Пишем первое приложение для Android

Blog by admin

В любом деле самое сложное — это начало. Часто бывает тяжело войти в контекст, с чем столкнулся и я, решив разработать свое первое Android-приложение. Настоящая статья для тех, кто хочет начать, но не знает с чего. Разумеется, существуют различные quick-start'ы, но разработчики сталкиваются со следующими проблемами:

они недостаточно подробны;
я не нашел для Android ни одного русскоязычного «быстрого старта».

Статья затронет весь цикл разработки приложения. Вместе мы напишем простенькую игру “Крестики-Нолики” с одним экраном (в ОС Android это называется Activity).

Отсутствие опыта разработки на языке Java не должно стать препятствием в освоении Android. Так, в примерах не будут использоваться специфичные для Java конструкции (или они будет минимизированы на столько, на сколько это возможно). Если Вы пишете, например, на PHP и знакомы с основополагающими принципами в разработке ПО, эта статья будет вам наиболее полезна. В свою очередь так как, я не являюсь экспертом по разработке на Java, можно предположить, что исходный код не претендует на лейбл “лучшие практики разработки на Java”.

Установка необходимых программ и утилит

Перечислю необходимые инструменты. Их 3:

JDK — набор для разработки на языке Java;
Android SDK and AVD Manager — набор утилит для разработки + эмулятор;
IDE c поддержкой разработки для Android:

Утилиты устанавливаются в определенном выше порядке. Ставить все перечисленные IDE смысла нет (разве только если Вы испытываете затруднения с выбором подходящей). Я использую IntelliJ IDEA Community Edition, одну из самых развитых на данный момент IDE для Java.

Запуск виртуального устройства

Запустив AVD Manager и установив дополнительные пакеты (SDK различных версий), можно приступить к созданию виртуального устройства с необходимыми параметрами. Разобраться в интерфейсе не должно составить труда.

Список устройств

Создание проекта

Мне всегда не терпится приступить к работе, минимизируя подготовительные мероприятия, к которым относится создание проекта в IDE, особенно, когда проект учебный и на продакшн не претендует.

Итак, File->New Project:

По нажатию кнопки F6 проект соберется, откомпилируется и запустится на виртуальном девайсе.

Структура проекта

На предыдущем скриншоте видна структура проекта. Так как в этой статье мы преследуем сугубо практические цели, заострим внимание лишь на тех папках, которые будем использовать в процессе работы. Это следующие каталоги: gen, res и src.

В папке gen находятся файлы, которые генерируются автоматически при сборке проекта. Вручную их менять нельзя.

Папка res предназначена для хранения ресурсов, таких как картинки, тексты (в том числе переводы), значения по-умолчанию, макеты (layouts).

Scr — это папка в которой будет происходить основная часть работы, ибо тут хранятся файлы с исходными текстами нашей программы.

Первые строки

Как только создается Activity (экран приложения), вызывается метод onCreate(). IDE заполнила его 2 строчками:
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);

Метод setContentView (равносильно this.setContentView) устанавливает xml-макет для текущего экрана. Далее xml-макеты будем называть «layout», а экраны — «Activity». Layout в приложении будет следующий:
<tablelayout android:gravity=«center» android:id="@+id/main_l" android:layout_height=«fill_parent» android:layout_width=«fill_parent» xmlns:android=«schemas.android.com/apk/res/android»>

Для этого приложения идеально подойдет TableLayout. Id можно присвоить любому ресурсу. В данном случае, TableLayout присвоен id = main_l. При помощи метода findViewById() можно получить доступ к виду:
private TableLayout layout;
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
layout = (TableLayout) findViewById(R.id.main_l);
buildGameField();
}

Теперь необходимо реализовать метод buildGameField(). Для этого требуется сгенерировать поле в виде матрицы. Этим будет заниматься класс Game. Сначала нужно создать класс Square для ячеек и класс Player, объекты которого будут заполнять эти ячейки.

Square.java

package com.example;

public class Square {
private Player player = null;

public void fill(Player player) {
this.player = player;
}

public boolean isFilled() {
if (player != null) {
return true;
}
return false;
}

public Player getPlayer() {
return player;
}
}

Player.java

package com.example;

public class Player {
private String name;

public Player(String name) {
this.name = name;
}

public CharSequence getName() {
return (CharSequence) name;
}
}

Все классы нашего приложения находятся в папке src.

Game.java

package com.example;

public class Game {
/**
* поле
*/
private Square[][] field;
/**
* Конструктор
*
*/
public Game() {
field = new Square[3][3];
squareCount = 0;
// заполнение поля
for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++) {
for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++) {
field[i][j] = new Square();
squareCount++;
}
}
}
public Square[][] getField() {
return field;
}
}

Инициализация Game в конструкторе KrestikinolikiActivity.
public KrestikinolikiActivity() {
game = new Game();
game.start(); // будет реализован позже
}

Метод buildGameField() класса KrestikinolikiActivity. Он динамически добавляет строки и колонки в таблицу (игровое поле):
private Button[][] buttons = new Button[3][3];
//(....)
private void buildGameField() {
Square[][] field = game.getField();
for (int i = 0, lenI = field.length; i < lenI; i++ ) {
TableRow row = new TableRow(this); // создание строки таблицы
for (int j = 0, lenJ = field[i].length; j < lenJ; j++) {
Button button = new Button(this);
buttons[i][j] = button;
button.setOnClickListener(new Listener(i, j)); // установка слушателя, реагирующего на клик по кнопке
row.addView(button, new TableRow.LayoutParams(TableRow.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
TableRow.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); // добавление кнопки в строку таблицы
button.setWidth(107);
button.setHeight(107);
}
layout.addView(row, new TableLayout.LayoutParams(TableLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
TableLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); // добавление строки в таблицу
}
}

В строке 8 создается объект, реализующий интерфейс View.OnClickListener. Создадим вложенный класс Listener. Он будет виден только из KrestikinolikiActivity.
public class Listener implements View.OnClickListener {
private int x = 0;
private int y = 0;

public Listener(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}

public void onClick(View view) {
Button button = (Button) view;
}
}

Осталось реализовать логику игры.
public class Game {
/**
* игроки
*/
private Player[] players;
/**
* поле
*/
private Square[][] field;
/**
* начата ли игра?
*/
private boolean started;
/**
* текущий игрок
*/
private Player activePlayer;
/**
* Считает колличество заполненных ячеек
*/
private int filled;
/**
* Всего ячеек
*/
private int squareCount;

/**
* Конструктор
*
*/
public Game() {
field = new Square[3][3];
squareCount = 0;
// заполнение поля
for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++) {
for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++) {
field[i][j] = new Square();
squareCount++;
}
}
players = new Player[2];
started = false;
activePlayer = null;
filled = 0;
}

public void start() {
resetPlayers();
started = true;
}

private void resetPlayers() {
players[0] = new Player(«X»);
players[1] = new Player(«O»);
setCurrentActivePlayer(players[0]);
}

public Square[][] getField() {
return field;
}

private void setCurrentActivePlayer(Player player) {
activePlayer = player;
}

public boolean makeTurn(int x, int y) {
if (field[x][y].isFilled()) {
return false;
}
field[x][y].fill(getCurrentActivePlayer());
filled++;
switchPlayers();
return true;
}

private void switchPlayers() {
activePlayer = (activePlayer == players[0])? players[1]: players[0];
}

public Player getCurrentActivePlayer() {
return activePlayer;
}

public boolean isFieldFilled() {
return squareCount == filled;
}

public void reset() {
resetField();
resetPlayers();
}

private void resetField() {
for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++) {
for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++) {
field[i][j].fill(null);
}
}
filled = 0;
}
}

Определение победителя

К. О. подсказывает, что в крестики-нолики выирывает тот, кто выстроет X или O в линию длиной, равной длине поля по-вертикали, или по-горизонтали, или по-диагонали. Первая мысль, которая приходит в голову — это написать методы для каждого случая. Думаю, в этом случае хорошо подойдет паттерн Chain of Responsobility. Определим интерфейс
package com.example;

public interface WinnerCheckerInterface {
public Player checkWinner();
}

Так как Game наделен обязанностью выявлять победителя, он реализует этот интерфейс. Настало время создать виртуальных «лайнсменов», каждый из которых будет проверять свою сторону. Все они реализует интерфейс WinnerCheckerInterface.
WinnerCheckerHorizontal.java

package com.example;

public class WinnerCheckerHorizontal implements WinnerCheckerInterface {
private Game game;

public WinnerCheckerHorizontal(Game game) {
this.game = game;
}

public Player checkWinner() {
Square[][] field = game.getField();
Player currPlayer;
Player lastPlayer = null;
for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
lastPlayer = null;
int successCounter = 1;
for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
currPlayer = field[i][j].getPlayer();
if (currPlayer == lastPlayer && (currPlayer != null && lastPlayer !=null)) {
successCounter++;
if (successCounter == len2) {
return currPlayer;
}
}
lastPlayer = currPlayer;
}
}
return null;
}
}

WinnerCheckerVertical.java

package com.example;

public class WinnerCheckerVertical implements WinnerCheckerInterface {
private Game game;

public WinnerCheckerVertical (Game game) {
this.game = game;
}
public Player checkWinner() {
Square[][] field = game.getField();
Player currPlayer;
Player lastPlayer = null;
for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
lastPlayer = null;
int successCounter = 1;
for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
currPlayer = field[j][i].getPlayer();
if (currPlayer == lastPlayer && (currPlayer != null && lastPlayer !=null)) {
successCounter++;
if (successCounter == len2) {
return currPlayer;
}
}
lastPlayer = currPlayer;
}
}
return null;
}
}

WinnerCheckerDiagonalLeft.java

package com.example;

public class WinnerCheckerDiagonalLeft implements WinnerCheckerInterface {
private Game game;

public WinnerCheckerDiagonalLeft(Game game) {
this.game = game;
}

public Player checkWinner() {
Square[][] field = game.getField();
Player currPlayer;
Player lastPlayer = null;
int successCounter = 1;
for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
currPlayer = field[i][i].getPlayer();
if (currPlayer != null) {
if (lastPlayer == currPlayer) {
successCounter++;
if (successCounter == len) {
return currPlayer;
}
}
}
lastPlayer = currPlayer;
}
return null;
}
}

WinnerCheckerDiagonalRight.java

package com.example;

public class WinnerCheckerDiagonalRight implements WinnerCheckerInterface {
private Game game;

public WinnerCheckerDiagonalRight(Game game) {
this.game = game;
}

public Player checkWinner() {
Square[][] field = game.getField();
Player currPlayer;
Player lastPlayer = null;
int successCounter = 1;
for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
currPlayer = field[i][len — (i + 1)].getPlayer();
if (currPlayer != null) {
if (lastPlayer == currPlayer) {
successCounter++;
if (successCounter == len) {
return currPlayer;
}
}
}
lastPlayer = currPlayer;
}
return null;
}
}

Проинициализируем их в конструкторе Game:
//(....)
/**
* «Судьи» =). После каждого хода они будут проверять,
* нет ли победителя
*/
private WinnerCheckerInterface[] winnerCheckers;
//(....)
public Game() {
//(....)
winnerCheckers = new WinnerCheckerInterface[4];
winnerCheckers[0] = new WinnerCheckerHorizontal(this);
winnerCheckers[1] = new WinnerCheckerVertical(this);
winnerCheckers[2] = new WinnerCheckerDiagonalLeft(this);
winnerCheckers[3] = new WinnerCheckerDiagonalRight(this);
//(....)
}

Реализация checkWinner():
public Player checkWinner() {
for (WinnerCheckerInterface winChecker: winnerCheckers) {
Player winner = winChecker.checkWinner();
if (winner != null) {
return winner;
}
}
return null;
}

Победителя проверяем после каждого хода. Добавим кода в метод onClick() класса Listener
public void onClick(View view) {
Button button = (Button) view;
Game g = game;
Player player = g.getCurrentActivePlayer();
if (makeTurn(x, y)) {
button.setText(player.getName());
}
Player winner = g.checkWinner();
if (winner != null) {
gameOver(winner);
}
if (g.isFieldFilled()) { // в случае, если поле заполнено
gameOver();
}
}

Метод gameOver() реализован в 2-х вариантах:
private void gameOver(Player player) {
CharSequence text = «Player \»" + player.getName() + "\" won!";
Toast.makeText(this, text, Toast.LENGTH_SHORT).show();
game.reset();
refresh();
}

private void gameOver() {
CharSequence text = «Draw»;
Toast.makeText(this, text, Toast.LENGTH_SHORT).show();
game.reset();
refresh();
}

Для Java, gameOver(Player player) и gameOver() — разные методы. Воспользовавшись Builder'ом Toast.makeText, можно быстро создать и показать уведомление. refresh() обновляет состояние поля:
private void refresh() {
Square[][] field = game.getField();

for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
if (field[i][j].getPlayer() == null) {
buttons[i][j].setText("");
} else {
buttons[i][j].setText(field[i][j].getPlayer().getName());
}
}
}
}

Готово! Надеюсь, эта статья помогла Вам освоиться в мире разработки под OS Android. Благодарю за внимание!
Видео готового приложения

Исходники