疯狂Android讲义（一）——第四部分

一.搭建Android开发环境

        在搭建Android开发环境之前，要先会搭建Java语言环境。像JDK的安装、环境配置、设置JAVA_HOME环境变量等。

        下面将从下载和安装 Android Studio开始讲起,详细介绍 Android开发、调试环境的安装和使用,这些内容是 Android开发的基础。按照目前开发环境的搭建步骤,接下来依次要完成如下事情。

1. 下载和安装 Android Studio,这是 Android开发的IDE。
2. 通过 Android Studio在线下载 Android SDK( Software Developer Kit),这是 Android开发的基础。
3. 配置 Android_ SDK_HOME环境变量。
4. 配置 Android模拟器——用于测试我们开发的APP,或者下载、安装第三方模拟器,也可以直接使用真机测试。

  1.安装Android studio

        Android Studio是 Google为 Android提供的官方IDE工具,简称AS。 Google建议广大 Android
开发者尽快将 Eclipse+ADT的开发环境改为 Android Studio。

        Android Studio是基于 IntelliJ IDEA的 Android开发环境。实际上, IntelliJ IDEA一直都是一款非常优秀的IDE工具,只是因为 IntelliJ IDEA是商业的IDE(虽然也有免费的社区交流版但功能比较有限)，因此影响了它的广泛应用。

下载和安装Android Studio 的步骤：

1. 登录http://developer.android.com/sdk/index.html页面（目前访问不了），下载与操作系统对应的版本。
2. 下载的东西解压，然后单击路径bin目录下的studio.exe或studio64.exe文件,32位系统运行 studio.exe，64位系统运行 studio64.exe。然后会弹出对话框询问用户是否需要导入Android Studio设置。（如果用户以前用过Android Studio，且保存了定制该IDE的设置信息，这点击第一个按钮；否则点击第二个按钮）
3. 对于初学者点击第二个按钮，点击ok,等加载完成点击“Next”按钮，将会看到配置向导对话框。选择“Custom”按钮，来引导用户进行Android Studio设置，包括从网络上下载Android SDK等。点击“Next”按钮。
4. 选择UI主题（它支持IntelliJ和 Darcula两个主题），然后点击“Next”,然后弹出下面的对话框。
5. 在图1.7所示的对话框中勾选需要下载的选项，Android Studio默认需要下载最新版的Android SDK。此外,建议勾选"Performance"和"Android Virtual Device"两个选项,其中 Performance用于针对Intel CPU优化 Android模拟器的性能；Android Virtual Device用于下载模拟器设备。然后单击“Next”按钮，设置Android模拟器的内存大小。
6. 默认大小通常都是2GB，建议不要超过电脑物理内存的一半。然后单击“Next”按钮，显示的对话框可以看到前面勾选的各种选项的大小，如果需要重新选择，通过 “Previous” 按钮返回之前的界面。没问题就点击“Finish”按钮，可以看到下载的进度。

提示：

        对于国内的很多读者来说，基本上很难走到这一步，这是因为国内网络无法连接Google外网。建议读者选择购买商业VPN或尝试使用国内镜像（目前极光不错，就是原来的佛跳墙)。

        由于Android Studio是基于IntelliJ IDEA的IDE工具,因此Android Studio中的 Project(项目)的概念与Eclipse的 Project概念不同,Android Studio的项目相当于 Eclipse 的Workspace(工作空间)，Android Studio的Module(模块）才相当于Eclipse的项目。由此可见,Android Studio的项目相当于一个工作空间，一个工作空间可以包含多个模块，每个模块对应一个Android项目。所以Andriod Studio的项目可以包含多个Android项目（模块)。

使用Android Studio开发项目按如下步骤进行。

1. 单击图1.11所示界面中的“Start a new Android Studio project”列表项，新建一个Android Studio项目，显不如图1.12所示的对话框。记住：Android Studio的所谓项目只是一个工作空间，与Android项目并不对应。
2. 按图1.12所示输入新建项目名、公司域名（Android Studio将会根据项目名、公司域名自动确定项目的包名。当然，开发者也可通过右边的“Edit”按钮手动编辑项目的包名）和项目存储路径。然后单击“Next”按钮，即可看到如图1.13所示的选择Android SDK版本对话框。
3. 添加Activity对话框（也可以选择不加，选择add no activity），然后点击“finish”即可。

提示：

        Activity是Android应用中最主要的应用插件，Activity在Android应用中是负责与用户交互的组件——大致可以把它想象成传统界面编程中的窗口。

  2.下载和安装Android SDK

        虽然安装 Android Studio时已经附带安装了Android SDK,但最新版的Android Studio自动下载的Android SDK只有一个版本，通常是最新版。因此我们还需要重新下载和安装其他版本的Android SDK。

安装其他版本SDK的步骤：

勾选你想要下载的SDK，然后单击“Apply”按钮，Android Studio 弹出接受协议对话框，勾选“Accept”单选按钮。

提示：

        通过上图所示界面左边的“HTTP Proxy”可以设置Android Studio在线更新SDK的代理服务器或国内镜像。

        为了离线查看Android文档，建议下载、安装Android文档。点击“SDK Tools”选项卡，可以看到如下图所示的管理界面。

  3.在安装过程中常见的错误

    (1)找不到 Android SDK 的错误

        新建项目后在Android SDK 下方提示：

Error: Failed to find target with string 'android-26' in .....

        错误原因是：Android项目使用了其他版本的SDK。

        解决方法：下载Android所使用的SDK 

    (2)找不到编译工具的错误

        下载好以上的版本后，还需要下载对应版本的编译工具。

    (3)网路不通的错误

        新建Android项目后，在Android SDK 下方提示如下错误：

Unknown host 'dl.google.com'
或者
Failed to connect to 'dl.google.com'

        上面的dl.google.com名称可能发生了变化，这些错误都是由于网络不通导致的。

        前面已经介绍过了，Gradle构建工具可以自动管理项目的依赖库。Gradle 会先尝试在本地加载Android项目的依赖库，当在本地仓库中无法找到依赖库时，Gradle 会自动连接中央仓库下载依赖库;如果 Gradle无法连接中央仓库,就会报出这个错误。

        解决方法：使用VPN连接Google网站，或者尝试使用国内的Android更新镜像。

  4.安装运行，调试环境

        Android程序必须在 Android手机上运行，因此在进行 Android开发时必须准备相关的运行、调试环境。准备 Android程序的运行、调试环境有如下3种方式。

1. 优先考虑购买Android真机（真机调试的速度更快、效果更好)。
2. 配置Android虚拟设备（即AVD)。
3. 使用第三方提供的安卓模拟器。

    （1）使用真机作为运行、调试环境

        使用真机作为运行、调试环境时,只要完成如下3步。

1. 用USB连接线将Android手机连接到电脑上。
2. 在电脑上为手机安装驱动，不同手机厂商的 Android手机的驱动略有差异，请登录各手机厂商官网下载手机驱动。
3. 打开手机的调试模式。打开手机，依次单击“Dev Tools”→“开发者选项”，进入设置界面,在该界面中“开启”开发者选项。

提示：

        通常都需要在电脑上为手机安装驱动。可能有读者会感到疑惑: Android手机连接电脑后,电脑即可识别到Android 的存储卡,不需要安装驱动啊?需要提醒读者的是，电脑仅能识别Android手机的存储卡是不够的,安装驱动才能把Android手机整合成运行、调试环境。

        现在很多手机默认是看不到“开发者选项”的，必须手动打开“开发者选项”才行。比如三星手机需要通过“设定”→“更多"→“关于设备”看到“内部版本号”,然后多次单击“内部版本号”才会打开“开发者选项";华为手机则通过“设置”→“关于设备”看到“内部版本号”,然后多次平松“内部版本号”才会打开“开发者选项”。

        选择打开“USB 调试”和 “USB 安装”两个选项即可。如果开发者还有其他需要，则可以讲择打开其他的开发者选项。

    （2）使用AVD作为运行、调试环境

        Android SDK为开发者提供了可以在电脑上运行的“虚拟手机”，Android把它称为 Android Virtual Device(AVD)。如果开发者没有Android手机,则完全可以在AVD上运行我们编写的Android应用。

        在创建、删除和浏览AVD之前，通常应该先为 Android SDK 设置一个环境变量: ANDROID_SDK_HOME，该环境变量的值为磁盘上一个已有的路径。如果不设置该环境变量，开发者创建的虚拟设备默认保存在C:\Users\<user_name>\.android目录（以 Windows为例）下;如果设置了 ANDROID_SDK_HOME 环境变量，那么虚拟设备就会保存在%ANDROID_SDK_HOME%android 路径下。

注意：

        这里有一点非常容易混淆，此处的%ANDROID_SDK_HOME%环境变量并不是Android SDK 的安装目录。学习过Java EE 的读者可能都记得 JAVA_HOME、ANT HOME 等环境变量,它们都是指向自身的安装目录,但 Android的%ANDROID SDK HOME%不是。

        AVD类型(支持TV、手表、电话、平板电脑4种设备，这是目前最流行的4种 Android 设备)。对于国内用户来说，设置中文操作界面、中文输入法是两个常用的操作。设置中文操作界面可通过单击界面中的“Settings”项来进行，依次单击“Settings” →"System"→"Language:& input" → "Language" ，然后单击“Add a language”，将出现列表，选中其中的“简体中文”列表项，然后单击虚拟手机上的确认键返回即可。

提示：

        为Android模拟器设置了中文操作界面之后，在有些电脑上启动、运行模拟器特慢，慢到令人难以忍受。如果遇到这种情况,请放弃使用中文操作界面。

        有时开发者启动了Android模拟器，“虚拟手机”的显示屏右上方可能提示没有网络信号，通常是因为模拟器无法访问网络的缘故。一般来说,只要运行模拟器的电脑已经处于局域网内(已接入Internet 也可以),并且没有防火墙阻止Android模拟器访问网络，Android模拟器都不应该提示没有网络信号。如果运行Android模拟器的机器既不在局域网内,也没有接入 Internet，则可将电脑DNS服务器设为与本机相同。例如，设置本机P地址为192.168.1.50，再将DNS服务器地址也设为192.168.1.50.

    （3）安装第三方安卓模拟器

        使用Android自带的模拟器虽然简单、方便，但最大的问题就是慢，慢到让大部分开发者难以忍受，这时可以选择使用第三方模拟器:夜神模拟器，这个模拟器最大的特点就是速度快，使用该模拟器可模拟出与真机媲美的速度。
 

二.Android常用开发工具的用法

        前面主要介绍了Android SDK 的安装，运行、调试环境的搭建，以及Android 开发环境Android Studio 的安装，但是这些内容都是最基本的知识，要真正的掌握Android开发，还需要掌握Android开发常用的辅助工具。

  1.使用 Monitor 进行调试

        当 Android 应用在模拟器上运行时，我们看不到程序运行的过程，在命令控制台也看不到程序的输出，那应该如何调试Android 应用呢？

        Android 提供了一个 Monitor 工具，该工具可用于监视Android 设备的运行，他是一个功能非常强大的调试环境。运行如下命令：

monitor.bat

 在图1.32所示的窗口中有如下几个重要的面板。

• 设备面板: Monitor 窗口左上角的面板,该面板会列出当前所有运行的手机（包括真机和模拟器）,并列出各手机内的所有进程信息。如果需要查看指定手机或指定进程信息，则应先在该面板内选中指定手机或进程。
• 信息输出面板:该面板位于Moritor 窗口的下方，相当于传统Java应用控制台，因此非常重要。
• 线程跟踪面板:该面板可用于查看指定进程内所有正在执行的线程状态。如果需要让该面板显示指定进程内线程的状态，则应保证下面两步:①在设备面板上选中需要查看的进程:②在设备面板上单击"Update Threads"按钮。
• Heap内存跟踪面板:该面板可用于查看指定进程内堆内存的分配和回收信息。如果需要让该面板显示指定进程内Heap的回收和分配状态，则应保证下面两步:①在设备面板上选中需要查看的进程;②在设备面板上单击“Update Heap"按钮。
• 模拟器控制面板:该面板用于让模拟器模拟拨打电话、发送短信等，还可以设置模拟器的虚拟位置信息等。图1.33显示了该面板的示意图。
  
• 文件管理器面板:该面板可用于查看Android 设备所包含的文件，也可用于将Android设备的文件导出到电脑上，也可将电脑中的文件导入Android 设备，如图1.34所示。

         实际上，Android Studio 已经将Monitor 集成进来，在Android Studio下方可以看到如图所示的面板。

 

  2.Android Debug Bridge (ADB) 的用法

        Android Debug Bridge (ADB) 是一个功能非常强大的工具，它位于Android SDK 安装目录的platform-tools子目录下。 ADB工具既可以完成模拟器文件与电脑文件的相互负责，也可以安装APK应用，甚至可直接切换到Android 系统中执行Linux 命令。

        ADB工具的功能很多，此处就几个常用的功能略做说明。

        （1）查看当前运行的模拟器

        输入如下命令，即可查看当前运行的模拟器:

adb devices

        （2）电脑与手机之间文件的相互复制

        在默认情况下，ADB工具总是操作当前正在运行的模拟器。如果需要将电脑文件复制到模拟器中，则可使用adb push命令:

adb push d:\abc.txt /sdcard/

        上面的命令将电脑的D:\盘根目录下的abc.txt文件复制到手机的/sdcard/目录下。如果需要将模拟器文件复制到电脑中，则可使用adb pull命令:

adb pull /sdcard/xyz.txt d:\

         上面的命令将模拟器的/sdcard/目录下的xyz.txt文件复制到电脑的D:\盘根目录下。

        （3）启动模拟器的shell 窗口

        Android平台的内核是基于Linux 的，有时开发者希望直接打开Android平台的shell 窗口，这样就可以在该窗口内执行一些常用的 Linux命令，如ls、 mkdir、rm 等。此时可考虑使用adb shell命令:

adb shell

        （4）安装、卸载APK程序

        APK程序就是Android程序的发布包。虽然我们使用Java或Kotlin开发了Android 应用，但并不是直接将字节码文件复制到手机或模拟器上就可以的，而是需要将Android应用打包成APK包。
        一旦将Android应用打包成APK包，接下来就可以通过ADB工具来安装、卸载APK程序了。
        使用ADB安装APK程序的命令格式如下:

adb install [-r] [-s] <file>

        上面的命令格式指定安装<file>代表的APK 包。其中 -r 表示重新安装该APK 包； -s 表示将APK 包安装到SD 卡上——默认是将APK 包安装到内部存储器上。例如，运行如下命令即可安装test.apk 包。

adb install test.apk

        如果希望从 Android 系统中删除指定软件包，可使用如下命令：

adb uninstall [-k] <package>

         上面的命令格式指定删除<package> 代表的APK包。其中 -k 表示只删除该应用程序，但保留该程序所用的数据和缓存目录。

  3.使用 mksdcard 管理虚拟 SD 卡

        正如前面在Android SDK和AVD管理器中所见到的，在创建AVD设备时可以创建一个虚拟SD卡。实际上，还可以使用mksdcard命令来单独创建一个虚拟存储卡。
        mksdcard命令的语法格式如下:

mksdcard [-l label] <size> <file>

        上面的命令格式中<size>指定虚拟SD卡的大小，<file>指定保存虚拟SD卡的文件镜像。
        例如如下命令:

mksdcard 64M D:\avds\.android\avd\leegang.avd\sdcard.img

        上面命令创建了一个大小为64MB 的虚拟SD卡，该SD卡对应的镜像文件为D:\avds\.android\ avd\leegang.avd\sdcard.img

        到此为止，我们已经成功地安装了Android SDK、配置了Android开发环境，并且对Android相关开发工具都有了一个大致的了解，接下来正式开始Android应用开发。