Изучаем Java для разработки для Android: введение в Java
Shane Conder & Lauren Darcey Last updated Sep 30, 2022
В этой серии туториалов вы познакомитесь с Java, языком программирования, используемым для разработки приложений для Android. Наша цель — подготовить тех, кто уже знаком с одним языком программирования, таким как PHP или Objective-C, которые помогут в работе с Java и окунут вас в разработку приложений для Android. В этом уроке вы получите краткое введение в основы Java, включая объектно-ориентированное программирование, наследование и многое другое. Если вы новичок в Java или просто хотите разобраться в деталях, то этот курс для вас!
Давайте начнем
Что касается предпосылок, мы предположим, что вы понимаете, как программировать (возможно, на PHP, или Visual Basic или C ++), но вы не знакомы со спецификой программирования на языке Java. Мы не собираемся учить вас программировать; мы собираемся предоставить вам четкие примеры обычно используемых конструкций и принципов языка Java, указав на некоторые советы и трюки касательно Android.
Что вам понадобится
Технически вам не нужны какие-либо инструменты для завершения этого урока, но вам наверняка понадобится для разработки приложение на Android.
Для разработки приложений для Android (или любых приложений Java, если на то пошло) вам нужна среда разработки для написания и сборки приложений. Eclipse — очень популярная среда разработки (IDE) для Java и предпочтительная среда разработки для Android. Она доступна для операционных систем Windows, Mac и Linux.
Полные инструкции по установке Eclipse (включая поддерживаемые версии) и Android SDK см. На веб-сайте разработчика Android.
Что такое Java?
Приложения для Android разрабатываются с использованием языка Java. На данный момент это действительно ваш единственный вариант для нативных приложений. Java — очень популярный язык программирования, разработанный Sun Microsystems (теперь принадлежащий Oracle). Разработанные намного позже после C и C ++, Java включает в себя многие из мощных функций этих мощных языков программирования и устраняет некоторые из их недостатков. Тем не менее, языки программирования настолько же сильны, как и их библиотеки. Эти библиотеки существуют, чтобы помочь разработчикам создавать приложения.
Некоторые из основных основных функций Java:
- Его легко изучить и понять
- Он разработан, чтобы быть независимым от платформы и безопасным, так как использует
виртуальные машины. - Он является объектно-ориентированным
Android сильно зависит от этих основополагающих принципов Java. Android SDK включает в себя множество стандартных Java-библиотек (библиотеки структуры данных, математические библиотеки, графические библиотеки, сетевые библиотеки и все остальное, что вам может понадобиться), а также специальные библиотеки Android, которые помогут вам разработать потрясающие приложения для Android.
Почему Java легко изучить?
Java легко изучить по целому ряду причин. Конечно, нет недостатка в ресурсах Java, которые помогут вам изучить язык, включая веб-сайты, учебные пособия, книги и классы. Java является одним из наиболее широко обсуждаемых, преподаваемых и используемых языков программирования на планете. Он используется для различных проектов программирования, независимо от их масштаба, от веб-приложений и настольных приложений до мобильных приложений.
Если вы исходите из традиционного программирования, такого как C или C ++, вы найдете синтаксис Java очень похожим. Если вы этого не сделаете, то успокойтесь, зная, что вы выбрали один из самых простых языков для изучения. Вы скоро начнете работать.
Наконец, Java является одним из самых читаемых человеком языков, под которым мы подразумеваем, что человек, который ничего не знает о программировании, может часто смотреть на некоторый Java-код и по крайней мере подозревать, что он делает. Рассмотрим следующий пример:
Если вы просто прочитаете код вслух, вы можете в значительной степени сказать, что этот фрагмент кода работает. Существует одна переменная, называемая символом. Если переменная символа равна букве a, мы сделаем что-то (вызовем метод doSomething (), или в другом случае (вызывая метод doSomethingElse ().
Почему важна независимость платформы?
Со многими языками программирования вам нужно использовать компилятор, чтобы уменьшить код на машинный язык, который может понять устройство. Хотя это хорошо, разные устройства используют разные машинные языки. Это означает, что вам нужно скомпилировать ваши приложения для каждого другого устройства или машинного языка, другими словами, ваш код не очень портативен. Это не относится к Java. Компиляторы Java преобразуют ваш код из человеческих читаемых исходных файлов Java в так называемый «байт-код» в мире Java. Они интерпретируются виртуальной машиной Java, которая работает так же, как физический процессор взаимодействует с машинным кодом, чтобы выполнить скомпилированный код. Хотя может показаться, что это неэффективно, было сделано много усилий, чтобы этот процесс был очень быстрым и эффективный. Эти усилия окупились в том, что производительность Java, как правило, уступает только C/C++ в общих сравнениях производительности языка.
Приложения Android запускаются на специальной виртуальной машине под названием Dalvik VM. Хотя сведения об этой виртуальной машине не важны для среднего разработчика, может быть полезно подумать о VM Dalvik как о пузыре, в котором работает ваше приложение для Android, позволяя вам не беспокоиться о том, является ли устройство Motorola Droid, HTC Evo, или новейший тостер под управлением Android. Вам все равно, пока устройство Dalvik VM дружелюбное, и это задача производителя устройства, а не ваша.
Почему Java безопасен?
Давайте рассмотрим эту мысль немного глубже. Поскольку приложения Java работают в оболочке, которая является виртуальной машиной, они изолированы от базового устройства. Таким образом, виртуальная машина может инкапсулировать, содержать и управлять выполнением кода безопасным образом по сравнению с языками, которые работают непосредственно с машинным кодом. Платформа Android делает шаг вперед. Каждое приложение для Android работает в операционной системе (на базе Linux), используя другую учетную запись пользователя и в своем собственном экземпляре Dalvik VM. Приложения Android тщательно контролируются операционной системой и закрываются, если они не работают правильно (например, используют слишком большую вычислительную мощность, становятся невосприимчивыми, ресурсы отходов и т. д.). Поэтому важно разрабатывать приложения, которые являются стабильными и отзывчивыми. Приложения могут общаться друг с другом с использованием четко определенных протоколов.
Компиляция кода
Как и многие языки, Java по-прежнему является скомпилированным языком, хотя он не компилирует весь путь до машинного кода. Это означает, что вы, разработчик, должны скомпилировать ваши проекты Android и упаковать их для развертывания на устройства. Среда разработки Eclipse (используемая с плагином для разработки Android) делает это довольно безболезненным процессом. В Eclipse автоматическая компиляция часто включается по умолчанию. Это означает, что каждый раз, когда вы сохраняете файл проекта, Eclipse перекомпилирует изменения для вашего пакета приложений. Вы сразу видите ошибки компиляции. Eclipse также интерпретирует Java по мере ввода, обеспечивая удобную окраску и форматирование кода, а также показывающие многие типы ошибок, когда вы идете. Часто вы можете щелкнуть по ошибке, и Eclipse автоматически исправит опечатку или добавит оператор импорта или предоставит вам заглушку для метода, сохраняя множество ввода.
Вы можете вручную скомпилировать свой код, если хотите. В Eclipse вы найдете настройки сборки в меню проекта. Если вы включили «Build Automatically», вы все равно можете выбрать опцию «Clean . », которая позволит вам полностью перестроить все файлы. Если «Build Automatically» отключено, включены опции «Build All» и «Build Project». «Build All» означает создание всех проектов в рабочей области. У вас может быть много проектов в рабочем пространстве Eclipse.
Процесс сборки для обычных проектов Java приводит к созданию файла с расширением JAR — Java ARchive. Приложения Android берут файлы JAR и упаковывают их для развертывания на устройствах как файлы Android PacKage с расширением .apk. Эти форматы включают не только ваш скомпилированный Java-код, но и любые другие ресурсы, такие как строки, изображения или звуковые файлы, которые требуется выполнить вашему приложению, а также файл манифеста приложения, AndroidManifest.xml. Файл манифеста Android является файлом, требуемым всеми приложениями Android, которые вы используете для определения сведений о конфигурации вашего приложения.
Что такое объектно-ориентированный язык программирования?
Отлично. Время для очень короткого и 20 000-футового просмотра объектно-ориентированного программирования (ООП). ООП — это стиль или техника программирования, которые основаны на определении структур данных, называемых объектами. Для тех, кто новичок в ООП, объект можно воспринимать так же, как пользовательский тип данных. Например, у вас может быть объект Dog, который представляет собой чертёж общей собаки, с именем, породой и полом. Затем вы можете создавать разные экземпляры объекта Dog для представления конкретных собак. Каждый объект Dog должен быть создан путем вызова его конструктора (метода, который имеет то же имя, что и сам объект, и может иметь или не иметь параметров для установки начальных значений). Например, следующие объекты Dog используют конструктор с тремя параметрами (имя, порода, пол):
Dog dog1 = new Dog("Lassie", collie, female); Dog dog2 = new Dog("Fifi", poodle, female); Dog dog3 = new Dog("Asta", foxterrier, male); Итак, где этот объект Dog определен? Ну, здесь нам нужно начать определение некоторых фундаментальных строительных блоков языка программирования Java. Класс предоставляет определение для объекта. Таким образом, есть класс Dog где-нибудь, определенный вами или в какой-то библиотеке где-нибудь. Вообще говоря, класс будет определен в собственном файле с именем файла, соответствующим имени класса (например, Dog.java). Существуют исключения из этого правила, такие как классы, определенные в других классах (когда класс объявляется внутри класса, он обычно определяется для использования в родительском классе только как вспомогательный класс и называется внутренним классом).
Если вы хотите ссылаться на объект из другого класса, вам нужно включить оператор импорта в начало вашего файла класса, так же, как вы бы использовали оператор #include на компилированном языке, таком как C.
Класс обычно описывает данные и поведение объекта. Поведение определяется с помощью методов класса. Метод является общим термином для подпрограммы на языке ООП. Многие общие классы объектов определены в библиотеках общих классов, таких как комплекты разработки программного обеспечения (SDK), тогда как другие определяются вами, разработчиком, в ваших собственных целях. Затем программное обеспечение создается с использованием и манипулированием экземплярами объектов по-разному.
Пожалуйста, поймите, что это очень обобщенное определение ООП. На эту тему написаны целые книги. На эту тему написаны целые книги. Википедия имеет хороший обзор ООП
Примечание. В этом уроке мы используем много разных терминов. Существует несколько способов ссылаться на данную концепцию (например, суперкласс по сравнению с родительским классом), что сбивает с толку тех, кто новичок в объектно-ориентированном программировании. Различные разработчики используют разные термины, и поэтому мы старались упоминать синонимы там, где это необходимо. Решение о том, какие условия вы будете использовать, является личным выбором.
Понимание наследования
Вот еще одна важная концепция Java, с которой вы столкнетесь: наследование. Проще говоря, наследование означает, что классы Java (и, следовательно, объекты) могут быть организованы в иерархии с более низкими, более конкретными классами в иерархии, наследующие поведение и черты из более высоких, более общих классов.
Эта концепция лучше всего иллюстрируется примером. Давайте притворимся, что мы разрабатываем Java-приложение для имитации аквариума. В этом аквариуме есть рыба. Поэтому мы могли бы определить класс для представления рыбы. Этот класс, называемый Fish, может включать в себя некоторые поля данных (также называемые атрибутами или переменными-членами класса) для описания объекта рыбы: вида, цвета и размера; а также некоторые его поведение в виде методов (также называемых подпрограммами или функциями в процедурных языках), таких как eat (), sleep () и makeBabyFish ().
Для создания и инициализации объекта используется специальный тип метода, называемый конструктором; конструкторы называются такими же, как и их класс, имогут включать в себя параметры. Следующий класс Fish имеет два конструктора: один для создания общего объекта Fish, а другой для конструирования определенного объекта Fish с некоторыми исходными данными. Вы также увидите, что у класса Fish есть два метода eat (): один для приема чего-то случайного, а другой — для еды другой рыбы, который будет представлен другим экземпляром класса Fish: