Android-Geräte programmieren 1. Einstieg. Stefan Rothe

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1 Android-Geräte programmieren 1. Einstieg Stefan Rothe

2 Rechtliche Hinweise Dieses Werk von Thomas Jampen und Stefan Rothe steht unter einer Creative Commons Attribution-Non- Commercial-ShareAlike-Lizenz. Zudem verzichten die Autoren auf sämtliche Urheberrechtsansprüche für die in diesem Werk enthaltenen Quelltexte.

3 Quellenangaben 1 Android Robot von Google, Quelle: Wikimedia Commons, Lizenz: Creative Commons Attribution Java Logo von Oracle, Quelle: Wikimedia Commons. Oracle und Java sind registrierte Handelsmarken von Oracle und/oder verbundenen Unternehmen. Jeda Logo von Daniel Cook (LostGarden.com), Quelle: Planet Cute art, Lizenz: Creative Commons Attribution von Lewing, Quelle: Wikimedia Commons, Lizenz: Creative Commons Attribution illustration dessin technique de la pâte à choux (couleur) von F. Cecconi, Quelle: Wikimedia Commons, Lizenz: Creative Commons Attribution-ShareAlike Jeda-Kochbuch von Stefan Rothe basierend auf dem Umschlag des ersten Crisco-Kochbuches von 1912, Quelle des Originals: Wikimedia Commons A library in Edinburgh von Boon Low, Quelle: Flickr, Lizenz: Creative Commons Attribution-NoDerivs William Shakespeare, Quelle: Wikimedia Commons

4 OXYcom OXY Quellenangaben 2 Dr. Seuss von Greg Williams, Quelle: Wikimedia Commons, Lizenz: Creative Commons Attribution-ShareAlike Oxygen Icons, Quelle: arch linux, Lizenz: GNU Lesser General Public Licence Oxygen Icons, Quelle: arch linux, Lizenz: GNU Lesser General Public Licence Oxygen Icons, Quelle: arch linux, Lizenz: GNU Lesser General Public Licence

5 Was ist Android? OXYcom OXY Apps Dalvik Linux Hardware

6 Ausführen einer App App Dalvik Linux OXY OXYcom F820 B800 DEX-Code c7 45 fc 03 Systemaufruf Maschinencode Bibliotheken Bibliotheken

7 Erstellen einer App Java-Quellcode Bytecode App Kompilieren Kompilieren ark Java-Kompiler Dalvik-Kompiler

8 Android-Gerät vorbereiten 1 USB-Debugging beim Android-Gerät einschalten: Einstellungen Entwickleroptionen Einschalten Haken setzen bei USB-Debugging

9 Android-Gerät vorbereiten 2 Installation von Programmen zulassen: Einstellungen Sicherheit Haken setzen bei Unbekannte Herkunft

10 Methode / Method Rezept Titel / Name Folge von Anweisungen Parameter: Anzahl Personen Methode Name: drawcircle Anweisungen:... pâte à choux Parameter: x- und y-koordinate, Radius

11 Klasse / Class Kochbuch Titel / Name Sammlung von Rezepten zu einem bestimmten Thema Tabellen mit Masseinheiten Klasse Name: Color Methoden: getr(), getg(),... Konstanten: BLUE, YELLOW

12 Bibliothek / Library Bibliothek Sammlung von Kochbüchern Organisationsschema Bücher müssen ausgeliehen werden Bibliothek Sammlung von Klassen Name: ch.jeda Einordnung: package ch.jeda; Verwendung: import ch.jeda.*;

13 Java Java ist eine Programmiersprache Syntax: Korrekte Schreibweise und Aufbau von Wörtern und Sätzen Semantik: Bedeutung von grundlegenden Konstrukten.

14 Beliebtheit von Programmiersprachen Sprache Bewertung Java 21% C 19% C++ 7% C# 5% Python 4% PHP 3% (Visual) Basic 3% JavaScript 3% Assembler 2% Ruby 2% Quelle: TIOBE Index, Januar 2016

15 Jeda Programmbibliothek für Java und Android Grafik und Animationen Interaktion und Sensoren Sound- und Musikausgabe Kommunikation (TCP) 2D-Physik-Engine Geeignet für Anfänger(innen) Integration in NetBeans IDE

16 NetBeans IDE Entwicklungsumgebung (engl. Integrated Development Environment, IDE) Quelltext-Editor Projektverwaltung Programme kompilieren Programme ausführen Fehlersuche (engl. Debugging)

17 Programm-Vorlage package ch.jeda.project; import ch.jeda.*; import ch.jeda.event.*; import ch.jeda.ui.*; public class HelloWorld extends Program { Die Klasse befindet sich im Paket ch.jeda.project. Sie kann alle Klassen aus den Paketen ch.jeda, ch.jeda.event und ch.jeda.ui verwenden. Die Klasse heisst HelloWorld. Die Klasse ist ein Jeda-Programm. public void run() { Befehle, die beim Start ausgeführt werden. // Write your code here. Kommentar für die Programmierenden (wird nicht beachtet). }

18 Klassen und Pakete Jede Klasse wird in einer eigenen Datei definiert. Die Datei muss gleich heissen wie die Klasse und die Endung.java haben. Die Klasse HelloWorld wird in der Datei HelloWorld.java definiert. Jede Klasse gehört zu einem Paket. Ein Paket entspricht einem Ordner. Die Dateien des Pakets ch.jeda.project müssen sich im Ordner ch/jeda/project befinden. Die Verwendung von Klassen aus anderen Paketen muss mit import explizit deklariert werden.

19 Fenster Erstellen Mit der folgenden Anweisung wird ein neues Programmfenster erstellt: new View(); Mit einer new-anweisung wird ein neues Objekt erstellt. View ist die Klasse des zu erstellenden Objekts. Jede Anweisung wird mit einem Semikolon (;) beendet. Die Klammern () markieren die leere Parameterliste, welche dem neuen Objekt übergeben wird.

20 Formatierung Leerzeichen und Zeilenumbrüche sind nur relevant, wenn sie zwei Wörter trennen, Java ignoriert alle anderen. Beispielsweise sind folgende zwei Anweisungen identisch: new View(); new View( ) ; Leerzeichen und Zeilenumbrüche können verwendet werden, um der Quelltext leserlicher zu gestalten. NetBeans macht dies automatisch mit der Tastenkombination Shift + Alt + F.

21 Automatische Formatierung in NetBeans Unter Tools / Options / Editor / On Save Reformat: All Lines RemoveTrailing Whitespace From: All Lines

22 Übung 1 a. Starten Sie die NetBeans IDE. b. Erstellen Sie eine Jeda Application for Android. c. Erstellen Sie im Projekt eine Jeda Programm-Klasse. d. Ersetzen Sie im Quelltext den Kommentar // Write your code here. durch die Anweisung, welche ein neues Fenster erstellt. e. Starten Sie das Programm, indem Sie F6 drücken.

23 Variablen definieren 1 Um auf ein Objekt zugreifen zu können, wird eine Variable benötigt. In Java muss jede Variable deklariert werden. Die Deklaration legt fest, wo (in welcher Methode) die Variable benutzt werden kann und v für welche Objekte die Variable verwendet wird. Eine Variablendeklaration besteht aus einem Typ gefolgt vom Variablennamen: Typ Name; View v; Deklariere Variable v des Typs View. v = new View(); Erstelle ein Objekt und weise es der Variable v zu.

24 Variablen definieren 2 Typ Name; v View v; v = new View(); Canvas bg; Deklariere Variable bg des Typs Canvas. bg = v.getbackground(); Hole den Hintergrund der View und weise ihn der Variable bg zu. bg

25 Zeichnen Befehle ausführen bg.drawcircle(200, 100, 50); Sende dem Canvas-Objekt, auf welches bg verweist, den Befehl, einen Kreis mit den angegebenen Argumenten zu zeichnen. bg drawcircle(200, 100, 50) Mit einem Methodenaufruf wird einem bestimmten Objekt ein Befehl gesendet. Dies geschieht, indem der betreffenden Variable (getrennt durch einen Punkt) der Methodenname angehängt wird. Dem Befehl kann eine Liste von Argumenten mitgegeben werden. Die Bedeutung der Argumente ist durch die aufgerufene Methode festgelegt.

26 Übung 2 Erweitern Sie Ihr Programm aus Übung 1 so, dass es einen Kreis zeichnet. Verändern Sie die Argumente von drawcircle. Was stellen Sie fest? package ch.jeda.project; import ch.jeda.*; import ch.jeda.ui.*; public class HelloWorld extends Program { public void run() Window fenster = new Window(); fenster.drawcircle(200, 100, 50); }

27 Koordinatensystem Koordinaten beziehen sich auf die Punkte (dp, device-independent pixel) des Zeichenbereichs. Der Ursprung liegt in der unteren linken Ecke des Zeichenbereichs. Die x-achse zeigt nach rechts, die y-achse zeigt nach oben. Bei einer Fenstergrösse von w h Punkten reichen die Koordinaten von (0, 0) bis (w 1, h 1). (0, h 1) (w 1, h 1) y (0, 0) (w 1, 0) x

28 Jeda-Zeichenbefehle: Kreis bg.drawcircle(x, y, r); bg.fillcircle(x, y, r); Zeichnet einen Kreis mit Mittelpunkt (x, y) und Radius r. Hat keinen Effekt, wenn r 0. Die Variante fillcircle zeichnet einen ausgefüllten Kreis. x r y

29 Jeda-Zeichenbefehle: Rechteck bg.drawrectangle(x, y, w, h); bg.fillrectangle(x, y, w, h); Zeichnet ein Rechteck, dessen linke untere Ecke in (x, y) liegt, und dessen rechte obere Ecke in (x + w, y + h) liegt. w h Die Variante fillrectangle zeichnet ein ausgefülltes Rechteck. x y

30 Jeda-Zeichenbefehle: Linie bg.drawline(x1, y1, x2, y2); Zeichnet die Strecke mit Endpunkten (x 1, y 1 ) und (x 2, y 2 ). x2 x1 y1 y2

31 Weitere Jeda-Zeichenbefehle Mit drawpolygon kann ein Polygon gezeichnet werden. Die Eckpunkte des Polygons werden paarweise angegeben: bg.drawpolygon(x1, y1, x2, y2, x3, y3,...); bg.fillpolygon(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4,...); Mit fill wird die gesamte Zeichenfläche ausgefüllt: bg.fill();

32 Jeda-Zeichenbefehle: Farbe festlegen Mit der Methode setcolor wird die aktuelle Zeichenfarbe festgelegt. bg.setcolor(color.red); Die Jeda-Klasse Color stellt viele vordefinierte Farben als Konstanten zu Verfügung. Einige davon sind: Color.AQUA Color.GRAY Color.NAVY Color.SILVER Color.BLACK Color.GREEN Color.OLIVE Color.TEAL Color.BLUE Color.LIME Color.PURPLE Color.WHITE Color.FUCHSIA Color.MAROON Color.RED Color.YELLOW Eine vollständige Liste ist auf der Jeda-Website verfügbar.

33 RGB-Farben In Jeda wird das additive RGB-Farbmodell verwendet. Farben werden durch Überlagerung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erzeugt. Für jede Grundfarbe kann eine Stärke von 0 bis 255 angegeben werden. Eine neue Farbe wird mit folgender Anweisung erzeugt: new Color(Rotanteil, Grünanteil, Blauanteil); Color hellgrau; Color gymergelb; hellgrau = new Color(250, 250, 250); gymergelb = new Color(255, 204, 0);

34 Zeichnung der Bildschirmgrösse anpassen Programme, welche auf verschiedenen Geräten eingesetzt werden, müssen sich der jeweiligen Bildschirm- bzw. Fenstergrösse anpassen können. Grösse der Zeichenfläche ermitteln: int w; int h; w = bg.getwidth(); h = bg.getheight(); Höhe des Fensters Breite des Fensters Sämtliche Längen und Breiten relativ zur Fenstergrösse rechnen: Zentriertes Rechteck mit 10 Pixel Abstand zum Rand bg.drawrectangle(10, 10, w - 20, h - 20);

35 Bilddateien verwenden (Android) Um ein Bild in eine App einzubinden, muss die Bilddatei in das Verzeichnis res/drawable des Android-Projekts gestellt werden. Der Dateiname darf nur die folgenden Zeichen enthalten: a bis z und _ Die Jeda-Klasse Image repräsentiert ein Bitmap-Bild. Der Dateiname wird in doppelten Anführungszeichen angegeben, es muss immer res:drawable/ vorangestellt werden. Mit folgendem Befehl kann ein eingebundenes Bild geladen werden: Image bild; bild = new Image("res:drawable/sun.jpg");

36 Jeda-Zeichenbefehle: Bild bg.drawimage(x, y, bild); Zeichnet das angegebene Bild, wobei die linke obere Ecke in (x, y) liegt. x y Bild