آموزش برنامه نویسی اندروید: قسمت اول مقدمه

از امشب با آموزش برنامه نویسی اندروید با شما ھستیم و می خواھیم به زودی ساخت اپلیکیشن ھای اندرویدی را شروع کنیم. اما قبل از اینکه سراغ کدنویسی برویم، لازم است که کمی مقدمه بگوییم. بنابراین قسمت اول به صحبت ھای مقدماتی اختصاص یافت است.

اھداف آموزشی این قسمت عبارتند از:

1. معرفی سیستم عامل اندروید
2. معرفی تاریخچه اندروید
3. معرفی کنسرسیوم توسعه اندروید
4. آشنایی با زبان برنامه نویسی اندروید
5. معرفی نسخه ھای مختلف اندروید
6. آشنایی با محیط برنامه نویسی اکلیپس
7. آشنایی با نسخه ADT Bundle محیط برنامه نویسی اکلیپس
8. آشنایی با محیط برنامه نویسی اندروید استودیو شرکت گوگل
9. آشنایی با محیط برنامه نویسی Beacon Mountain شرکت اینتل

معرفی سیستم عامل اندروید

سیستم عامل اندروید (که گاھی آندروید ھم در زبان فارسی تلفظ می شود) به منزله اولین سیستم عامل جامع و کامل موبایل است که به صورت متن باز (Open Source) توسط گوگل منتشر شده است.

نکته: به طور خلاصه Open Source به شرایطی گفته می شود که چیزی به صورت رایگان در دسترس ھمگان قرار گیرد که نه تنھا بتوانند از آن استفاده کنند بلکه بتوانند بسته به نیازھای خود تغییراتی ھم در آن ایجاد نمایند.

تاریخچه اندروید

این سیستم عامل در ابتدا توسط آقای اندی روبین مدیر عامل شرکت اندروید و ھمکارانش طراحی شد و در سال 2005 شرکت گوگل این شرکت را خریداری کرد. کلمه اندروید به معنی روبات انسان نما است و شاید علت این وجه تسمیه ھم علاقه زیاد آقای روبین به روبات ھا بوده است. در نوامبر سال 2007 گروھی از تولید کنندگان مطرح تجھیزات الکترونیکی ھمچون موبایل و تجھیزات بی سیم به علاوه یکسری از شرکت ھا نرم افزاری که از آن جمله می توان به گوگل اشاره کرد که در ابتدا 34 شرکت بودند و سال به سال به تعداد اعضا افزوده شد، در کنار یکدیگر جمع شده و کنسرسیومی را تشکیل دادند که ھدف آن ایجاد یک سیستم عامل موبایل Open Source بود تا از این طریق بتوانند ھزینه ھای تولید اپلیکیشن ھای موبایل را کاھش دھند. در حقیقت از آنجا که شرکت گوگل در این کنسرسیوم رویکردی نرم افزاری داشت و از سوی
دیگر صاحب اصلی این سیستم عامل ھم محسوب می شد، از این رو به عنوان رھبر اصلی این سیستم عامل جدید انتخاب گردید.

برای این منظور این کنسرسیوم که Open Handset Alliance نام داشت یک بسته نرم افزاری تحت عنوان SDK که در (در واقع SDK مخفف واژگاه Software Development Kit به معنی پیکیج توسعه نرم افزار می باشد) را منتشر کرد. از سوی دیگر سایت developer.android.com توسط برنامه نویسان این شرکت گوگل ھمواره برای ارائه آخرین نسخه ھای SDK، دانلود محیط ھای برنامه نویسی و ھمچنین مستندات این سیستم عامل به روز نگه داشته می شود. در سال 2007 بود که نسخۀ بتای سیستم عامل اندروید به بازار معرفی شد و در اکتبر سال 2008 اولین گوشی موبایل هوشمند با سیستم عامل اندروید به نام T-Mobile G1 توسط شرکت HTC با همکاری اپراتور مخابراتی بین المللی T-Mobile روانه بازار شد. از آن سال به بعد شرکت ھای سازنده تلفن ھای ھمراه یکی پس از دیگری به این سیستم عامل روی آوردند و نه تنھا تلفن ھای ھمراھی مجھز به این سیستم عامل، بلکه ابزارھای الکترونیکی دیگری ھمچون تبلت، ساعت، کتاب خوان الکترونیک و حتی تلویزیون را نیز با این سیستم عامل طراحی و به بازار ارائه کرده اند.

شرکت های مختلفی تا به امروز از اندروید در محصولات خود بهره برده اند و میبرند که پیشرو ترین آنها عبارتند از: سامسونگ Samsung، ال جی LG، سونی Sony، لنوو Lenovo، هوآوی Huawei، زد تی ای ZTE، اچ تی سی HTC، موتورولا Motorola، ایسوس ASUS، آلکاتل Alcatel و … .

زبان برنامه نویسی سیستم عامل اندروید

زبان برنامه نویسی اصلی این سیستم عامل زبان جاوا است که به عنوان پرکاربرد ترین زبان برنامه نویسی در دنیا است و به طور حتم علت انتخاب این زبان برنامه نویسی برای سیستم عامل اندروید این بوده است که جاوا بسیار قدرتمند بوده و در عین حال Open Source نیز می باشد(لازم به ذکر است در توسعه این سیستم عامل در دیگر زبان های برنامه نویسی مثل زبان سی و زبان سی پلاس پلاس نیز تا حدودی استفاده شده است).

اما این بدان معنا نیست که برنامه نویسانی با تسلط به دیگر زبان های برنامه نویسی نمی توانند برای این سیستم عامل اپلیکیشن طراحی کنند. در حقیقت کسانیکه که به HTML5 و JavaScript تسلط دارند خواهند توانست برای این سیستم عامل اپلیکیشن های تحت وب طراحی کنند. از سوی دیگر برنامه نویسان سی و همچنین سی پلاس پلاس می توانند با استفاده از NDK که مخفف Native Development Kit است اقدام به توسعه اپلیکیشن های اندروید با استفاده از زبان های فوق الذکر نمایند.

تسلط به زبان برنامه نویسی جاوا برای کسب نتیجه بهتر در این سری از آموزش های اندروید یک امر ضروری محسوب می شود و آشنایی با XML یک مزیت است. در ارتباط با زبان برنامه نویسی جاوا، یکی از منابعی که به علاقمندان به توسعه اندروید پیشنهاد می شود سری آموزش های زبان برنامه نویسی جاوا در سایت نردبان است. در ارتباط با XML بایستی گفت که در حد نیاز برای توسعه اپلیکیشن اندروید در این سری از آموزش ها مورد بحث قرار خواهد گرفت.

معرفی نسخه های مختلف اندروید

نکته ای که در مورد نسخه های اندروید تا حدودی عجیب ولی در عین حال جالب توجه است این می باشد که نسخه های مختلف بر اساس نام دسرهای میان وعده نامگذاری شده اند و روند نام گذاری تا به حال بصورتی بوده که حرف اول اسامی این دسرها از ترتیب حروف الفبای انگلیسی تبعیت کرده اند. در ادامه تمامی نسخه های اندروید تا به امروز ذکر شده اند:

• Android 1 Alpha: نسخه اول سیستم عامل اندروید که 1 بود نام دسری خوشمزه نداشت و به لقب Alpha را یدک می کشید و بیشتر کارایی اینترنتی داشت و در عمل توان رقابت با هیچ سیستم عاملی را نداشت.
• Android 1.1 Beta: سپس نسخه 1.1 طراحی شد که مجدداً بدون نام خوشمزه دسری انتشار یافت و از آن با عنوان نسخه بتا یاد میشود.
• Android 1.5 Cupcake: نسخه 1.5 که Cupcake به معنی کیک فنجانی بود به منزله اولین نسخه دارای نام سیستم عامل اندروید است (برای درک بهتر معنی این واژه می توان کیک یزدی را متصور شد). جستجوی یک قابلیت خاص برای این نسخه از اندروید کمی سخت به نظر می‌رسد اما برترین و شاخص‌ترین قابلیت اندروید کاپ‌کیک را می‌توان معرفی صفحه‌کلید نرم‌افزاری برشمرد. در سال‌های 2008 و 2009 گوشی‌های هوشمند از صفحه‌کلیدهای معمولی و یا QWERTY به عنوان صفحه‌کلید ورودی بهره می‌بردند اما این مسئله با ظهور کاپ‌کیک تغییر کرد. البته نمی‌توان منکر نقش آیفون در تغییر این رویه شد.
• Android 1.6 Donut: نسخه 1.6 که Donut به معنی دونات یا چیزی شبیه (کیک حلقه ای) نام داشت. نسخه 1.6 شاید به دلیل تغییراتی که به نوعی برطرف کردن مشکلات نسخه‌های پیشین بود کمتر به چشم آمده باشد اما یکی از اصلی ترین قابلیت‌های آن را می‌توان پشتیبانی از رزولوشن‌های مختلف صفحه‌نمایش، سوای تراکم پیکسل آن به حساب آورد. این مسئله اگرچه در ظاهر آنچنان مهم نمی‌نماید اما به خوبی توانست ترکیب‌های مختلف گوشی‌های اندرویدی را روانه بازارکند.
• Android 2.0-2.1 Eclair: نسخه بعدی که 2.0 و 2.1 بودند Eclair یا نان خامه ای نام داشتند. اندروید 2.0 با نام تجاری Eclair تغییرات و بهبودهای گسترده‌ای را به نرم‌افزار دوربین سیستم‌عامل اندروید اضافه نمود. شاید باور نکنید ولی تا پیش از اندروید 2، خبری از پشتیبانی از فلش ال‌ای‌دی به صورت نرم‌افزاری نبود، بنابراین کنترلی بر روی این قابلیت نداشتید. حتی خبری هم از قابلیت‌هایی مانند افکت‌های رنگی، حالت‌های محیطی، حالت‌های مختلف فوکوس و حتی تنظیم میزان نور نبود.
• Android 2.2–2.2.3 Froyo: نسخه های بعد از 2.2 تا 2.2.3 تحت عنوان Froyo به معنی ماست یخی منتشر شدند. دو قابلیت سرعت و پشتیبانی از وای‌فای هات‌اسپات در این نسخه از سیستم‌عامل اندروید، بارز و مشهود هستند اما از آنجایی که تنها به ذکر مهم‌ترین قابلیت اکتفا کرده‌ایم و با توجه به گسترده نبودن استفاده از وای‌فای هات‌اسپات، قابلیت سرعت را به عنوان مشخصه این نسخه از اندروید برمی‌گزینیم. در اندروید 2.2 شاهد استفاده از کامپایلر Dalvik بودیم که باعث افزایش سرعتی از 2 تا 5 برابر شده بود.
• Android 2.3-2.37 Gingerbread: نسخه 2.3 تحت عنوان Gingerbread به معنی نان زنجبیلی معرفی شد. اندروید با طعم نان زنجبیلی نسخه‌ای محبوب بوده و هست به طوری که کماکان 11 درصد از کاربران اندروید از آن استفاده می‌کنند. قابلیت بزرگی به این نسخه از سیستم‌عامل اندروید افزوده نشد اما به روز‌رسانی‌های متعدد و کوچک باعث شدند این سیستم‌عامل، سریعا محبوب شود. پشتیبانی از سنسورهای بیشتر مانند فشارسنج و ژیروسکوپ، مشخصه‌های اصلی این نسخه از اندروید هستند. پیش از اندروید 2.3 نان زنجبیلی، خبری از ژیروسکوپ بر روی اندروید نبود و همین مسئله استفاده از گوشی‌های هوشمند به ویژه در بازی‌ها را با محدودیت‌هایی مواجه کرده بود.
• Android 3.0-3.2.6 Honeycomb: قدم بعدی اندروید بازار تبلت ها بود که برای همین منظور نسخه 3.0 تحت عنوان Honeycomb به معنی شانه عسل را معرفی کرد. اندروید 3.0 Honeycomb بدون شک در قعر لیست محبوب‌ترین نسخه‌های اندروید قرار دارد اما پیش از عرضه این نسخه از اندروید، این سیستم‌عامل تجربه کاری خوشایندی را به کاربران تبلت‌های اندرویدی ارائه نمی‌کرد و دقیقا به همین علت، این نسخه از اندروید منتشر شد.
• Android 4.0-4.0.4 Ice Cream Sandwich: نسخه 4.0 که Ice Cream Sandwich یا بستنی حصیری نام داشت تلفیقی از ویژگی های اندروید 3.0 که برای تبلت های طراحی شده بود به علاوه یکسری ویژگی های جدید بود که این نسخه برای کلیه تجهیزات اندرویدی از موبایل گرفته تا تبلت مورد استفاده قرار می گیرد. هیچ شکی نیست که ویژگی اصلی این نسخه از اندروید رابط کاربری آن با نام مستعار Holo می‌باشد. این رابط کاربری، اولین اینترفیسی است که کاربران اندرویدی را تحت تاثیر قرارداد. پیش از عرضه این نسخه از سیستم‌عامل اندروید، شاهد اندرویدی بدون طعم و ساده بودیم.
• Android 4.1-4.3.1 Jelly Bean: این نسخه به معنی آب نبات پاستیلی است. ویژگی اصلی جلی‌بین را می‌توان عرضه دستیار هوشمند صوتی گوگل یعنی Google Now برشمرد. این دستیار صوتی نه تنها می‌تواند پاسخ‌هایی سریع به پرسش‌های مطرح شده شما بدهد بلکه قابلیت‌هایی فراتر از این دارد. به عنوان مثال اگر هرروزه راس ساعت 5 بعدازظهر محل کار را ترک می‌کنید و البته مکان‌های زندگی و کار خود را تگ کرده باشید، Google Now به طور خودکار مسیرهای مورد نیاز شما را با درنظرگرفتن مشکلات ترافیکی ( بسته به ناحیه شما) پیش روی شما قرار می‌دهد.
• Android 4.4-4.4.4 KitKat: در این نسخه گوگل دست به سنت شکنی زد و برای اولین بار بجای استفاده از اسامی دسرهای خوشمزه در توافقی که با شرکت شکلات سازی نستله انجام داده بود نام این نسخه را همنام با یکی از معروف ترین شکلات های جهان یعنی KitKat گذاشت. با عرضه اندروید کیت‌کت، به نوعی رابط کاربری مدرنیزه شد اما مهم‌ترین خصیصه این نسخه از اندروید را می‌توان به کاهش سطح توقع! اندروید از نظر سخت‌افزاری مربوط دانست. در زمان معرفی این نسخه از سیستم‌عامل اندروید، گوگل اعلام کرد حتی گوشی‌هایی که از رم 512 مگابایت بهره می‌برند نیز می‌توانند این نسخه از اندروید را دریافت کنند. این قابلیت، باعث شد گوشی‌های ارزان‌قیمت‌تر نیز از جدیدترین نسخه‌های اندروید بی‌نصیب نمانند و کاربران مجبور نباشند برای دریافت جدیدترین نسخه اندروید، پرچمداران اندرویدی را با قیمت بالا تهیه کنند.
• Android 5 Lollipop: آخرین نسخه اندروید تا زمان انتشار این مطلب که نام آن به معنای شکلات چوبی می باشد. بدون شک، اندروید 5.0 را باید گرافیکی‌ترین نسخه از اندروید به حساب آورد. با توجه به طراحی متریال در این نسخه از سیستم‌عامل اندروید، تصاویر و افکت‌ها مسطح و رنگی شده‌اند و فیدبک انیمیشنی نیز جلوه خاصی دارد. البته در حال حاضر گوشی‌های هوشمند، این به روز رسانی را دریافت نکرده‌اند و به طور قطع نمی‌توان در مورد اصلی‌ترین قابلیت این نسخه از سیستم‌عامل اندروید سخن گفت.

نکته دیگری که در مورد نحوه نامگذاری نسخه های مختلف اندروید می بایست مد نظر قرار داده شود این است که نام دسرهای انتخابی بر اساس حروف الفبا پیش می روند. به طور مثال همانطور که در الفبای انگلیسی حرف D قبل از حرف E قرار می گیرد، نام انتخابی برای نسخه 1.5 معادل با Donut بود و پس از آن در نسخه 1.6 نام Eclair انتخاب شد(بر اساس حروف الفبا کلمه Donut پیش از کلمه Eclair قرار می گیرد). جهت آشنایی با تاریخچه و همچین قابلیت های هریک از نسخ اندروید به نمودار زیر توجه نمایید:

محیط برنامه نویسی اکلیپس

به منظور شروع برنامه نویسی برای اندروید چند رویکرد متفاوت را می توان اتخاذ کرد که در این قسمت به طور خلاصه این محیط های برنامه نویسی را معرفی می کنیم.

معروف ترین محیط برنامه نویسی برای توسعه اندروید محیط برنامه نویسی اکلیپس به همراه ابزارهای SDK وADT است. در واقع از آنجا که محیط برنامه نویسی اکلیپس Open Source است شرکت گوگل تمایل به مراتب بیشتری برای فراهم آوردن ابزارهای توسعه اندروید برای این محیط برنامه نویسی قدرتمند از خود نشان داده است(نحوه دانلود، نصب و کار با این محیط برنامه نویسی در آموزش هفتم به طور مفصل توضیح داده خواهد شد).

نسخه ADT Bundle محیط برنامه نویسی اکلیپس

این محیط برنامه نویسی دقیقاً همان محیط برنامه نویسی اکلیپس است با این تفاوت که خود شرکت گوگل تغییراتی در آن صورت داده و آن را منتشر کرده است. این محیط برنامه نویسی بر خلاف اکلیپس که برای توسعه اندروید می بایست تنظیمات خاصی در آن انجام داد، در برگیرندۀ کلیه ابزارهای لازم برای توسعه اندروید از جمله SDK و ADT و Emulator بوده و کاربران دیگر نیازی به دانلود کردن این ابزارها به صورت مجزا نخواهند داشت. لازم به ذکر است توسعه دهندگانی که با نحوه کار با محیط برنامه نویسی اکلیپس آشنایی داشته باشند به راحتی خواهند توانست از این محیط هم در تولید اپلیکیشن اندروید استفاده کنند(نحوه دانلود و نصب این محیط برنامه نویسی در آموزش هفتم توضیح داده خواهد شد).

محیط برنامه نویسی اندروید استودیو

اندروید استودیو (Android Studio) محیطی برای توسعه برنامه های اندرویدی است که برای اولین بار خود شرکت گوگل بر پایه محیط برنامه نویسی قدرتمندIntelliJ IDEA طراحی کرده است که همانند اکلیپس ابزارهای لازم برای طراحی، توسعه و مشکل یابی برنامه ها را داراست. اولین نسخه از اندروید استودیو در کنفرانس سالیانه گوگل که در اردیبهشت ماه سال 1391 اتفاق افتاد تحت عنوان نسخه1 معرفی شد(نحوه دانلود، نصب و کار با این محیط برنامه نویسی در آموزش پنجم به طور مفصل توضیح داده خواهد شد).

محیط برنامه نویسی Beacon Mountain

شرکت معروف اینتل یک محیط برنامه نویسی جدید تحت عنوان Beacon Mountain ساخته که ادعا می کند این ابزار جدید این امکان را به توسعه دهندگان اندروید می دهد تا بتوانند با صرف زمان کمتر و نوشتن کد کمتر دست به توسعه اپلیکیشن های اندرویدی بزنند(از آنجا که این محیط برنامه نویسی تازه به بازار معرفی شده است و این احتمال می رود که دارای یکسری Bug باشد، از توضیح پیرامون نحوه کار با این نرم افزار خودداری می کنیم اما علاقمندان به تست کردن این برنامه می توانند با مراجعه به آدرس https://software.intel.com/en-us/android/tools?language=en این نرم افزار را به صورت رایگان دانلود نمایند).

در این سری از آموزش ها از میان این محیط های توسعه اپلیکیشن اندروید تمرکز روی محیط برنامه نویسی اکلیپس خواهد بود و این در حالی است که نحوۀ نصب و کار با محیط برنامه نویسی اندروید استودیو نیز آموزش داده خواهد شد چرا که به نظر می رسد این محیط برنامه نویسی به عنوان تنها رقیب اصلی اکلیپس در آینده ای نه چندان دور مبدل خواهد شد.

پس از آشنایی با خصوصیات کلی اندروید و همچنین محیط های برنامه نویسی موجود برای توسعه اپلیکیشن اندروید، در قسمت آموزشی دوم با ساختار این سیستم عامل محبوب و اجزای تشکیل دهندۀ آن بیشتر آشنا خواهیم شد.

پس از مطالعه این آموزش انتظار می رود بتوانیم به سؤالات زیر پاسخ بدهیم:

1. طراح اصلی سیستم عامل اندروید چه کسی بود؟
2. کنسرسیوم حامی سیستم عامل اندروید از چه شرکت هایی تشکیل می شود؟
3. در نسخه های مختلف سیستم عامل اندروید از چه روش نامگذاری استفاده شده است؟
4. نام نسخه های مختلف اندروید چیست؟
5. از چه IDE هایی می توان برای توسعه اندروید استفاده کرد؟