App-Entwicklung mit Android - Teil 2

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1 Entwicklungsumgebung Android Studio App-Entwicklung mit Android - Teil 2 Aktuell ist Android Studio die offizielle Entwicklungsumgebung für Android Apps und löst die bisher verwendete Lösung von Eclipse mit dem adt-plugin ab. Sie steht unter developer.android.com/sdk/index.html zum Download bereit. Ein installiertes JDK (Java Development Kit), mindestens in Version 6, wird voraus gesetzt. Trotzdem kann es nach der Installation von Android Studio erforderlich sein, die Pfadvariable JAVA_HOME manuell setzen zu müssen (Start Computer Eigenschaften Erweiterte Systemeinstellungen Umgebungsvariablen Systemvariablen). In Android Studio ist über Tools Android SDK Manager zu prüfen, ob Android SDK (Software Development Kit) vollständig und aktuell ist. Gegebenenfalls sind Nachinstallationen bzw. Updates erforderlich, was einen mehr oder weniger langen Zeitraum in Anspruch nehmen kann. Für den Einsatz des Emulators ist darauf zu achten, dass die Intel x86 System Images installiert sind und der Speicherbereich nicht zu groß dimensioniert ist. Entwicklung einer Android-App in Android Studio Die Entwicklung in Android Studio ist teilweise identisch mit der in Eclipse, teilweise gibt es aber auch Unterschiede. Mit Hilfe von File New Project legt man ein neues Android Projekt an. Die Namen der zugehörigen Java-Packages werden wie in Eclipse über die Domain benannt, wobei diese wie gewohnt mit TLD (Top-Level-Domain) am Schluss anzugeben ist und Android Studio automatisch dafür sorgt, dass sie zu Beginn angeordnet wird. Dafür ist der Komfort der automatischen Skalierung des Launcher-Icons in Android Studio nicht verfügbar. Im zweiten der beiden automatisch angelegten Java-Packages befindet sich die Datei ApplicationTest.java, im ersten mindestens die eigene MainActivity.java. In Abhängigkeit von der aktuellen Anwendung sind beliebig viele weitere Activity-Dateien möglich. Für Hilfsklassen können eigene Packages unterhalb angelegt werden. Anstatt alle Projekte anzuzeigen, verfügt jedes Projekt über eine eigene, von den anderen getrennte Anzeige, wie dies auch z. B. bei Dokumenten in Microsoft Word oder bei Projekten in Visual Studio üblich ist. Die automatisch generierte Datei R.java, die alle Konstanten zu Ids, Strings usw. enthält, taucht im Verzeichnisbaum nicht auf, vermutlich aus Sicherheitsgründen, da sie nicht verändert werden darf. Anstelle von den in Eclipse verwendeten Werkzeugen Ant und Maven dient das System Gradle dem Kompilieren und Erstellen von Apps. Beteiligt sind dabei spezielle Konfigurationsdateien (Gradle Scripts) für jedes Modul und das gesamte Projekt, die die Angaben minsdkversion, compilesdkversion, targetsdkversion, buildtoolsversion und applicationid enthalten, die bei Eclipse der manifests.xml zugeordnet sind. Identisch zu Eclipse ist das Verzeichnis res mit den Unterverzeichnissen drawable für Bilder, layout mit den Gestaltungsdateien xxx.xml für die einzelnen Activities, menu für die verwendeten Menüs und values für Maße und Abstände, Strings und den Style. Während bei den Layout-Dateien zwischen der komfortablen Benutzungsoberfläche Design und Text gewechselt werden kann, steht für die anderen xml-dateien nur die reine Textbearbeitung zur Verfügung. Wie in Eclipse lässt sich die Autovervollständigung über Strg Leertaste verwenden. Zum Importieren, Implementieren von abstrakten Methoden sowie dem allgemeinen Annehmen von Korrekturvorschlägen ist Alt Eingabe einzusetzen. volkshochschule stuttgart 1

2 Reaktion auf Klick-Ereignisse Für Benutzerinteraktionen kann für einfache Fälle z. B. bei Buttons in den Eigenschaften die onclick-methode benannt werden, die dann in der zugehörigen Activity zu implementieren ist. Alternativ besteht die Möglichkeit das Interface View.OnClickListener zu verwenden. Dazu ist dieses mit der Methode public void onclick(view v) in der Activity zu implementieren. Zu beachten ist dabei, dass für alle Interaktionselemente, deren Klick- Ereignisse darüber behandelt werden sollen, in der Methode oncreate der Activity eine Registrierung beim Listener erfolgen muss. In der MainActivity ist dies über den Aufruf der Methode setonclicklistener(this) möglich. In untergeordneten Activities steht alternativ das folgende Verfahren zur Verfügung: btnxxx.setonclicklistener(new View.OnClickListener() public void onclick(view v) { clickhandling(v); ); In der zu erstellenden Methode clickhandling(view v) lassen sich dann die Klick-Ereignisse aller Interaktionselemente behandeln, für die die Registrierung in der oben gezeigten Form erfolgte. Starten anderer Activities mit Datenübergabe Um beispielsweise aus der MainActivity heraus eine andere Activity zu starten, ist die Klasse Intent zu verwenden. Die Basis dafür bilden die folgenden beiden Befehle: Intent intent = new Intent(this, NameAufgerufeneActivity.class); startactivity(intent); Sollen dabei Daten übergeben werden, ist dies über den Einsatz der Methode putextra möglich. Dafür ist zunächst in der aufrufenden Activity für jedes zu übertragende Datum eine statische Konstante zu definieren, z. B.: public final static String ABFRAGEINFO = "de.vhs_stuttgart.projektname.message"; public final static String ANZAHL = "de.vhs_stuttgart. projektname.counter"; public final static String ABFRAGELISTE = "de.vhs_stuttgart.projektname.list"; Die Datenübergabe selbst verwendet das Prinzip von Schlüssel-Wert-Paaren. In der aufrufenden Activity sind demzufolge vor dem Befehl startactivity die folgenden Befehle einzugeben: intent.putextra(abfrageinfo, txtabfrageinfo); intent.putextra(anzahl, liste.size()); intent.putparcelablearraylistextra(abfrageliste, (ArrayList<? extends Parcelable>)vliste); Empfangen werden die Daten in der aufgerufenen Activity beispielsweise mit Hilfe von Intent intent = getintent(); String message = intent.getstringextra(nameaufrufendeactivity.abfrageinfo); int zaehler = intent.getintextra(nameaufrufendeactivity.anzahl, 0); volkshochschule stuttgart 2

3 ArrayList vliste = intent.getparcelablearraylistextra( NameAufrufendeActivity.ABFRAGELISTE); Wie dieses Beispiel zeigt, lassen sich Daten verschiedener Typen wie String, int oder sogar komplexe Typen wie eine ArrayList übergeben. Bei komplexen Datentypen ist dazu das Interface Parcelable zu implementieren. Im Fall eigener Klassen sind dabei die folgenden Vorkehrungen erforderlich wie auszugsweise am Beispiel einer Klasse Vokabel mit drei Instanzenvariablen deutsch, englisch und franz vom Typ String gezeigt: public int describecontents() { return 0; public void writetoparcel(parcel out, int flags) { out.writestring(deutsch+";"+englisch+";"+franz); public static final Parcelable.Creator<Vokabel> CREATOR = new Parcelable.Creator<Vokabel>() { public Vokabel createfromparcel(parcel in) { return new Vokabel(in); ; public Vokabel[] newarray(int size) { return new Vokabel[size]; private Vokabel(Parcel in) { String [] mdata = {"", "", ""; mdata = in.readstring().split(";"); deutsch = mdata[0]; englisch = mdata[1]; franz = mdata[2]; Wie dieses Beispiel zeigt, dient die Klasse Parcel dazu die Daten aus den Instanzenvariablen einer Klasse sowohl mit out.write in serieller Form kompakt in einem String aufzunehmen als auch die einzelnen Werte über einen speziellen Konstruktor Vokabel(in) wieder herzustellen. Schreiben und Lesen mit internen Dateien Das Schreiben und Lesen bei internen Dateien erfolgt byteweise. Dazu sind alle Datentypen in das Byte-Format umzuwandeln bzw. daraus zu konvertieren. Aus Gründen der Übersichtlichkeit entfällt in den folgenden Beispielen die Kapselung mit try catch. Zum Schreiben dient die Klasse FileOutputStream, wobei wie folgt vorzugehen ist: String element = "xyz"; FileOutputStream outputstream = openfileoutput(filename, this.mode_private); outputstream.write(element.getbytes()); outputstream.close(); volkshochschule stuttgart 3

4 Zum Lesen aus einer Datei wird die Klasse FileInputStream folgendermaßen eingesetzt: buffer [] = new buffer[512]; int i = 0; FileInputStream input = openfileinput(filename); while((i < buffer.length) (buffer[i] = (byte) input.read())!=-1) { i++; String txt = new String(buffer); Falls größere Datenmengen als 512 Byte in der Datei enthalten sind, sind entsprechende Vorkehrungen zu treffen, auf die an dieser Stelle nicht eingegangen wird. Interne Datenbank SQLite Im Android-Betriebssystem ist mit SQLite eine schlankere Version von SQL-Datenbanken verfügbar. Mit Hilfe der Klasse SQLiteOpenHelper ist der Zugang dazu einfach zu bewerkstelligen, indem sich der Programmieraufwand im Wesentlichen reduziert auf die Angabe der Namen der Datenbank, der Tabelle und Spaltennamen mit ihren Datentypen sowie auf die Umsetzung der jeweils benötigten SQL-Befehle wie z. B. INSERT und SELECT. Im Folgenden ist zunächst der einleitende Teil zur Definition von Datenbank und Tabelle am Beispiel der Vokabel-Datenbank in einer eigenen Klasse DBHandler dargestellt: public class DBHandler extends SQLiteOpenHelper { private static final String TAG = DBHandler.class.getSimpleName(); // Name und Version der Datenbank private static final String DATABASE_NAME = "vokabeltrainer.db"; private static final int DATABASE_VERSION = 1; // Name und Attribute der Tabelle "vok" public static final String _ID = "_id"; public static final String TABLE_NAME_VOK = "vok"; public static final String VOK_DEUTSCH = "deutsch"; public static final String VOK_ENGLISH = "englisch"; public static final String VOK_FRANZ = "franz"; // Tabelle vok anlegen private static final String TABLE_VOK_CREATE = "CREATE TABLE " + TABLE_NAME_VOK + " (" + _ID + " INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, " + VOK_DEUTSCH + " STRING, " + VOK_ENGLISH + " STRING, " + VOK_FRANZ + " STRING);"; // Tabelle vok loeschen private static final String TABLE_VOK_DROP = "DROP TABLE IF EXISTS " + TABLE_NAME_VOK; DBHandler(Context context) { super(context, DATABASE_NAME, null, public void oncreate(sqlitedatabase db) { volkshochschule stuttgart 4

5 public void onupgrade(sqlitedatabase db, int oldversion, int newversion) { Log.w(TAG, "Upgrade der Datenbank von Version " + oldversion + " zu " + newversion + "; alle Daten werden geloescht"); db.execsql(table_vok_drop); oncreate(db); Um Daten in die Datenbank einzufügen, ist die Klasse DBHandler um eine Methode insert zu erweitern, die sich unter Verwendung der Klasse getwritabledatabase am Beispiel des Vokabeltrainers wie folgt gestaltet: public void insert(string deutsch, String englisch, String franz) { long rowid = -1; try { // Datenbank oeffnen SQLiteDatabase db = getwritabledatabase(); // die zu speichernden Werte ContentValues values = new ContentValues(); values.put(vok_deutsch, deutsch); values.put(vok_english, englisch); values.put(vok_franz, franz); // in die Tabelle vok einfuegen rowid = db.insert(table_name_vok, null, values); catch (SQLiteException e) { Log.e(TAG, "insert()", e); finally { Log.d(TAG, "insert(): rowid=" + rowid); Die Abfrage erfolgt mit Hilfe einer Methode query, die unter Verwendung der Klassen getreadabledatabase und Cursor zum sukzessiven Durchgehen durch die Ergebnismenge am Beispiel des Vokabeltrainers eine ArrayList zurück gibt: public ArrayList<Vokabel> query() { // ggf. Datenbank oeffnen SQLiteDatabase db = getreadabledatabase(); Cursor c = db.query(table_name_vok, null, null, null, null, null, null); ArrayList<Vokabel> vliste = new ArrayList<Vokabel>(); int dindex = c.getcolumnindex(dbhandler.vok_deutsch); int eindex = c.getcolumnindex(dbhandler.vok_english); int findex = c.getcolumnindex(dbhandler.vok_franz); String deutsch; String englisch; String franz; c.movetofirst(); for (int i = 0; i < c.getcount(); i++) { deutsch = c.getstring(dindex); englisch = c.getstring(eindex); franz = c.getstring(findex); volkshochschule stuttgart 5

6 vliste.add(new Vokabel(deutsch, englisch, franz)); c.movetonext(); return vliste; Weitere Methoden zum Ändern und Löschen von Datensätzen in der Datenbank sind nach dem gleichen Schema zu erstellen. Fragmente Die so genannten Fragmente sind vergleichbar mit Activities. Sie unterliegen einem eigenen Lebenszyklus und dienen dazu die unterschiedlichen Bildschirmgrößen und insbesondere Breiten auszunutzen (vgl. Um Fragmente auch bei älteren Versionen von Android einsetzen zu können, muss die Android Support Library installiert sein (zu überprüfen unter SDK-Manager Extras). Fragmente lassen sich entweder statisch in der xml-datei für das Layout definieren und dynamisch anbinden. Als Beispiel für die statische Variante ist das Beispiel von gut geeignet. Als Funktionalität bietet es die Anzeige einer Liste von Nachrichtenüberschriften, zu denen beim Anklicken die Details angezeigt werden, entweder auf einer separaten Seite oder bei entsprechend breitem Bildschirm rechts neben der Liste. Wesentliche Punkte bei der Realisierung sind: MainActivity.java: public class MainActivity extends FragmentActivity { oncreate-methode: Layout news_articles.xml setzen, HeadlinesFragment instanziieren setcontentview(r.layout.news_articles); HeadlinesFragment firstfragment = new HeadlinesFragment(); Methode onarticleselected (für Anzeige des Artikels bei angeklickter Überschrift): ArticleFragment articlefrag = (ArticleFragment) getsupportfragmentmanager().findfragmentbyid(r.id.article_fragment); news_articles.xml: <FrameLayout xmlns:android=" android:id="@+id/fragment_container" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" /> HeadlinesFragment.java: Listendarstellung setlistadapter(new ArrayAdapter<String>(getActivity(), layout, Ipsum.Headlines)); ArticlesFragment.java: Methode oncreateview: Aktuelle Anzeigeposition laden Methode onstart: Artikeltext aus Ipsum.java einsetzen Methode onsaveinstancestate: Aktuelle Anzeigeposition abspeichern Ipsum.java: Texte für Überschriften (Headlines) und Artikel Veröffentlichung Bevor eine fertig getestete App veröffentlicht werden kann, ist sie über Build Generate Signed APK zu erstellen (vgl. Weitergehende Infos und Links: volkshochschule stuttgart 6