Python开发Android新选择--Virgo库开发日记(1)

因为我们学校被用作高考考场了，所以终于有10天时间发篇博客了（笑）

咳咳，进入正题

01 引入

众所周知，Python开发安卓好像就三个选择：Kivy，BeeWare，p4a（Python-for-android）。这三个，我体验了前两个，发现几个问题：

1.Kivy是采用自研的UI和设计，导致效率低不说，很多Python第三方库都不能用...

2.BeeWare也有这个问题，很多Python第三方库都不能用，并且虽然是原生UI，但是很多安卓中的特性都不支持

3.p4a的问题就更大了，前提就得是有台Linux机器，打包环境配置及其费劲，还极大概率会出错，捣鼓半天都不一定有效，这把我们宝贵的时间全都浪费了....

下面给大家稍稍看一下页面区别（部分图片来自网络）

 1.Kivy与原生开发的页面效果对比

2.BeeWare（图片来自网络）

 可以看到，Beeware页面确实好了不少，但是据我所知好像它是不支持安卓传感器的，也不适合开发大型项目，只适合开发小工具，效果也不佳

当然，也不能光说人家的缺点，它们对于跨平台都有着较好的支持，如果你需要一次编写，处处运行的效果，就可以试试这两个库

02 尝试

“Python开发安卓应用怎么这么费劲，我想写点东西方便移动使用都没办法....”

"网上也没有对应的支持，那怎么办....."

"要不，自己写一个库来实现Python跨平台-安卓开发？"

说干就干，还真让我找到了方法：chaquopy

这是一个开源的，免费的Android插件（虽然最近才刚开源），可以帮你在安卓中打包进Python环境，再利用JNI技术实现调用Python；理论上只要没有平台依赖的第三方库（比如pywin32肯定不行）都可以被调用，诸如requests,tensorflow,pytorch,numpy好像都可以！但是这毕竟只是插件，没办法完全使用Python开发，还要写Java代码，好麻烦的说

网上chaquopy资料很少，基本上都是复制粘贴官网的极个别样例，只有一份全英文的文档摆在那..

没办法，百度翻译+文档生啃了一星期终于学明白了，（吐槽：它的类继承写的真有够麻烦的，还有什么动态代理和静态代理，头大）

03 Virgo库

先看效果（原本速度不是这么慢的，因为转换为GIF导致速度变慢了。原本的速度和普通APP完全无区别）

此APP除去Virgo库的代码，页面的控制逻辑完全采用Python构建

"Virgo库是什么？"

"为什么我pip安装不了?"

额，这是我正在写的一个项目，还没有完全囊括安卓的方方面面，所以先不上传pip了

（这个名字翻译过来是处女座，我觉得挺好听的（笑））

 

所以这个是什么？为什么Python可以写出这么好的页面？

原因是：这些页面完全不是用Python构建的，而是用安卓本身提供的控件构建的！也就是说，你可以用这个库做到与其他大型软件完全没有区别的UI设计，只不过后台逻辑语言由Java换成了Python而已!所有的元素，诸如按钮，输入框，信息对话框等等全都是Android提供的！甚至，你可以自由使用网上其他人写的安卓页面拓展！

03-1代码分析

让我们一部分一部分地看代码

.0 前提条件，准备两个XML文件用于写页面，完全使用Android开发者的方法写页面（后期我打算用我自制的一门标记语言来简化这个过程，已经写好了），这里只放出一小部分，大家看看就好

第一个页面的XML

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:paddingLeft="5dp"
    android:paddingRight="5dp"
    android:id="@+id/mylayout">

    <TextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:gravity="center"
        android:paddingTop="60dp"
        android:paddingBottom="40dp"
        android:text="@string/login"
        android:textColor="#E6941A"
        android:textSize="30sp" />

    <EditText
        android:id="@+id/usr_input"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:autofillHints="username"
        android:background="@drawable/et_style"
        android:drawableStart="@mipmap/usr"
        android:drawablePadding="10dp"
        android:hint="@string/usr_hint"
        android:minLines="1"
        android:paddingLeft="10dp"
        android:paddingTop="10dp"
        android:paddingRight="10dp"
        android:paddingBottom="10dp"
        android:textColor="#2BD5B3"
        tools:ignore="InvalidId" />

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />

    <EditText
        android:id="@+id/pwd_input"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:autofillHints="username"
        android:background="@drawable/et_style"
        android:drawableStart="@mipmap/password"
        android:drawablePadding="10dp"
        android:hint="@string/pwd_hint"
        android:minLines="1"
        android:paddingLeft="10dp"
        android:paddingTop="10dp"
        android:paddingRight="10dp"
        android:paddingBottom="10dp"
        android:selectAllOnFocus="true"
        android:textColor="#2BD5B3" />

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />


    <Button
        android:id="@+id/login_btn"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="@drawable/btu"
        android:paddingLeft="10dp"
        android:paddingRight="10dp"
        android:text="@string/login_btn"
        android:textColor="#FFFFFFFF" />

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />

    <Button
        android:id="@+id/register_btn"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="@drawable/register_btn"
        android:paddingLeft="10dp"
        android:paddingRight="10dp"
        android:text="@string/register_btn"
        android:textColor="#FFFFFFFF" />

</LinearLayout>

第二个页面的XML

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:id="@+id/mylayout2"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:paddingLeft="5dp"
    android:paddingTop="20dp"
    android:paddingRight="5dp"
    android:paddingBottom="20dp">

    <TextView
        android:id="@+id/textView3"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="欢迎来到用于测试的第二页！" />

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="切回到上一页" />

    <Switch
        android:id="@+id/switch1"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="开启测试开关1"
        tools:ignore="UseSwitchCompatOrMaterialXml" />

    <Switch
        android:id="@+id/switch2"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="开启测试开关2"
        tools:ignore="UseSwitchCompatOrMaterialXml" />

    <TextView
        android:id="@+id/textView4"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="感谢" />

</LinearLayout>

大家看看就好，关键的是类似 android:id="@+id/.."的代码，里面的【..】对应ID名称我们后面在Python代码中要用到；是不是这种构造方法挺费劲的，还需要写一大堆没啥意义的属性，很麻烦，所以我正准备移植自制的标记语言

1. 导入必要的模块和类，我都已经写注释了，大家可以自己看看

from Virgo.android.APP.app import AndroidAPP     # 导入AndroidAPP类，用于调控和管理各个Activity和切换
from Virgo.android.ui.Element.Toast import toast      # 导入吐司消息条（额，就是那个底部出现的小黑条消息，一会就没了的那种）
from Virgo.android.core_components.Activity import ControlActivity       # Activity对象
from Virgo.android.core_components.View_Listeners import VOnClickListener       # 按钮回调监听器
from Virgo.android.ui.Element.AlertDialog import Builder        # 导入信息对话框控件
from Virgo.android.core_components.Bundle import VBundle        # 导入Bundle，用于传输数据

 如果你用Java写过Android，那你肯定对这些东西很熟悉！因为这根本就是Java的Python绑定诶！

 2. 写自己的Activity类，继承ControlActivity类，用于定义不同页面的逻辑

第一个Activity

class MyActivity(ControlActivity):  # 首先，写一个自己的Activity，名字随便，但要继承ControlActivity
    def __init__(self, APP):
        super().__init__("MainActivity", APP)  # 注意，父类的构造方法有两个参数，第一个为Activity名（必填，以后有用），第二个是APP对象，下面会实例化，不要着急
        self.weights = {}  # 这个是自己定义的，用来存控件的

    def check_password(self):  # 自己定义的函数，用来检测账号密码
        usr = self.weights["usr_input"].getText().toString()  # 这个字典对象后文会赋值，获取目标控件并获取内部文字
        pwd = self.weights["pwd_input"].getText().toString()
        if usr == "cemeye" and pwd == "pwd":  # 检测是否是对应的账号密码
            toast(self, "账户密码正确！")  # 用吐司消息显示提示信息
        else:
            # 如果账号密码错误，显示提示对话框
            # Builder需要传入Activity对象，这里用self传入即可（对应代码:Builder(self)）
            # set_title("来自开发者的提醒~")设置消息题目
            # set_message("..")设置信息内容
            # set_positive_button("确定", None)  设置按钮参数，如果需要，第二个参数的None可改为VOnClickListener并绑定回调函数，None表示按下按钮什么都不做
            # showMessage()显示消息，进入消息循环，此时这个Activity会进入Pause状态，会调用onPause()函数，如果你有需要，可以重写这个类的onPause()函数来执行对应功能
            # 类似的，还有onCreate等方法，在外部列出
            Builder(self).set_title("来自开发者的提醒~").set_message(
                "您输入的账号或密码有误。对了，这个库是我开发出来玩的哦~我觉得Java太麻烦，还是咱Python最好用对吧？所以我写了这个库").set_positive_button(
                "确定", None).showMessage()
            # 为输入框设置文字
            self.weights["usr_input"].setText("")
            self.weights["pwd_input"].setText("")

    def change_activity_to(self):
        # 又是自定义函数，用于切换Activity
        data = self.weights["usr_input"].getText().toString()
        # bundle用于在不同的Activity间传递额外的消息，这个是安卓必须得写法
        bundle = VBundle().putString("name", data)  # 添加字符串类型的键值对，"name"为键,data为值，可在后文第二个Activity中通过键获取值
        self.APP.change_activity("Activity2",
                                 self_defined_bundle=bundle)  # 切换Activity到"Activity2"，这里是前面那个【Activity名（必填，以后有用）】的伏笔
        # self.finish()   这个是结束当前Activity的方法，也就是说你调用这个方法后再按返回键返回不了前一个页面了，而是直接关闭了

    def onCreate(self, savedInstanceState):
        # 重写的方法，在Activity创建时会调用基本上所有Activity都会重写这个方法
        # 题外话：在安卓的Java中也是这种方式，也需要重写Activity的这个方法！

        # 设置Activity的XML布局文件，为其设置布局
        self.setContentView("activity_main")
        # 用你在XML文件中填写的ID，获取对应的控件，并保存在self.weights这个字典里
        self.weights["usr_input"] = self.findViewById("usr_input")
        self.weights["pwd_input"] = self.findViewById("pwd_input")
        self.weights["login_btn"] = self.findViewById("login_btn")
        self.weights["rgr_btn"] = self.findViewById("register_btn")
        # 设置按钮回调函数的方法，挺麻烦的，不过这是安卓的写法移植，也就是说，安卓Java中也是这样，甚至要更麻烦
        self.weights["login_btn"].setOnClickListener(VOnClickListener().register_onClick(
            lambda view: self.check_password()
        ))
        self.weights["rgr_btn"].setOnClickListener(VOnClickListener().register_onClick(
            # lambda view: self.APP.startActivityForResult("Activity2", 100)
            
            # 这里用来开启第二个Activity，这就是为什么点击了第二个按钮后会跳转
            lambda view: self.change_activity_to()
        ))

    def onActivityResult(self, requestCode, resultCode, data):
        """
        当目的Activity结束并且返回结果时调用
        :param requestCode: 期望的状态码（用于和resultCode做比较，判断结果是不是自己想要的）
        :param resultCode: 返回的状态码
        :param data: 数据Intent对象
        :return: None
        """
        # 这个是一个挺高级的用法了，如果前文采用注释中的【self.APP.startActivityForResult("Activity2", 100)】取代【lambda view: self.change_activity_to()】
        # 则第二个Activity的启动是带有目的性的，是为了返回结果给这个Activity的，所以当第二个Activity被销毁或暂停时，会返回结果给这个函数，也会执行这个函数
        # 别急，这也是Android Java的标准写法，都得这么写，Virgo只不过是移植了这种写法，或者说封装了这种写法？也就是你学过Android开发的话，开发Virgo就跟玩一样，
        # 里面的方法基本上都是一样的，流程也是一样的
        try:
            # Intent获取数据的方法，返回的是个Bundle对象，她有个方法是get,可以通过键获取值，前文也提到过
            data = data.getExtras()
            # 吐司消息显示~
            toast(self, str(data.get("data")))
        except Exception as e:
            ...

第二个Activity（我就略写了哈）

class Activity2(ControlActivity):
    def __init__(self, APP):
        # 一样的，前面
        super().__init__("Activity2", APP)
        # 设置是否调用onBackPressed的super方法？
        # 这里的原因是，如果想实现【再按一次退出】的效果，必须要取缔原来onBackPressed的父类方法
        # 因为她父类的方法是点一次就退出当前Activity，不调用父类方法的效果就是，不管你按多少次返回键都退不出页面，只能自己写处理逻辑
        # 相应地，其他的可重写函数也可以通过这种方式不调用super,但不建议这样做
        self.if_call_super["onBackPressed"] = False

        # 数一下按了几次？
        self.press_times = 0

    def try_me(self):
        # 瞎起的方法名，self.finish()用于结束当前Activity
        self.finish()

    def onCreate(self, savedInstanceState):
        # 也是重写onCreate方法，不解释
        # 这个savedInstanceState，就是上文提到的传家宝，你可以通过 self.getBeforeData("name")的方法获取值
        self.setContentView("activity2")
        self.btn = self.findViewById("button")
        self.btn.setOnClickListener(VOnClickListener().register_onClick(
            lambda view: self.try_me()
        ))
        # 传家宝写法
        data = self.getBeforeData("name")
        print("!来自二号Activity！数据传过来的是：", data)
        self.findViewById("textView3").setText("你好！亲爱的[" + str(data) + "]")

    def onBackPressed(self):
        # 诺，重写的BackPressed方法，用来执行【按下返回键后的操作】
        self.press_times += 1
        # 恶搞一下，必须按够3次才能退出页面。你要是设置成100我也不拦着你(笑)
        if self.press_times >= 3:
            # 设置结果（如果当前Activity是以【目的性Activity】的方式启动【即前文startActivityForResult】）
            # 一般用Bundle设置结果
            self.set_result(100, bundle=VBundle().putString("data", "这是来自第二个Activity的数据！"))
            # 结束当前Activity
            self.finish()

额，说是略写，写着写着突然注释写多了

3.创建AndroidAPP对象，添加你创建的Activity

class MainAPP(AndroidAPP):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.append_activities([
            MyActivity(self),
            Activity2(self)
        ])
        # 绑定主Activity
        self.bind_activity("MainActivity")

这个，顾函数名思义就理解了，不写注释了

重要提醒：

当前项目是无法直接执行的，必须要经过Virgo打包APK才能执行，所以你直接右键【运行】10000%会报一个ModuleNotFoundError: No module named 'android'，因为这个模块是在Android环境中动态赋予的！

emm，Virgo写的还是太简陋，所以不大好意思上传到pip上(笑)

下一步打算开发传感器支持！

 附录，Activity的可重写函数与对应作用（有删减）

1. onCreate()：当Activity被创建时调用，通常在此方法中进行布局的初始化和数据的加载。

2. onStart()：当Activity可见但未获得焦点时调用。

3. onResume()：当Activity获得焦点并开始活动时调用。

4. onPause()：当Activity失去焦点但仍可见时调用，通常在此方法中保存数据和释放资源。

5. onStop()：当Activity不再可见时调用，通常在此方法中释放资源。

6. onDestroy()：当Activity被销毁时调用，通常在此方法中释放所有资源。

7. onRestart()：当Activity从停止状态重新启动时调用。

10. onActivityResult()：当Activity启动的子Activity返回结果时调用，用于处理返回的结果。

11. onBackPressed()：当用户按下返回键时调用，通常在此方法中处理返回键的逻辑。

14. onConfigurationChanged()：当设备配置发生改变时调用，例如旋转屏幕或改变语言设置。

 

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