Introduzione ad Android
Docente: Gabriele Lombardi
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Sommario
SLIDE
CONTENUTO
Perché Android
Problematiche delle apps su mobile.. Android
Strumenti
Setup dell’ambiente di sviluppo/emulazione
Background Java
Un po’ di ripasso… soprattutto sulla sintassi
Primo progetto
Creazione, test, analisi
Sul dispositivo reale
Installazione, marketplace
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«Picard usa Android»
SMARTPHONES
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Era del mobile

Evoluzione dei dispositivi mobili:
– furono telefoni.. Ora "a volte" sono anche telefoni;
– da dispositivi "sfortunati" (schermi microscopici a
cristalli liquidi, tastiera minimale)..
– ..a dispositivi «smart» e «phone», con schermo
(multi)touch, rete, GPS, …
– da sistemi embedded custom scritti dalle aziende
produttrici di dispositivi mobili…
– ..ad aziende che si preoccupano di supportare un
sistema operativo oramai standard de-facto (uno dei).

Il mobile, i tablet, i futuri dispositivi di uso
quotidiano, i «Very personal computers»…
– …promettono di divenire gli strumenti più diffusi per la
grande massa.. Avendo già oggi enorme diffusione.
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Dal punto di vista dello sviluppatore

Cha sviluppato per dispositivi mobili di "vecchia"
generazione sa che:
– il panorama dei dispositivi mobili è enorme,
– testare una applicazione su tutti è un lavoro titanico,
– l’hw è svariato, ma anche i so/framework sono tanti e
molto diversi da utilizzare per sviluppare applicazioni,
– il supporto a java (JME) da parte del mobile ha
permesso l’esistenza di applicazioni (quasi) portabili..
– ..ma non del tutto e non sufficientemente robuste.

Cosa serve?
– un sistema operativo unico, modulare, customizzabile
dai produttori di dispositivi, che supporti tutte le
periferiche presenti su mobile, robusto, aperto, …
– un framework standard di sviluppo che permetta la
realizzazione di applicazioni portabili e "controllate".
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Struttura di Android
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Cosa fa Android

Ci fornisce:
– un framework comune programmabile in un linguaggio di
programmazione unico e portabile,
– strumenti di sviluppo (SDK) e di emulazione standard,
– librerie di utilità comune contenenti API di base,
– una «struttura» per le apps «incasellandole in un
framework comune», non disomogenee tra loro,
– strumenti per gestire periferiche, comunicazione,
sicurezza, storage, interazione fra apps…

Prevede la realizzazione/utilizzo di:
–
–
–
–
Attività  porzioni di GUI
Servizi  attività "di background"
Persistenza  astrazione sulla persistenza dei dati
Notifiche  da mostrare all’utente permettendo interazione
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Cosa ci viene fornito

Storage:
– strumenti di gestione della persistenza, alcuni dati fissi
possono essere incorporati nell’applicazione come risorse,
altri possono essere scritti nel dispositivo, su sd-card o
quant’altro.

Networking:
– accesso alla rete indipendente dal canale (WiFi, GPRS,
…), a qualunque livello (socket utilizzabili).

Multimedia:
– dipendono dalle capability del dispositivo.. Che possono
essere verificate per adattare l’app.

Location access:
– tramite GPS o IP, per identificare la posizione del
dispositivo nel globo, si vedano navigatori, gmaps, …

Phone services:
– accesso alle funzionalità del telefono come la gestione di
chiamate, SMS, …
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Background Java

Java è un linguaggio portabile:
– il codice sorgente (alto livello di astrazione) viene
compilato in linguaggio macchina (basso livello di
astrazione, bytecode) per una macchina virtuale il cui
microprocessore non esiste;
– una macchina virtuale (JVM) interpreta il bytecode
per la CPU su cui la JVM viene eseguita;
– il Just In Time compiler (JIT) traduce «al volo» (e
ottimizza) il bytecode, fornendo performance migliori
rispetto alla compilate per CPU «generiche».

Java è Object Oriented:
– esistono i concetti di classe, interfaccia, oggetto,
enumerazione, annotazione, package, polimorfismo
riferimento, composizione, meccanismo, pattern, …
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Riguardiamo assieme alcuni concetti

Classi, classi astratte, interfacce:
– diversi livelli di astrazione:
• classi  implementazione concreta
• classi astratte  implementazione parziale
• interfacce  dichiarazione di capacità
– beata ignoranza… e indipendenza:
• in una architettura SW le dipendenze
devono essere minimizzate.
– un occhio all’ereditarietà e al polimorfismo:

• ereditarietà = riciclo del codice
• polimorfismo = riciclo con modifiche
Facciamo un esempio assieme!
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Classi innestate e anonime

A cosa serve il class nesting?
– In qualunque architettura SW viene l’ora di
implementare una classe concreta, solo metodi e
niente classi innestate porta al procedurale!
– Le classi anonime permettono il lambda-calcolo:
porzioni di codice viene passato come parametro.

Che differenza c’è tra nesting e nesting statico?
– il nesting statico altera il naming e permette hiding;
– Il nesting mantiene riferimento all’oggetto di classe
esterna generatore dell’istanza (ci può accedere).

In quale caso si trovano le classi anonime?
– nesting NON statico, possono accedere agli attributi
della classe esterna e alle variabili locali final.

Vediamo un esempio di nesting NON statico.
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Esempio di nesting NON statico

L’albero di mele può produrre mele:
– le mele SONO SUE e non di un altro albero;
– le mele sanno a che albero appartengono;
– senza albero non si producono le mele.
public class AlberoDiMele {
private String varieta;
public class Mela { public String getVarieta() {
return varieta; } }
public AlberoDiMele(String v) { varieta = v; }
public Mela getMela() { return new Mela(); }
public String getVarieta() { return varieta; }
public static void main(String[] args) {
AlberoDiMele adm = new AlberoDiMele("renetta");
AlberoDiMele.Mela mela = adm.getMela();
AlberoDiMele.Mela mela2 = adm.new Mela();
}
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La classe Mela è
innestata NON statica
L’albero crea le mele
con l’operatore new
Gli altri creano mele
tramite un albero
usando l’operatore:
albero.new Mela()
La mela si riferisce al
proprio albero dicendo
AlberoDiMele.this
Classi astratte e interfacce

Classi astratte:
– permettono di definire un’implementazione parziale;
– consentono di forzare il polimorfismo;
– tramite l’ereditarietà divengono uno strumento
formidabile per il riciclo del codice.

Interfacce:
– NON descrivono l’implementazione ma solamente
l’interfaccia di chi dichiara di implementarle;
– rappresentano delle capacità o un tipo;
– clonabile, eseguibile, ascoltatore, esecutore, …

Come scegliere?
– Separare i concetti astratti dalle problematiche
implementative concrete, utilizzare il proprio
framework per poterne valutare la correttezza.
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Cenni sull’XML

eXtendible:
– l’XML è un meta-linguaggio, è quindi possibile
definirne istanze proprietarie che lo “estendano”;
– nuovi tag e nuovi attributi possono essere definiti,
assieme alle regole grammaticali per utilizzarli.
– esempio: XHTML e RSS sono due diverse
applicazioni XML, con scopi e gramatiche differenti.

Markup:
– “come per le bustine da congelatore”, l’XML ha lo
scopo di contenere e conservare… dati etichettati;
– i tag sono i contenitori, gli attributi sono le etichette.

Language:
– sarebbe più corretto meta-language, solo la sintassi è
definita, la grammatica dei tag è definita nelle istanze.
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
Un documento XML è:
Cenni sull’XML
– un albero radicato in un nodo di tipo Document;
– formato differenti tipologie di nodi;
– la radice deve contenere uno e un solo sotto-nodo di tipo di tipo
Element (spesso chiamati tag);
– case-sensitive e normalmente indipendente dall’indentazione
(eccetto i nodi di testo);
– ma soprattutto… è testo “umanamente” leggibile!

Un esempio:
Direttiva
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<vcards>
<vcard surname="Lombardi" name="Gabriele">
<addresses>
<address>[email protected]</address>
<address>[email protected]</address>
</addresses>
<telephone>
<number>0234567890</number>
<number>+39340340340</number>
</telephone>
</vcard>
<vcard surname="test" name="test"/>
</vcards>
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Root element
Element con attributi
Element connsotto-element
Element con testo
Chiusura di un element
Element vuoto (con attributi)
Come iniziare a sviluppare

Strumenti:
–
–
–
–
kit di sviluppo applicazioni in java (JDK JSE),
un ambiente di sviluppo (noi useremo NetBeans),
Android SDK tools (gestione SDK e AVD),
SKD per una specifica piattaforma Android, da installare
tramite SDK Manager dei tools,
– Android Virtual Devices da installare tramite AVD Manager
(emulazione dispositivi hardware),
– plug-in per l’ambiente di sviluppo (ADT per Eclipse,
Android di kenai per NetBeans), eventuali altri plug-in (ad
esempio per lo unit testing di applicazioni).

Per iniziare:
– installato il SW richiesto, creare un dispositivo virtuale (e
configurarne l’hardware), avviarlo (e giocarci un po’),
creare un primo progetto di prova (hello world), e provarlo.
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Primo esempio: avviamo l’emulatore



da AVD Manager,
creare un dispositivo…
selezionare l’hardware
di interesse
(periferiche come l’SD
e il touch screen sono
in generale utili),
Start! Il dispositivo
avrà a bordo un SO
(Linux) e una versione
di Android,
nell’esempio 2.3.3.
Eventi (Intent)
mostrati qui
Schermo (touch)
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Attenzione, i
dispositivi
non sempre
hanno la
tastiera
Periferiche di input
Un primo progetto

Creare un nuovo progetto Android in NetBeans
– installato il plugin, filenuovo progettoAndroid…
– …ERRORI… di già! Perché?
– Gli strumenti di Android autogenerano parte di codice,
in particolare la classe R delle risorse (vedremo),
– compilare per ottenere le classi autogenerate in gen.

Struttura dell’applicazione impacchettata:
–
–
–
–
–
–
in un file apk.. Che è un file zip «camuffato»,
all’interno un android manifest in XML,
la directory delle risorse con un layout in XML,
le classi, le risorse,
un certificato firmato per lo sviluppo,
META-INF con manifest.. con l’SHA delle risorse.
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Un primo progetto

L’attività è una porzione di interfaccia utente:
public class BaseActivity extends Activity
{
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
}
}

E’ una attività
Alla creazione si
inizializza
Ha uno stato salvato e
ripristinabile (vedremo)
Ha una vista del
contenuto attuale
Usa delle risorse (???)
Cosa è R???
– una classe contenente sole costanti…
– …organizzate in una struttura gerarchica…
– …generata automaticamente dal contenuto di
directory e file nel progetto, contenente "risorse".
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Un primo progetto

Cosa rappresenta R.layout.main???
– una costante della classe R, vediamola:
public final class R {
public static final class attr {}
public static final class layout {
public static final int main=0x7f020000;
}
public static final class string {
public static final int app_name=0x7f030000;
}
}
Autogenerata, contiene
identificativi numerici
costanti rappresentanti
risorse dell’applicazione
Cosa rappresenta
R.layout.main?
L’aspetto grafico di una
porzione di interfaccia
descritto in XML
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical"
android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent">
<TextView
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Hello World, BaseActivity"/>
</LinearLayout>
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Un primo progetto

Compilazione:
– Build… e lo script ant esegue:
• la generazione del codice (classe R)
• la compilazione del codice
• il packaging delle classi e delle risorse
• la firma digitale di sviluppo
• il packaging dell’applicazione in un file apk
(android package, file zip «camuffato»).
– Dare un occhio a tools/ant/build.xml nell’SDK.

Esecuzione:
– installazione nell’emulatore (deve essere avviato),
– esecuzione dell’applicazione con creazione attività.
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Analizziamo la struttura dell’app

AndroidManifest.xml:
– meta-dati che descrivono l’applicazione:
– nome, icona, elenco delle attività, …

Struttura directory:
–
–
–
–

/res  risorse (immagini, layout in xml, valori, …)
/gen  codice generato a partire dal contenuto di res
/src  sorgenti java scritti da noi
/assets  se vi serve incapsulare file custom vostri
come risorse, da aprire come raw data…!
Classe R:
– la troviamo nello stesso package della main activity;
– nella radice dei package troviamo R.java.d
– elenco di file utilizzati per produrre il contenuto della classe R
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Facciamo qualcosa di semplice

Proviamo in maniera «rozza» a creare una
piccola applicazione che inverte una stringa:
– nuovo progetto «InvertiStringhe»,
– modifichiamo la onCreate dell’attività come segue:
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
LinearLayout layout = new LinearLayout(this);
setContentView(layout);
final EditText text = new EditText(this);
text.setText("Ciao mondo!"); text.setEnabled(true);
layout.addView(text);
Button reverse = new Button(this); reverse.setText("Reverse");
layout.addView(reverse);
reverse.setOnClickListener(new OnClickListener() {
public void onClick(View me) { CharSequence txt = text.getText();
StringBuilder b = new StringBuilder();
for (int i=txt.length()-1; i>=0; i--) b.append(txt.charAt(i));
text.setText(b.toString()); } }); }
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
Esecuzione
In esecuzione otteniamo quanto segue:
Attività
Layout lineare
orizzontale


Al click si inverte
la stringa
Cosa non va bene?
EditText abilitato
Button con evento
onClick associato
– molto codice da scrivere per qualcosa di semplice,
– logica dell’applicazione scritta assieme alla
descrizione del layout grafico (quindi «incastrata»),
– testi scritti nel codice, devo ricompilare solo per
cambiare nomi, etichette, posizioni, …

Il layout DEVE essere separato dalla logica!
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Debugging e controllo: ADB

Cos’è ADB?
– Android Debug Bridge
– Un tool per interagire da console con il dispositivo
fisico o emulato (leggere, scrivere, intallare, …).
– Utilizzato principalmente per un debug veloce su
dispositivi fisici (installazione molto più comoda).
– Già a disposizione con Android SDK (driver?)

Installare i driver USB:
– NON lasciate che windows installi i driver per voi (non
ci riuscirà) ma scaricate quelli del vostro device.
– Aggiungere al PATH: «…\android-sdk\platform-tools».

Sul dispositivo attivate l’opzione:
– Impostazioni  Applicazioni  Sviluppo  Debug USB
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Debugging e controllo: ADB

Un primo test da cmd:
– da cmd: «adb devices»
– List of devices attached
– BC76704D2B24 device
– notare che anche l’emulatore, se avviato, viene rilevato e può
essere controllato tramite adb.

Copiare file:
– adb push miofile percorsoSulDevice
– adb pull percorsoSulDevice miofile

Installare applicazioni:
– adb –s BC76704D2B24 install –s -r miaApp.apk
– Installa miaApp sul dispositivo BC76704D2B24 reinstallandola (-r) e
scrivendo sulla SD invece che nel telefono (-s)

Accedere al sistema tramite una console (shell):
– adb shell  esegue /system/bin/sh, shell «base»
– provate con ls e cd a esplorare, ps, exit.

Altre funzionalità «di rete» le scopriremo «giocando» con
la rete per implementare applicazioni client/server:
– connessione PPP, port forwarding sul device, …
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Installiamo e proviamo l’applicazione


Compilare in BetBeans per generare l’apk;
da riga di comando (cmd):
– entrare in Code\00_overview\InvertiStringhe\bin
– eseguire il seguente comando adb:
• per installare sul device (unico):
– adb –d install –s –r InvertiStringhe-debug.apk
• per installare sull’emulatore (unico):
– adb –s install –s –r InvertiStringhe-debug.apk
• se avete più dispositivi collegati:
– adb -s BC76704D2B24 install -s -r InvertiStringhe-debug.apk

• sostituendo il seriale col vostro.
Provate la vostra app! 
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I marketplace

Preparazione della release:
– ogni applicazione installata in Android DEVE essere firmata
digitalmente (automatico con chiave di debug durante lo sviluppo);
– generiamo una nostra chiave con:
– keytool -genkey -v -keystore miaChiave.keystor
• ci chiederà password e altre info nostre;
– modifichiamo ant.properties (build properties):
– key.store=./miaChiave.keystor
– key.alias=mykey
• usate sempre lo stesso certificato, altrimenti:
– gli utenti non potranno fare update a nuove versioni dell’app;
– applicazioni/moduli diversi non potranno girare nello stesso processo;
– applicazioni interagenti non potranno condividere permessi.
• la procedura ant usa queste info per firmare
automaticamente l’applicazione, fine lavoro!
– ant release  il pacchetto di installazione apk viene generato 

Google Play:
–
–
–
–
registrarsi a https://market.android.com/publish;
richiesto la prima volta un pagamento di 25$;
occhio, una applicazione gratuita lo è permanentemente;
possibile aggiungere screen-shot, descrizioni, …
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Da qui?



Approfondiremo l’analisi della struttura del
progetto e della classe R (più risorse!).
Passeremo dalla gestione «programmatica»
della GUI dell’ultimo esempio a MVC.
Molti strumenti NON sono stati nemmeno
menzionati, li scopriremo poco a poco!
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