorhebung Gliederung (Folding) QuickFix QuickInfo statt API-Dokumentation Klammerpaare identifizieren Zeilennummern einblenden Alle Vorkommen markieren Definitionen finden Code erweitern Refactoring (Code umstrukturieren) Klassen in eigene Quelldateien auslagern Die Tuschstaffel-App Quelldateien hinzufügen

4 Inhalt VII 4.3 Fragen und Antworten Übung Die Benutzeroberfläche (Layout) Ein paar einführende Gedanken zum Design von Benutzeroberflächen Die zwei Gesichter der Layoutdateien: XML kontra Designer Der XML-Code Der Designer Layout-Views Die allgemeinen Layoutparameter Die Layout-Views Hintergrundfarbe (oder -bild) Hierarchy Viewer Widgets Praxisbeispiel: eine Quiz-Oberfläche Hoch- und Querformat App-Symbol Views im Code verwenden Layouts laden Zugriff auf UI-Elemente Fragen und Antworten Übung Ressourcen Der grundlegende Umgang Ressourcen anlegen Ressourcen verwenden Ressourcen aus dem Projekt entfernen Welche Arten von Ressourcen gibt es? Größenangaben Farben Strings String-Arrays (Texte) Bilder Layouts Menüs Roh- und Multimediadaten Stile Alternative Ressourcen vorsehen Das Grundprinzip Wie stellt man konfigurationsspezifische Ressourcen bereit? Fragen und Antworten Übungen

5 VIII Inhalt 7 Mit dem Anwender interagieren Das Grundprinzip Auf ein Ereignis reagieren Welche Ereignisse gibt es? Hintergrund der Ereignisverarbeitung Vereinfachte Ereignisbehandlung Ereignisbehandlung mit anonymen Listener-Klassen Ereignisbehandlung mit anonymen Listener-Objekten Ereignisbehandlung mithilfe der Activity-Klasse Eine Behandlungsmethode für mehrere Views Auf Tipp- und Wischereignisse reagieren Tippereignisse Wischereignisse Auf Tastendrücke reagieren Ereignisverarbeitung in selbst geschriebenen View-Klassen Fragen und Antworten Übungen App-Grundlagen und Lebenszyklus Die Android-Architektur Der App-Lebenszyklus Der Activity-Lebenszyklus Lebenszyklusdemo Fragen und Antworten Übung Teil III: Weiterführende Themen In Views zeichnen Das Grundprinzip Die Leinwand Das Atelier Die Zeichenmethoden und -werkzeuge Wie alles zusammenwirkt Grafikprimitive zeichnen Bilder bewegen Verbesserungen Fragen und Antworten Übung Menüs und Dialoge Menüs

6 Inhalt IX Menüverwirrungen Menüressourcen Menüeinträge in der ActionBar Das Optionen-Menü Das Kontextmenü Popup-Menü Untermenüs Auf die Auswahl eines Menüeintrags reagieren Dialoge Dialoge erzeugen Dialoge anzeigen Standarddialoge mit AlertDialog Dialoge für Datum- und Zeitauswahl Der Fortschrittsdialog Eigene Dialoge definieren Benachrichtigungen mit Toasts Toasts im Hintergrund-Thread Fragen und Antworten Übungen Mehrseitige Apps Intents Was sind Intents? Explizite und implizite Intents Intent-Filter Activities starten mit Intents Intent-Objekte erzeugen Intents empfangen Ein Demo-Beispiel Ergebnisse zurücksenden Fragen und Antworten Übung Daten speichern Preferences Dateizugriffe In Dateien schreiben Aus Dateien lesen Textdateien Welche Dateien sind vorhanden? Dateien als Ressourcen verwalten Zugriff auf die SD-Karte Die Reaktions-App

7 X Inhalt 12.5 Fragen und Antworten Übungen Quiz-Apps Aufbau und Benutzeroberfläche Die Activity (QuizActivity.java) Die Fragen (Frage.java) Die Spielsteuerung (Spiellogik.java) Verbesserungen Fragen und Antworten Übung Multimedia Audioressourcen Soundeffekte mit SoundPool Das Universalgenie: MediaPlayer Audioressourcen abspielen Audiodateien vom Dateisystem abspielen Audiodateien aus dem Internet abspielen Auf das Abspielende reagieren MediaPlayer-Objekte wiederverwenden Ressourcen freigeben Audiodateien wiederholt abspielen Piepen und andere Töne Bilddateien anzeigen Videos abspielen Videos aufnehmen Fotos aufnehmen und speichern Fragen und Antworten Übungen Sensoren Zugriff Was Sie benötigen Welche Sensoren sind verfügbar? Anmeldung beim Sensor Sensordaten auslesen Beschleunigungswerte ermitteln Lagedaten ermitteln Fragen und Antworten Übung

8 Inhalt XI 16 Einsatz der Datenbank SQLite Was ist eine relationale Datenbank? Datenbank anlegen/öffnen oncreate() onupgrade() close() Datenbanken als Ressourcen mitgeben Datenzugriffe Datenbankinhalte mit ListView anzeigen Fragen und Antworten Übung Geolokation Zugriff Verfügbarkeit feststellen Daten empfangen Empfänger abmelden Geokoordinaten Sexagesimale und dezimale Darstellung Das Location-Objekt Die Demo-App Fragen und Antworten Übung Brettspiel-Apps (TicTacToe) Aufbau und Benutzeroberfläche Die Start-Activity (TicTacToeActivity) Spielfeld und Logik (TicTacToeView) Vorbereitungen Spielfeld zeichnen Spielerzug durchführen Computerzug mit AsyncTask durchführen Verbesserungen Fragen und Antworten Übung Tablet-Unterstützung mit Fragmenten Was ist ein Fragment? Ein Fragment erzeugen Fragment zur Activity hinzufügen Ein Fragmentbeispiel Das Layout der Activity

9 XII Inhalt Definition der Fragment-Klassen Die Activity Fragmente für Dialoge Fragen und Antworten Übung Tipps und Tricks Mehrere AVDs und Emulator- Konfigurationen einrichten Das Smartphone vibrieren lassen UI-Code periodisch ausführen lassen Bildergalerien mit GridView und BaseAdapter Die Bildressourcen Die Adapter-Klasse Die GridView Angeklickte Bilder als Vollbild anzeigen Spinner verwenden (Listenfelder) Den Spinner mit Daten füllen Ereignisbehandlung Mehrsprachige Apps Fragen und Antworten Übung Anhang A: Apps veröffentlichen oder weitergeben A.1 A.2 A.3 A.4 A.5 A.6 Die App vorbereiten Digitales Signieren Die App exportieren und signieren Bei Google Play registrieren A.4.1 Steuerliche Aspekte bei App-Verkauf App hochladen Weitergabe an Bekannte Anhang B: Eclipse B.1 Android-Projekt anlegen B.2 Projekte erstellen B.3 Projekte deaktivieren B.4 Projekte löschen B.5 Neuen Workspace einrichten B.6 Bestehendes Projekt in Workspace a ufnehmen (Import) B.7 Launch-Konfigurationen anpassen oder einrichten B.8 Properties-Fenster anzeigen B.9 Formatierung von XML-Layoutdateien

10 Inhalt XIII B.10 Apps exportieren B.11 Kleines Eclipse-Wörterbuch Anhang C: Emulator, DDMS & Debugger C.1 Der Emulator C.1.1 AVD-Dateien C.1.2 Emulator starten C.1.3 Die Emulator-Bedienung C.1.4 Apps installieren und deinstallieren C.2 Das DDMS C.3 Der Debugger C.3.1 Debug-Lauf starten C.3.2 Debug-Möglichkeiten C.4 Debugging-Beispiel Anhang D: Die DVD zum Buch Anhang E: Lösungen Anhang F: Glossar Index

11 1 Der Rechner wird vorbereitet Bevor Sie mit der App-Programmierung beginnen können, müssen Sie sicherstellen, dass Sie das nötige Arbeitsgerät zur Verfügung haben. Die gute Nachricht ist: Alles, was Sie zum Schreiben eigener Apps benötigen, gibt es kostenlos auf der Buch-DVD (oder alternativ im Internet). Die weniger gute Nachricht ist: Sie müssen die nötigen Entwicklungswerkzeuge erst einmal installieren, konfigurieren und siehe nächstes Kapitel testen. Aber wie sagt schon ein auf Seneca zurückgehendes Sprichwort: per aspera ad astra ( Durch Mühsal zu den Sternen oder wie es in Anlehnung an Hesiod heißt: Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gestellt. ) 1.1 Die nötigen Hilfsmittel Um Apps schreiben zu können, benötigen Sie: das Android-SDK Das Android-SDK1 enthält alle wichtigen Tools, Bibliotheken und Dokumentationen, die für die Erstellung von Android-Apps benötigt werden. Das Android-SDK wird zusammen mit dem Android-Bundle installiert. Wir werden es allerdings im Nachhinein noch etwas anpassen. Eclipse mit dem Android-Plug-in (optional, aber empfehlenswert) Für die Programmierung werden in der Regel viele spezialisierte Hilfsprogramme benötigt, beispielsweise ein Editor zum Aufsetzen der Programmquelltexte, ein Compiler zum Übersetzen der Quelltexte in Programmcode, ein Debugger zur schrittweisen Ausführung von Programmen zwecks Fehleranalyse, um nur die wichtigsten Helfer zu nennen. In integrierten Entwicklungsumgebungen (kurz IDEs) werden diese Hilfsprogramme in einem übergeordneten Programm zusammengefasst. Dies erleichtert die Arbeit, erspart dem Programmierer ständige Wechsel zwischen den Anwendungen und erlaubt zudem 1 SDK steht für Software Development Kit, grob übersetzt also ein Bausatz zur Entwicklung von Software.

12 4 1 Der Rechner wird vorbereitet eine intensivere Zusammenarbeit der eingesetzten Hilfsprogramme (wie z. B. die Zuordnung von Compiler-Fehlermeldungen zu Quelltextzeilen oder die Anzeige der aktuellen Ausführungsposition beim Debuggen im Editor). Eclipse ist eine solche integrierte Entwicklungsumgebung und kann durch Installation des Android-Plug-ins für die Erstellung von Android-Apps eingerichtet werden. Eclipse und das Android-Plug-in werden ebenfalls zusammen mit dem Android-Bundle installiert (wobei es kein Problem ist, die Eclipse-Installation für Android parallel zu einer bereits vorhandenen Eclipse-Installation zu betreiben). Beim ersten Start von Eclipse wird das Programm noch ein wenig angepasst. die JRE für Java Zum Ausführen von Eclipse wird die Java-Laufzeitumgebung, die sogenannte JRE (Java Runtime Environment), benötigt. Die JRE wird nicht zusammen mit dem Android-ADT-Bundle installiert, da sie auf vielen Rechnern bereits vorhanden ist. Sollte auf Ihrem Rechner noch keine JRE-Version installiert sein, müssen Sie dies nachholen. ein Android-Smartphone (optional) und natürlich einen nicht zu alten Rechner mit mindestens 700 Mbyte freiem Festplattenspeicher (optimal wären 2 bis 3 Gbyte) und einem geeigneten Betriebssystem (unseres Wissens nach eignet sich jedes nicht zu alte Windows-, MacOS- oder Linux-System) Spaß am Programmieren, Ausdauer und auch ein bisschen Mut DVD ZUM BUCH Auf der Buch-DVD finden Sie das Android-ADT-Bundle und falls benötigt auch die Java-JRE. Wir hätten gerne noch ein kostenloses Android-Smartphone hinzugepackt, aber es ließ sich leider kein Sponsor finden. 1.2 Installation des Android-ADT-Bundle Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Android-Entwicklungsumgebung einzurichten: Sie können das Android-ADT-Bundle installieren, welches eine komplette Android-Entwicklungsumgebung inklusive passender Eclipse-IDE einrichtet. Sie können mithilfe der SDK-Tools eine bereits installierte Entwicklungsumgebung (z. B. Eclipse) für die Android-Programmierung nutzbar machen. Demnächst wird es auch eine eigens von Google für die Android-Programmierung entwickelte Android-IDE geben. Bis diese in einer stabilen und verlässlichen Version vorliegt, dürfte allerdings noch etwas Zeit vergehen.

13 1.2 Installation des Android-ADT-Bundle 5 Wir empfehlen, das Android-ADT-Bundle zu installieren. Auf diese Weise gibt es am wenigsten Schwierigkeiten bei der Installation. Und keine Angst, falls Sie bereits mit Eclipse arbeiten: Sie können problemlos mehrere Eclipse-Installationen parallel betreiben. Sie sollten nur vielleicht darauf achten, für jede Installation einen eigenen Workspace zu betreiben (siehe Abschnitt 1.3.1). Außerdem empfehlen wir Ihnen, das Android-ADT-Bundle zu installieren, welches wir Ihnen auf die Buch-DVD gepackt haben. Sie arbeiten dann vielleicht nicht unbedingt mit der allerneuesten Android-Version, aber dafür stimmt die Umgebung auf Ihrem Rechner weitest möglich mit der Beschreibung im Buch zusammen. 1. Suchen Sie auf der Buch-DVD nach der zu Ihrem System passenden ADT-Bundle-Datei. Im Unterverzeichnis Android_Bundle finden Sie drei Unterverzeichnisse für die verschiedenen Betriebssysteme Windows, Linux und Mac OS. Windows- und Linux-Anwender müssen zudem die zu ihrem System passende ZIP-Datei wählen. Für 32-Bit-Systeme wäre dies die ZIP-Datei mit der Angabe x86 im Namen, während Sie für 64-Bit-Systeme die ZIP-Datei mit der Angabe x86_64 verwenden. 32- ODER 64-BIT Sie sind unsicher, ob Sie über einen 32-Bit- oder 64-Bit-Rechner verfügen? Wenn es sich um einen Windows-Rechner handelt, rufen Sie die Systemsteuerung auf, schalten Sie die Anzeige ggf. auf Kleine Symbole und klicken Sie auf System. Auf der erscheinenden Seite werden Ihnen Betriebssystem- und Prozessortyp angezeigt. 2. Extrahieren Sie die ADT-Bundle-Datei in ein Verzeichnis Ihrer Wahl, wie z. B. C:\ oder C:\ Android. Die extrahierten Dateien stehen dann automatisch in einem Unterverzeichnis C:\<name_der_bundle_datei> bzw. C:\ Android\<name_der_bundle_datei>. Sie können zum Extrahieren jedes geeignete ZIP-Programm verwenden (einschließlich des Windows Explorers von Windows, ab Version 7). Achten Sie aber darauf, dass die in der ZIP-Datei enthaltenen Dateien unter Berücksichtigung der Pfadangaben extrahiert werden. TIPP: Wenn Sie möchten, können Sie den Verzeichnisnamen <name_der_bundle_datei> nachträglich ändern. Das war s. Na ja, fast. Sie haben Ihre Buch-DVD verloren oder möchten doch lieber die Installation mit den SDK-Tools versuchen? Auf der Android-Website sdk/index.html finden Sie alle benötigten Installationsdateien und Anleitungen.

14 6 1 Der Rechner wird vorbereitet 1.3 Eclipse Nachdem Sie das Android-ADT-Bundle extrahiert haben, sollten Sie Eclipse einmal probeweise starten zum einen, um zu testen, ob alles korrekt installiert wurde, zum andern, um Eclipse weiter zu konfigurieren. Eclipse ist unter professionellen Programmierern recht beliebt, denn Eclipse ist kostenfrei (für viele Unternehmen und Programmierer das wichtigste Argument überhaupt), recht leistungsstark und vor allem sehr flexibel. Die Arbeit mit Eclipse und dem Android-Plug-in ist allerdings nicht immer so intuitiv und einfach, wie man sich dies, vor allem als Programmierneuling oder Umsteiger von anderen Entwicklungsumgebungen, wünschen würde. Wir werden daher gerade in den ersten Kapiteln nebenbei auch des Öfteren auf die Arbeit mit Eclipse eingehen. Der Aufwand lohnt sich allemal, denn die Alternative Android-Programmierung mit dem reinen Android-SDK birgt noch weitaus mehr Tücken. Die wichtigsten Arbeitsschritte mit Eclipse haben wir überdies für Sie noch einmal im Anhang zusammengefasst! Erster Start 1. Wechseln Sie im Windows Explorer ((WinBef)+(E)) in das Verzeichnis Ihrer AndroidInstallation (siehe Schritt 2 im Abschnitt 1.2) und dann in das Unterverzeichnis eclipse. 2. Doppelklicken Sie auf die Datei eclipse.exe (bzw. eclipse, falls der Windows Explorer so konfiguriert ist, dass er keine Dateierweiterungen anzeigt), um Eclipse zu starten. ACHTUNG Falls eine Fehlermeldung erscheint, dass keine JRE- oder JDK-Installation gefunden werden konnte, brechen Sie an dieser Stelle ab, installieren Sie die JRE wie in Abschnitt 1.4 beschrieben und kehren Sie dann wieder hierher zurück. Wenn Sie Eclipse das erste Mal starten, erscheint ein Dialogfeld, welches Sie nach dem zu verwendenden Workspace-Verzeichnis fragt. Die Vorgabe ist üblicherweise ein Verzeichnis namens workspace, das unter Ihrem Benutzerverzeichnis (unter Windows 8: C:\ Users\<Benutzername>) angelegt wird. 3. Ersetzen Sie den vorgegebenen Pfad durch C:\MeineApps und aktivieren Sie die Option Use this as the default..., um nicht bei jedem Start von Eclipse nach dem WorkspaceVerzeichnis gefragt zu werden. 4. Klicken Sie auf OK.

15 1.3 Eclipse 7 Bild 1.1 Das Arbeitsverzeichnis wird festgelegt. WORKSPACE (ARBEITSVERZEICHNIS) In Eclipse werden Programme (inklusive Apps), an denen Sie arbeiten, in Form von Projekten verwaltet. Dabei werden alle Dateien, die zu einem Projekt gehören (wie Quelltextdateien, Bilddateien etc.), in einem eigenen Verzeichnis abgelegt, dem sogenannten Projektverzeichnis, welches Sie angeben, wenn Sie ein neues Projekt anlegen. Die Projekte, die Sie anlegen, werden selbst wieder in übergeordneten Arbeitsverzeichnissen, den sogenannten workspaces, abgelegt. Wenn Sie den Workspace wie oben beschrieben beim ersten Start von Eclipse festlegen, werden alle Projekte, die Sie später anlegen, unter diesem Workspace abgelegt. Wenn Sie wieder beim Start von Eclipse nach dem zu verwendenden Workspace gefragt werden möchten, rufen Sie in Eclipse den Befehl Window/Preferences auf, wechseln Sie zur Seite General, Startup and Shutdown/Workspaces und aktivieren Sie die Option Refresh workspace on startup. 5. Schließen Sie die Begrüßungsseite Android IDE. 6. Werfen Sie einen ersten Blick auf die Eclipse-IDE und schließen Sie danach das Programm. Englischkenntnisse sind für die Arbeit mit der englischsprachigen Eclipse-IDE hilfreich. Eine Umstellung der IDE auf Deutsch ist unseres Wissens derzeit nicht möglich. (Vielleicht möchten Sie ja ein entsprechendes Plug-in schreiben?) Für Leser, die mit der englischen Fachterminologie noch nicht so vertraut sind, haben wir daher im Anhang ein kleines Wörterbuch zusammengestellt.