Android 6 Tutorial 第一堂（4）開發Android應用程式的準備工作

專欄作者新書出版：Android App程式開發剖析 第三版（適用Android 8 Oreo與Android Studio 3）

Android 6 Tutorial 第一堂（3）開始設計Android應用程式 << 前情

對一般應用程式的開發人員來說，開發Android應用程式的規模好像會比較小一些，在瞭解基本的設計方式以後，通常是採用邊寫邊想的方式，過程中遇到問題了，查查文件或搜尋一下，解決問題以後，經過幾次這樣的循環，一個Android應用程式就誕生了。

一般Android應用程式的架構，通常不會比企業應用程式專案複雜，如果你已經具備其它應用程式的開發經驗，應該可以把它套用到開發Android應用程式，不過前題是你千萬不要「小」看它，雖然它真的是比較小一些。如果你還沒有任何開發應用程式的經驗，養成一個比較好的開發方式與習慣，應該可以節省很多開發與測試的時間。

第一堂的最後一個部份，介紹開發一般Android應用程式的準備工作，在瞭解這些內容以後，就可以在第二堂正式進入開發應用程式專案的階段。

4-1 Android應用程式專案資訊

Android提供一個方便與容易的開發環境，可以讓你盡情發揮所有的創意，不論是想要開發一個自己使用的應用程式，或是想要上傳到Google Play分享給全世界廣大的使用者，對開發人員來說，Android可以帶來完全不一樣的體驗與樂趣。

在前面介紹的內容中，Android已經是一個有一點歷史的平台，在版本進化的過程，不斷的加入各種最新的功能與支援，跟其它應用程式開發技術一樣，Android也會有版本的問題，例如在Android 4.0（API Level 14）加入一種比較好看的開關畫面元件Switch，如果你在應用程式使用它，這個應用程式就不可以在Android 4.0之前的裝置中執行。

如果你有開發一個Android應用程式的想法，或是接到一個開發應用程式的任務，第一件事應該要先決定好一些關於這個專案的基本資料。

4-1-1 決定應用程式可以運作的版本

如果你想要為自己開發一個Android應用程式，它只會安裝在你的手機或平板電腦中執行，那就會容易多了。先進入裝置的設定功能，在「關於手機」裡面查詢Android的版本，就可以決定應用程式需要設定的版本。例如你的裝置是目前最多的Android 4.4（API Level 19），為開發環境下載與安裝這個版本的SDK Platform，建立專案的時候也把應用程式的版本設定為API Level 19，設計好的應用程式就可以正確的在你的裝置中執行。

如果你想要把寫好的應用程式上傳到Google Play，讓所有人都可以下載與使用，在這樣的情況下，就應該要到這個網址http://developer.android.com/about/dashboards/，看看目前Android裝置的版本統計情況，把應用程式設定為涵蓋最多使用者的版本。例如目前Android 2.X還有7.8%，Android 4.x有90.6%，如果你不想放棄7.8%的使用者，就應該把應用程式的最低版本設定為API Level 8或10，你的開發環境也要下載與安裝這些版本的SDK Platform。

瞭解這些內容以後，把應用程式的版本資訊寫下來，建立應用程式專案的時候就會用到了。

4-1-2 決定應用程式需要的設備

Android裝置最大的特色就是「太多了」，真的是太多了，這也是你要面對的挑戰與選擇。因為Android是一個開放的作業系統，所以廠商可以製造各種硬體規格的行動裝置，光是螢幕的尺寸與解析度就有非常大的差異。如果你想要寫一般的應用程式，例如購物清單，就不用太在意硬體的規格。不過如果想要設計一個遊戲，就應該要留意螢幕的尺寸與解析度與Open GL的版本。這些統計的資訊也可以在http://developer.android.com/about/dashboards/查詢。

根據應用程式的類型，你應該決定它需要哪一些硬體設備才可以正確的運作，例如應用程式需要儲存衛星定位提供的座標資訊，應用程式就一定要在具備GPS設備的裝置才可以運作。如果應用程式需要使用像機拍照與儲存照片，或是讀取裝置的方位資訊，應用程式就須要加入這些硬體設備需求的設定。

想好應用程式畫面需要的螢幕尺寸與解析度，還有需要哪一些硬體設備，例如像機、GPS與網路，在建立應用程式專案以後，都需要執行相關的設定。

4-1-3 為什麼要做這些工作？

如果是為自己或特定的使用者開發應用程式，行動裝置的版本與規格就很清楚，通常不會有什麼問題。如果想開發上傳到Google Play的應用程式，它面對的就是廣大的使用者，以Android版本的設定來說，一個最低版本設定為Android 4.0（API Level 14）的應用程式，裝置的系統還是Android 2.2的使用者，在Google Play中就無法看到你的應用程式。

如果應用程式需要最低的螢幕尺寸與解析度，才可以正確顯示應用程式的畫面，例如遊戲類的應用程式比較有這類的限制。如果設計好的應用程式，沒有針對螢幕尺寸與解析度執行設定的話，沒有符合最低標準的裝置也可以下載與安裝，可是執行應用程式以後，畫面的顯示就會發生問題，例如有部份的畫面無法顯示。如果使用者遇到這樣的情況，那這個應用程式的評分就會很差了。

這些重要的設定，在開發環境建立應用程式的時候，可以設定Android平台的版本。在Android應用程式設定檔「AndroidManifest.xml」，可以設定應用程式需要的硬體設備資訊。

4-2 規劃你的應用程式

在你的手機或平板電腦裡面，可能安裝了一大堆應用程式，有社群、遊戲、新聞與其它各種生活應用。一般的應用程式通常會有幾個畫面，提供資訊的顯示和使用者的操作。根據每一個畫面的用途，會使用一些畫面元件，複雜一點的畫面可能會有很多顯示資料、輸入和選擇元件，在開發應用程式之前，如果可以先想好需要的畫面、元件和操作功能，設計的過程就會比較順利一些。

4-2-1 應用程式需要的Activity元件

Android提供一個方便與容易的設計架構，一般應用程式需要一個畫面，就需要撰寫一個「Activity」元件，它也是Android應用程式最基本與常用的元件。使用者啟動一個應用程式以後，第一個出現的畫面就是一個Activity元件，通常會稱為應用程式的主元件。隨著使用者的操作，應用程式會啟動其它Activity元件，在畫面上顯示不的畫面讓使用者查詢資料與執行操作。

一個複雜一點的應用程式，可能包含十幾個Activity元件，在開發應用程式之前，就算只是在紙上用筆畫一些簡單的圖型，也應該先規劃一下應用程式需要哪些Activity元件。這時候通常可以依照Activity元件的功能決定它的名稱，例如新增資料的元件可以叫作「AddDataActivity」。根據應用程式需要的功能，可以簡單的畫一個類似這樣的圖型：

4-2-2 設計應用程式與使用者的互動

目前的行動裝置大部份都具備觸控螢幕的設備，應用程式在提供使用者互動功能的時候，應該以觸控螢幕的操作為主。應用程式應該要提供使用者簡單與流暢的操作方式，而且要儘可能讓使用者使用最少的操作次數，就可以完成應用程式提供的功能。在Android開發人員網站，提供一些基本觸控螢幕的操作說明，由左到右依照順序是「觸控」、「快速觸控兩次」、「長按」和「觸控後滑動」：

在完成應用程式的畫面設計以後，接下來就可以開始規劃應用程式與使用者的互動。一個比較簡單的操作可以使用這樣的圖型來表示：

想想應用程式所有Activity元件提供的操作功能，儘可能在圖型中呈現出來，你也可以檢視這些操作的流程是不是簡單又流暢。例如這個圖型表示三個Activity元件之間的關係與互動：

4-2-3 設計應用程式的畫面

Android平台提供非常多各種應用的畫面元件，可以很容易讓你組合成應用程式需要的畫面，這些畫面元件主要在Android API的「android.widget」套件。如果你還沒有接觸過Android應用程式開發技術，就還不知道這個套件裡面有哪些東西，不過你還是應該先規劃好應用程式需要的畫面，在決定畫面元件的時候，可以先用簡單的文字來表示。如果畫面元件需要在程式碼中使用，例如讀取文字元件輸入的內容，或是設定列表元件顯示的資料，就可以先為它們取好元件的名稱。

這個圖型表示一個應用程式的畫面，裡面有一些顯示文字、輸入文字與按鈕元件，輸入文字與按鈕元件都依照它們的功能取好名稱：

4-3 設計應用程式需要的資源

Android應用程式的設計架構，在畫面和資源的部份，有一種比較特別的設計方式。在一般的情況下，應用程式的一個畫面，通常是由一個Activity類別和一個畫面配置檔組合而成的。Activity類別是一個繼承自「android.app.Acitivty」的子類別，這個類別負責執行讀取資料、提供互動功能這類工作。搭配使用的畫面配置檔是一個XML格式的文件，負責提供Activity元件使用的畫面。這種把程式和畫面設計分開來的作法，雖然好像比較麻煩一些，不過可以提供應用程式更大的靈活性。

Android應用程式還有一個很重要的設計方式，就是把應用程式使用的資源獨立出來，畫面配置檔就是最明顯的應用。應用程式通常會使用一些需要的資源，例如在畫面上顯示的文字與圖示，還有播放的音效或影片，都會依照應用程式的需求一起放在專案的資源目錄。

4-3-1 應用程式需要的文字資源

一般的應用程式都需要在畫面上顯示一些文字的內容，這些文字可以直接寫在程式碼，或是設定在畫面配置檔裡面，這是最直接而且簡單的方式。不過這樣的作法通常會在開發的過程發生問題，例如上傳到Google Play上的應用程式，可以讓全世界的使用者下載與安裝，你的應用程式就要考慮到多國語言的問題。如果直接把文字內容寫在程式裡面，需要修改為多國語言應用程式的時候，就會變得非常麻煩了。

在規劃好應用程式的畫面以後，應該可以很容易整理出需要的文字資源，例如這個規劃好的畫面，針對文字資源的部份，先為它們取好資源的名稱：

接下來你可以使用這樣的方式，把所有應用程式需要的文字資源整理好，可能是一個列出所有文字資料的表格，或是簡單的記錄在文字檔案。

4-3-2 設計應用程式需要的圖形資源

現在的行動裝置應用程式，越來越注重畫面的美觀，應用程式通常會使用一些清楚又好看的圖示，讓應用程式的畫面更美觀。最明顯的例子就是兩個功能類似的應用程式，其中一個的畫面只有文字與簡單的線條，另一個的畫面使用圖示代替文字，而且也為畫面設定一些顏色與效果。雖然提供的功能是一樣的，不過大家應該都會比較喜歡好看的那一個。例如這兩個應用程式的畫面：

雖然希望可以在應用程式儘量使用一些好看的圖示，不過對應用程式開發人員來說，繪圖與設定顏色可能比寫程式更難一些，我自己就是最好的例子。網路上有很多可以利用的資源，提供許多套裝的圖示，使用在應用程式的時候也不用擔心風格不統一的問題。例如這個網站就有很多圖示資源，不過要特別注意使用授權的聲明：

http://www.smashingmagazine.com/tag/icons/

對我來說，圖示的問題解決以後，還有一個最大的問題就是「顏色」。設計應用程式的時候，畫面預設的底色都是黑色或白色，就算使用一些圖示加強畫面的美觀，單調的底色還是讓畫面不夠好看。我覺得顏色搭配是一門很高深的學問，為了開發Android應用程式再開始學習，好像也來不及了。不過至少可以參考Android開發人員網站提供的一些建議：

http://developer.android.com/design/style/color.html

如果覺得Android開發人員網站的資訊還不夠用，可以試試下面這個網站，它可以讓你自由選擇與搭配顏色：

http://kuler.adobe.com/create/color-wheel/

4-4 建立Android模擬裝置

開發Android應用程式的作法，通常會希望先在Android模擬裝置中執行測試，因為硬體設備的因素（例如震動效果），才一定要在實體裝置中測試。你可以下載與安裝各種平台版本的Android模擬裝置，而且可以選擇行動電話或平板電腦。大部份的Android應用程式在模擬裝置執行完整的測試以後，最後再安裝到實體裝置測試就可以了。

接下來說明在Android Studio建立與管理Android模擬裝置的作法。啟動Android Studio，開啟任何一個應用程式，在應用程式畫面選擇「Tools -> Android -> AVD Manager」啟動AVD Manager，選擇「Create Virtual Device…」準備建立一個新的模擬裝置：

在Category選擇「Phone」，裝置選擇「Nexus 6P」，選擇「Next」：

畫面會列出已經下載的Android系統映像檔，現在想要建立Android 5的模擬裝置，所以勾選「Show downloadable system images」：

畫面列出所有可以選擇的Android系統映像檔，在名稱後面如果沒有「Download」，表示已經下載與安裝。名稱後面顯示「Download」，表示還沒有下載與安裝：

往下捲動，找到「Lollipop – 22 – x86 – Android 5.1 (with Google APIs)」，選擇Lollipop後面的「Download」，準備下載與安裝這個版本：

開始下載與安裝選擇的版本：

下載與安裝完成後選擇「Finish」：

剛才下載的版本名稱後面已經沒有Download，選擇它以後選擇「Next」：

進入模擬裝置設定以後，選擇「Show Advanced Settings」顯示全部的設定：

如果你的電腦連接WebCam，Camera的「Front」與「Back」都擇「Webcam0」。如果沒有連接WebCam的話，選擇「Emulated」。勾選「Use Host GPU」選項，可以讓模擬裝置的操作比較流暢：

勾選「Enable keyboard input」選項，可以讓你在模擬裝置使用電腦鍵盤輸入。最後選擇「Finish」：

回到AVD Manager視窗以後，就可以看到建立好的模擬裝置。關閉AVD Manager：

你可以使用上面說明的作法，建立其它平版本的模擬裝置。在應用程式畫面選擇「Run -> Run 'app'」執行應用程式，在選擇裝置的視窗選擇「Launch emulator」後，可以在Android virtual device選擇建立好的模擬裝置：

選擇模擬裝置以後，選擇「OK」按鈕，就可以啟動指定的模擬裝置並安裝與執行應用程式：

如果要在實體裝置中執行應用程式，安裝好實體裝置的驅動程式並連接到電腦以後，在選擇裝置的視窗選擇「Choose a running device」，就可以選擇已經連接的實體裝置，已經啟動的模擬裝置也會在這裡顯示：

完成開發Android應用程式前的準備工作了，後面的內容會使用一個實際的應用程式，開始進入應用程式專案開發的階段。

課程相關的檔案都可以GitHub瀏覽與下載。

http://github.com/macdidi5/Android-6-Tutorial

後續 >> Android 6 Tutorial 第二堂（1）規劃與建立應用程式需要的資源