Введение в разработку Android-приложений

1.5. Структура Android-приложения

Android-приложения могут быть простыми и сложными, но строение приложений всегда будет одинаковым. Есть обязательные элементы приложений, а есть опциональные, которые используются по мере необходимости. Android-приложение состоит из нескольких основных компонентов: манифест приложения, набор различных ресурсов и исходный код программы.

Следующая таблица демонстрирует обязательные и возможные составляющие структуры Android-приложения:

1.5.1. Файл манифеста AndroidManifest.xml

Файл манифеста AndroidManifest.xml предоставляет системе основную информацию о программе. Каждое приложение должно иметь свой файл AndroidManifest.xml. Редактировать файл манифеста можно вручную, изменяя XML-код или через визуальный редактор Manifest Editor, который позволяет осуществлять визуальное и текстовое редактирование файла манифеста приложения.

Назначение файла:

• описывает компоненты приложения – Activities, Services, Broadcast receivers и Content providers;
• содержит список необходимых разрешений для обращения к защищенным частям API и взаимодействия с другими приложениями;
• объявляет разрешения, которые сторонние приложения обязаны иметь для взаимодействия с компонентами данного приложения;
• объявляет минимальный уровень API Android, необходимый для работы приложения;
• перечисляет связанные библиотеки.

Корневым элементом манифеста является <manifest>. Помимо данного элемента обязательными элементами являются теги <application> и <uses-sdk>. Элемент <application> является основным элементом манифеста и содержит множество дочерних элементов, определяющих структуру и работу приложения. Порядок расположения элементов, находящихся на одном уровне, произвольный. Все значения устанавливаются через атрибуты элементов. Кроме обязательных элементов, упомянутых выше, в манифесте по мере необходимости используются другие элементы. Перечислим некоторые из них:

• <manifest> является корневым элементом манифеста.

  По умолчанию Eclipse создает элемент с четырьмя атрибутами:

  xmlns:android определяет пространство имен Android.

  package определяет уникальное имя пакета приложения.

  android:versionCode указывает на внутренний номер версии.

  android:versionName указывает номер пользовательской версии.
• <permission> объявляет разрешение, которое используется для ограничения доступа к определенным компонентам или функциональности данного приложения. В этой секции описываются права, которые должны запросить другие приложения для получения доступа к приложению. Приложение может также защитить свои собственные компоненты (Activities, Services, Broadcast receivers и Content providers) разрешениями. Оно может использовать любое из системных разрешений, определенных Android или объявленных другими приложениями, а также может определить свои собственные разрешения.
• <uses-permission> запрашивает разрешения, которые приложению должны быть предоставлены системой для его нормального функционирования. Разрешения предоставляются во время установки приложения, а не во время его работы.

  Наиболее распространненные разрешения:

  INTERNET – доступ к интернету

  READ_CONTACTS – чтение (но не запись) данных из адресной книги пользователя

  WRITE_CONTACTS – запись (но не чтение) данных в адресную книгу пользователя

  RECEIVE_SMS – обработка входящих SMS

  ACCESS_FINE_LOCATION – точное определение местонахождения при помощи GPS
• <uses-sdk> позволяет объявлять совместимость приложения с указанной версией (или более новыми версиями API) платформы Android. Уровень API, объявленный приложением, сравнивается с уровнем API системы мобильного устройства, на который инсталлируется данное приложение.

  Атрибуты:

  android:minSdkVersion определяет минимальный уровень API, требуемый для работы приложения. Система Android будет препятствовать тому, чтобы пользователь установил приложение, если уровень API системы будет ниже, чем значение, определенное в этом атрибуте.

  android:maxSDKVersion позволяет определить самую позднюю версию, которую готова поддерживать программа.

  targetSDKVersion позволяет указать платформу, для которой разрабатывалось и тестировалось приложение.
• <uses-configuration> указывает требуемую для приложения аппаратную и программную конфигурацию мобильного устройства. Спецификация используется, чтобы избежать инсталляции приложения на устройствах, которые не поддерживают требуемую конфигурацию. Если приложение может работать с различными конфигурациями устройства, необходимо включить в манифест отдельные элементы <uses-configuration> для каждой конфигурации.
• <uses-feature> объявляет определенную функциональность, требующуюся для работы приложения. Таким образом, приложение не будет установлено на устройствах, которые не имеют требуемую функциональность. Например, приложение могло бы определить, что оно требует камеры с автофокусом. Если устройство не имеет встроенную камеру с автофокусом, приложение не будет установлено.

  Возможные атрибуты:

  android.hardware.camera – требуется аппаратная камера.

  android.hardware.camera.autofocus – требуется камера с автоматической фокусировкой.
• <supports-screens> определяет разрешение экрана, требуемое для функционирования приложения. По умолчанию современное приложение с уровнем API 4 или выше поддерживает все размеры экрана и должно игнорировать этот элемент.
• <application> один из основных элементов манифеста, содержащий описание компонентов приложения. Содержит дочерние элементы (<activity>, <service>, <receiver>, <provider> и другие), которые объявляют каждый из компонентов, входящих в состав приложения. В манифесте может быть только один элемент <application>.

1.5.2. Ресурсы

В Android принято хранить такие объекты, как изображения, строковые константы, цвета, анимацию, стили и тому подобное, за пределами исходного кода. Система поддерживает хранение ресурсов во внешних файлах. Внешние ресурсы легче поддерживать, обновлять и редактировать.

В основном, ресурсы хранятся в виде XML-файлов в каталоге res с подкаталогами values, drawable-ldpi, drawable-mdpi, drawable-hdpi, layout. Но также бывают еще два типа ресурсов: raw и assets.

Для удобства система создает идентификаторы ресурсов и использует их в файле R.java (класс R, который содержит ссылки на все ресурсы проекта), что позволяет ссылаться на ресурсы внутри кода программы. Статический класс R генерируется на основе заданных ресурсов и создается во время компиляции проекта. Так как файл R генерируется автоматически, то нет смысла его редактировать вручную, потому что все изменения будут утеряны при повторной генерации.

В общем виде ресурсы представляют собой файл (например, изображение) или значение (например, заголовок программы), связанные с создаваемым приложением. Удобство использования ресурсов заключается в том, что их можно изменять без повторной компиляции или новой разработки приложения.

Самыми распространенными ресурсами являются, пожалуй, строки (string), цвета (color) и графические рисунки (bitmap).

В следующей таблице перечислены основные ресурсы Android-приложения:

Помимо изображений в каталоге res/drawable могут храниться ресурсы простых геометрических фигур. Вот лишь некоторые из возможных атрибутов:

• android:shape задает тип фигуры: rectangle (прямоугольник), oval (овал), line (линия), ring (окружность);
• <corners> создает закругленные углы для прямоугольника;
• <gradient> задает градиентную заливку для фигуры; в Android можно создавать три типа градиентов: Linear (линейный), Radial (радиальный) и Sweep (разверточный);
• <size> задает размеры фигуры;
• <solid> задает сплошной цвет для фигуры.

Анимация в Android бывает двух видов:

• Frame Animation – кадровая анимация, традиционная анимация при помощи быстрой смены последовательных изображений, как на кинопленке.
• Tween Animation – анимация преобразований может выполняться в виде ряда простых преобразований: изменение позиции (класс TranslateAnimation), размера (ScaleAnimation), угла вращения (RotateAnimation) и уровня прозрачности (AlphaAnimation). Команды анимации определяют преобразования, которые необходимо произвести над объектом. Преобразования могут быть последовательными или одновременными. Последовательность команд анимации определяется в XML-файле (предпочтительно) или в программном коде.

В Android имеется еще один каталог, в котором моrут храниться файлы, предназначенные для включения в пакет – /assets. Это не ресурсы, а просто необработанные файлы. Этот каталог находится на том же уровне, что и /res. Для файлов, располагающихся в /assets, в R.java не генерируются идентификаторы ресурсов. Для их считывания необходимо указать путь к файлу. Путь к файлу является относительным и начинается с /assets. Этот каталог, в отличие от подкаталога res/, позволяет задавать произвольную глубину подкаталогов и произвольные имена файлов.

1.5.3. Разметка

В Android-приложениях, пользовательский интерфейс построен на View и ViewGroup объектах. Класс ViewGroup является основой для подкласса Layout (разметка).

Разметка (также используются термины компоновка или макет) хранится в виде XML-файла в папке /res/layout. Это сделано для того, чтобы отделить код от дизайна, как это принято во многих технологиях (HTML и CSS, Visual Studio и Expression Blend). Кроме основной компоновки для всего экрана, существуют дочерние компоновки для группы элементов. По сути, компоновка – это некий визуальный шаблон для пользовательского интерфейса приложения, который позволяет управлять элементами, их свойствами и расположением. В своей практике вам придется познакомиться со всеми способами размещения.

Android-плагин для Eclipse включает в себя специальный редактор для создания разметки двумя способами. Редактор имеет две вкладки: одна позволяет увидеть, как будут отображаться элементы управления, а вторая – создавать XML-разметку вручную.

Создавая пользовательский интерфейс в XML-файле, можно отделить дизайн приложения от программного кода. Можно изменять пользовательский интерфейс в файле разметки без необходимости изменения программного кода. Например, можно создавать XML-разметки для различных ориентаций экрана мобильного устройства (portrait, landscape), размеров экрана и языков интерфейса. Впрочем, элементы интерфейса можно создавать и программно, когда это необходимо.

Каждый файл разметки должен содержать только один корневой элемент компоновки, который должен быть объектом View или ViewGroup. Внутри корневого элемента можно добавлять дополнительные объекты разметки или дочерние элементы интерфейса, чтобы постепенно формировать иерархию элементов, которую определяет создаваемая разметка.

Существует несколько стандартных типов разметок:

• FrameLayout является самым простым типом разметки. Обычно это пустое пространство на экране, которое можно заполнить только дочерним объектом View или ViewGroup. Все дочерние элементы FrameLayout прикрепляются к верхнему левому углу экрана. В разметке FrameLayout нельзя определить различное местоположение для дочернего объекта View. Последующие дочерние объекты View будут просто рисоваться поверх предыдущих представлений, частично или полностью затеняя их, если находящийся сверху объект непрозрачен
• LinearLayout выравнивает все дочерние объекты в одном направлении – вертикально или горизонтально. Направление задается при помощи атрибута ориентации android:orientation. Все дочерние элементы помещаются в стек один за другим, так что вертикальный список представлений будет иметь только один дочерний элемент в строке независимо от того, насколько широким он является. Горизонтальное расположение списка будет размещать элементы в одну строку с высотой, равной высоте самого высокого дочернего элемента списка.
• TableLayout позиционирует свои дочерние элементы в строки и столбцы. TableLayout не отображает линии обрамления для рядов, столбцов или ячеек. TableLayout может иметь ряды с разным количеством ячеек. При формировании разметки таблицы некоторые ячейки при необходимости можно оставлять пустыми. TableLayout удобно использовать, например, при создании логических игр типа Судоку, Крестики-Нолики и тому подобных.
• RelativeLayout позволяет дочерним элементам определять свою позицию относительно родительского представления или относительно соседних дочерних элементов.

Все описываемые разметки являются подклассами ViewGroup и наследуют свойства, определенные в классе View.

Разметки ведут себя как элементы управления, и их можно группировать. Расположение элементов управления может быть вложенным. Например, можно использовать RelativeLayout в LinearLayout и так далее. Однако, слишком большая вложенность элементов управления вызывает проблемы с производительностью.