INTRODUCTION À LA PLATEFORME ANDROID

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1 INTRODUCTION À LA PLATEFORME ANDROID Imene Sghaier

2 PLAN DU CHAPITRE Applications mobiles Présentation du système Android Versions Architecture du système Android Eléments d une application android La pile des outils de développement pour Android SDK Android Processus de compilation Déploiement d une application 2

3 APPLICATIONS MOBILES Une application mobile est un programme téléchargeable de façon gratuite ou payante et exécutable à partir du système d exploitation d un dispositif mobile (PDA, smartphone, tablette ). Elles sont pour la plupart distribuées depuis des plateformes de téléchargement (parfois ellesmêmes contrôlées par les fabricants de smartphones) telles que l'app Store (plateforme d'apple), le Google Play (plateforme de Google / Android), ou encore le Windows Phone Store(plateforme de Microsoft). 3

4 PRÉSENTATION DU SYSTÈME ANDROID Android est un système d'exploitation temps réel, mobile et open source conçue spécifiquement et pas exclusivement pour des systèmes embarqués légers comme smartphones, PDA, tablettes Android désigne à la fois: Un environnement de développement (API) Un environnement d exécution (le plus souvent) 4

5 PRÉSENTATION DU SYSTÈME ANDROID Android s'appuie sur deux piliers: le langage Java le SDK qui permet d'avoir un environnement de développement facilitant la tâche du développeur Le kit de développement donne accès à des exemples, de la documentation mais surtout à l'api de programmation du système et à un émulateur pour tester ses applications. Stratégiquement, Google utilise la licence Apache pour Android ce qui permet la redistribution du code sous forme libre ou non et d'en faire un usage commercial. 5

6 VERSIONS Version Nom Date 1.0 Version connue des développeurs : sortie avant le premier téléphone Android fin "Petit Four" début "Cupcake" (Petit Gâteau) avril "Donut" (Beignet) septembre "Eclair" janvier "FroYo" (Frozen Yogourt : Yaourt glacé) mai "Gingerbread" (Pain d'épice) 3.0 "Honeycomb" (Rayon de miel) décembre 2010 janvier

7 VERSIONS 4.0 "Ice Cream Sandwich" (Sandwich à la crème glacée), version unifiée pour Smartphone, Tablette et GoogleTV, combinant Gingerbread et Honeycomb octobre "Jelly Bean" (API 16) juillet API 17 février API 18 juillet "KitKat" (API 19) octobre "Lollipop" (API 21) octobre "Lollipop" (API 22) mars "Marshmallow" (API 23) octobre «Nougat» (API 24) Mars

8 ARCHITECTURE DU SYSTÈME ANDROID 8

9 ARCHITECTURE DU SYSTÈME ANDROID La couche "Applications" (navigateur, gestion des contacts, application de téléphonie...) La couche "Application Framework" : cette couche permet au programmeur de construire de nouvelles applications. Cette couche fournit la gestion : des Views (IHM) des ContentProviders (fournisseurs de contenus) qui permettent l'accessibillité aux données des autres applications (ex : les contacts) et donc les partages de données des ressources qui sont les fichiers non codes comme les images, les écrans (Resource Manager) des notifications (affichage d'alerte dans la barre de titre) des Activities pour l'enchaînement des écrans 9

10 ARCHITECTURE DU SYSTÈME ANDROID La couche "Libraries" (bibliothèques) qui représente la couche logicielle basse pour utiliser les formats multimédia : images, audio et vidéo enregistrement comme rendu les dessins 2D et 3D, bitmap et vectoriel, une base de données SQL (SQLite) SSL L'environnement d'exécution Android Runtime (à partir de lollilop) qui compile le bytecode vers le natif Toute application est exécutée dans son propre processus, dans sa propre Dalvik Virtual Machine (avant lollilop), donc plusieurs instances de la DVM peuvent être lancées efficacement. Le noyau Linux sur lequel la Dalvik virtual machine s'appuie pour gérer le multithreading, la mémoire. Le noyau Linux apporte les services de sécurité, la gestion des processus, etc. une couche d'abstraction pour l'accès aux capteurs (HAL) 10

11 ARCHITECTURE DU SYSTÈME ANDROID Dalvik est le nom de la machine virtuelle opensource utilisée sur les systèmes Android. Cette machine virtuelle exécute des fichiers.dex (dalvic executable), plus ramassés que les.class classiques. Ce format évite par exemple la duplication des String constantes. La machine virtuelle utilise elle-même moins d'espace mémoire et l'adressage des constantes se fait par un pointeur de 32 bits. Dalvik n'est pas compatible avec une JVM du type Java SE ou même Java ME. La librairie d'accès est donc redéfinie entièrement par Google. A partir de Lollipop (5.0), Android dispose d'art comme JVM pour Android. Elle compile l'application au moment du déploiement (Ahead-oftime compilation: compilation à l installation). 11

12 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID Une application Android peut être composée des éléments suivants: des activités (android.app.activity): il s'agit d'une partie de l'application présentant une vue à l'utilisateur des services (android.app.service): il s'agit d'une activité tâche de fond sans vue associée des fournisseurs de contenus (android.content.contentprovider) permettent le partage d'informations au sein ou entre applications des widgets (android.appwidget.*): une vue accrochée au bureau d'android des Intents (android.content.intent): permet d'envoyer un message pour un composant externe sans le nommer explicitement des récepteurs d'intents (android.content.broadcastreceiver): permet de déclarer être capable de répondre à des Intents des notifications (android.app.notifications): permet de notifier l'utilisateur de la survenue d'événements 12

13 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID: ACTIVITY, SERVICE Une activité (activity) gère l'affichage et les interactions utilisateurs sur un écran. Les activités sont indépendantes les unes des autres. Une activité est une sous classe de android.app.activity Une application peut avoir plusieurs activités pouvant lancer cette application Un service (service) est un composant qui est exécuté en tâche de fond. Il ne fournit pas d'interface graphique. Exemple de service : jouer de la musique, rechercher des données sur le réseau. Un service est une sous classe de android.app.service 13

14 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID: CONTENTPROVIDER Un fournisseur de contenu (content provider) gère des données partageables. C'est le seul moyen d'accéder à des données partagées entre applications Exemple de fournisseur de contenu : les informations de contacts de l'utilisateur du smartphone On peut créer un fournisseur de contenus pour des données qu'on veut partager On récupère un fournisseur de contenu pour des données partageables en demandant le ContentResolver du système et en donnant ensuite, dans les requêtes, l'uri des données (A voir dans le TP) 14

15 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID: BROADCASTRECEIVER Un récepteur d'informations est une sous classe de android.content.broadcastreceiver Un récepteur d'informations est un composant à l'écoute d'informations qui lui sont destinées. Un tel récepteur indique le type d'informations qui l'intéressent et pour lesquelles il se mettra en écoute. Exemple : appel téléphonique entrant, réception d'un SMS, réseau Wi-Fi connecté, informations diffusées par des applications. Les informations peuvent être envoyées par le système (réception de la liste des réseaux Wi-Fi,...) L'application réceptrice d'informations (c'est à dire possédant un récepteur d'informations) n'a pas besoin d'être lancée. Si elle ne l'est pas, Android la démarre automatiquement Un récepteur n'est pas une IHM mais peut en lancer une (éventuellement petite dans la barre de notification), ou peut lancer un service traitant l'arrivée de l'information 15

16 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID: INTENT Un intent est une sous classe de android.content.intent Un événement (intent) est une "intention" à faire quelque chose contenant des informations destinées à un composant Android. C'est un message asynchrone Les activités, services et récepteurs d'informations utilisent les Intent pour communiquer entre eux Un Intent ne contient pas obligatoirement explicitement le composant qui va le gérer. Dans ce cas c'est un Intent implicite. Si l'intent indique explicitement la classe du composant qui va le gérer c'est un Intent explicite 16

17 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID: LE FICHIER MANIFEST <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android=" package="andro.jf" android:versioncode="1" android:versionname="1.0"> <application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name"> <activity android:name=".main" android:label="@string/app_name"> <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.main" /> <category android:name="android.intent.category.launcher" /> </intent-filter> </activity> <service>...</service> <receiver>...</receiver> <provider>...</provider> </application> </manifest> 17

18 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID : LE FICHIER MANIFEST Toute application doit contenir le fichier XML AndroidManifest.xml Ce fichier déclare, entre autre, les différents composants de l'application Parmi les composants, seuls les récepteurs d'évènements (BroadcastReceiver) ne sont pas forcément dans le manifeste. Les autres (Activity, Service, ContentProvider) doivent l'être sinon ils ne seront jamais lancés quel que soit le code écrit! Ce fichier contient aussi : les permissions nécessaires à l'application (accès internet, accès en lecture/écriture aux données partagées) le numéro minimum de la version API utilisée, des logiciels et matériels utilisés par l'application (caméra) et des bibliothèques supplémentaires à l'api de base (Google maps library) 18

19 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID : LES RESSOURCES Les ressources sont des éléments constituant l application autre que le code source (fichiers image, vidéo, du texte...) Les ressources sont disposées dans des sous-répertoires de «res» en fonction de leur type Ces ressources sont référencées dans la classe spéciale R. Cela veut dire que cette fameuse classe définira des constantes de type int permettant l identification de chacune de ces ressources. Ces ID sont utiles à de nombreux endroits dans l API Android. 19

20 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID : LES RESSOURCES Les ressources d une application Android sont utilisées dans le code au travers de la classe statique R. Toutes les ressources sont accessibles au travers de R, dès qu'elles sont déclarées dans le fichier XML ou que le fichier associé est déposé dans le répertoire adéquat (images, chaine de caractères...) Les ressources sont utilisées de la manière suivante : android.r.type_ressource.nom_ressource 20

21 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID : LES RESSOURCES Les chaines constantes de l'application sont situées dans res/values/strings.xml. Exemple <?xml version="1.0" encoding="utf- 8"?> <resources> <string name="hello">hello Hello JFL!</string> <string name="app_name">androjf</string> </resources> La récupération de la chaine se fait via le code : Resources res = getresources(); String hw = res.getstring(r.string.hello); 21

22 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID : LES RESSOURCES Une méthode spécifique pour les objets graphiques permet de les récupérer à partir de leur id, ce qui permet d'agir sur ces instances même si elles ont été créées via leur définition XML TextView texte = (TextView)findViewById(R.id.le_texte); texte.settext("here we go!"); 22

23 ELÉMENTS D UNE APPLICATION ANDROID : LES RESSOURCES D'autres ressources sont spécifiables dans res : les menus ; les images (R.drawable) ; des dimensions (R.dimen) ; des couleurs (R.color). 23

24 LA PILE DES OUTILS DE DÉVELOPPEMENT POUR ANDROID 24

25 SDK ANDROID L'Android SDK comporte: Une API android (diff composants Activity, Service, ContentProvider, BroadCastReceiver ) Un environnement de développement Une machine virtuelle java adaptée à Android (ART) Un environnement debuggueur DDMS (Dalvic Debug Monitor Service) Des emulateurs virtuels (Android Virtual Device) L'Android SDK compile l'ensemble du développement (code Java, données, fichier de ressources, fichier XML) dans un paquetage Android : un.apk 25

26 PROCESSUS DE COMPILATION Les fichiers.class contiennent du java byte-code, mais les dispositifs Android n utilisent pas ce format de bytecode. Android possède son propre format de byte-code nommé Dalvik. Dalvik byte-codes comme le JVM byte-codes sont des codes machine pour des processeurs théoriques. Le processus de compilation convertit les fichiers.class et les librairies.jar en un seul fichier de classes d extension.dex qui contient le Dalvik byte-codes. 26

27 DÉPLOIEMENT D UNE APPLICATION 27

28 RÉFÉRENCES Cours de Jean-Marc Farinone, maître de conférences au Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) de Paris Cours "Développement sous Android" de Jean- François Lalande, INSA, Institut National des Sciences Appliquées, Centre VAL DE LOIRE 28