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 Louis/Müller Android Hinweis: Zu diesem Buch gehört eine DVD. Sollte diese DVD nicht beiliegen, können Sie sie unter kostenlos anfordern. Bleiben Sie auf dem Laufenden! Unser Computerbuch-Newsletter informiert Sie monatlich über neue Bücher und Termine. Profitieren Sie auch von Gewinnspielen und exklusiven Leseproben. Gleich anmelden unter Hanser Update ist der IT-Blog des Hanser Verlags mit Beiträgen und Praxistipps von unseren Autoren rund um die Themen Online Marketing, Webentwicklung, Programmierung, Softwareentwicklung sowie IT- und Projekt management. Lesen Sie mit und abonnieren Sie unsere News unter

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4 Dirk Louis Peter Müller Android Der schnelle und einfache Einstieg in die Programmierung und Entwicklungsumgebung

5 Die Autoren: Dirk Louis, Saarbrücken, Peter Müller, Saarbrücken, Alle in diesem Buch enthaltenen Informationen, Verfahren und Darstellungen wurden nach bestem Wissen zusammengestellt und mit Sorgfalt getestet. Dennoch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem Grund sind die im vorliegenden Buch enthaltenen Informationen mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Autoren und Verlag übernehmen infolgedessen keine juristische Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieser Informationen oder Teilen davon entsteht. Ebenso übernehmen Autoren und Verlag keine Gewähr dafür, dass beschriebene Verfahren usw. frei von Schutzrechten Dritter sind. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Waren be zeich nungen usw. in diesem Buch berechtigt deshalb auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und MarkenschutzGesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Android-Roboter ist eine Erfindung von Google und darf nur gemäß der Creative Commons 3.0 Attribution Licence verwendet und verbreitet werden. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbiblio grafie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung, des Nachdruckes und der Vervielfältigung des Buches, oder Teilen daraus, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) auch nicht für Zwecke der Unterrichtsgestaltung reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden Carl Hanser Verlag München, Lektorat: Brigitte Bauer-Schiewek Copy editing: Petra Kienle, Fürstenfeldbruck Herstellung: Irene Weilhart Umschlagdesign: Marc Müller-Bremer, München Umschlagrealisation: Stephan Rönigk Gesamtherstellung: Kösel, Krugzell Printed in Germany Print-ISBN: E-Book-ISBN:

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

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16 Vorwort Willkommen in der Android-Welt! Seitdem sich der Touchscreen als Standardoberfläche von Mobilfunktelefonen etabliert hat und vor kurzem noch völlig unbekannte Features wie GPS-Empfänger und Lagesensor zur Standardausstattung gehören, gibt es kein Halten mehr: Jede Woche erscheinen neue Android-basierte Geräte und die Zahl der verfügbaren Apps im Android Market explodiert geradezu. Wenn auch Sie dazugehören wollen, wenn Sie nicht bloß Anwender sein möchten, sondern daran interessiert sind, eigene Ideen in Apps umzusetzen sei es zum Spaß oder auch vielleicht als Einstieg in eine Existenz als selbstständiger Software-Entwickler, dann kann Ihnen dieses Buch einen guten Einstieg (und ein bisschen mehr) in die Welt der App-Programmierung für Android-Systeme bieten. Vorkenntnisse und Anforderungen Wir wollen nichts beschönigen. Die Anforderungen an Android-Programmierer sind hoch. Doch mithilfe dieses Buchs und ein wenig Ausdauer und Mitdenken sollten Sie die größten Hürden meistern können. Sehen wir uns dazu einmal an, welche Fähigkeiten ein Android-Programmierer besitzen muss und inwieweit Ihnen dieses Buch helfen kann, diese Fähigkeiten zu entwickeln. Gute Kenntnisse der Programmiersprache Java Sie erfüllen diesen Punkt nicht? Kein Grund zur Panik, aber lesen Sie unbedingt den nachfolgenden Abschnitt zum idealen Leser. Umgang mit der integrierten Entwicklungsumgebung Eclipse Alles, was Sie zum Umgang mit Eclipse im Allgemeinen wie auch im Hinblick auf die Er stellung von Android-Apps wissen müssen, lesen Sie in diesem Buch. Zusätzlich finden Sie am Ende des Buchs einen eigenen Anhang zu Eclipse, wo die wichtigsten Aufgaben noch einmal zusammengefasst sind (inklusive eines kleinen Eclipse-Wörterbuchs, das Lesern, die im Englischen nicht so versiert sind, die Eingewöhnung in die durchweg englische Benutzeroberfläche erleichtern soll). Einsatz verschiedener Hilfsprogramme wie HierarchyViewer, Debugger und Emulator. Insbesondere der Emulator ist für die Entwicklung von Apps unerlässlich, da Sie mit seiner Hilfe unterschiedlich ausgestattete Android-Geräte simulieren ( emulieren ) können.

17 XVI Vorwort Unnötig zu erwähnen, dass wir Ihnen die wichtigsten Hilfsprogramme in diesem Buch vorstellen und Sie in die Arbeit mit ihnen einführen. Wissen um den Aufbau von Apps und Kenntnis der Android-Klassenbibliothek Dies ist das eigentliche Thema dieses Buchs. Nach dem erfolgreichen Durcharbeiten dieses Buchs werden Sie sicher noch kein ProfiAndroid-Entwickler sein. Das können und wollen wir Ihnen gar nicht versprechen, denn der Umfang an Material wäre so groß, dass kein Platz mehr für ausführliche Erläuterungen bliebe. Sie werden aber eine sehr fundierte Grundlage erhalten, in viele fortgeschrittene Bereiche blicken und alles Notwendige lernen, um tolle Apps erstellen und sich selbstständig weiterbilden zu können. Der ideale Leser, Java-Kenntnisse und das Java-Tutorium auf der Buch-DVD Da es den idealen Leser im Grunde gar nicht gibt, sollten wir uns lieber fragen, welche Lesergruppen in welchem Umfang von dem vorliegenden Buch profitieren können: Leser mit guten Java-Kenntnissen, die sicher objektorientiert programmieren können und bereits Erfahrung mit Konzepten wie Überschreibung, Interface-Implementierung, Ereignis-Listener und Threads haben, bilden eine der drei Hauptzielgruppen, für die dieses Buch geschrieben wurde. Sollten Sie zu dieser Gruppe zählen, legen Sie einfach los. Leser mit grundlegenden Java-Kenntnissen bilden die zweite Hauptzielgruppe und sollten mit diesem Buch ebenfalls gut und schnell vorankommen. Sollten Sie zu dieser Gruppe gehören, achten Sie auf die im Buchtext eingestreuten Hinweise zu den Exkursen des JavaTutoriums auf der Buch-DVD. Mithilfe dieser Exkurse können Sie etwaige Wissenslücken zur Java-Programmierung schließen. Umsteiger von anderen Programmiersprachen bilden die dritte Hauptzielgruppe. Doch Obacht! Es liegt viel Arbeit vor Ihnen, denn Sie müssen sich parallel auch noch mithilfe des Java-Tutoriums auf der Buch-DVD in Java einarbeiten. Sofern Sie allerdings bereits über gute Programmierkenntnisse in einer anderen objektorientierten Sprache (wie z. B. C++ oder C#) verfügen, dürfte dies für Sie keine große Schwierigkeit sein. Sie können das Tutorium vorab oder parallel zu diesem Buch lesen (die ersten Kapitel enthalten zu diesem Zweck Hinweise, wann Sie welche Teile des Tutoriums lesen sollten). Bleibt die Gruppe der Leser, die über keine oder nur wenig Programmiererfahrung verfügen. Angehörigen dieser Gruppe können wir eigentlich nur empfehlen, sich zuerst einmal in die Java-Programmierung einzuarbeiten (beispielsweise mit unserem Java-Titel bei Hanser). Sie können es aber natürlich auch mit dem Java-Tutorium auf der Buch-DVD versuchen. Es geht zwar relativ flott voran, ist aber recht gut verständlich und beinhaltet sogar eine allgemeine Einführung in die grundlegenden Programmierkonzepte.

18 Inhalt XVII Aufbau des Buchs Das Buch ist in drei Teile plus Anhang gegliedert. Der erste Teil behandelt die Installation der notwendigen Entwicklerwerkzeuge und die Grundlagen der App-Erstellung. Der zweite Teil vertieft die im ersten Teil angesprochenen Grundthemen: Code, Benutzeroberfläche, Arbeiten mit Ressourcen und App-Lebenszyklus. Der dritte Teil behandelt zahlreiche fortgeschrittene Aspekte wie z. B. Grafik, Menüs, Sensoren, Spiele, Datenbanken oder Geolokation. Er unterscheidet sich nicht nur inhaltlich, sondern auch konzeptionell von den beiden vorangehenden Teilen und ist eher im Stile eines Fortgeschrittenenbuchs geschrieben. Abgerundet wird das Buch mit Anhängen zur Veröffentlichung von Apps, zu Eclipse, Emulator, DDMS und Debugger, einem Glossar und einem ausführlichen Index. Die Website zum Buch Wir haben dieses Buch mit großer Sorgfalt erstellt. Falls Sie auf Probleme oder Fehler stoßen, sollten Sie nicht zögern, uns eine unter Angabe von Buchtitel und Auflage zu senden. Schauen Sie auch einmal auf der Hanser-Website oder auf unserer Buch-Website nach. Neben zusätzlichem Material, den Lösungsprojekten zu den Übungen, Aktualisierungen und Errata finden Sie dort auch weitere Bücher zum Thema Programmieren in Java, C++, C# u. a. Viel Spaß in der Android-Welt wünschen Ihnen Dirk Louis Peter Müller