Android Development Android OS e Apps

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1 A project by Android Development Android OS e Apps 1

2 PROGRAMMA 1. Piattaforma Android e applicazioni 2. Introduzione a sviluppo Android 3. Programmazione Android: concetti chiavi 4. Programmazione Android: componenti UI 5. Programmazione Android: gestione dati 6. Programmazione Android: networking e servizi Web 7. Programmazione Android: geolocalizzazione e mappe 8. Applicazioni Android con la piattaforma SmartCampus 9. Design delle applicazioni Android 10. Testing delle applicazioni Android 2

3 PROGRAMMA 1. Piattaforma Android e applicazioni 2. Introduzione a sviluppo Android 3. Programmazione Android: concetti chiavi 4. Programmazione Android: componenti UI 5. Programmazione Android: gestione dati 6. Programmazione Android: networking e servizi Web 7. Programmazione Android: geolocalizzazione e mappe 8. Applicazioni Android con la piattaforma SmartCampus 9. Design delle applicazioni Android 10. Testing delle applicazioni Android 3

4 CHI SIAMO? Progetto SmartCampus: Lab e communita COSA FACCIAMO? Sviluppo piattaforma SmartCampus (servizi, dati, doc,...) Sperimentazione con utenti (studenti, cittadini, bambini,...) Gestione communita OpenSource... E PER ANDROID? Applicazioni per gli studenti dell Universita di Trento Applicazioni per i cittadini (ViaggiaTrento, TrentinoFamiglia, ViaggiaRovereto,...) 4

5 PIATTAFORMA SMARTCAMPUS geocoding profilo eventi e PDI mobility messaggi social sicurezza info utenti Web API client SmartPlanner OAuth2.0 Solr Social Networking Engine FaceBook OpenStreetMap Servizi dati OpenData Trentino TrentinoCultura App Server deployment esecuzione 5

6 PROGRAMMA DI OGGI Android OS Applicazioni Android e distribuzione Android: interfaccia utente Android: sviluppo Java e XML Materiali/risorse: Tutorials and Examples Corso programmazione Android 6

7 ANDROID OS 7

8 ANDROID OS Android è un sistema operativo per dispositivi mobili organizzato in un'architettura software che include un sistema operativo di base, i middleware per le comunicazioni e le applicazioni di base Storia Ott. 2003: Android Inc. (Andy Rubin) Ago. 2005: Acquisito da Google Nov. 2007: Open Handset Alliance (operatori, produttori dei dispositivi, microprocessori, e software) Nov. 2008: primo dispositivo (HTC Dream) Mar. 2013: Andy Rubin lascia Android Set. 2013: Android 4.4 KitKat 8

9 ANDROID OS: MERCATO 9

10 ANDROID OS: VERSIONI Bender (API level 1): base, primo dispositivo Froyo (API level 8): prestazioni, tethering, browser, flash Gingerbread (API level 9): interfaccia, batteria, VoIP, NFC, download manager Honeycomb (API level 11): tablet, Holo UI, action bar, multicore Ice Cream Sandwich (API level 14): nuova UI e funzionalita KitKat (API level 19): nuova UI, Hangout, nuovi sensori, ottimizzazioni 10

11 ANDROID OS: VERSIONI Bender (API level 1): base, primo dispositivo Froyo (API level 8): prestazioni, tethering, browser, flash Gingerbread (API level 9): interfaccia, batteria, VoIP, NFC, download manager Honeycomb (API level 11): tablet, Holo UI, action bar, multicore Ice Cream Sandwich (API level 14): nuova UI e funzionalita KitKat (API level 19): nuova UI, Hangout, nuovi sensori, ottimizzazioni 11

12 ANDROID OS: ARCHITETTURA Applicazioni native che permettono integrazione a livello API e/o dati Librerie Java a disposizione delle app Dalvik VM non e JVM! Dex-code da Java byte code Librerie native in C/C++ Linux kernel 2.6 e 3.x con delle modifiche Architettura ARM e in certi casi x86 12

13 ANDROID OS: CARATTERISTICHE Interfaccia Direct manipulation Home screen + barra di stato Sensori GPS, accelerometro, giroscopio, prossimita, barometro, rotomazione geomagnetica, contapassi, Storage SQLite DB Storage esterno Multitasking Dispositivi Smartphone, tablet, smart TV, elettrodomestici, Google Glass, Connettivita /Messaging GSM/EDGE, UMTS, Bluetooth, Wi-Fi, LTE, NFC, SMS, MMS, tethering, GCM (push notification) WebKit Embedded browser Multilanguage support 13

14 ANDROID OS: SICUREZZA Modello di sicurezza: sandbox + permessi Protezzione fra le app: Applicazioni sono isolate (come diversi utenti linux) Hanno loro spazio dei dati protetto Controllono cosa esporre (permessi specifici) Protezzione del despositivo e dell utente: Permessi di sistema: (accedere GPS, account, possibilita di chiamare, ) L app deve dichiarare che cosa vuole fare L utente deve autorizzare l app al momento di installazione Problemi: Troppo complicato Utenti non sempre guardano permessi richiesti 14

15 ANDROID OS: ANDROID OPEN SOURCE PROJECT Progetto guidato da Google Scopo: Megliorare esperienza degli utenti Garantire compatibilita a livello di software e hardware Codice Android Android OS: Apache License 2.0 Linux Kernel changes: GPL

16 ANDROID OS: PER SVILUPPATORI POSITIVO Il sistema operativo per dispositivi piu diffuso (~80%) Molto elaborato, ricco, potente, con 6 anni su mercato Disponibilita del codice sorgente Sviluppo con Java (uno dei linguaggi piu usati) NEGATIVO Vastissima gamma dei dispositivi (produttori, tipologie, ): non sono sempre uguali Tanti versioni con API molto diversi: difficile supportarne tutte Modello di sicurezza complicato 16

17 ANDROID OS: UI 17

18 ANDROID OS: UI 18

19 ANDROID OS: UI Status bar Stato del sistema Communicazioni del sistema Aggiornamenti Notifiche applicative 19

20 ANDROID OS: UI Navigation drawer Navigazione principale dell app Disponibile in support library v4 20

21 ANDROID OS: UI Action bar Logo + navigazione verticale Navigazione orizzontale Accesso alla funzionalita principale nel contesto Accesso alla funzionalita secondaria si adatta alla rotazione Aggiunto in API level 11. Per supportare le versioni precedenti Librerie esterne (ActionBarSherlock) Support library (dall anno scorso) 21

22 Tabs: ANDROID OS: UI Seek bar: Testo: Liste: Griglia: Dialoghi 22

23 APPLICAZIONI ANDROID 23

24 APPLICAZIONI ANDROID Per utente: Software installabile su Android Distribuzione: Google Play Market esterni (es. Amazon App Store) Del file apk direttamente Per sviluppatore: Il risultato finale Archivio apk con il codice compilato (dex-code), risorse, Firmato con il suo certificato Non troppo difficile da decompilare! 24

25 APPLICAZIONI ANDROID: DEVELOPER CONSOLE 25

26 APPLICAZIONI ANDROID: DEVELOPER CONSOLE 26

27 APPLICAZIONI ANDROID: DEVELOPER CONSOLE 27

28 APPLICAZIONI ANDROID: DEVELOPER CONSOLE 28

29 SVILUPPO ANDROID 29

30 SVILUPPO ANDROID Modalita : App normale (nativo Android): in Java utilizzando SDK Sviluppo delle librerie di basso livello in C/C++ utilizzando NDK (es. giochi) Utilizzando dei framework cross-platform, in JavaScript/HTML5 (PhoneGap, Titanium, ) Chrome HTML5 Web app (da Gen. 2014) Google App Inventor 30

31 SVILUPPO ANDROID Modalita : App normale (nativo Android): in Java utilizzando SDK Sviluppo delle librerie di basso livello in C/C++ utilizzando NDK (es. giochi) Utilizzando dei framework cross-platform, in JavaScript/HTML5 (PhoneGap, Titanium, ) Chrome HTML5 Web app (da Gen. 2014) Google App Inventor Requisiti: Java (in particolare Java 1.5+ SE) XML 31

32 JAVA 32

33 JAVA: OVERVIEW High-level object-oriented class-based programming language Memory management: Automatic garbage collection No pointer arithmetic Type system: Primitive types: char, byte, int, long, boolean, (for performance) Objects as instances of classes statically typed Inheritance: Single inheritance (for classes) No operator overloading Support for interfaces Root class Object 33

34 JAVA: SYNTAX package fibsandlies; import java.util.hashmap; public class FibCalculator extends Fibonacci implements Calculator { private HashMap<Integer, Integer> memoized = new HashMap<Integer, Integer>(); } public FibCalculator() { memoized.put(1, 1); memoized.put(2, 1); } public int fibonacci(int fibindex) { if (memoized.containskey(fibindex)) { return memoized.get(fibindex); } else { int answer = fibonacci(fibindex - 1) + fibonacci(fibindex - 2); memoized.put(fibindex, answer); return answer; } } public int calculate(int x) { return fibonacci(x); } 34

35 JAVA: BASICS Comments like in C: Expressions like in C: Assignment: you can use =, +=, *= etc. Arithmetic uses the familiar + - * / % Java also has ++ and -- Java has boolean operators &&! Java has comparisons < <= ==!= >= > /* This kind of comment can span multiple lines */ // This kind is to the end of the line /** * This kind of comment is a special javadoc style comment */ Control flow like in C: if (x < y) smaller = x; if (x < y) { smaller=x;sum += x;} else { smaller = y; sum += y; } while (x < y) { y = y - x; } for (int i = 0; i < max; i++) sum += i; Arrays (are objects): int[] myarray = new int[5]; int[] myarray = new int[]{1,2,3,4,5}; 35

36 JAVA: EXCEPTIONS Exception handling: try { myobject.performoperation(data); } catch(someexception e) { // do something } finally { // clean resources } Declaring exception: public void mymethod(somedata data) throws MyException { if (! data.iscorrect()) MyException(); } Exception class hiearchy: Throwable Error Exception RuntimeException unchecked exception throw new 36

37 JAVA: CLASSES AND INTERFACES public interface MyInterface { public int sum(int x, int y); } public class MyClassA implements Myinterface { public int sum(int x, int y) { return x + y; } } public class MyClassB extends MyClassA { public int sum(int x, int y) { return (x + y)*0.9 ; } } public class MyClassOuter { private int x = 0; private class MyClassInner { private int y = x; } } public class MyClass { private MyInterface = new MyInterface() { public int sum(int x, int y) { return x + y + 1; } }; } 37

38 JAVA: GENERICS Abstractions over types allow "a type or method to operate on objects of various types while providing compile-time type safety." Using generics: List<Integer> intlist = new ArrayList<Integer>(); intlist.add(5); Integer x = intlist.get(0); Declaring generic type Declaring generic method public class Box<T> { private T t; public void set(t t) { this.t = t; } } Box<Integer> intbox = new Box<Integer>(); public <T> void createbox(t t) { Box<T> tbox = new Box<T>(); tbox.add(t); System.out.println(t.toString()); } 38

39 XML extensible Markup Language Textual format both human-readable and machine-readable W3C standard Built-in validation support (XSD) Tree structure: Root document element Recursive sub-elements denoted with tags Element attributes Text content 39

40 XML <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android=" package="com.example.test" android:versioncode="1" android:versionname="1.0" > <uses-sdk android:minsdkversion="8" android:targetsdkversion="18" /> <application android:allowbackup="true" > <activity android:name="com.example.test.mainactivity" > <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.main" /> <category android:name="android.intent.category.launcher" /> </intent-filter> </activity> </application> </manifest> 40

41 XML Document element <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android=" package="com.example.test" android:versioncode="1" android:versionname="1.0" > <uses-sdk android:minsdkversion="8" android:targetsdkversion="18" /> <application android:allowbackup="true" > <activity android:name="com.example.test.mainactivity" > <intent-filter> Attribute Child element <action android:name="android.intent.action.main" /> <category android:name="android.intent.category.launcher" /> </intent-filter> </activity> </application> </manifest> 41