JAVA Android Java, letní semestr

Transkript

1 JAVA Android

2 Přehled kompletní platforma pro mobilní zařízení založená na Linuxu původně vyvíjen firmou Android, Inc koupeno Googlem 2007 Open Handset Alliance Google, výrobci HW, výrobci SW,... dokumentace tutoriály nástroje SDK plugin pro Eclipse existují 3rd-party pluginy pro další IDE př. pro NetBeans

3 Java vs. Android...je to Java nebo ne...? ano i ne záleží na úhlu pohledu programy se (primárně) píší v Javě pak se přeloží do byte-kódu (.class) ten se přeloží do Dalvik byte-kódu (.dex) jiný než Java byte-kód ten se vykonává na Dalvik Virtual Machine jiná než Java Virtual Machine

4 Struktura platformy zdroj:

5 Odbočka: nativní aplikace programy lze psát i v C/C++ není to primární způsob nutno stáhnout oddělené NDK SDK podporuje jen programy v Javě aktuálně podpora ARM procesorů

6 Vytvoření projektu z IDE New project... z příkazové řádky android create project --package com.example.helloandroid --activity HelloAndroid --target 2 path <path-to-your-project>/helloandroid parametry projektu Application Name lidsky čitelné jméno Package Name kořenový balíček, slouží i jako identifikátor aplikace nutno dodržovat konvenci pro pojmenování Target (min SDK version) minimální požadovaný API level

7 Struktura aplikace Activities komponenty UI vstupní bodu do aplikace Services služby bez UI běžící dlouhodobě na pozadí Content providers zpřístupnění dat jiným aplikacím Broadcast Intent Receivers poslouchání na broadcasty (např. oznámení o nízkém stavu baterie

8 Struktura projektu manifest AndroidManifest.xml popis aplikace komponenty požadavky <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest... > <application > <activity android:name="com.example.project.exampleactivity" > </activity>... </application> </manifest>

9 Struktura projektu zdroje (resources) podadresáře v adresáři res drawable obrázky... values řetězce layouts obrazovky třída R generovaná třída obsahuje identifikátory zdrojů jako statické atributy používají se v kódu

10 Struktura projektu adresáře zdrojů mohou mít varianty určují se podle přípon drawable-hdpi, drawable-ldpi, drawable-mdpi obrázky pro vysoké, nízké, střední rozlišení displaye další přípony land, port orientace displaye cs, en, fr, jazyk zařízení small, normal, large velikost displaye... přípony lze kombinovat př: res/values-de/ res/values-cs/ res/drawable-cs/ res/drawable-en-ruk/

11 Aktivity potomek android.app.activity okno aplikace může sloužit i jako vstupní bod do aplikace launcher vzhled se typicky popisuje jako xml soubor v res/layout

12 Hello World (1) import android.app.activity; import android.os.bundle; import android.widget.textview; public class HelloAndroid extends Activity public void oncreate(bundle savedinstancestate) { super.oncreate(savedinstancestate); TextView tv = new TextView(this); tv.settext("hello, Android"); setcontentview(tv); } }

13 Hello World (2) import android.app.activity; import android.os.bundle; import android.widget.textview; public class HelloAndroid extends Activity public void oncreate(bundle savedinstancestate) { super.oncreate(savedinstancestate); setcontentview(r.layout.main); } }

14 Hello World (2) res/layout/main.xml <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <TextView xmlns:android=" roid" jednoznačné ID android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" reference res/values/strings.xml <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources> <string name="hello">hello, Android! I am a string resource!</string> <string name="app_name">hello, Android</string> </resources>

15 Layout obdobně jako ve Swingu LinearLayout skládá prvky do řady android:orientation="vertical" android:orientation="horizontal" RelativeLayout určování polohy relativně vůči dalším prvkům příklad na dalším slidu TableLayout GridLayout TabLayout ListView

16 RelativeLayout příklad <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android=" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent"> <TextView android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="type here:"/> <EditText android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" <Button android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_alignparentright="true" android:layout_marginleft="10dip" android:text="ok" /> <Button android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="cancel" /> </RelativeLayout>

17 Životní cyklus aktivity zdroj:

18 Intents komponenty aplikace (aktivity, služby a broadcast receivery) jsou aktivovány pomocí Intentů zprávy Intent pasivní objekt potomek android.content.intent položky component name action řetězec mnoho předdefinovaných lze vytvořit vlastní data URI dat, se kterými se má pracovat category další informace o typu komponenty, která má na intent reagovat extras flags

19 Intents explicitní se jménem cílové komponent typicky používané uvnitř aplikace implicitní bez jména komponenty typicky komunikace mezi aplikacemi intent filtry které intenty komponenta může obsloužit zapisuje se v manifestu <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.main" /> <category android:name="android.intent.category.launcher" /> </intent-filter>

20 Intents lze nastavit oprávnění reagování na intent zapsáno v manifestu schvalováno v okamžiku instalace i systémové aplikace reagují na intenty > lze si napsat vlastní systémové aplikace Mailer, SMS app, Homepage,...

21 Intents příklad private static final int ACTIVITY_PICK_CONTACT = 42; private void pickcontact() { Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_PICK, ContactsContract.Contacts.CONTENT_URI); startactivityforresult(intent, ACTIVITY_PICK_CONTACT); protected void onactivityresult(int requestcode, int resultcode, Intent data) { super.onactivityresult(requestcode, resultcode, data); switch (requestcode) { case (ACTIVITY_PICK_CONTACT) : if (resultcode == Activity.RESULT_OK) { Uri pickedcontact = data.getdata(); return; } break; } }

22 Task zásobník spuštěných aktivit aktivita reaguje na intent = vytvoří se nová instance a vloží se na zásobník uživatel komunikuje s aktivitou na vrcholu může existovat více tasků paralelně task ~ běžící aplikace

23 Services služby běžící na pozadí potomci od android.app.service nestartují automaticky svoje vlákno! IntentService potomek od Service určeno pro služby reagující na intenty již obsahuje správu vláken stačí předefinovat void onhandleintent(intent intent)

24 Vlákna aktivity aplikace se spouští v jednom vlákně události se také obsluhují v tomto vlákně main thread / UI thread obdobně jako Swing UI není thread-safe manipulace s UI provádět v main vláknu neblokovat main vlákno pomocné metody Activity.runOnUiThread(Runnable) View.post(Runnable) View.postDelayed(Runnable, long) AsyncTask obdoba SwingWorkeru

25 voláno pouze jednou protected Dialog oncreatedialog(int id) { switch (id) { case DIALOG_SHOW_CONTACT: { return new AlertDialog.Builder(this).setTitle("XXX"). setmessage("message").setcancelable(true). setpositivebutton("ok", null).create(); } } uživatelská return null; } konstanta voláno každým zobrazením protected void onpreparedialog(int id, Dialog dialog) { switch (id) { case DIALOG_SHOW_CONTACT: { if (pickedcontact!= null) { ((AlertDialog) dialog).setmessage("yyy")); } }}}

26 Dialogy showdialog(dialog_show_contact); zobrazení dialogu

27 JAVA Real-Time Java

28 Real-time systém česky někdy jako systém reálného času ne-real-time systém systém funguje správně pokud dává správné výsledky real-time systém systém funguje správně pokud dává správné výsledky v požadovaném čase

29 Real-time systém příklad lékařské zařízení musí detekovat změny v pacientově stavu a včas reagovat zdroj obrázku Issovic, D.:Real-time systems, basic course

30 Real-time systém jinak... zdroj obrázku Issovic, D.:Real-time systems, basic course

31 Real-time systém příklad airbag se nesmí nafouknout ani příliš brzo ani příliš pozdě real-time rychle zdroj obrázku Issovic, D.:Real-time systems, basic course

32 Real-time sytém soft real-time hard real-time safety-critical

33 Java a RT Java jednoduchá široce používaná množství knihoven portabilní ale není real-time plánování není podpora pro periodické vykonávání není podpora pro aperiodické události problémy s GC problémy s přímým přístupem do paměti problémy s ovládáním zařízení...

34 Garbage collector

35 Real-time Specification for Java RTSJ 1999 JSR-1 nyní ve verzi žádné změny v syntaxi rozšíření Javy o Thread Scheduling and Dispatching Memory Management Synchronization and Resource Sharing Asynchronous Event Handling Asynchronous Transfer of Control and Asynchronous Thread Termination High resolution time Physical and Raw Memory Access

36 RTSJ plánování Fixed-priority round robin plánovač lze přidat vlastní Minimálně 28 real-time priorit navíc k 10 základním Periodická vlákna mohou začít v určeném čase mají periodu a deadline Aperiodické události plánovatelný objekt, která je vykonán jako reakce na událost

37 RTSJ paměť NoHeapRealtimeThread vlákno bez přístupu k haldě nemůže být blokováno GC halda jako normálně immortal paměť nelze z ní objekty uvolňovat pro globální data scoped paměť regiony paměti objekty uvolněny naráz pokud všechna vlákna opustí region vhodné pro volání metod z std knihovny

38 RTSJ paměť pravidla pro reference mezi objekty Immortal Memory Heap Memory

39 RTSJ problémy paměťové regiony jsou neintuitivní změny v klasickém programovacím modelu s GC přiřazení reference může selhat existují real-time garbage collectory

40 Ravenscar Java omezení RTJS inspirováno Ravenscar for Ada cíl lepší analyzovatelnost a predikovatelnost příklad omezení žádný GC

41 JAVA LeJOS

42 Přehled firmware pro LEGO Mindstorm obsahuje Java virtual machine tj. LEGO roboty lze programovat v Javě

43 Příklad public static void main(string[] argv) { TouchSensor touchl = new TouchSensor(SensorPort.S4); TouchSensor touchr = new TouchSensor(SensorPort.S1); UltrasonicSensor sonar = new UltrasonicSensor(SensorPort.S2); Motor.A.forward(); Motor.C.forward(); LCD.drawString("Press ESC to quit", 0, 0); while (true) { if (Button.ESCAPE.isPressed()) { System.exit(0); } if (touchl.ispressed() touchr.ispressed() (sonar.getdistance() < 40)) { Motor.A.stop(); Motor.C.stop(); sleep(1000); Motor.A.backward(); Motor.C.backward(); sleep(1000); Motor.A.forward(); Motor.C.backward(); sleep(1000); Motor.A.stop(); Motor.C.stop(); sleep(1000); Motor.A.forward(); Motor.C.forward(); } } }

44 LeJOS Java 6 mix Java SE a ME omezení nejsou classloadery po kompilaci se vytvoří binární obraz aplikace nahraje se do kostky nxjlink -v ClassWithMain -o App.nxj nxjupload App.nxj

45 LeJosRT real-time LeJOS fork z LeJOS LeJOS plus RTSJ není kompletní implementace RTSJ