第一堂（4）开发 Android 应用程式的准备工作

对一般应用程式的开发人员来说，开发Android应用程式的规模好像会比较小一些，在了解基本的设计方式以后，通常是采用边写边想的方式，过程中遇到问题了，查查文件或搜寻一下，解决问题以后，经过几次这样的循环，一个Android应用程式就诞生了。 一般Android应用程式的架构，通常不会比企业应用程式专案复杂，如果你已经具备其它应用程式的开发经验，应该可以把它套用到开发Android应用程式，不过前题是你千万不要“小”看它，虽然它真的是比较小一些。如果你还没有任何开发应用程式的经验，养成一个比较好的开发方式与习惯，应该可以节省很多开发与测试的时间。 第一堂的最后一个部份，介绍开发一般Android应用程式的准备工作，在了解这些内容以后，就可以在第二堂正式进入开发应用程式专案的阶段。 ## 4-1 Android应用程式专案资讯 Android提供一个方便与容易的开发环境，可以让你尽情发挥所有的创意，不论是想要开发一个自己使用的应用程式，或是想要上传到Google Play分享给全世界广大的使用者，对开发人员来说，Android可以带来完全不一样的体验与乐趣。 在前面介绍的内容中，Android已经是一个有一点历史的平台，在版本进化的过程，不断的加入各种最新的功能与支援，跟其它应用程式开发技术一样，Android也会有版本的问题，例如在Android 4.0（API Level 14）加入一种比较好看的开关画面元件Switch，如果你在应用程式使用它，这个应用程式就不可以在Android 4.0之前的装置中执行。 如果你有开发一个Android应用程式的想法，或是接到一个开发应用程式的任务，第一件事应该要先决定好一些关于这个专案的基本资料。 ### 4-1-1 决定应用程式可以运作的版本 如果你想要为自己开发一个Android应用程式，它只会安装在你的手机或平板电脑中执行，那就会容易多了。先进入装置的设定功能，在“关于手机”里面查询Android的版本，就可以决定应用程式需要设定的版本。例如你的装置是目前最多的Android 4.4（API Level 19），为开发环境下载与安装这个版本的SDK Platform，建立专案的时候也把应用程式的版本设定为API Level 19，设计好的应用程式就可以正确的在你的装置中执行。 如果你想要把写好的应用程式上传到Google Play，让所有人都可以下载与使用，在这样的情况下，就应该要到这个网址[http://developer.android.com/about/dashboards/](http://developer.android.com/about/dashboards/)，看看目前Android装置的版本统计情况，把应用程式设定为涵盖最多使用者的版本。例如目前Android 2.X还有7.8%，Android 4.x有90.6%，如果你不想放弃7.8%的使用者，就应该把应用程式的最低版本设定为API Level 8或10，你的开发环境也要下载与安装这些版本的SDK Platform。 了解这些内容以后，把应用程式的版本资讯写下来，建立应用程式专案的时候就会用到了。 ### 4-1-2 决定应用程式需要的设备 Android装置最大的特色就是“太多了”，真的是太多了，这也是你要面对的挑战与选择。因为Android是一个开放的作业系统，所以厂商可以制造各种硬件规格的行动装置，光是萤幕的尺寸与分辨率就有非常大的差异。如果你想要写一般的应用程式，例如购物清单，就不用太在意硬件的规格。不过如果想要设计一个游戏，就应该要留意萤幕的尺寸与分辨率与Open GL的版本。这些统计的资讯也可以在[http://developer.android.com/about/dashboards/](http://developer.android.com/about/dashboards/)查询。 根据应用程式的类型，你应该决定它需要哪一些硬件设备才可以正确的运作，例如应用程式需要储存卫星定位提供的座标资讯，应用程式就一定要在具备GPS设备的装置才可以运作。如果应用程式需要使用像机拍照与储存照片，或是读取装置的方位资讯，应用程式就须要加入这些硬件设备需求的设定。 想好应用程式画面需要的萤幕尺寸与分辨率，还有需要哪一些硬件设备，例如像机、GPS与网络，在建立应用程式专案以后，都需要执行相关的设定。 ### 4-1-3 为什么要做这些工作？ 如果是为自己或特定的使用者开发应用程式，行动装置的版本与规格就很清楚，通常不会有什么问题。如果想开发上传到Google Play的应用程式，它面对的就是广大的使用者，以Android版本的设定来说，一个最低版本设定为Android 4.0（API Level 14）的应用程式，装置的系统还是Android 2.2的使用者，在Google Play中就无法看到你的应用程式。 如果应用程式需要最低的萤幕尺寸与分辨率，才可以正确显示应用程式的画面，例如游戏类的应用程式比较有这类的限制。如果设计好的应用程式，没有针对萤幕尺寸与分辨率执行设定的话，没有符合最低标准的装置也可以下载与安装，可是执行应用程式以后，画面的显示就会发生问题，例如有部份的画面无法显示。如果使用者遇到这样的情况，那这个应用程式的评分就会很差了。 这些重要的设定，在开发环境建立应用程式的时候，可以设定Android平台的版本。在Android应用程式设定档“AndroidManifest.xml”，可以设定应用程式需要的硬件设备资讯。 ## 4-2 规划你的应用程式 在你的手机或平板电脑里面，可能安装了一大堆应用程式，有社群、游戏、新闻与其它各种生活应用。一般的应用程式通常会有几个画面，提供资讯的显示和使用者的操作。根据每一个画面的用途，会使用一些画面元件，复杂一点的画面可能会有很多显示资料、输入和选择元件，在开发应用程式之前，如果可以先想好需要的画面、元件和操作功能，设计的过程就会比较顺利一些。 ### 4-2-1 应用程式需要的Activity元件 Android提供一个方便与容易的设计架构，一般应用程式需要一个画面，就需要撰写一个“Activity”元件，它也是Android应用程式最基本与常用的元件。使用者启动一个应用程式以后，第一个出现的画面就是一个Activity元件，通常会称为应用程式的主元件。随着使用者的操作，应用程式会启动其它Activity元件，在画面上显示不的画面让使用者查询资料与执行操作。 一个复杂一点的应用程式，可能包含十几个Activity元件，在开发应用程式之前，就算只是在纸上用笔画一些简单的图型，也应该先规划一下应用程式需要哪些Activity元件。这时候通常可以依照Activity元件的功能决定它的名称，例如新增资料的元件可以叫作“AddDataActivity”。根据应用程式需要的功能，可以简单的画一个类似这样的图型： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_01.png) ### 4-2-2 设计应用程式与使用者的互动 目前的行动装置大部份都具备触控萤幕的设备，应用程式在提供使用者互动功能的时候，应该以触控萤幕的操作为主。应用程式应该要提供使用者简单与流畅的操作方式，而且要尽可能让使用者使用最少的操作次数，就可以完成应用程式提供的功能。在Android开发人员网站，提供一些基本触控萤幕的操作说明，由左到右依照顺序是“触控”、“快速触控两次”、“长按”和“触控后滑动”： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_02.png) 在完成应用程式的画面设计以后，接下来就可以开始规划应用程式与使用者的互动。一个比较简单的操作可以使用这样的图型来表示： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_03.png) 想想应用程式所有Activity元件提供的操作功能，尽可能在图型中呈现出来，你也可以检视这些操作的流程是不是简单又流畅。例如这个图型表示三个Activity元件之间的关系与互动： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_04.png) ### 4-2-3 设计应用程式的画面 Android平台提供非常多各种应用的画面元件，可以很容易让你组合成应用程式需要的画面，这些画面元件主要在Android API的“android.widget”套件。如果你还没有接触过Android应用程式开发技术，就还不知道这个套件里面有哪些东西，不过你还是应该先规划好应用程式需要的画面，在决定画面元件的时候，可以先用简单的文字来表示。如果画面元件需要在程式码中使用，例如读取文字符件输入的内容，或是设定列表元件显示的资料，就可以先为它们取好元件的名称。 这个图型表示一个应用程式的画面，里面有一些显示文字、输入文字与按钮元件，输入文字与按钮元件都依照它们的功能取好名称： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_05.png) ## 4-3 设计应用程式需要的资源 Android应用程式的设计架构，在画面和资源的部份，有一种比较特别的设计方式。在一般的情况下，应用程式的一个画面，通常是由一个Activity类别和一个画面配置档组合而成的。Activity类别是一个继承自“android.app.Acitivty”的子类别，这个类别负责执行读取资料、提供互动功能这类工作。搭配使用的画面配置档是一个XML格式的文件，负责提供Activity元件使用的画面。这种把程式和画面设计分开来的作法，虽然好像比较麻烦一些，不过可以提供应用程式更大的灵活性。 Android应用程式还有一个很重要的设计方式，就是把应用程式使用的资源独立出来，画面配置档就是最明显的应用。应用程式通常会使用一些需要的资源，例如在画面上显示的文字与图示，还有播放的音效或影片，都会依照应用程式的需求一起放在专案的资源目录。 [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_06.png) ### 4-3-1 应用程式需要的文字资源 一般的应用程式都需要在画面上显示一些文字的内容，这些文字可以直接写在程式码，或是设定在画面配置档里面，这是最直接而且简单的方式。不过这样的作法通常会在开发的过程发生问题，例如上传到Google Play上的应用程式，可以让全世界的使用者下载与安装，你的应用程式就要考虑到多国语言的问题。如果直接把文字内容写在程式里面，需要修改为多国语言应用程式的时候，就会变得非常麻烦了。 在规划好应用程式的画面以后，应该可以很容易整理出需要的文字资源，例如这个规划好的画面，针对文字资源的部份，先为它们取好资源的名称： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_07.png) 接下来你可以使用这样的方式，把所有应用程式需要的文字资源整理好，可能是一个列出所有文字资料的表格，或是简单的记录在文字档案。 ### 4-3-2 设计应用程式需要的图形资源 现在的行动装置应用程式，越来越注重画面的美观，应用程式通常会使用一些清楚又好看的图示，让应用程式的画面更美观。最明显的例子就是两个功能类似的应用程式，其中一个的画面只有文字与简单的线条，另一个的画面使用图示代替文字，而且也为画面设定一些颜色与效果。虽然提供的功能是一样的，不过大家应该都会比较喜欢好看的那一个。例如这两个应用程式的画面： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_08.png) 虽然希望可以在应用程式尽量使用一些好看的图示，不过对应用程式开发人员来说，绘图与设定颜色可能比写程式更难一些，我自己就是最好的例子。网络上有很多可以利用的资源，提供许多套装的图示，使用在应用程式的时候也不用担心风格不统一的问题。例如这个网站就有很多图示资源，不过要特别注意使用授权的声明： [http://www.smashingmagazine.com/tag/icons/](http://www.smashingmagazine.com/tag/icons/) 对我来说，图示的问题解决以后，还有一个最大的问题就是“颜色”。设计应用程式的时候，画面默认的底色都是黑色或白色，就算使用一些图示加强画面的美观，单调的底色还是让画面不够好看。我觉得颜色搭配是一门很高深的学问，为了开发Android应用程式再开始学习，好像也来不及了。不过至少可以参考Android开发人员网站提供的一些建议： [https://developer.android.com/design/style/color.html](https://developer.android.com/design/style/color.html) 如果觉得Android开发人员网站的资讯还不够用，可以试试下面这个网站，它可以让你自由选择与搭配颜色： [https://kuler.adobe.com/create/color-wheel/](https://kuler.adobe.com/create/color-wheel/) ## 4-4 建立Android模拟装置 开发Android应用程式的作法，通常会希望先在Android模拟装置中执行测试，因为硬件设备的因素（例如震动效果），才一定要在实体装置中测试。你可以下载与安装各种平台版本的Android模拟装置，而且可以选择移动电话或平板电脑。大部份的Android应用程式在模拟装置执行完整的测试以后，最后再安装到实体装置测试就可以了。 接下来说明在Android Studio建立与管理Android模拟装置的作法。启动Android Studio，开启任何一个应用程式，在应用程式画面选择“Tools -> Android -> AVD Manager”启动AVD Manager，选择“Create Virtual Device…”准备建立一个新的模拟装置： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_09.png) 在Category选择“Phone”，装置选择“Nexus 5”，选择“Next”： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_10.png) 画面会列出所有可以选择的Android平台版本，在名称后面如果没有“Download”，表示已经下载与安装，例如画面上的“Lollipop”。名称后面显示“Download”，表示还没有下载与安装： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_11.png) 往下卷动，找到“Jelly Bean – 16 – x86 – Android SDK Platform 4.1.1”，选择Jelly Bean后面的“Download”，准备下载与安装这个版本： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_12.png) 选择“Android SDK License”后，选择“Accept”同意版权声明。选择“Next”： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_13.png) 开始下载与安装选择的版本： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_14.png) 下载与安装完成后选择“Finish”： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_15.png) 选择刚才下载的版本，名称后面已经没有Download，选择“Next”： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_16.png) 勾选“Use Host GPU”后选择“Show Advanced Settings”： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_17.png) 如果你的电脑有连接的WebCam，在Camera的设定都选择“Webcam0”，如果没有的话选择“Emulated”。勾选“Enable keyboard input”选项，可以让你在模拟装置使用电脑键盘输入。最后选择“Finish”： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_18.png) 回到AVD Manager视窗以后，就可以看到建立好的模拟装置。选择“OK”关闭AVD Manager： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_19.png) 你可以使用上面说明的作法，建立其它版本的模拟装置，这样就可以在不同版本的装置测试应用程式。在应用程式画面选择“Run -> Run 'app'”执行应用程式，如果要在模拟装置中执行应用程式，在选择装置的视窗选择“Launch emulator”后，可以在Android virtual device选择建立好的模拟装置： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_20.png) 如果要在实体装置中执行应用程式，安装好实体装置的驱动程式并连接到电脑以后，在选择装置的视窗选择“Choose a running device”，就可以选择已经连接的实体装置。如果在执行应用程式的时候，已经启动的模拟装置也会在这里显示： [](http://www.codedata.com.tw/wp-content/uploads/2015/02/AndroidTutorial5_01_04_21.png) 完成开发Android应用程式前的准备工作了，后面的内容会使用一个实际的应用程式，开始进入应用程式专案开发的阶段。