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

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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:

https://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:

https://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。

https://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

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