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发布时间:2021-02-26 03:42:02

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作者:罗文龙

出版社:电子工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

Android应用程序开发教程——Android Studio版

Android应用程序开发教程——Android Studio版试读:

前言

移动互联网如潮水一般席卷着全世界,无论是个人还是企业、工作或生活,都极大地受其影响。移动互联网时代已经开启,它已成为全世界商业和科技创新发展的加速器,成为当下时代最大的机遇和挑战。

Android系统就是一个开放式的移动互联网操作系统。今天,Android已经成为移动互联网的宠儿,是应用最广泛的移动互联网平台(据2016年最新数据统计,目前,Android的市场占有率为63.8%,iOS占19.1%)。因此,手机软件在当今的IT行业中具有举足轻重的地位。从招聘市场的情况来看,Android软件人才的需求也越来越大。

在2013年Google I/O大会上,Google正式推出了官方Android软件集成开发工具Android Studio,并在2015年宣布停止对Android Eclipse Tools的支持。以前,很多书籍都是以Eclipse为开发环境进行编写的,但以后Android Studio IDE开发必是大势所趋,所以本书采用Android Studio作为实例开发平台进行讲解。

本书注重讲解手机应用开发的最新技术和最新应用,突出先进性、系统性、实用性和可操作性,能够使读者在较短的时间内进行Android开发环境的搭建,深刻理解Android平台体系结构,熟练使用Android基本组件、Android的存储操作、多媒体开发、网络应用程序开发等技术,从而具备基本的算法设计能力、一定的系统设计和模块设计能力、一定的需求分析能力和软件代码编写能力。本教材具有以下特色。

1.全新的开发环境

本书以最新的Google官方Android IDE-Android Studio V1.3为开发环境对实例进行开发讲解,让读者更快地了解Android Studio的界面操作。同时,还引入了当前应用广泛的Android模拟器软件Genymotion,并对Genymotion的安装、使用进行了详细介绍,让开发者摆脱Android模拟器运行缓慢、耗内存的缺点,使学习Android开发更加得心应手。

2.由浅入深,循序渐进

本书以高等教育本科生为对象,从了解Android和搭建开发环境学起,再学习Android开发的基础技术,然后学习Android开发的高级内容,最后学习如何开发一个完整项目。讲解过程中步骤详尽、版式新颖,并在操作的内容图片上进行了标注,让读者在阅读时一目了然,从而快速掌握书中内容。

3.知识全面、覆盖面广

书中全方位介绍了Android的相关知识:Android系统与开发环境、Android UI设计、基本程序单元Activity、Android应用核心Intent和Filters、Android事件处理、Android服务、Android 广播接收器、ContentProvider 实现数据共享、图形图像与多媒体、Android 网络编程基础、数据存储、GPS应用开发与百度地图等。

通过实例进行学习是最好的学习方式,本书通过“实例驱动”的方式来讲解理论知识。全书共50多个实例,这些实例能帮助读者更好地理解Android各知识在实际开发中的应用方式。本书最后还提供了4个综合项目案例:基于Android的计算器、图形化数字游戏、基于Android的音频播放器和Android数据库记事本,综合运用前面的各项知识点,具有较高的参考价值。

本书可作为高等院校计算机科学与技术、软件工程、信息管理、电子商务等相关专业本科生和研究生教材,也可供从事移动开发工作者学习参考。与本书配套的所有实例和综合项目都可以登录华信教育资源网www.hxedu.com.cn免费下载。

本书由罗文龙担任主编,邹洋、王咪琳、黄天祥担任副主编。罗文龙执笔编写第1~8章,邹洋编写第13~16章,王咪琳、黄天祥编写第9~12章,全书由罗文龙负责审校和统稿。

特别感谢蹇洁教授对本书编写提供的指导和大力支持。同时感谢本书的编辑,没有她们的策划、指导、无私帮助和辛勤工作,就不会有本书的出版。

本书仅以Android Studio V1.3+API 18/23+Genymotion为开发环境进行讲解,书中所论并不完美,错误和疏漏之处,恳请读者批评指正。笔者E-mail:luowl@cqupt.edu.cn。编者2016年4月第1篇基础篇

第1章 Android系统与开发环境

第2章 Android UI设计

第3章 基本程序单元Activity

第4章 Android应用核心Intent和Filters

第5章 Android事件处理

第6章 Android服务

第7章 Android广播接收器

第8章 ContentProvider实现数据共享

第9章 图形图像与多媒体

第10章 Android的网络编程基础

第11章 Android数据存储

第12章 GPS应用开发与百度地图第1章 Android系统与开发环境

黑莓和iPhone都提供了受欢迎、高容量的移动平台,但却分别针对两个不同的消费群体。黑莓是企业业务用户的不二选择。但是,作为一种消费设备,它在易用性和新奇性方面难以与 iPhone 抗衡。Android 系统则是一个成熟的、全开放的平台,它具有潜力且涵盖移动电话的两个不同消费群体,甚至可能缩小工作和娱乐之间的差别。Android系统是一个可靠的平台,它可以经济有效地进行安装部署和提供支持,并且具有良好的设计、开发环境。如今,Android系统已经成为全球应用最广泛的手机操作系统。三星、HTC、华为和小米手机通过Android平台获得了巨大的成功,企业对Android开发人才的需求也迅猛增长。Android平台上的移动开发在软件开发的地位将显得越来越重要。1.1 什么是Android

Android 是Google 公司专门为移动设备开发的平台,其中包含操作系统、中间件和核心应用等。Android最初由Andy Rubin(Android之父)创办。Google公司于2005年收购了成立约22个月的Android公司,开始了短信、手机检索、定位等业务,进入了基于Linux平台的开发。Google 公司在2007年11月5日正式公布了这个平台,之后由开放手机联盟(Open Handset Alliance)开发。Open Handset Alliance组织由一群共同致力于构建更好的移动电话的公司组成。这个组织由Google领导,包含了移动运营商、手持设备制造商、零部件制造商、软件解决方案和平台提供商以及市场营销公司。Android平台的更新速度很快,第一个版本是Android 1.5 Cupcake(蛋糕杯),接下来是Android 1.6 Donut(甜甜圈)、Android 2.0/2.0.1/2.1 Eclair(法式奶油夹心松饼)、Android 2.2/2.2.1 Froyo(冻酸奶)、Android 2.3 Gingerbread(姜饼)、Android 3.0 Honeycomb(蜂巢)等。截至2016年,Android 的版本已经到了Android 6.0 Marshmallow(棉花糖)。从Android的发展来看,它已经不再局限于移动应用领域了,它还包含Google TV(运行Android系统的电视机)、Google Auto(运行Android系统的汽车)、Google Wear(Google 穿戴设备)、Google Glass(Google眼镜)等设备。1.1.1 Android平台的架构

从图1.1中可以清楚地看出Android平台由Application、Application Framework、Libraries、Linux Kernel四层构成。

1.Application

第一层是面向用户的Application(应用程序),包括电话程序、联系人程序、浏览器、地图、E-mail等。

2.Application Framework

第二层是Application Framework,为开发人员提供访问核心组件所使用的API,包含丰富的View组件、Content Providers(内容提供器,用来访问另一个应用程序的数据,如联系人数据库或者共享它们自己的数据)、Resource Manager(资源管理器,提供对资源的访问,如本地字符串、图形、布局文件等)、Notification Manager(通知管理器)、Activity Manager(活动管理器)等。图1.1 Android平台的架构

3.Libraries

第三层是系统运行库,包含程序库和Android 运行库。程序库中包含了一些C/C++库,通过应用框架为开发者提供服务,如Libc(从BSD继承来的标准C系统函数库)、媒体库、SGL(2D图形引擎)、3D libraries(基于OpenGL ES 1.0 APIs实现,可以使用硬件或软件3D加速)、SQLite(数据库引擎)等。

Android运行库还包括一个核心库,该核心库提供了Java编程语言核心库的大多数功能。每一个Android应用程序都在自己的进程中运行,都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。Dalvik被设计成一个设备可以同时高效地运行多个虚拟系统。Dalvik虚拟机执行.dex文件(Dalvik的可执行文件),该格式文件针对小内存使用做了优化。同时,虚拟机是基于寄存器的,所有类都经由Java编译器编译,然后通过SDK中的dx工具转化成.dex格式,由虚拟机执行。Dalvik虚拟机依赖于Linux内核的一些功能,比如线程机制和底层内存管理机制。

4.Linux Kernel

第四层是Linux核心,Android的核心系统依赖于Linux内核,如安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型。Android的Linux Kernel也不是GNU/Linux。Android将驱动程序移到Userspace,使得Linux Driver与Linux Kernel分开。1.1.2 Android操作系统的功能

●显示布局

Android操作系统支持更大的分辨率,VGA、2D显示、3D显示都给予OpenGL ES 3.0标准规格(4.3版本开始支持OpenGL ES 3.0),并且支持传统的智能手机。

●数据存储

Android操作系统内置SQLite小型关联式数据库管理系统来负责存储数据。

●网络

Android操作系统支持所有的网络制式,包括GSM/EDGE、IDEN、CDMA、TD-SCDMA、EV-DO、UMTS、Bluetooth、Wi-Fi、LTE、NFC和WiMAX。

●信息

作为设计给智能手机使用的操作系统,Android操作系统支持短信和邮件,并且支持所有的云信息和服务器信息。

●语言

Android操作系统支持多语言。

●浏览器

Android操作系统中内置的网页浏览器基于WebKit核心,并且采用了Chrome V8引擎。在Android 4.0内置的浏览器测试中,HTML5和Acid3故障处理中均获得了满分。Android 2.2~4.0版支持Flash,4.0版本之后不再支持Flash。

●支持Java

虽然Android操作系统中的应用程序大部分都是由Java编写的,但是Android却是以转换为Dalvik Executables的文件在Dalvik虚拟机上运行的。由于Android中并不自带Java虚拟机,因此无法直接运行Java程序。不过,Android平台上提供了多个Java虚拟机供用户下载使用,安装了Java虚拟机的Android系统可以运行Java_ME的程序。5.0版(Lolipop)开始以Android Runtime(ART)取代Dalvik虚拟机。

●媒体支持

Android操作系统本身支持以下格式的音频/视频/图片媒体:WebM,H.263、H.264(in 3GP or MP4 container),MPEG-4 SP,AMR、AMR-WB(in 3GP container),AAC、HE-AAC(in MP4 or 3GP container),MP3,MIDI,Ogg Vorbis,FLAC,WAV,JPEG,PNG,GIF,BMP。如果用户需要播放更多格式的媒体,可以安装其他第三方应用程序。

●流媒体支持

Android操作系统支持RTP/RTSP(3GPP PSS、ISMA)的流媒体以及(HTML5 video>)的流媒体,同时还支持Adobe的Flash,在安装了RealPlayer之后,还支持苹果公司的流媒体。

●硬件支持

Android 操作系统支持识别且使用视频/照片摄像头、多点电容/电阻触摸屏、GPS,加速计、陀螺仪、气压计、磁力仪(高斯计)、键盘、鼠标、USB Disk、专用的游戏控制器、体感控制器、游戏手柄、蓝牙设备、无线设备、感应和压力传感器、温度计,加速2D位块传输(硬件方向、缩放、像素格式转换)和3D图形加速。

●多点触控

Android支持本地的多点触控,在最初的HTC Hero智能手机上即有这个功能。该功能是内核级别(为了避免对苹果公司的触屏技术造成侵权)。

●蓝牙

Android 支持A2DP、AVRCP、发送文件(OPP)、访问电话簿(PBAP)、语音拨号和发送智能手机之间的联系。同时,支持键盘、鼠标和操纵杆(HID)。

●多任务处理

Android操作系统支持本地的多任务处理。

●语音功能

除了支持普通的电话通话之外,Android操作系统从最初的版本开始就支持使用语音操作来使用Google进行网页搜索等功能。而从Android 2.2开始,语音功能还可以用来输入文字、语音导航等功能。

●无线共享功能

Android 操作系统支持用户使用本机充当“无线路由器”,并且将本机的网络共享给其他智能手机,其他机器只需要通过WiFi查找到共享的无线热点,就可以上网。而在Android 2.2之前的操作系统则需要通过第三方应用或者其他定制版系统来实现这个功能。

●截图功能

从Android 4.0开始,Android操作系统便支持截图功能,该功能允许用户直接抓取智能手机屏幕上的任何画面,用户还可以通过编辑功能对截图进行处理,还可以通过蓝牙、E-mail、微博、共享等方式发送给其他用户或者上传到网络上,也可以复制到计算机中。1.1.3 Android的分支平台

●Android Wear:Android Wear 是专为智能手表等可穿戴式设备所设计的一个Android系统分支。

●Android TV:Android TV是专为家用电视所设计的一个Android系统分支。

●Android Auto:Android Auto是专为汽车所设计的一个Android系统。

●Android Glass:Android Glass是专为Google眼镜所设计的一个Android系统分支。1.1.4 Android平台五大优势特色

●开放性

在优势方面,Android平台首先就是其开放性,开放的平台允许任何移动终端厂商加入到Android联盟中。显著的开放性可以使其拥有更多的开发者,随着用户和应用的日益丰富,一个崭新的平台也将很快走向成熟。开发性对于Android的发展而言,有利于积累人气,这里的人气包括消费者和厂商,而对于消费者来讲,最大的受益正是丰富的软件资源。开放的平台也会带来更大竞争,如此一来,消费者将可以用更低的价位购得心仪的手机。

●挣脱运营商的束缚

在过去很长的一段时间里,特别是在欧美地区,手机应用往往受到运营商的制约,使用什么功能接入什么网络,几乎都受到运营商的控制。自iPhone上市以来,用户可以更加方便地连接网络,运营商的制约减少。随着EDGE和HSDPA这些2G至3G移动网络的逐步过渡和提升,手机随意接入网络已不是运营商口中的笑谈。

●丰富的硬件选择

这一点还是与Android平台的开放性相关,由于Android的开放性,众多的厂商会推出千奇百怪、功能特色各具的多种产品。功能上的差异和特色不会影响到数据同步甚至软件的兼容。就好比你从诺基亚Symbian风格手机一下改用苹果iPhone,同时还可将Symbian中优秀的软件带到iPhone上使用,联系人等资料也可以方便地转到iPhone上。

●不受任何限制的开发商

由于Android 平台提供给第三方开发商一个十分宽泛、自由的环境,因此不会受到各种条条框框的阻挠。可想而知,会有多少新颖别致的软件诞生。但也有其两面性,如何控制血腥、暴力、情色方面的程序和游戏是留给Android的难题之一。

●无缝结合的Google应用

如今叱咤互联网的Google 已经走过10多年历史。从搜索巨人到全面的互联网渗透,Google 服务如地图、邮件、搜索等已经成为连接用户和互联网的重要纽带,而Android 平台手机将无缝结合这些优秀的Google服务。1.2 Android Studio入门

Android Studio是一套由Google公司推出的以IntelliJ IDEA为基础的Android集成开发环境,目前已经免费向Google 及Android 的开发人员发放。为了简化Android 的开发力度,Google 决定将重点建设Android Studio 工具。Google 会在2015年年底停止支持其他集成开发环境,比如Eclipse。

Android Studio 是第一个官方的Android 开发环境。其他工具,例如Eclipse,在Android Studio 发布之前已经有了大规模的使用。为了帮助开发者转向Android Studio,Google 已经写出一套迁移指南。Google 同时也发布声明称,在接下来的时间里,他们会为Android Studio增加一些性能工具,Eclipse里现有的Android工具也会通过Eclipse 基金会继续支持下去。1.2.1 Android Studio的特点

●可视化布局:WYSIWYG编辑器、实时编码、实时程序界面预览。

●开发者控制台:优化提示、协助翻译、来源跟踪、宣传和营销曲线图、使用率度量。

●基于Gradle的构建支持。

●Android特定代码重构和快速修复。

●Lint提示工具更好地对程序性能、可用性、版本兼容和其他问题进行控制捕捉。

●支持ProGuard和应用签名功能。

●基于模板的向导来生成常用的Android应用设计和组件。

●自带布局编辑器,可让开发者拖放UI组件,并预览在不同尺寸设备上的UI显示效果,等等。

●支持构建Android Wear、TV和Auto应用。

●内置Google Cloud Platform,支持Google Cloud Messaging和App Engine的集成。1.2.2 Android Studio系统要求

Android Studio系统要求如表1.1所示。表1.1 Android Studio系统要求续表1.2.3 Android Studio和Eclipse ADT比较

Android Studio和Eclipse ADT比较如表1.2所示。表1.2 Android Studio和Eclipse ADT比较1.3 搭建Android开发环境1.3.1 下载JDK

Java Development Kit(JDK)是Sun公司(2009年,Sun被Oracle收购)针对Java开发人员发布的免费软件开发工具包(SDK,Software Development Kit)。自从Java推出以来,JDK已经成为使用最广泛的Java SDK。作为Java语言的SDK,普通用户并不需要安装JDK来运行Java程序,只需要安装JRE(Java Runtime Environment)。而程序开发者必须安装JDK来编译、调试程序。下面以目前最新的版本JDK 8为例,介绍下载JDK的方法,具体步骤如下。(1)打开浏览器,在地址栏中输入http://www.oracle.com/index.html,进入Oracle的官方主页,如图1.2所示。图1.2 Oracle的官方主页(2)选择“Downloads”选项卡,选择“Java for Developers”,跳转页面,单击“Java Platform(JDK) 8u73/8u74”图标,如图1.3所示。图1.3 Java for Developers页面(3)在新页面中,同意协议并根据计算机硬件和操作系统选择适当的版本进行下载,如图1.4所示。图1.4 JDK下载页面1.3.2 JDK的安装

下载完适合自己操作系统的JDK版本以后,就可以进行安装了。下面以Windows系统为例,讲解JDK的安装步骤。(1)用鼠标左键双击JDK安装包,会出现如图1.5所示的对话框,然后单击“下一步”按钮。(2)在打开的如图1.6所示的对话框中,单击“更改”按钮,将安装位置改为C:\Java\jdk1.7.0_01\(根据版本决定最后的jdk编号),如图1.7所示。图1.5 JDK安装向导对话框图1.6 JDK安装功能及位置选择对话框(一)(3)单击“下一步”按钮,出现JDK正在安装界面,如图1.8所示。图1.7 JDK安装功能及位置选择对话框(二)图1.8 JDK正在安装界面(4)弹出如图1.9所示的对话框,单击“更改”按钮,将安装路径改为C:\Java\jre7\,如图1.9所示。图1.9 JRE安装功能及位置选择对话框(一)图1.10 JRE安装功能及位置选择对话框(二)(5)单击“下一步”按钮进行安装,如图1.11所示。(6)安装完成后,弹出如图1.12所示的界面,单击“完成”按钮,结束安装。图1.11 JRE正在安装界面图1.12 JDK完成安装界面1.3.3 JDK的环境变量配置

完成前面的步骤,只是完成了JDK环境安装。这时还要通过一系列的环境变量的配置才能使用JDK环境进行Android/Java开发。配置环境变量包括Java_home、path和classpath三个部分。(1)用鼠标右击“我的电脑”,选择“属性”→“高级”→“环境变量”→“系统变量”→“新建”,如图1.13所示。图1.13 环境变量配置(2)在“变量名”输入框中输入“Java_home”,在“变量值”输入框中输入“C:\Java\jdk1.7.0_01”(根据安装路径填写),然后单击“确定”按钮,Java_home就配置完成了。图1.14 配置Java_home变量(3)开始classpath变量的配置。选中“系统变量”查看是否有classpath项目。如果没有,就单击“新建”按钮;如果已经存在,就选中classpath选项,单击“编辑”按钮,然后在“变量名”框中填写“classpath”,在“变量值”框中添加“C:\Java\jdk1.7.0_01\jre\lib”(根据安装路径填写)。注意:添加部分与前面部分用“;”号隔开,如图1.15所示。图1.15 配置classpath变量(4)进行 path 变量的配置。与配置“classpath”类似,在“变量名”输入框中填写“path”,在“变量值”输入框中添加“C:\Java\jdk1.7.0_01\bin”(根据安装路径填写)。注意:添加部分与前面部分用“;”号隔开,如图1.16所示。(5)JDK的环境变量已经配置完成,可以通过打开“命令提示符”窗口,输入命令“Java-version”,看到Java版本的信息,来确定安装是否成功。首先单击“开始”按钮,然后单击“所有应用程序”→“Windows系统”→“命令提示符”,如图1.17所示。(6)这时就进入了“命令提示符”窗口。在“命令提示符”窗口中输入“Java-version”。注意:Java和-version之间有一个空格,然后按Enter键,如图1.18所示。图1.16 配置path变量图1.17 Windows中的命令提示符图1.18 在“命令提示符”窗口中运行“Java-version”命令(7)JDK版本信息就全部显示出来了,也表明JDK已经安装和配置完成,可以开始进行Java开发了,如图1.19所示。图1.19 JDK版本信息1.3.4 Windows环境下安装Android Studio

●准备工具(1)JDK安装包(JDK7及以上版本)。(2)Android Studio安装文件。

国内下载链接:http://tools.android-studio.org/。

官网下载链接:http://developer.android.com/sdk/index.html。

●安装文件(1)android-studio-bundle-141.2288178-windows.exe(1.1GB)推荐。(2)android-studio-ide-141.2288178-windows.exe(348MB)不包含SDK Tools。

●说明(1)32位系统和64位系统使用同一个安装文件。(2)如果计算机中有Android SDK,可以选择不包含SDK的安装版本。(3)如果计算机中已经安装过Android Studio,可以使用压缩文件版本。(4)建议使用包含SDK的安装文件。

●安装

这里采用包含SDK的安装文件进行讲解,包括了不包含SDK的安装文件的安装步骤。如果使用不包含SDK的安装文件进行安装,则安装步骤只会比这些步骤少而不会多。如果使用压缩包安装,则可以直接跳过本节内容。(1)找到下载的安装文件。(2)双击开始安装,如图1.20所示。安装解压如图1.21所示。图1.20 双击开始安装图1.21 安装解压(3)这里不选择下载SDK和模拟器,如图1.22所示。(4)选择SDK的安装路径,如图1.23所示。图1.22 不选择SDK和模拟器图1.23 选择安装路径(5)设置快捷方式,如图1.24所示。(6)显示安装进度如图1.25所示。图1.24 设置快捷方式

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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