Лекция. Введение.

Введение.

Мобильные платформы.

Android.
iOS.
Windows Mobile.

Курс построен на android.

Структура курса. Лекции

Введение.
Основные компоненты приложений.
Многопоточность в приложениях.
Сеть.
Adapter Views. Службы (Services).
Работа с данными и файлами.
Локализация и работа с ресурсами.

Структура курса. Практика

3 лабораторных работы (сентябрь-октябрь).
Проект (ноябрь-декабрь).
Проект: не игра!
Для реализации используем java, kotlin. Нельзя: unity, flutter и др.

Инструментарий

JDK
Android SDK
Android Studio
Gradle
Android смартфон

SDK

Плагины для IDE
Инструменты для сборки
Инструменты для отладки
Библиотеки
Образы эмуляторов

Android Studio

Представлен в 2013, как замена Eclipse
Система сборки gradle
Отображение UI
Интегрирован c Goole Developer Console
Встроенный профайлер памяти, CPU, Network
Поддержка систем контроля версий (git, svn и др.)
Поддержка нескольких языков программирования
Поддержка специфичных конструкций и компонент

Gradle

Построена на принципах apache ant и apache maven.
DSL использует Groovy (Kotlin) вместо XML
Позволяет расширять сборку собственными функциями
Использует направленный ацикличный граф для определения порядка выполнения задач
Считается более гибким и пригодным для сборки Android приложений

Gradle

Задача (task) является основным компонентом процесса сборки в файле билда.
Задачи представляют собой именованные наборы инструкций билда.
По сравнению с традиционными возможностями объявления операций билда, связанных зависимостями, задачи Gradle являются полнофункциональными объектами, которыми вы при желании можете управлять программно.

Gradle. Объявление задачи

task hello

Список задач

./gradlew tasks	// все задачи	
./gradlew subprojectName:tasks --all // все задачи для подпроекта, 
				     // в том числе второстепенные

Gradle. Объявление задачи

Результат

------------------------------------------------------------
All tasks runnable from root project
------------------------------------------------------------

Build Setup tasks
-----------------
init - Initializes a new Gradle build. [incubating]
wrapper - Generates Gradle wrapper files. [incubating]

Help tasks
----------
dependencies - Displays all dependencies declared in root project '__project'.
dependencyInsight - Displays the insight into a specific dependency in root project '__project'.
help - Displays a help message
projects - Displays the sub-projects of root project '__project'.
properties - Displays the properties of root project '__project'.
tasks - Displays the tasks runnable from root project '__project'.

Other tasks
-----------
hello

Gradle. Добавление простейшей операции

task hello << {
    println 'hello, world'
}

Операторы, такие как << («сдвиг влево» из Java), могут быть перегружены в Groovy для изменения поведения в зависимости от объектов с которыми они работают.
В данном случае << перегружен в Gradle для добавления блока кода в список операций, которые выполняет задача.

Gradle. Добавление простейшей операции

Существует гибкая возможность добавления кода операции аддитивным способом, ссылаясь на объект созданной задачи:

task hello

hello << {
    print 'hello, '
}

hello << {
    println 'world'
}	

./gradlew hello
:hello
hello, world

BUILD SUCCESSFUL

Total time: 1.916 secs

Gradle. Конфигурация задачи

task initializeDatabase

initializeDatabase << {
    println 'connect to database'
}

initializeDatabase << {
    println 'update database schema'
}

initializeDatabase {
    println 'configuring database connection'
}				

./gradlew initializeDatabase
configuring database connection
:initializeDatabase
connect to database
update database schema

BUILD SUCCESSFUL

Total time: 3.088 secs

Gradle. Конфигурация задачи

Для обозначения блока кода между парой фигурных скобок, в Groovy используется термин «замкнутое выражение» или «замыкание» (closure).
Функции-замыкания подобны объектам, которые можно передавать методу как параметр или присваивать переменной, с возможностью последующего выполнения.

Gradle. Конфигурация задачи

Замыкание, добавленное к имени задачи без оператора сдвиг влево совсем не добавляет новую операцию.
Добавился блок конфигурации.
Конфигурационный блок задачи выполняется во время конфигурационной фазы жизненного цикла Gradle, которая предшествует фазе выполнения, во время которой выполняются операции задачи.

Gradle. Конфигурация задачи

Каждый раз, когда Gradle запускает билд, процесс проходит через три фазы жизненного цикла: инициализация, конфигурация и выполнение.
Выполнение — фаза, во время которой задачи билда выполняются в порядке, указанном в настройках их зависимостей.
Конфигурация — фаза в которой объекты задачи собираются во внутреннюю объектную модель, обычно называемую направленным ациклическим графом.
Инициализация — фаза, в которой Gradle принимает решение, какие объекты будут принимать участие в билде.

Gradle. Конфигурация задачи

Конфигурационный блок — подходящее место для присвоения значений переменных и структур данных, которые используются операцией задачи в дальнейшем
Структура конфигурации даёт вам возможность превратить задачи вашего билда в сущности развитой объектной модели, заполненные информацией о билде.
В этом и состоит отличие задач Gradle от простого набора операций билда, которые выполняются в определённой последовательности.

Gradle. Конфигурация задачи

Без такого отличия между конфигурацией и операцией, пришлось бы усложнять настройки зависимостей, что привело бы к потере надёжности и к снижению выразительности средств для связывания основных структур данных билда.
При запуске Gradle-файла, конфигурационный код билда выполняется полностью, независимо от того, будет ли какая-либо из задач запускаться в фазе выполнения.

Gradle. Конфигурация задачи

Процесс загрузки ОС Android

Bootrom — это небольшой кусочек защищенной от записи флеш-памяти, встроенный в процессорный чип. Он содержит самый первый код, который выполняется процессором при его включении. Далее, он запускает BootLoader.
BootLoader выполняет первичный запуск специфичных настроек перед запуском ядра. То есть дословно, копирует файлы в рабочую память устройства и передает управление коду, расположенному в разделе boot, что по сути есть ядро Linux.

Процесс загрузки ОС Android

Ядро запускает настройку кэша, защищенную память, планировщик задач и загружает драйверы. Когда ядро завершит настройку и запуск своих подсистем, он первым делом запустить корневой и самый главный процесс init(). Все процессы запускаемые после него являются дочерними.

Процесс загрузки ОС Android

init()
подключает директории /sys, /dev, /proc
запускает службы(daemon), которые указаны в файле init.rc
Например, Service Manager, Media Server.
Формат init.rc достаточно простой и по сути представляет собой набор команд, разделенных на блоки.
Запуск среды выполнения Android путем запуска службы Zygote

Процесс загрузки ОС Android

Zygote ответственен за инициализацию, старт системных служб, запуск и остановку пользовательских приложений и многие другие задачи.
запускается с помощью приложения /system/bin/app_process
код которой располагается в разделяемой библиотеке /system/lib/libandroid_runtime.so
Zygote получит управление, он начинает формирование среды исполнения Java-приложений с помощью загрузки всех Java-классов фреймворка.

Процесс загрузки ОС Android

system_server
Включает в себя большинство высокоуровневых (написанных на Java) системных сервисов.
В том числе Window Manager, Status Bar, Package Manager и, что самое важное, Activity Manager.

Процесс загрузки ОС Android

Activity Manager
Zygote открывает сокет /dev/socket/zygote и уходит в сон.
Запущенный ранее Activity Manager посылает широковещательный интент Intent.CATEGORY_HOME, чтобы найти Launcher-приложение, отвечающее за формирование рабочего стола.
Zygote, в свою очередь, форкается и запускает Launcher-приложение поверх виртуальной машины.
На экране появляется рабочий стол, найденный Activity Manager и запущенный Zygote, и статусная строка, запущенная system_server в рамках службы Status Bar.

Запуск «своего» приложения.

После нажатия по иконке приложения Launcher пошлет интент с именем этого приложения, его примет Activity Manager и передаст команду на старт приложения демону Zygote.
Zygote получает запрос на старт приложения от Activity Manager, он не запускает новую виртуальную машину, а просто форкается, то есть копирует самого себя и затем запускает поверх полученной копии виртуальной машины нужное приложение.
Копия ART/Dalvik VM создаёт главный поток приложения (MainThread).

APK файл (Android Package)

Manifest
Resources
Classes.dex

APK файл (Android Package)

Java код (.java).
Байт код (.class). Получаем с помощью javac.
Другие байт коды используемых библиотек.
Соединяем в файл classes.dex (Dalvik executable). Получаем с помощью утилиты dex.
Соединяем AndroidManifest.xml, classes.dex и ресурсы (изображения, аудио файлы, видео файлы и др) в файл apk.
С помощью утилиты aapt.

AndroidManifest.xml

Разрешения
Описание всех компонент: application, activity, service, receiver.
Дополнительная информация.
Activity: визуальная часть приложения, точка входа
Application: класс приложения, используется как глобальный синглтон.
Service: нет интерфейса, работает в фоне.
Receiver: системные и пользовательские оповещения.

manifest

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="string"
    android:versionCode="string"
    android:versionName="string"
    android:installLocation=[ "auto" | "internalOnly" | "preferExternal" ]
    >
</manifest>

manifest

package - имя пакета приложения в стиле Java, должно быть уникальным
android:versionCode - версия приложения, нужна для обновления
android:versionName - версия приложения, которая показывается пользователя
android:installLocation - куда ставить приложение.

permission

<permission
    android:description="string"
    android:icon="string"
    android:label="string"
    android:name="string"
    android:protectionLevel="string"
    />

permission

android:name - "android.permisstion.INTERNET"
android:icon - иконка, для пользователя
android:label - название, для пользователя
android:description - описание, для пользователя
android:protectionLevel - описание риска

application

Большое количество настроек.
android:name - Название приложения
android:theme - набор параметров, которые применяются ко всему приложению, содержит базовые цвета приложения, стили для отрисовки всех компонентов приложения и различные настройки.
android:icon - иконка приложения.

activity

Описывает параметры к экрану (Activity подкласс). Все экраны должны быть представлены в манифесте.
android:name - название класса (например, com.example.project.ExtracurricularActivity)
android:screenOrientation - ориентация экрана (например, портретная или альбомная).
android:lauchMode - описание, как экран должен запускаться (например, singleTop).
android:label - надпись над экраном.

Введение.

Мобильные платформы.

Структура курса. Лекции

Структура курса. Практика

Инструментарий

SDK

Android Studio

Gradle

Gradle

Gradle. Объявление задачи

Gradle. Объявление задачи

Gradle. Добавление простейшей операции

Gradle. Добавление простейшей операции

Gradle. Конфигурация задачи

Gradle. Конфигурация задачи

Gradle. Конфигурация задачи

Gradle. Конфигурация задачи

Gradle. Конфигурация задачи

Gradle. Конфигурация задачи

Gradle. Конфигурация задачи

Процесс загрузки ОС Android

Процесс загрузки ОС Android

Процесс загрузки ОС Android

Процесс загрузки ОС Android

Процесс загрузки ОС Android

Процесс загрузки ОС Android

Процесс загрузки ОС Android

Запуск «своего» приложения.

APK файл (Android Package)

APK файл (Android Package)

AndroidManifest.xml

manifest

manifest

permission

permission

application

activity

Демонстрация создания проекта.