Разработка игрового приложения под операционную систему Android

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 78 страниц
В избранное:

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
(СибГУТИ)
Форма утверждена научно-методическим
советом университета
Протокол №4 от 17.04.2013 г.
Кафедра ПМиК
Допустить к защите
зав. кафедрой: проф., д.т.н.
Фионов А.Н.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Разработка игрового приложения под операционную
систему Android
Пояснительная записка
ФИВТ.230105.ЗП-01 ПЗ
Студент: Зонов Владимир Юрьевич
Факультет ФЗО Группа ЗП-01
Руководитель: Мерзлякова Е.Ю.
Консультанты:
- по экономическому обоснованию:
Казначеев Дмитрий Алексеевич
- по безопасности жизнедеятельности:
Симакова Наталья Николаевна
Рецензент: Фульман Виталий Олегович
Новосибирск 2016 г.
Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
(СибГУТИ)
Форма утверждена научно-методическим советом университета
протокол №4 от 17.04.2013 г.
ОТЗЫВ
на дипломный проект студента Зонова Владимира Юрьевича
по теме Разработка игрового приложения под операционную систему Android
Данный дипломный проект посвящен разработке компьютерной игры под операционную систему Android. Область игровых приложений для мобиль - ных устройств стремительно развивается в наше время, представляя собой ин - тересную сферу деятельности для программистов.
В процессе работы Зоновым В.Ю. были решены следующие задачи: ис - следование основных этапов проектирования приложения, обзор средств раз - работки приложений для мобильных устройств и обоснование своего выбора средств проектирования, моделирование системы и разработка приложения под ОС Android.
В процессе проектирования Зонов В.Ю. использовал современные сред - ства разработки: Java, AndroidStudio.
В качестве незначительного недостатка можно отметить стилистические и синтаксические ошибки в тексте ПЗ.
Считаю, что данный дипломный проект заслуживает оценки отлично, а Зонов В.Ю. -присвоения квалификации инженер по специальности Инфор - матика и вычислительная техника, профиль 230105 Программное обеспече - ние средств вычислительной техники и автоматизированных систем.
Работа имеет практическую ценность
Тема предложена предприятием
Работа внедрена
Рекомендую работу к внедрению Рекомендую работу к опубликованию Работа выполнена с применением ЭВМ
Тема предложена студентом Тема является фундаментальной Рекомендую студента в магистратуру Рекомендую студента в аспирантуру
Руководитель дипломного проекта
Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
(СибГУТИ)
Форма утверждена научно-методическим сове - том университета
протокол №4 от 17.04.2013 г.
РЕЦЕНЗИЯ
на дипломный проект
Студента Зонова Владимира Юрьевича
По специальности (группа, шифр)
Тема дипломного проекта
Объем дипломного проекта
Заключение о степени соответствия выполненной работы техническому заданию
Характеристика выполнения основных разделов работы, качество расчетов, конструктивных решений, практического подтверждения
Практическая ценность проекта
Научно-исследовательский характер работы
Общая грамотность, качество оформления текста и графической части
пояснительной записки и демонстрационных чертежей
Перечень положительных качеств дипломного проекта
Основные замечания и недостатки дипломного проекта
Предполагаемая оценка
АННОТАЦИЯ
Выпускной квалификационной работы студента Зонова Владимира Юрьевича
по теме Разработка игрового приложения под операционную систему Android
Объем работы - 58 страниц. При написании работы использовалось 27 источников.
Ключевые слова: android, операционная система, ПО, очередь, программное обеспечение, open source project, OPEN, handset, 3D, доступ, стек,ядро, управление памятью, аппаратное обеспечение, Java, приложение, SDK, IDE, ADT, development, tools, компиляция, архитектура, вредоносное ПО, application, пользователь, браузер, почтовый клиент, программа, SMS, менеджер, список, play, файл, package, файлы ресурсов, среда разработки, Android Studio, Windows, atom, arm, инструментарий, cut, лицензия, программный продукт, запись
Работа выполнена
(название предприятия, подразделения)
Руководитель
(должность, уч.степень, звание, Фамилия Имя Отчество)
Целью работы является разработка под операционную систему Android игрово - го приложения для развития и обучения детей младшего школьного возраста.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 6
Компьютерные игры 6
Обзор существующих мобильных платформ 7
Описание предметной области 10
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ANDROID 12
Архитектура Android 12
Эмулятор для разработки приложений Android SDK 155
Компоненты пользовательского интерфейса ANDROID 166
Пакеты, которые являются частью Android SDK 23
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 29
Графический интерфейс пользователя 29
Работа приложения 333
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 38
Расчет затрат на создание программного продукта 38
Расчет себестоимости и цены программного продукта 40
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 45
Характеристика источника опасных и вредных факторов объекта
проектирования 45
Требования к организации рабочего места с ПК 46
Профилактика игровой зависимости 47
Экологические проблемы утилизации современных электронных
средств 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 56
ПРИЛОЖЕНИЕ А 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 60
ВВЕДЕНИЕ
В современных условиях трудно представить себе человека без мобиль - ного телефона, планшетного компьютера, смартфона или любого другого пор - тативного мультимедийного устройства. Мы привыкли к тому, что оно всегда под рукой, и это не только средство общения, но имеет и много полезных функций, таких как калькулятор, органайзер, конвертер, календарь, часы. Смартфоны с новой мобильной игровой платформой могут конкурировать с классическими портативными игровыми системами, такими как Nintendo DS или Playstation Portable.
Устройство смартфона довольно просто. В основном он состоит из не - скольких отдельных блоков - память, процессор, который занимается организа - цией вычислений, память для хранения данных, радио-модуль, который, в свою очередь, состоит из передатчика и приемника и отвечает за связь. Самое инте - ресное здесь - операционная система, установленная на внутренней памяти. От операционной системы и ее версии зависят и все основные возможности устройства. Смартфоны, а также персональные компьютеры, существуют с раз - личными операционными системами, виды которых будут обсуждаться далее.
Поскольку мобильные продажи во всем мире растут, и также растет спрос на различные приложения для них. Каждая уважающая себя компания стремит - ся иметь, по меньшей мере, одно мобильное приложение, чтобы быть его кли - ентом и иметь "всегда под рукой". А существование некоторых компаний во - обще сложно представить без мобильных и специализированных программ, с помощью которых можно, например, управлять базами данных, или контроли - ровать состояние своего продукта на рынке в любой момент времени.
К сожалению, на сегодняшний день не существует каких-либо конкрет - ных стандартных инструментов разработки мобильных приложений. Каждый производитель пытается сделать операционную систему на устройстве уни - кальной и запоминающейся пользователю, и как следствие возникают пробле - мы совместимости между различными приложениями на разных операционных системах.
Компьютеры становятся все более "личными" с возможностью доступа к ним в любое время и из любого места. На переднем крае этого процесса стоят мобильные устройства, которые трансформируются в вычислительных плат - формы. Мобильные телефоны уже давно используются не только для разгово - ров - они могут быть использованы в течение определенного периода времени для передачи данных и видео. Мобильные устройства стали выполнять широ - кий спектр вычислительных общих задач, эти устройства могут стать новым поколением персональных компьютеров (ПК). Кроме того, даже ожидалось, что некоторые производители традиционных моделей ПК - в частности, ASUS, HP и Dell - сделают устройства, многие конструктивные параметры которых будут базироваться на OS Android.
Скоро в IT-индустрии, как ожидается, будет быстро увеличиваться в раз - мере и объеме программное обеспечение для мобильных устройств.
Эта новая тенденция открывает доступ к мобильным устройствам для традиционных языков программирования, так что область применения мобиль - ных приложений и их доля на рынке растут.
Таким образом, актуальность темы дипломного проекта очевидна. Бли - жайшее будущее развитие и поддержка приложений, основанных на операци - онной системе Android, будет наиболее востребованным на рынке программно - го обеспечения.
Одним из видов таких приложений, являются компьютерные игры. Обу - чающие и развивающие игры - игры, в которых игровой процесс является осно - вой развития и совершенствования различных навыков. Концепция развиваю - щих игр объясняется главным образом периодами жизни ребенка. Дети играют в развивающие игры, готовят свое собственное мышление, изобретательность, воображение, творческие способности.
Предмет исследования - информационные технологии для мобильных устройств.
Объект исследования - приложение для операционной системы Android.
Цель работы - создание игрового приложения для операционной систе - мы Android.
Цель ВКР: разработка программ, используемых в мобильных устрой - ствах, для развития и обучения детей младшего школьного возраста.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
изучить область игровых приложений для мобильных устройств;
рассмотреть вопрос о разработке программ для операционной системы Android и использовать их для реализации приложения;
рассчитать экономические показатели программного продукта;
выполнить описание техники безопасности программиста при разра - ботке приложения.
В первой главе рассмотрены основные этапы проектирования приложе - ния: исследование предметной области, моделирование системы, сформулиро - ваны требования к проектируемой информационной системе.
Во второй главе рассмотрены программы-аналоги, выполнен обзор средств разработки приложений для мобильных устройств и выполнено обос - нование выбора средств проектирования собственного игрового приложения.
Третья глава работы содержит описание разработанного приложения.
В четвертой главе выполнен расчет себестоимости программного продук - та.
Пятая глава посвящена вопросам безопасности жизнедеятельности при работе с компьютерной техникой.
АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Компьютерные игры
В настоящее время компьютерные технологии стали активно применять - ся в различных областях нашей жизни. Создание различных простых и слож - ных компьютерных программ для различных областей знаний постоянно разви - вается. В зависимости от возраста ребенка компьютерная программа может вы - ступать в качестве оппонента по игре, быть рассказчиком, репетитором, экза - менатором. Уже существуют компьютерные программы, направленные на раз - витие различных психических функций детей, таких, как визуальное и слуховое восприятие, внимание, память, словесные и логические рассуждения и т.д, ко - торые могут быть успешно использованы в детьми старшего дошкольного и младшего школьного возраста. Теперь на смену настольным компьютерам при - ходят мобильные - планшетные ПК, смартфоны, что позволяет более удобно работать со всей информацией.
Игра - это познавательная деятельность, она является своего рода практи - ческой формой мышления о природе окружающей ребенка социальной реаль - ности. Из-за особенностей игры, ребенок в игре впервые приобщается к аб - страктному мышлению.
Компьютерные игры - это новый вид развивающего обучения. Компью - терные технологии открывают новые возможности для использования педаго - гических методов:
1. Использование материала различной сложности. Индивидуально ре - бенку всегда можно предложить именно то, что в данный момент соответствует его возможностям и целям обучения.
Для того чтобы "видеть" проблемы в развитии ребенка, которые труд - но обнаружить в традиционном обучении.
Для того чтобы сформировать понимание ребенком процесса получе - ния собственных навыков.
Сложное программное обеспечение является чрезвычайно простым в использовании.
Многие методы успешно использовались ранее, теперь поставлены на компьютерную базу и получили как бы второе развитие. С точки зрения специ - алиста, это возможность взглянуть на свою работу под новым углом зрения, переосмыслить методические приемы, обогатить знания и навыки, которыми он владеет.
Работа на компьютере создает для ребенка более комфортные условия для успешного выполнения упражнений.
Компьютерные технологии обеспечивают увлекательные занятия для ребенка в форме экспериментирования, моделирования, сравнения.
10. Ребенок научится правильно говорить, пытаться исправить ту ошибку, что он увидел, ища методы самоконтроля, сосредоточив внимание на привлека - тельной графике.
Дети меньше устают, больше способны работать.
Глядя на экран, ребенок сам видит результат своей работы.
Таким образом, использование компьютерной программы повышает мо - тивацию использования не только стратегии игры, на которой базируется про - грамма, но и того, что ребенок получает одобрение, похвалу, не только взрос - лых, но и компьютера.
Но следует отметить, что к использованию компьютерных игр следует подходить разумно и избирательно, конечно же, творчески. Большая часть игры направлена на развитие психических процессов, таких как память, внимание, воображение, восприятие, мышление, развитие координации глаз и рук. Перед тем, как предложить игру для детей, необходимо должны ознакомиться с ее це - лью и содержанием.
Обзор существующих мобильных платформ
Наличие операционной системы (ОС) - главная особенность, которая от - личает смартфон от обычного мобильного телефона. При выборе конкретной модели телефона или устройства, операционная система часто является опреде - ляющим фактором.
Наиболее распространенные операционные системы для смартфонов и платформ:
Symbian OS - ОС занимала большую часть рынка смартфонов до конца 2010 г. В начале 2010 года на базе ОС остается только 1 Платформа: Series 60, которая используется в основном в устройствах Nokia, а также некоторые мо - делях Samsung;
BlackBerry OS (RIM) - система широко используется в устройствах в первую очередь в Соединенных Штатах, так как спецслужбы некоторых стран не заинтересованы в использовании смартфонов в стране из-за того, что все входящие и исходящие данные зашифрованы с использованием алгоритма шифрования AES;
Windows Mobile и Windows CE - компактная операционная система Microsoft, выпущенные с 1996 года и занимала самый большой сегмент рынка ОС для смартфонов к 2010 году, в настоящее время проходит поэтапный отказ от поддержки и развития;
Windows Phone 7 - разработка от Microsoft, радикально отличается от
Windows Mobile;
Palm OS - одна из популярных платформ, хотяв настоящее время мо - бильные телефоны на базе Palm OS малораспространены. Последний смартфон под управлением операционной системы была выпущен в конце 2007 года (Palm Centro);
Linux - широкого распространения эта операционная система на мо - бильных устройствах не получила, однако ее развитие традиционно считается перспективным направлением. Смартфоны на базе Linux распространяются главным образом в Азии;
Bada - новейшая мобильная платформа, разработанная компанией Samsung. Первым телефоном на новой платформе стал S8500 Wave;
Android - портативная (сетевая) операционная система для смартфонов, планшетных ПК, электронные книг, цифровых плееров, часов и нетбуков на ба - зе ядра Linux. Первоначально разработанная Android Inc., которую затем купил Google. Впоследствии Google инициировала создание альянса Open Handset Alliance (OHA), который сейчас занимается поддержкой и дальнейшим разви - тием платформы. Android позволяет создавать приложения на основе Java, ко - торый управляют устройством через разработанные Google библиотеки. Android Native Development Kit позволяет системе использовать библиотеки и компоненты приложений, написанных на C и других языках;
ОС IOS (до 24 июня 2010 года - iPhone OS) - это мобильная операцион - ная система, разработанная и изготовленная американской компанией Apple. Она была выпущена в 2007 году; первоначально - для iPhone и IPod Touch, а позже - для таких устройств, как IPad и Apple TV. В отличие от Windows Phone и Google Android, доступна только для устройств, производимых Apple;
Windows Phone 8 - второе поколение телефонной операционной си - стемы от Microsoft Windows. Выход произошел 29 октября и является прототи - пом интерфейса, известного как Metro (или Modern UI). Windows Phone 8 ис - пользует новую архитектуру Windows NT, которая используется в операцион - ных системах Microsoft. Устройства, работающие под управлением Windows Phone 7. х не может выполнить обновление до Windows Phone 8, а новые при - ложения, созданные для Windows Phone 8 не могут работать на Windows Phone 7. х.
В настоящее время Android развивается в геометрической прогрессии: каждый год число пользователей этой операционной системы постоянно растет. Согласно последнему отчету компании Canalys, ведущего аналитика индустрии высоких технологий, операционная система Android занимает 69,2% мирового рынка мобильных устройств. Конечно, этот факт привлекает внимание многих разработчиков создавать мобильные приложения, специально для Android. Возможно, на сегодняшний день она является самой популярной и интересной системой. Разработчики дают пользователям уникальную возможность - уста - новив набор свободного программного обеспечения, можно создать программы для системы и продавать их в специализированном интернет-магазине.
Описание предметной области
Операционная система Android основана на платформе Linux для мо - бильных устройств, разработанных Open Handset Alliance (OHA), иницииро - ванной Google. Она позволяет создавать приложения на основе Java, которые управляют устройством через библиотеки, разработанные Google. Кроме того, можно писать приложения на C и других языках программирования с помощью Android Native Development Kit.1.5 (Cupcake), выпущеной 30 апреля 2009 г. Среди основных улучшений появилась поддержка записи и просмотра видео в режиме камеры; поддержка Bluetooth A2DP; возможность автоматического подключения к Bluetooth-гарнитуре.
Первое устройство, которое работало под управлением Android, стал раз - работанный HTC смартфон T-Mobile G1, который был запущен 23 сентября 2008. Вскоре последовали многочисленные анонсы других производителей смартфонов, планирующих выпустить устройства с Android.
Имеется несколько основных преимуществ Google, которые отличают устройств на базе платформы Android от аналогичных продуктов:
Открытость - Android позволяет получить доступ к основным функци - ям мобильного устройства, используя стандартный API вызов.
Разрушение границ - можно объединять информацию из Интернета с данными телефона, например, контактную информацию или географических данных о местоположении, чтобы получить новые возможности.
Равенство приложений - для Android нет никакой разницы между ос - новными телефонными приложениями и программным обеспечением сторон - них производителей - вы можете даже изменить программу для набора номера или заставку.
Быстро и легко разрабатывать приложения - в SDK есть все необходи - мое для создания и запуска Android-приложений, в том числе имитатор насто - ящего прибора и передовые инструменты отладки.
Гибкость Android имеет цену: компании, предпочитая разрабатывать свои собственные пользовательские интерфейсы, постоянно стремятся к выпускам новых версий ОС. Устройства, что выпустили несколько месяцев назад, стано - вятся устаревшими, поскольку операторы и производители не хотят создавать обновления программного обеспечения, так что пользователи могут использо - вать новые функции Android. Например, многие эксперты отмечают, что плат - форма основана на Java, поэтому преимущества и возможности операционной системы Linux на Android не используются в полной мере. Она также не ис - пользует в платформе любые из популярных графических инструментов (Toolkit) и библиотек (например, Ot или GTK), что делает маловероятным по - явление большого числа приложений, перенесенных на Linux с полной версии для домашнего компьютера на мобильную платформу из-за отсутствия общего сервера и библиотеке изображений. Кроме того, сообщалось, что Google будет по своему усмотрению удалять приложение на телефонах пользователя, если нарушаются условия их использования.
Аналитики и эксперты предсказывают для ИТ-рынка Google Android хо - рошие коммерческие перспективы, в принципе, для продуктов на базе про - граммного обеспечения с открытым исходным кодом, что уже не является сен - сацией. Они постепенно занимают ИТ пространство, вытесняя из него признан - ных лидеров, создавая конкуренцию, что само по себе может только оказать положительное влияние на восстановление рынка.
Большая часть кода лицензируется в соответствии с лицензией Apache 2, открытая и неограниченная лицензия позволяет свободное использование ис - ходного кода для создания своих собственных систем. Тем не менее, система, чтобы быть совместимым с Android, должна начать идти по совместимости с программами для Android - процесс сертификации базовой совместимости со сторонними приложениями, которые создаются сторонними разработчиками. Совместимые системы могут вливаться в экосистему Android, включая Android Market.
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ANDROID
Архитектура Android
C точки зрения программиста, Android - платформа, которая абстрагирует разработчика от ядра, и позволяет ему создать код в Java. Android имеет не - сколько полезных функций. Во-первых, это основа предлагает большой набор API для создания различных типов приложений, а также обеспечивает возмож - ность повторного использования и замены компонентов, предлагаемых прило - жениями платформы и сторонних производителей. Во-вторых, наличие вирту - альной машины Dalvik, отвечает за запуск приложений на Android. Кроме того, услуги множества разработчиков графических библиотек для 2D и 3D прило - жений, поддерживают мультимедийные форматы (Ogg Vorbis, MP3, MPEG-4, H.264, PNG), API для доступа к камере, GPS, компас, акселерометр, сенсорный экран, джойстик или клавиатура. Существует даже специальный API для вос - произведения фоновых звуковых эффектов, что полезно для нас в разработке игр. Не все Android-устройства имеют все эти возможности - есть аппаратное подразделение. Конечно, у Android не исчерпывается список возможностей упомянутых здесь. Тем не менее, для разработки игр они являются наиболее важными. Android-архитектура формируется из множества компонентов. Каж - дый компонент основан на элементах нижнего уровня. На рис. 1 представлен обзор основных компонентов Android.
В нижней части рисунка 1 показано, что ядро Linux обеспечивает основ - ные драйверы для аппаратных компонентов системы. Кроме того, ядро отвечает за память, управление процессами, сетевую поддержку и т.д.
Среда выполнения Android, построенная вокруг ядра, отвечает за разра - ботку и осуществление Android приложений. Каждая программа работает в своем собственном процессе со своей собственной виртуальной машиной Dalvik.
Dalvik запускает программы в формате байткодом DEX. Java-файлы с классом преобразованы в формат DEX с помощью специального инструмента DX, доступном в SDK. формат DEX занимает гораздо меньше места в памяти,чем классический тип файлов CLASS, что достигается за счет высокой степени сжатия, разделения на таблицы и объединения несколько CLASS-файлов.

Dalvik виртуальная машина взаимодействует с библиотеками ядра, кото - рые предлагают базовые функциональные возможности для Java-программ. Эти библиотеки имеют большой, но не полный перечень классов, доступных через
Java SE.
До Android 2.2 (Froyo) весь код был интерпретирован. В Froyo было вве - дено отслеживание JIT-компилятора, который может компилировать части байткода в машинный код на лету. Это значительно повышает производитель - ность приложений, которые требуют большего количества вычислений. JIT- компилятор может использовать возможности процессоров, которые специаль - но разработаны для сложных вычислений, таких как операции с плавающей за - пятой. Кроме того, он включал свой собственный сборщик мусора Dalvik (Garbage Collector, GC). Он работает по принципу "уведомить и забрать", что иногда ставит разработчиков в тупик. Тем не менее, если его тщательно изу - чить, то он может быть эффективно использован в разработке игр. Каждое приложение, работающее в экземпляре виртуальной машины Dalvik, имеет в своем распоряжении от 16 до 24Mb RAM. Это необходимо иметь в виду, ис - пользуя картинки и звуковые ресурсы.
В дополнение к основным библиотекам, которые предлагают некоторые функциональные возможности Java SE, есть также множество собственных библиотек в C C ++, которые помогают создать основу для применения струк - туры. Эти системные библиотеки в основном отвечает за комплекс функций (рисование графики, воспроизведение звука, доступ к базе данных), что не очень подходит для виртуальной машины Dalvik. API развернул их с помощью классов Java в рамках приложения, которое используется для написания игр.
Фреймворк связывает системные библиотеки и среды выполнения, созда - вая тем самым привязку к Android. Структура управляет приложениями и пред - лагает сложную среду, в которой они работают. Разработчики создают прило - жения для этой структуры с набором API-интерфейсов в Java, охватывающих такие области, как разработка пользовательского интерфейса, фоновые службы, уведомления, управление ресурсами, доступ к периферийным устройствам и т.д. Все виды ключевых приложений, которые поставляются с операционной системой Android (например, клиент электронной почты), написаны с помощью API. Приложения, интерфейс или фоновые службы могут взаимодействовать с другими приложениями. Это соединение позволяет одному приложению ис - пользовать другие компоненты. Простой пример - это программа, которая дела - ет фото-образ, а затемможет обработать его. Приложение запрашивает у систе - мы другой компонент приложения, который обеспечивает это действие. Далее, первое приложение может повторно использовать этот компонент (например, от встроенной в приложение камеры или из фотогалереи). Этот алгоритм уда - ляет значительную часть бремени от программиста, и позволяет настроить по - ведение многообразия аспектов Android.
Для разработки собственного приложения необходимо изучить инстру - ментарий комплекта для разработки программ Android Software Development Kit (SDK).
Эмулятор для разработки приложений Android SDK
Для разработки приложений используется высокоуровневый прикладной интерфейс программирования Java для Android, при помощи которого можно создавать приложения для конечных пользователей Android. Рассмотрим осо - бенности эмулятора Android, фундаментальные компоненты Android и пакеты, входящие в состав SDK. Также будут приведены несколько фрагментов кода.
Комплект для разработки программного обеспечения (SDK) для Android поставляется с Android Studio, плагином, который называется набором инстру - ментальных средств для разработки на Android (ADT). Этот инструмент разра - ботки IDE (IDE) для создания, отладки и тестирования приложений на Java. Android SDK может использоваться без ADT; вместо инструментов, можно ис - пользовать инструменты командной строки. Эмулятор поддерживает использо - вание обоих подходов, и с его помощью можно запустить, исправить и прове - рить приложения. 90% разработки приложений может быть завершена, даже без использования реального устройства. Полностью функциональный эмуля - тор для Android воспроизводит наиболее изученные характеристики устрой - ства. Среди тех функций, которые не могут быть имитированы в эмуляторе, яв - ляются USB-подключение, работа камеры и видео, имитация работы наушни - ков, батареи и технологии Bluetooth.
Android Emulator базируется на технологии с открытым исходным кодом "имитация" процессора под названием QEMU, который был разработан Беллар. Та же самая технология может эмулировать одну операционную систему на другой, независимо от того, ккакая используется процессором. QEMU обеспе - чивает эмуляцию уровня процессора.
При использовании эмулятор Android имитирует процессор, который функционирует на базе ARM (Advanced RISC Machine, Advanced RISC- машина). ARM - 32-разрядная архитектура микропроцессоров на базе RISC (Reduced Instruction Set Computer, компьютер с сокращенным набором команд команд), которая за счет сокращения количества команд достигает простоты конструкции и повышение производительности. Эмулятор использует процес - сор в такой моделируемой версии Linux, которая используется в Android.
ARM широко используется в мобильных устройствах и встроенных элек - тронных устройствах, где важно распределить небольшое количество энергии. Многие имеющиеся в продаже мобильные устройства имеют процессоры с этой архитектурой. Например, Apple Newton на базе процессора ARM6. Игровые ав - томаты, Nintendo DS и Game Boy Advance работают на архитектуре ARM вер - сии 4, которая использует около 30 000 транзисторов. Классический Pentium содержит 3,2 миллиона транзисторов.
Компоненты пользовательского интерфейса ANDROID
Пользовательский интерфейс используемый в рамках ОС Android, срав - ним с другими полнофункциональными UI-структурами, применяемыми на ло - кальных компьютерах. Это более современный и асинхронный характер. На самом деле, UI- фреймворк Android принадлежит к четвертому поколению, ес - ли считать первое поколение традиционного прикладного программирования интерфейса Microsoft Windows, основанный на C и MFC (классов Microsoft Foundation, Microsoft библиотеки базовых классов, основанных на C ++ ) - вто - рой. В этом случае, Swing UI- фреймворк, основанный на Java, будет третьим поколением, и,как было предложено в его конструктивных возможностях, намного превосходит MFC по гибкости. Android UI, JavaFX, Microsoft Silverlight и язык Mozilla XML (XUL) пользовательские интерфейсы включают новый тип UI-фреймворк четвертого поколения, который является декларатив - ным UI и поддерживает независимую тематизацию.
При программировании в пользовательском интерфейсе Android исполь - зуется объявление интерфейса в файлах XML. Тогда определение представле - ния XML загружаются в приложение с пользовательским интерфейсом, как в Windows. Даже меню приложения загружаются из файла XML. Экраны (окна) Android часто называют деятельностью, которые включают в себя несколько типов и пользователи должны выполнить логический элемент процесса. Виды (представления) являются основными элементами, которые находятся в пользо - вательском интерфейсе Android. Формы могут быть объединены в группы (группы Видов). Для внутренней организации этого вида, они используют в те - чение длительного времени известную в программировании концепцию холста и взаимодействие пользователя с системой.
Такие композитные представления, которые включают в себя виды и группы видов, работают на основе специальной логики компонента пользова - тельского интерфейса Android.
Одним из ключевых понятий базы является управление Android-Power жизненным циклом окон событий (окна деятельности). Протоколы системы ис - пользуются, так что Android может управлять ситуацией пока пользователь, выполняет действиячтобы скрыть, восстановить, остановить и закрыть окно яв - ления.
Основные компоненты Android
Фреймворк для пользовательского интерфейса Android, вместе с другими компонентами Android основан на новой сущности, называется намерение. Намерение - это сложный феномен, который сочетает в себе идеи, такие как со - общения, отображаемые в окне, действия модель "публикации и подписки", обмен межпроцессной информацией и регистрами приложений. Ниже приведен пример использования класса Intent для активации или запуска веб-браузера:
public static void invokeWebBrowser (Activity activity) {
Intent intent = new Intent (Intent. ACTION_VIEW): intent. setData (Uri. parse ("http:www.google.com")); activity. startActivity (intent);
[}]
В этом примере, используя намерение, мы говорим Android открыть окно, подходящее для отображения содержимого веб-сайта. В зависимости от того, какой браузер установлен на мобильном устройстве, Android будет выбрать наиболее подходящее для отображения сайта.
Кроме того, широко поддерживается ресурсы Android, которым знакомы строкт и растровые изображения, и по крайней мере некоторые известные эле - менты, такие как определение представления на основе XML. Использование ресурсов в этих рамках, осуществляется по-новому, с помощью чего работа ре - сурса становится более простой, понятной и удобной. Ниже приведен пример, в котором автоматически генерируется ID ресурса и определяется в файлах XML:
public final class R {
public static final class attr { }
public static final class drawable {
public static final int myanimation=0x7f020001;
public static final int numbersl9=0x7f02000e:
}
public static final class id {
public static final int textViewIdl=Ox7f080003;
}
public static final class layout {
public static final int frame_animations_layout=0x7f030001; public static final int main=0x7f030002;
}
public static final class string { public static final int hello=0x7f070000; }
[}]
Эти классы соответствуют автоматически сгенерированному ID или XML-файлом элемента или множества. Если нужно использовать такие опреде - ления XML, вместо того, чтобы использовать их идентификационные данные. Такое посредничество очень полезно в локализации. Еще одна инновационная концепция в Android - это контент-провайдер (поставщик контента). Поставщик контента относится к абстракции источника данных, который может быть пред - ставлен в качестве эмиттера и REST обслуживания (репрезентативная State Transfer). В основе этой базы данных лежитабстракция SQLite и делает это свойство контент-провайдеров мощным инструментом для разработки прило - жений. Было отмечено, что XML играет важную роль в описании пользователь - ских интерфейсов для Android.
Ниже показано, как объявить меню в XML-файле:
menu xmlns: android="http:schemes. android.comapkresandroid"
! - B этой группе используется категория, заданная по умолчанию. - -
group android: id="@+idmenuGroup_Main"
item android: id="@+idmenu_clear"
android: orderInCategory="10"
android: title="clear"
item android: id="@+idmenu_show_browser"
android: orderInCategory="5"
android: title="show browser"
group
menu
Хотя Android поддерживает и диалоговые окна, все они являются асин - хронными. Работа с такими асинхронными диалогами особенно трудна для раз - работчиков, которые привыкли работать с синхронными модальными диалого - выми окнами, которые используются в некоторых оконных фреймворках.
Android также поддерживает анимацию - эта функция включена в сов - местно со стеком пользовательского интерфейса, который основан на видах объектов. В Android используется анимация двух видов: с построением проме - жуточных кадров (tweening animation) и покадровая (frame-by-frame animation). Промежуточной анимацией называют картинки, которые отображаются между основными. На компьютере эти картинки создают изменения средних значений в определенные промежутки времени и перерисовки фона. Кадровая анимация состоит из последовательности кадров, которые нарисованы один за другим че - рез равные промежутки времени. На Android используются обе версии анима - ции, используя функцию обратного вызова анимации, интерполяторов и матри - цу преобразования. Кроме того, Android может идентифицировать эти типы анимации в файле XML-ресурсов.
Графическая библиотека, которая основана на таком процессе, поддержи - вает стандартные матричные преобразования, что позволяет масштабировать, перемещать и поворачивать изображения. Объект камеры, которые присут - ствуют в графической библиотеке обеспечивает поддержку глубины и проек - ции, так что на двумерном интерфейсе удается имитировать трехмерные эф - фекты.
В Android доступна и трехмерная графика. Это связано с тем, что введен стандарт OpenGL ES 1.0. Как и OpenGL, он основан на плоском языке API C. Так как интерфейс прикладного программирования Android SDK основан на Java, OpenGL для доступа к нему должен использовать Java-связывание. В Java ME является обязательным для OpenGL ES и уже определено с помощью за - проса на спецификации Java QSR 239 и для Android OpenGL ES использует тот же тип Java-связывания.
На Android, используются новые подходы, связанные с идеей информа - ции на кончиках пальцев (information at your fingertips), доступ к которой осу - ществляется через домашнюю страницу. Первая из этих идей называется живые каталоги (живые папки). Используя живые каталоги, могут быть опубликованы коллекция элементов в папке, расположенной на главной странице сайта. Со - держание этой коллекции меняется от базового изменения в его базе данных. Новые данные могут быть отправлены на устройство или со съемных носите - лей, или из Интернета.
Вторая идея связана с домашней страницей - это домашний виджет (home screen widget). Главные виджеты используются для отрисовывания с помощью пользовательского интерфейса виджета информации на домашней странице. Эта информация может быть изменена через регулярные промежутки времени. Примером таких данных может быть несколько сообщений электронной почты, которые хранятся на устройстве.
Встроенный поиск Android (Integrated Android Search) - это третья идея, связанная с использованием домашней страницы. Этот тип поиска позволяет искать информацию как на устройстве и в Интернете. В Android эта функция не ограничивается только одним поиском и может давать команды с помощью элемента управления поиска.
Кроме того, так называемые Поддерживаемые жесты Android, то есть ин - терпретация движений пальцев пользователя работы с устройством. Android позволяет записывать любую последовательность движений пальцев на экране и сохранять их в виде жестов. Затем такие жесты могут использоваться прило - жениями для определения конкретных действий.
Кроме инструментов Android SDK, есть и другие независимые иннова - ции, которые делают процесс разработки интересной и простой. Некоторые примеры таких явлений - XML VM, PhoneGap и титана. Titanium позволяет использовать HTML технологию в программировании для браузера на основе WebKit Android.
Еще один интересный компонентом Android SDK являются услуги на ос - нове местоположения. В этом разделе SDK предоставляет разработчикам ин ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.