Android Dokumentation zu Kurzvortag Von Marc Spring Version 1.1 Burgdorf / November 2011
1. Inhaltsverzeichnis 1. Inhaltsverzeichnis... 3 2. Abbildungsverzeichnis... 4 3. Was ist Android?... 5 4. Geschichte... 5 4.1. Versionen... 6 5. Aufbau Architektur... 7 6. Oberfläche... 8 7. Android Market... 8 7.1. Angebotene Programme... 9 7.2. Zugriff... 9 7.3. Alternativen... 9 7.4. Verkauf von Software... 9 8. Geräte... 10 8.1. Smartphones... 10 8.2. Tablets... 10 8.3. Netbooks... 10 9. Android App... 11 9.1. Activity... 12 9.2. View... 12 9.3. Event... 12 9.4. Intent... 12 9.5. Activity Lifecycle... 12 9.6. Installation... 14 9.6.1. Installation Eclipse... 14 9.6.2. Installation Android SDK Starter Package... 14 9.6.3. Installation Android Development Tools... 15 9.7. Erstellung einer ersten App... 16 9.7.1. Events... 18 9.8. Emulator... 20 10. Quellenangabe... 21 Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 3 von 21
2. Abbildungsverzeichnis Abbildung 4-1 Mobile G1 / HTC Dream... 5 Abbildung 5-1 Aufbau Android... 7 Abbildung 7-1 Android Market... 8 Abbildung 9-1 Activity... 11 Abbildung 9-2 Android Lifecycle... 13 Abbildung 9-3 Android Plugin... 15 Abbildung 9-4 Android App auf Emulator... 17 Abbildung 9-5 Ändern des Views... 18 Abbildung 9-6 Beispielcode für Button Event... 19 Abbildung 9-7 Android Emulator... 20 Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 4 von 21
3. Was ist Android? Android ist ein Betriebssystem und auch eine Software-Plattform. Eingesetzt wird sie in mobilen Geräten wie Smartphones, Netbooks und Tablets. Android wurde von der Open Handset Alliance, mit dem Hauptmitglied Google, entwickelt. 4. Geschichte Im Jahre 2003 gründet Andy Rubi das Unternehmen Android. Über dieses Unternehmen war nicht viel mehr bekannt ausser, dass es Software für Mobiltelefone entwickelt. Zwei Jahre später wird dies jedoch von Google aufgekauft. Am 5.Novemeber 2007 gab Google bekannt, mit 33 anderen Mitglieder der Open Handset Alliance ein Betriebssystem namens Android zu entwickeln. Seit dem 21.Oktober 2008 ist dieses quelloffene Betriebssystem nun offiziell verfügbar. Ein Tag später, am 22.Oktober 2008 kam das erste Gerät mit Android als Betriebssystem, das HTC Dream unter dem Namen T-Mobile G1 in den Vereinigten Staaten auf den Markt. Am gleichen Tag wurde auch der von Google entwickelte Android Market zur Verfügung gestellt. Abbildung 4-1 Mobile G1 / HTC Dream 1 1 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/18/t-mobile_g1_launch_event_2.jpg Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 5 von 21
4.1. Versionen Die verschiedenen Versionen der Android Betriebssysteme haben nicht nur eine Versonsnummer, sondern auch noch den Namen einer Süssspeise. Die Anfangsbuchstaben der Namen folgen dem Alphabet. Version Name Veröffentlichung 1.1 10. Februar 2009 1.5 Cupcake 30. April 2009 1.6 Donut 15. September 2.0 Eclair 26. Oktober 2009 2.1 Eclair 12. Januar 2010 2.2 Froyo 20. Mai 2010 2.2.1 Froyo September 2010 2.2.2 Froyo Januar 2011 2.3 Gingerbread 6. Dezember 2010 2.3.1 Gingerbread Dezember 2010 2.3.2 Gingerbread Januer 2011 2.3.3 Gingerbread 23. Februar 2011 2.3.4 Gingerbread 29. April 2011 2.3.5 Gingerbread 8. Juli 2011 2.3.6 Gingerbread 2. September 2011 2.3.7 Gingerbread 20. September 2011 3.0 Honeycomb 23. Februar 2011 3.1 Honeycomb 10. Mai 2011 3.2 Honeycomb 16. Juli 2011 3.2.1 Honeycomb 20. September 2011 4.0 Ice Cream 19. Oktober 2011 5.0 Jelly Bean 2012 Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 6 von 21
5. Aufbau Architektur Die Architektur eines Android-Systems baut auf einem Linux-Kernel 2.6 auf. Dieser ist für die Speicher- und Prozessverwaltung, die Netzwerkkommunikation usw. zuständig. Er bildet die Hardwareabstraktionsschicht und beinhaltet unter anderem die Gerätetreiber für das System. Die Laufzeitumgebung von Android basiert auf der Dalvik Virtual Machine, welche auf der von Oracle (Sun Microelectronics) basierende Java-Technik basiert. Die Dalvik Virtual Machine ähnelt funktional der Java Virtual Machine, da beide einen Bytecode ausführen. Ein wesentlicher Unterschied bildet die zugrundeliegende Prozessarchitektur. Der in Java geschriebene Code wird erst mit einem normalen Java-Comiler übersetzt. Der vorhandene Bytecode kann dann mittels des Cross-Assemblers 2 für die Dalvik Virtual Machine gewandelt werden. Das ganze Betriebssystem ist auf starke Modularität ausgelegt. Dadurch sind alle Komponenten des Systems generell gleichberechtigt und können somit ausgetauscht werden. Eine Ausnahme bildet hier die Dalvik Virtual Machine und ihr Kernsystem. Diese Modularität ermöglicht den Entwicklern auch Standart- Applikationen wie z.b. den Empfang einer Kurznachricht neu zu gestalten. Abbildung 5-1 Aufbau Android 3 2 Der Cross-Assembler ist eine spezialform des Assemblers. Er läuft auf einer Computerplattform und erzeugt den Code für eine andere Plattform. 3 http://www.linux-community.de/internal/nachrichten/googles-handy-plattform- Android-SDK-zum-Download Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 7 von 21
6. Oberfläche Android wird über einen Touchscreen bedient. Jedoch müssen mindestens 3 Hardware Tasten vorhanden sein. Bei den definierten Tasten handelts es sich um die Home -, Zurück - und die Menu -Taste. Oft wird auch noch die Such -Taste verbaut. Die Standart-Bedienoberfläche besteht aus drei, fünf oder sieben Startbildschrimen. Auf diesen Startbildschirmen können Links zu den Applikations und Widgets abgelegt werden. Jedoch werden die Mobiltelefone meist mit veränderten Benutzeroberflächen ausgeliefert: HTC Sense Motorola MotoBlur Samsung Touchwiz Sony Ericsson TimeScape, MediaScape Weiter verfügen alle Android-Geräte am Oberen Rand des Bildschirms über eine Statusleiste. Auf der rechten Seite werden Uhrzeit, Akkustad, Netzverbindung usw angezeigt. Der Empfang neuer Nachrichten und Mittelungen wird auch in dieser Stausleiste angezeigt. Durch herunterzeihen der Statusleiste werden z.b. Benachrichtigungen von Anwendungen genauer angezeigt. 7. Android Market Im Android Market können verschiedene kostenpflichtige oder auch kostenlose Programme oder Spiele bezogen werden. Diese Dateien können anschliessend auf dem Android Gerät installiert werden. Abbildung 7-1 Android Market 4 4 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/6/6e/android_market.png Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 8 von 21
7.1. Angebotene Programme Obwohl der Android Market von Google entwickelt wurde, sind die meisten angebotenen Programme fast auschliesslich von Drittanbietern oder von freien Programmierern entwickelt worden. Die Preise dieser Programme können von ihren Entwicklern beschlossen werden. Mit etwa 65% (Stand Oktober 2011) übertrifft der Anteil an kostenloser Software den Kostepflichtigen. Momentan werden im Android Market ca. 560 000 Programme und Spiele angeboten (Stand Oktober 2011). Monatlich kommen ca. 30 000 neue Anwendungen dazu. Dadurch ist der Android Market die momentan am schnellsten wachsende Market-Software. Das Anbieten von entwickelter Software ist nicht aus allen Ländern zugelassen. Die Aktuell zugelassenen Länder können an folgender Adresse nachgeschaut werden. http://www.google.com/support/androidmarket/developer/bin/answer.py?&&answer=15 0324 7.2. Zugriff Der Android Market ist auf allen Android Geräten standartmässig installiert. Seit Februar 2011 ist es nun auch möglich die Programme über einem Webbrowser mit einem PC zuzugreifen. Ein eingerichtetes Google Konto ist dafür jedoch Voraussetzung. 7.3. Alternativen Da Android eine offene Plattform ist, hat jeder die möglichkeit seine Anwendungen auf verschiedenen Plattformen anzubieten. So gibt es unterdessen schon einige Plattformen, welche Android Anwendungen anbieten, ähnlich wie der Android Market. Jedoch verfügen diese Alternativen über eine kleinere Vielfalt an Anwendungen und Spielen als der Google Android Market. Bekannte Stores sind: AndroidPIT SlideME soc.io OnlyAndroid HandanGo Und weitere 7.4. Verkauf von Software Um seine Eigene Android Software im Android Market zu verkaufen, müssen sich die Entwickler mit einer einmaligen Registrierungsgebühr von 25 US Dollar bei Google anmelden. Der entwickler kann den Preis selbst der Anwendung selbst bestimmen, jedoch gehen 30% des Verkaufspreises an Google. Ein wesentlicher Unterschied zum App Store betrifft beim Android Market die Überprüfung der Software. Beim App Store wird die anzubietende Software von Apple überprüft. Beim Android Market wird jediglich der Entwickler überprüft, die Anwendungen jedoch nicht. Dies bietet den Entwicklern gössere Freiheiten, was jedoch auch ein grösseres Gefahrenpotential bedeutet. Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 9 von 21
8. Geräte Die Produktepallete der Android Geräte wird laufend vergrössert. Da sich das Android Betriebssystem nicht nur auf einem Gerät von einem bestimmten Hersteller installieren läst, verbreitet sich dieses neue Betriebssystem rasant. 8.1. Smartphones Aktuel wird Android meistens auf verschiedensten Smartphones eingesetzt. Der Marktanteil von Android vergrössert sich stets und laut Gartener wird bereits im Jahre 2012 der Marktanteil von Android Smartphones bei knapp 50% liegen. Aus diesem Grund hat es trotz kleineren Startschwierigkeiten auch nicht sehr lange gedauert, bis Android die meisten Neugeräte mit ihrem Betriebssystem verkaufen konnte und die Nokias Symbian, Apple IOs und Blackberry OS hinter sich lies. 8.2. Tablets Auch Android versucht am aufstrebenden Markt der Tablets teilzuhaben. Obwohl sich der Verkauf von Tablets mit Android deutlich erhöht hat, verfügt Apple mit ihrem IPad immer noch über den doppelten Marktanteil. Android und Apple IOs haben zusammen 94% (Stand 2011) aller Tablets mit ihren Betriebssystemen ausgestattet. 8.3. Netbooks Auch auf dem Netbook Markt will Android mitmischen. Jedoch sind erst einige Pilotprojekte am Laufen. Ob sich Android beim aktuellen Netbook Markt behaupten kann wird sich noch zeigen. Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 10 von 21
9. Android App Android Apps werden meist in java geschrieben. Das App wird nicht mittels main() funktion gestartet. Die wichtigste Komponennte ist hier die Activity. Weiter sind die Komponenten View, Event und Intent sehr wichtig. Abbildung 9-1 Activity 5 5 http://fs02.androidpit.info/wiki/de/b/beginners_workshop_activity.png Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 11 von 21
9.1. Activity Eine Activity definiert eine View zur Anzeige am Bildschirm. Sie behandelt auch die verschiedenen Events, die ausgelöst werden, wie z.b. das Klicken eines Button. Mittels den Intents hat die Activity die Möglichkeit andere Activitys zu starten. 9.2. View Eine View stellt den sichbaren Teil der Activity dar. Die View wird in einem XML-File definiert. In Eclipse kann die View nicht nur mittels XML-File sondern auch mit einer Simulation des GUI der App eingestellt werden. So ist es möglich die einzelnen Komponenten wie Buttons oder Listen mit der Drag & Drop Funktion auf die GUI-Voransicht zu ziehen und zu platzieren. 9.3. Event Die Events werden ausgelösst, wenn z.b ein Button geklickt wurde. Behandelt werden die Events in ihren Listener-Methoden. Damit die Events jedoch behandelt werden, müssen diese Listener-Methoden erst definiert und zugewiesen werden. 9.4. Intent Mit den Intents kann die Activity eine weitere Activity starten. So kann auch ein neues View gestartet werden. Beim starten einer Activity mittels Intent können Daten an eine andere Activity übergeben werden. Es ist auch möglich mit Intent andere Activities aus anderen Apps zu starten. 9.5. Activity Lifecycle Obwohl die Mobiltelefone und Smartphones immer besser werden, sind ihre Resourcen noch sehr limitiert. Aus diesem Grund muss das Android-Betriebssystem in der Lage sein, nicht aktive Apps jederzeit beenden zu können. Deshalb hat jede Activity einen sogennanten Lifecycle, der vom Betriebssystem her gesteuert wird. Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 12 von 21
Abbildung 9-2 Android Lifecycle 6 Um einen Datenverlust zu vermeiden, müssen die Daten der Activity gesichert werden, wenn die Activity pausiert (Zustand onpause()) oder gestoppt (Zustand onstopp()) wird. 6 http://fs02.androidpit.info/wiki/de/b/beginners_workshop_activity_lc.png Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 13 von 21
9.6. Installation Da der Java-Bytecode mit einem Crosscompiler für die Dalvik Virtual Machine gewandelt wird, kann der Java-Bytecode mit verschiedensten Programmen erstellt werden. Eine sehr praktische und auch kostenfreie Lösung bietet hier die Eclipse Entwicklungsumgebung. Ein weiterer Vorteil bei der Entwicklung mit Eclipse sind die verschiedenen Tools, die für Eclipse angeboten werden. 9.6.1. Installation Eclipse Auf der Homepage von Eclipse.com kann die aktuelle Eclipse Version heruntergeladen werden. Für die Entwicklung von Android Apps ist die Version Eclipse IDE for Java Developers geeignet. http://www.eclipse.org/downloads/ 9.6.2. Installation Android SDK Starter Package Nach der Installation der Eclipse Entwiklungsumgebung muss das Android SDK Starter Package installiert werden. Unter developer.android.com kann dieses heruntergaladen werden. http://developer.android.com/sdk/index.html Nun kann der Installer der Android SDK aufgeführt werden. Bei der Installation einfach den Anweisungen folgen. Damit die Installation des Android SDK reibungslos verläuft, muss Eclipse korrekt installiert sein. Weiter muss das Java SE Development Kit installiert und funktionstüchtig sein. Ist dies nicht der Fall, so kann die SDK nicht installiert werden. Nach beendigung des Installers wird die Android SDK gestartet. Nun werden verschiedene Pakete angezeigt, die heruntergelden werden können. Empfehlenswert ist es alle herunterzuladen, somit werden alle SDK s für die verschiedenen Android Versionen und ihre Dokumentationen heruntergeladen. Wichtig ist es, dass auch das Google USB Driver package installiert wird. Dies ermöglicht das installieren einer entwickelten App auf einem realen Android Gerät direkt aus Eclipse heraus. Mit diesem Treiber kann das App auf dem Gerät auch mit dem Debugger betrieben werden. Es ist darauf zu achten, dass der Google USB Driver nur für Google Smartphones wie z.b das Google Nexus gemacht ist. Wird ein anderes Gerät wie z.b ein HTC eingesetzt, so muss erst noch der Treiber von der Herstellerhompage instaliert werden. Geschieht dies nicht, so kann die Applikation nur mit dem Emulator betrieben und getestet werden. Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 14 von 21
9.6.3. Installation Android Development Tools Um Android Apps zu erstellen, ist es sehr hilfreich, das Android Development Tool zu installieren. Dieses Plugin kann aus Eclipse heraus installiert werden. 1. In Eclipse unter Help -> Install New Software 2. Im Available Software -Dialog auf add klicken 3. Im Add Site -Dialog-> Name einen Namen eingeben wie z.b. Android Plugin 4. Im Add Site -Dialog-> Location Adresse https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/ eingeben und mit OK bestätigen 5. Wieder im Available Software -Dialog Developer Tools anwählen und mit Next bestätigen 6. Im Install Details -Dialog Next betätigen und mit Finish Installation abschliessen 7. Eclipse neustarten 8. Beim 1 Neustart von Ecllipse wird Path von SDK abgefragt->adresse angeben 9. Nur wenn 8. nicht erschienen! ->In Eclipse uner Window -> Preferences -Dialog Android anwählen 10. Nur wenn 8. nicht erschienen! ->Adresse des SDKs Ordners eingeben Abbildung 9-3 Android Plugin 7 7 http://fs02.androidpit.info/wiki/de/b/beginners_workshop_adt1.png Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 15 von 21
9.7. Erstellung einer ersten App Da das Eclipse mit der Android SDK und den Android Development Tools installiert wurde, kann eine erste App erstellt werden. Mit dem ADT-Assistenten (Android Development Tool) kann nun ein neues Android- Projekt erstellt werden. Unter File -> New -> Project -> Android -> Android Project den New Android Project -Dialog starten. Nun die Dialog wie folgt ausfüllen: Project name MyFirstApp Location gewünster Speicher-Ort einstellen Build Target 1.6 Application Name FistApp Package Name de.test.firstapp Create Activity HalloFirstApp Min SDK Version 4 Mit Finish -Button abschliessen und das Android Projekt wird erstellt und mit den nötigen SDKs verlinkt. Im Projektpfad wird nun das Projekt mit allen Files und Libraries angezeigt. Das Projekt kann nun gestartet werden! Dies geschieht mittels Run As. Beim Run As - Dialog Android Application auswählen und mit OK bestätigen. Das erstellte App kann nun auf einem Android Gerät oder auf dem Emulator gestartet werden. Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 16 von 21
Abbildung 9-4 Android App auf Emulator Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 17 von 21
9.7.1. Events Ein Event kann sehr gut mit einem Button simuliert werden. Dazu muss dass View mit einem Button ergänzt werden. Das View befindet sich im aktuellen Projekt unter res im Ordner Layout. Das erste View main.xml wird automatisch generiert und enthält die erste Oberfläche des Apps. (Abbildung 9-5 Ändern des Views) Unterhalb der Vorschau befinden sich zwei Reiter mit den Aufschriften Graphical Layout und main.xml. Durch klicken auf main.xml kann das XML-File bzw. der Code des Views aus der Vorschau angezeigt werden. In diesem können nun verschiedene Einstellungen und Änderungen vorgenommen werden. Um einen Button zu platzieren, kann dieser unter Form Widgets angeklickt und auf die Vorschau gezogen werden. Der Button wird nun auf der Vorschau angezeigt. Die Grösse kann angepasst werden. Abbildung 9-5 Ändern des Views Der Button wurde nun hinzugefügt. Durch anklicken des Buttons wird ein Event ausgelöst, welches jedoch noch nicht behandelt wird. Aus diesem Grund wechseln wird wieder zur Ansicht unseres Codes unter src/packetname/activityname.java. Um das Event auswerten zu können wird dem Button ein sogenannter Listener hinzugefügt. Dieser Listener wird dann ausgeführt, sobald das Event eintritt. Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 18 von 21
Das hinzufügen des Listeners geschieht in der oncreate() Methode der Aktuellen Activity Klasse. Und zwar durch einsetzen folgender Zeilen: Button firstbutton = (Button)this.findViewById(R.id.button1); firstbutton.setonclicklistener(this); Nun muss die Activity noch OnClickListener implementieren. Wird der OnClickListener implementiert, so ist es erfordelich die Methode onclick() in die aktuelle Klasse einzubinden. Der Code, welcher sich in der Methode onclick() befindet, wird beim auslösen des Events ausgeführt. Um zu überprüfen ob das Event ausgelöst, sprich der Button geklickt wurde, kann aus der onclick() Methode heraus z.b ein kleines PopUp Fenster angezeigt werden. Dies geschieht mit einem sogennanten AlertDialog. Abbildung 9-6 Beispielcode für Button Event Nun kann die Applikation unter Run, Run gestartet werden. Durch klicken des Buttons erscheint nun ein PopUp-Fenster mit der Nachrich Hat geklappt!. Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 19 von 21
9.8. Emulator Um die App zu testen, kann ein Android Gerät angeschlossen werden. Die App kann nun auf deisem Gerät installiert und gestartet werden. Eine weitere möglichkeit bietet ein Emulator eines Android-Gerätes. Mit dem Android Virtual Device können die verschiedenen Versionen des Android-Betriebssystemes simuliert werden. Weiter können bei den verschiedenen Emulatoren unzählige Einstellungen vorgenommen werden. Durch klicken des Icon des Android SDK and AVD manager wird der Manager gestartet. Mittels New kann der Create new AVD -Dialog gestartet werden. Um unser erstelltes Test-App zu testen wird der Emulator wie folgt eingestellt. Abbildung 9-7 Android Emulator Nun wird der neu erstellte Emulator Android Virtual Device Manager -Dialog angezeigt. Emulator anklicken und auf der rechten Seite Start wählen. Der Emulator wird nun gestartet. Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 20 von 21
10. Quellenangabe 1. Androidpit, http://www.androidpit.de/de/android/wiki/view/android_anfänger_workshop, 28.November 2011 2. Android, http://www.android.com/, 28.November 2011 3. Developer Android, http://developer.android.com/index.html, 21.November 2011 4. Android Market, https://market.android.com/, 21.November 2011 5. Wikipedia Android Betriebssystem, http://de.wikipedia.org/wiki/android_(betriebssystem), 28.November 2011 6. Wikipedia Linux Kernel, http://de.wikipedia.org/wiki/linux_(kernel), 28.November 2011 7. Wikipedia Android Betriebssystem, http://en.wikipedia.org/wiki/android_(operating_system), 28.November 2011 Kurzvortrag Android 9. Dezember 2011 Seite 21 von 21