学习Android（一）

简介

移动技术从未停止进化，而 Android 始终是创新的核心引擎。无论是渴望高薪职位、追求创业梦想，还是希望用技术创造价值，学习 Android 开发都是拥抱数字时代的战略性选择。从一行代码到一个改变世界的应用，你的旅程将从这里开始，接下来我们将开始进行学习Android开发。

一、安装 Android Studio

下载 Android Studio
- 官网地址 ：（最后开VPN）访问 developer.android.com/studio 或者 Android Studio 下载文件归档 | Android Developers
- 选择对应版本 ：
  - Windows ：下载 .exe 安装文件
  - macOS ：下载 .dmg 镜像文件
  - Linux ：下载 .tar.gz 压缩包
安装 Android Studio
- Windows ：
  1. 双击 .exe 文件，按向导完成安装（建议勾选 Android Virtual Device 选项）。
  2. 安装完成后启动 Android Studio，首次运行会提示安装 SDK 组件。
- macOS ：
  1. 拖拽 .dmg 中的 Android Studio 到 Applications 文件夹。
  2. 启动应用，接受协议并安装默认 SDK 组件。
- Linux ：
  1. 解压 .tar.gz 文件到目标目录（如 /opt/android-studio）。
  2. 进入 bin 目录，运行 ./studio.sh，按提示完成 SDK 安装。
配置 SDK 和工具
- 首次启动时，Android Studio 会引导安装：
  - Android SDK ：确保至少选择一个 API 级别（推荐 API 34 (Android 14)）。
  - Android Emulator：用于运行虚拟设备。
  - Kotlin 插件：默认已集成，无需额外安装。

二、配置环境变量

安装 JDK（Java Development Kit）

首先，确保你已经安装了 JDK（Java开发工具包）。Android Studio 和其他工具需要它来编译和运行Android应用。

步骤：
1. 下载并安装 JDK（推荐使用 JDK 8 或更新版本）。你可以从 Oracle JDK 官网或 OpenJDK 下载。
2. 安装后，设置 JAVA_HOME 环境变量，指向你的 JDK 安装目录。
设置 JAVA_HOME 环境变量

JAVA_HOME 是一个重要的环境变量，Android Studio 和一些构建工具（如 Gradle）会使用它来找到你的 JDK。

Windows
1. 打开 控制面板 > 系统 > 高级系统设置 > 环境变量。
2. 在 "系统变量" 区域，点击新建。
3. 输入变量名为 JAVA_HOME，变量值为 JDK 的安装路径（例如 C:\Program Files\Java\jdk-11）。
4. 点击确定保存。
安装 Android SDK 和设置 ANDROID_HOME 环境变量

Android SDK 是开发Android应用所必需的，它包含了编译、构建和模拟等工具。

步骤：

安装 Android Studio ：
- 下载并安装 Android Studio，它会自动安装和配置 Android SDK。
设置 ANDROID_HOME 环境变量 ： Android SDK 的路径是另一个重要的环境变量。你需要设置 ANDROID_HOME 来告诉 Android Studio 和构建工具（如 Gradle）SDK 的位置。

Windows

打开 控制面板 > 系统 > 高级系统设置 > 环境变量。
在 "系统变量" 区域，点击新建。
输入变量名为 ANDROID_HOME，变量值为 Android SDK 的路径（通常是 C:\Users\<YourUsername>\AppData\Local\Android\Sdk）。
找到 Path 变量，点击编辑，在最后添加以下内容：
shell 复制代码
```
%ANDROID_HOME%\tools
%ANDROID_HOME%\platform-tools
```
点击确定保存。

配置 Gradle 环境（可选）

Gradle 是 Android Studio 使用的构建工具，它也可以通过设置环境变量来进行配置。

Windows
1. 下载并解压 Gradle。
2. 打开 控制面板 > 系统 > 高级系统设置 > 环境变量。
3. 在 "系统变量" 区域，点击新建。
4. 输入变量名为 GRADLE_HOME，变量值为 Gradle 的解压路径（例如 C:\Gradle）。
5. 找到 Path 变量，点击编辑，在最后添加以下内容：
  shell 复制代码
```
%GRADLE_HOME%\bin
```

以上步骤帮助你配置了在 Android 开发中所需要的环境变量，包括 JDK、Android SDK 和 Gradle 等。确保每个环境变量都正确配置，以便能够顺利进行 Android 应用的开发和构建。

三、创建并运行第一个Hello World项目

新建项目
- 启动 Android Studio 点击 New Project

选择模版（推荐使用 Empty Activity）最简模版

配置项目：

markdown 复制代码

 - Name：输入项目名
 - Package name：包名，默认生成（如 `com.example.helloworld`）
 - Save location：项目保存地址
 - Minimum SDK：选择Android应用支持的最低操作系统版本，这里选择 API 21（Android 5.0）或更高
 - Build Configuration Language：构建配置语言，用于定义项目构建规则的语言，在Android中主要指 `Gradle` 构建脚本的语法，这里选择 `Kotlin DSL`

点击 Finish，等待 Gradle 构建完成

运行项目
- 使用模拟器
  1. 创建虚拟设备（AVD）：
    - 点击工具栏 Device Manager → Create Device。
    - 选择设备型号（如 Pixel 6 ），下载推荐的系统镜像（如 Android 14）。
  2. 启动模拟器：
    - 在 Device Manager 中选择设备，点击 启动按钮（绿色三角）。
  3. 运行应用：
    - 点击工具栏 Run 按钮（绿色三角）或按 Shift+F10。

markdown 复制代码

    - 选择已启动的模拟器，等待应用安装并自动启动。

使用真机调试
1. 开启开发者选项：
  - 进入手机 设置 → 关于手机 → 版本号，连续点击 7 次开启开发者模式。
2. 启用 USB 调试：
  - 返回设置，进入 系统 → 开发者选项 → USB 调试，启用开关。
3. 连接电脑并运行：
  - 用 USB 线连接手机，选择 允许调试。
  - 在 Android Studio 中选择设备，点击 Run。
结果如下

四、了解项目结构

要想了解Android项目结构，首先我们得先

切换至项目预览模式，这方便我们观察和认识项目结构，展开关键如下所示

接下来我们将逐步分析Android项目结构中核心目录与文件详解

AndroidManifest.xml
- 功能：存放 Android 应用的全局配置文件
  - 定义应用的基本信息(包名、图标、权限等)
  - 声明所有组件（Activity(活动)、Service(服务)、BroadcastReceiver(广播)、ContentProvider(内容提供者)）在之后我们会详细讲解这四大组件
xml 复制代码
```
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"
        android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/Theme.HelloWorld"
        tools:targetApi="31">
        <activity
            android:name=".MainActivity"
            android:exported="true">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>

</manifest>
```
- <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 声明文件的编码为 UTF-8 通常 Android 项目会使用UTF-8编码。
- <manifest> 是整个 Android 应用清单的根元素，所有其他元素都应该包含在此标签内。
  
  xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"：这是 android 命名空间的声明，它定义了 XML 中属性的前缀 android，告诉 Android 系统该文件中包含的所有属性都与 Android 应用相关。
  
  xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"：这是 Android 开发工具的命名空间，主要用于在开发阶段向系统提供额外的信息，例如为 Android Studio 提供的工具标记。
- <application> 是 Android 应用的主要配置元素，它描述了应用的基本信息，如图标、主题、支持的语言方向等
  - android:allowBackup="true"：指示应用是否允许备份。true 表示允许，false 表示不允许。这有助于确保用户数据的备份和恢复。
  - android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"：定义应用数据提取规则（针对 Android 13 或更高版本）。这是一个 XML 文件，指定哪些数据可以被提取和备份。
  - android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"：指定应用的完整备份规则。与 dataExtractionRules 配合使用，可以控制哪些数据需要进行全备份。
  - android:icon="@mipmap/ic_launcher"：指定应用的图标。这里引用了 @mipmap/ic_launcher，它通常是 res/mipmap/ 目录下的图标资源文件。
  - android:label="@string/app_name"：应用程序的名称，它会显示在用户的设备上。@string/app_name 引用了 res/values/strings.xml 中定义的字符串。
  - android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"：指定圆形图标。Android 会自动使用这个图标来显示圆形的应用图标，特别是在支持圆形图标的设备上（如一些 Android Wear 设备）。
  - android:supportsRtl="true"：支持从右向左的布局，适用于阿拉伯语、希伯来语等右到左书写的语言。
  - android:theme="@style/Theme.HelloWorld"：指定应用的主题。@style/Theme.HelloWorld 引用了 res/values/styles.xml 中定义的样式资源。
  - tools:targetApi="31"：该属性是用于 Android Studio 的工具命名空间，指示目标 API 级别，通常是 Android Studio 在开发过程中进行 Lint 检查时使用。
- <activity>元素定义了一个应用中的 Activity。每个应用至少需要一个 Activity，作为应用的入口或界面。
  - android:name=".MainActivity"：指定该 Activity 的类名。.MainActivity 表示 MainActivity 类位于包的根目录下（例如 com.example.app.MainActivity）。
  - android:exported="true"：表示这个 Activity 是否可以被其他应用启动。在 Android 12（API 级别 31）及更高版本中，如果应用中包含了显式声明 intent-filter 的组件（如 Activity），则需要明确设置 android:exported 属性。true 表示可以由其他应用启动，false 表示不能被外部应用启动。
- <intent-filter> 定义了一个或多个 Intent，指定哪些外部操作可以启动这个组件（在此为 MainActivity）。
  - <action android:name="android.intent.action.MAIN" />：指示这是应用的主入口（即主 Activity）。它告诉系统这是一个主要的入口活动。
  - <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />：告诉系统这个 Activity 是应用的启动 Activity。当用户点击应用图标时，会启动这个 Activity。
通过理解 AndroidManifest.xml 文件的结构和内容，你可以更好地配置和管理 Android 应用的各个方面，其他配置在之后开发中用上了会对应的提一嘴，例如权限、服务、广播、内容提供者这些等等等等.
java/ 或 kotlin/ : 存放 Java / Kotlin 源代码文件

res/ 资源目录：存放所有非代码资源文件，Android 会自动生成 R.java 提供资源 ID。

子目录	用途	示例文件
`drawable/`	图片、矢量图、形状定义等	`ic_launcher_background.xml`
`layout/`	界面布局文件（XML）	`activity_main.xml`
`mipmap/`	应用图标（不同分辨率）	`ic_launcher.png`
`values/`	字符串、颜色、样式等常量定义	`strings.xml`, `colors.xml`
`menu/`	菜单布局文件	`main_menu.xml`
`raw/`	原始文件（音频、视频等）	`sound.mp3`
`anim/`	动画资源	`fade_in.xml`
`font/`	字体文件	roboto.ttf

Gradle Scripts/ : 定义项目的构建配置和依赖管理：

文件	作用
`build.gradle.kts (Project)`	配置全局项目设置（如 Gradle 版本、仓库地址）。
`build.gradle.kts (Module)`	配置模块级设置（编译版本、依赖库等）。
`settings.gradle.kts`	定义项目包含哪些模块。
`gradle.properties`	配置全局 Gradle 属性（如 JVM 内存大小）。

项目级 build.gradle.kts

路径：项目根目录/build.gradle.kts
作用：配置全局构建设置和插件依赖。

典型内容：

kotlin 复制代码

// 顶级构建文件，在这里你可以添加对所有子项目/模块共享的配置选项。
plugins {
    // 引用 Android 应用程序插件，这个插件通常用于配置和构建 Android 应用。使用了 `libs.plugins` 别名来引用插件，
    // 但 `apply false` 表示插件本身不会立即应用到当前模块，而是提供给子模块使用。
    alias(libs.plugins.android.application) apply false

    // 引用 Kotlin Android 插件，这个插件用于配置和构建包含 Kotlin 代码的 Android 应用。
    // 同样使用 `apply false` 表示该插件不会直接应用在当前模块，而是提供给子模块使用。
    alias(libs.plugins.kotlin.android) apply false
}

模块级 build.gradle.kts

路径：app/build.gradle.kts
作用：配置模块级构建选项、依赖项。

典型内容：

kotlin 复制代码

// 配置插件，声明本模块将使用 Android 应用插件和 Kotlin 插件。
plugins {
    // 引用 Android 应用插件，它是构建 Android 应用所必需的。
    alias(libs.plugins.android.application)
    
    // 引用 Kotlin Android 插件，用于支持 Kotlin 代码的编译。
    alias(libs.plugins.kotlin.android)
}

android {
    // 设置应用的命名空间。通常用于避免不同模块之间的命名冲突。
    namespace = "com.example.helloworld"
    
    // 设置编译 SDK 版本。这里设置为 Android API 级别 35（实际开发中应该使用最新的稳定版）。
    compileSdk = 35

    // 配置应用的默认设置。
    defaultConfig {
        // 设置应用的包名，通常与应用的 Java 包名相同。
        applicationId = "com.example.helloworld"
        
        // 设置最低支持的 SDK 版本。这里设置为 21，表示应用支持从 Android 5.0（Lollipop）开始的设备。
        minSdk = 21
        
        // 设置目标 SDK 版本，表示应用测试和优化的目标设备版本。这里设置为 35，表示适配 Android 12。
        targetSdk = 35
        
        // 设置版本号。版本号必须递增，每次发布新版本时要更改此值。
        versionCode = 1
        
        // 设置应用的版本名称。这个值通常会显示在应用的设置页面或安装界面。
        versionName = "1.0"

        // 设置测试用的 JUnit 测试运行器。
        testInstrumentationRunner = "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
    }

    // 配置构建类型。这里只配置了 release 类型，表示发布版本的构建设置。
    buildTypes {
        release {
            // 禁用代码混淆，设置为 false 不会启用 ProGuard 或 R8 混淆工具。
            isMinifyEnabled = false
            
            // 配置 ProGuard 文件。ProGuard 是一个代码优化工具，通常用于发布版本进行混淆和优化。
            proguardFiles(
                getDefaultProguardFile("proguard-android-optimize.txt"), // 使用默认的 ProGuard 配置
                "proguard-rules.pro" // 项目自定义的 ProGuard 配置文件
            )
        }
    }

    // 配置 Java 编译选项。
    compileOptions {
        // 设置 Java 版本兼容性，这里设置为 Java 11。
        sourceCompatibility = JavaVersion.VERSION_11
        targetCompatibility = JavaVersion.VERSION_11
    }

    // 配置 Kotlin 编译选项。
    kotlinOptions {
        // 设置 Kotlin 的 JVM 目标版本，这里设置为 Java 11。
        jvmTarget = "11"
    }
}

// 配置项目的依赖项。
dependencies {

    // AndroidX 相关的库。这里包括核心扩展库、AppCompat、Material Design 组件、Activity 相关库等。
    implementation(libs.androidx.core.ktx) // 提供对 Android 核心库的 Kotlin 扩展支持
    implementation(libs.androidx.appcompat) // 支持应用在不同 Android 版本下的兼容性
    implementation(libs.material) // 提供 Material Design 组件库
    implementation(libs.androidx.activity) // 提供与 Activity 生命周期相关的库
    implementation(libs.androidx.constraintlayout) // 提供用于布局的 ConstraintLayout 库

    // 单元测试依赖。使用 JUnit 进行本地单元测试。
    testImplementation(libs.junit) // JUnit 用于执行本地单元测试

    // Android 测试依赖。使用 AndroidX 提供的 JUnit 和 Espresso 进行 UI 测试。
    androidTestImplementation(libs.androidx.junit) // AndroidX JUnit 测试框架
    androidTestImplementation(libs.androidx.espresso.core) // Espresso 用于 UI 测试
}

settings.gradle.kts
路径：项目根目录/settings.gradle.kts
作用：定义项目包含哪些模块及仓库地址。

典型内容：

kotlin 复制代码

// 配置插件管理（pluginManagement），决定了如何查找和解析插件。
pluginManagement {
    repositories {
        // 配置 Google 的插件仓库，限制只包含特定的插件（通过正则匹配）。
        google {
            content {
                // 只包含 com.android.* 相关的插件
                includeGroupByRegex("com\\.android.*")
                // 只包含 com.google.* 相关的插件
                includeGroupByRegex("com\\.google.*")
                // 只包含 androidx.* 相关的插件
                includeGroupByRegex("androidx.*")
            }
        }

        // 配置 Maven 中央仓库，查找和解析插件。
        mavenCentral()

        // 配置 Gradle 插件门户，查找和解析插件。
        gradlePluginPortal()
    }
}

// 配置依赖解析管理（dependencyResolutionManagement），用来管理项目的依赖解析策略。
dependencyResolutionManagement {
    // 设置仓库模式，当在子项目中查找依赖时，如果子项目定义了自己的仓库，将会报错。
    repositoriesMode.set(RepositoriesMode.FAIL_ON_PROJECT_REPOS)

    // 配置全局的仓库，所有的项目都将从这些仓库中查找依赖。
    repositories {
        // 使用 Google 的仓库（用于 Android 构建相关的依赖）。
        google()

        // 使用 Maven 中央仓库，查找和解析其他常见的 Java 依赖。
        mavenCentral()
    }
}

// 设置根项目的名称。
rootProject.name = "HelloWorld"

// 包含项目的模块，这里表示项目的主模块是 ":app"。
include(":app")

gradle.properties

路径：项目根目录/gradle.properties
作用：配置全局 Gradle 属性（语法与 Groovy 相同）。

常用配置：

properties 复制代码

# 这个设置对于调整内存设置特别有用。
org.gradle.jvmargs=-Xmx2048m -Dfile.encoding=UTF-8
# -Xmx2048m：设置最大堆内存为 2048MB。根据需要，你可以增大或减少这个值来优化内存使用。
# -Dfile.encoding=UTF-8：确保文件编码为 UTF-8。

# AndroidX 包结构，使其更清楚哪些包是由 Android 操作系统捆绑的，哪些是打包在应用的 APK 中。
# https://developer.android.com/topic/libraries/support-library/androidx-rn
android.useAndroidX=true
# 设置为 true 时，项目将使用 AndroidX 支持库而非旧版支持库。
# 这对于支持库迁移至 AndroidX 非常重要，确保项目采用最新的 Android 开发标准。

# Kotlin 代码风格设置：可以设置为 "official" 或 "obsolete"。
kotlin.code.style=official
# 设置 Kotlin 代码风格为官方风格。"official" 是标准的 Kotlin 代码风格，"obsolete" 是旧版风格。

# 启用库的 R 类命名空间，以便它的 R 类只包含该库自身声明的资源，而不包含库的依赖项的资源，
# 从而减少该库的 R 类大小。
android.nonTransitiveRClass=true
# 设置为 true 时，Android 会为每个库启用命名空间，从而减少 R 类的大小，
# 使其仅包含该库内的资源，而不包含其他依赖库的资源。

在日后开发中，我们都离不开对 Gradle Scripts 的管理，至少我们要了解到这些基础的知识，至于其他在之后出现了相关再提及并研究。

五、创建新的界面

Android一个App有很多界面，这不是一个Activity能完成的，接下来我们将创建一个新的界面，步骤如下

创建完成之后我们可以在Android 应用的全局配置文件 AndroidManifest.xml 中发现，AndroidStudio 会自动帮我们注册 Activity

这样我们就可以创建新的界面了，这里先不讲页面之间如何跳转，在之后文章中我们在详细说明。想要运行新界面，我们可以进行如下操作：

将想要运行的界面设置为 android:exported="true" 表示这个 Activity 可以被其他应用启动，包括本地编译器，然后我们将之前 MainActivity 的 <intent-filter> 范围的代码给剪切到想要运行的界面下，这样我们就可以运行制定的界面了。

在下一章节我们将会对Android中的一些常见的UI组件件进行详细的学习和运用。