ساخت برنامه های اندروید – آموزش اندروید استودیو برای مبتدیان
اندروید سیستم عاملی است که توانسته بخش زیادی از بازار گوشی هوشمند را به خود اختصاص دهد. سهم اندروید در بازار جهانی، حدود ۷۳ درصد است و این به معنای آن است که بسیاری از شرکت‌های سازنده تلفن همراه گوشی‌های خود را با سیستم عامل اندروید عرضه می‌کنند. بنابراین طبیعی است که اندروید، کاربران زیادی در سرتاسر جهان داشته باشد. در این مقاله به بررسی نحوه ساخت برنامه های اندروید به صورت کلی می‌پردازیم.
چرا اندروید؟
دلایل محبوبیت اندروید در بین کاربران و برنامه نویسان در موارد زیر خلاصه می‌شود:
- علت انتخاب اندروید به عنوان سیستم عامل پیش فرض در بسیاری از گوشی‌ها، به متن باز بودن این سیستم عامل باز می‌گردد. شرکت‌ها می‌توانند تغییراتی که می‌خواهند را در این سیستم عامل اعمال کرده و در واقع سیستم عامل شخصی سازی شده خود را به مشتریان عرضه می‌کنند. مثلاً زمانی که دو گوشی از کمپانی‌های سامسونگ و شیائومی را مقایسه می‌کنید، به تفاوت در رابط کاربری آن پی می‌برید. علاوه بر این، دست خود کاربران نیز برای ایجاد تغییرات و شخصی سازی رابط کاربری تا حد زیادی باز است.
- اندروید را می‌توان در گوشی‌های نه چندان قدرتمند و اقتصادی نیز به کار گرفت. در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، مردم یک گوشی اندرویدی اقتصادی را برای استفاده از اینترنت و شبکه‌های اجتماعی تهیه می‌کنند.
- اندروید سهم قابل توجهی در بازار کشور عزیزمان ایران نیز دارد. بسیاری از کسب‌وکارها در کنار راه اندازی وبسایت و فعالیت در شبکه‌های اجتماعی، معمولاً یک اپلیکیشن اندرویدی نیز برای کاربران فراوان این سیستم عامل عرضه می‌کنند. با انداختن نگاهی به استورهای دانلود اپلیکیشن اندرویدی، مشاهده می‌کنید که بسیاری از بانک‌ها، مؤسسات، سایت‌های خرید و فروش آنلاین کالا و حتی سازمان‌های دولتی اقدام به عرضه یک اپلیکیشن اندرویدی برای تعامل با مشتریان و کاربران خود کرده‌اند.
بازار کار زبان برنامه نویسی اندروید
بازار کار توسعه دهنده اندروید در ایران بسیار داغ است و اگر سری به آگهی‌های استخدام برنامه نویس بزنید، مشاهده می‌کنید که بسیاری از آگهی‌ها مربوط به جذب برنامه نویس اندروید است. به همین علت، بسیاری از افراد علاقه مند به دنیای برنامه نویسی، مسیری را انتخاب می‌کنند که به تبدیل شدن به یک توسعه دهنده ماهر اندروید ختم شود. شرکت‌ها و افراد زیادی نیاز دارند تا یک توسعه دهنده اندروید یا تیمی از توسعه دهندگان را برای ساخت برنامه های اندروید و تولید یک اپلیکیشن با کیفیت استخدام کنند. افزایش استفاده از گوشی‌های هوشمند اندرویدی، افزایش ساخت اپلیکیشن‌های جدید را نیز به دنبال خواهد داشت.
همچنین صاحبان اپلیکیشن‌های فعلی نیز همواره به دنبال اضافه کردن ویژگی‌های جدید و رفع مشکلات اپلیکیشن هستند. با توجه به سرعت بالای عرضه شدن مدل‌های جدید گوشی اندرویدی به بازار و همچنین بروزرسانی سیستم عامل اندروید، اپلیکیشن‌ها باید طوری بهینه سازی شوند که روی مدل‌های جدید گوشی و نسخه‌های جدید سیستم عامل اندروید نیز به خوبی اجرا شوند. از آنجایی که بخشی از حیات کسب‌وکارها به اپلیکیشن‌های اندرویدی وابسته است، کیفیت بالای اپلیکیشن و کاربرپسند بودن آن مدنظر است. بنابراین شرکت‌ها یا افراد حاضر به پرداخت حقوق‌های بالا به توسعه دهندگان ماهر اندروید برای ساخت یا بروزرسانی اپلیکیشن‌ها هستند.
اگر قصد دارید به بازار کار توسعه اپلیکیشن اندرویدی وارد شوید، خواندن ادامه این مطلب را به شما توصیه می‌کنیم. در این مطلب قصد داریم پیچیدگی‌های ساخت یک برنامه اندرویدی را برای شما توضیح داده و شما را با ابزار و دانش لازم برای توسعه اپلیکیشن اندرویدی آشنا کنیم. در ضمن می‌توانید در کنار این مطلب، از آموزش‌های فرادرس در زمینه برنامه نویسی اندروید نیز استفاده کنید.
پیش نیازهای ساخت برنامه های اندرویدی
اگر قصد توسعه یک اپلیکیشن اندرویدی را دارید، باید قبل از آن به آموختن برنامه نویسی فکر کنید. اگرچه پلتفرم‌هایی وجود دارند که می‌توانید با استفاده از آن‌ها بدون نیاز به کدنویسی اپلیکیشن خود را توسعه دهید، اما با یادگیری برنامه نویسی می‌توانید یک اپلیکیشن را از صفر تا صد بنویسید. در واقع تمام روند توسعه اپلیکیشن توسط خودتان انجام خواهد شد و می‌توانید در هر قسمتی از اپلیکیشن، تغییرات لازم را اعمال کنید. بنابراین پیش نیاز اصلی تبدیل شدن به یک توسعه دهنده اندروید، آموختن برنامه نویسی و تسلط به زبان‌های لازم است. منظور از آموختن برنامه نویسی، نوشتن کد به یک زبان خاص برنامه نویسی نیست. شما باید پایه‌های برنامه نویسی و مفاهیم لازم را به خوبی درک کنید.
پس از آن، آموختن هر زبان برنامه نویسی برای شما آسان خواهد بود، چرا که می‌توانید مفاهیم آموخته شده را در آن زبان پیاده سازی کنید. زبان برنامه نویسی جاوا، یک زبان قدرتمند است که میلیون‌ها برنامه نویس در دنیا از آن استفاده می‌کنند. این زبان، زبان رسمی توسعه اندروید محسوب می‌شود. در واقع با تسلط بر زبان برنامه نویسی جاوا می‌توانید به راحتی آموزش برنامه نویسی اندروید را آغاز کنید. زبان دیگری که می‌توانید برای برنامه نویسی اندروید از آن استفاده کنید، زبان کاتلین است.
کاتلین یا جاوا – کدام یک برای ساخت برنامه های اندرویدی مناسب تر است؟
در این قسمت، مقایسه‌ای بین زبان‌های کاتلین و جاوا انجام می‌دهیم تا با نقاط ضعف و قوت هر یک از آن‌ها آشنا شوید. دقت کنید که هیچ کدام از این زبان‌ها از دیگری بهتر نیستند، بلکه باید با توجه به نوع پروژه و علاقه خود یکی از آن‌ها را برای ساخت برنامه های اندروید انتخاب کنید.
- جاوا زبانی با داشتن حدود بیست سال سابقه و استفاده بسیاری از برنامه نویسان از آن، جایگاهی در توسعه اندروید برای خود دست‌وپا کرده است که کاتلین به راحتی نمی‌تواند با آن رقابت کند.
- کاتلین، زبانی است که بر اساس جاوا ساخته شده است. در واقع کاتلین نسخه‌ای از جاوا با ویژگی‌های مدرن و پرکاربردی است که توسعه اپلیکیشن اندرویدی را تسهیل می‌کند.
در ادامه نقاط ضعف و قوت هر زبان را با جزئیات توضیح خواهیم داد تا بتوانید انتخاب درستی بین جاوا و کاتلین داشته باشید. اما توصیه می‌کنیم که برای توسعه اپلیکیشن اندرویدی، حتماً تجربه کار با جاوا را کسب کنید.
بررسی نقاط ضعف و قوت زبان جاوا برای ساخت برنامه های اندروید
جاوا یک زبان برنامه نویسی شی گراست که توسط شرکت سان میکروسیستمز (Sun Microsystems) توسعه داده شد و هم اکنون تحت نظارت شرکت اوراکل (Oracle) توسعه داده می‌شود.
با توجه به قدیمی بودن این زبان، جاوا از دیرباز کاربردهای بسیار زیادی داشته است و در واقع استفاده از آن برای توسعه اپلیکیشن اندرویدی یک کاربرد نسبتاً جدید محسوب می‌شود. بنابراین با یادگیری جاوا می‌توانید علاوه بر برنامه نویس اندروید، در سایر موقعیت‌های شغلی نیز به فعالیت بپردازید.
مزایای جاوا
- یادگیری و استفاده از آن آسان است
- ساخت اپلیکیشن‌هایی با قابلیت اجرا شدن روی پلتفرم‌های مختلف (Cross Platform) به وسیله آن آسان است
- اندروید بر پایه جاوا ساخته شده است، بنابراین کتابخانه‌های زیادی برای کمک به شما و ساخت یک اپلیکشین اندرویدی در دسترس است
- اپلیکیشن‌های نوشته شده با جاوا نسبت به اپلیکیشن‌های نوشته شده با کاتلین، سریع‌تر اجرا شده و سبک‌تر هستند
- مدیریت پروژه‌های بزرگ در جاوا آسان‌تر است
معایب جاوا
- برای توسعه اپلیکیشن به کمک جاوا مجبور به نوشتن کدهای زیادی هستید، برنابراین احتمال خطا بالا رفته و باید زمان بیشتری را به رفع خطا اختصاص دهید
- جاوا مشکلاتی با رابط برنامه نویسی اپلیکیشن اندروید دارد، چرا که با محدودیت‌هایی در ارث بری مواجه است
- جاوا فضای بیشتری از حافظه اصلی را نسبت به سایر زبان‌ها اشغال می‌کند
بررسی نقاط ضعف و قوت کاتلین برای ساخت برنامه های اندروید
کاتلین با توجه به وجود یک زبان مدرن‌تر از جاوا برای توسعه اپلیکشین‌های اندرویدی ساخته شد. کاتلین بر پایه ماشین مجازی جاوا (Java virtual Machine) کار می‌کند. مزیت بزرگ کاتلین نسبت به جاوا این است که می‌توانید کدهای خود را به کد جاوا اسکریپت نیز تبدیل کنید. برای آشنایی بیشتر با برنامه نویسی کاتلین، پیشنهاد می‌کنیم از آموزش کاتلین در فرادرس استفاده کنید:
مزایای کاتلین
نوشتن کد با کاتلین سریع‌تر از جاوا است. به همین علت بسیاری از توسعه دهندگان عاشق کاتلین هستند. برنامه‌ای که به ۵۰ خط کد جاوا نیاز دارد را می‌توانید با استفاده از کاتلین در تنها یک یا دو خط بنویسید. بنابراین با خطاهای کمتری در کدنویسی با کاتلین مواجه خواهید شد.
- ساخت رابط‌های برنامه نویسی اپلیکیشن تمیز با کاتلین آسان است
- می‌توانید از کتابخانه‌ها و چارچوب‌های نرم افزاری جاوا در کاتلین استفاده کنید
- اندروید، عدم حضور یک مقدار با null نشان می‌دهد. در تایپ سیستم کاتلین می‌توانید با مقدار null کار کنید، چیزی که امکان آن در جاوا وجود ندارد
- کتابخانه Anko کاتلین، دسترسی شما را به مجموعه گسترده‌ای از پروژه‌های گیت هاب فراهم کرده است و بسیار به شما در طول روند توسعه اپلیکیشن اندرویدی کمک می‌کند
معایب کاتلین
- یادگیری سینتکس کاتلین مقداری زمان بر است
- سرعت کامپایل کدها در بیشتر مواقع نسبت به جاوا پایین‌تر است
- تعداد توسعه دهندگانی که از کاتلین استفاده می‌کنند هنوز نسبت به جاوا کمتر است، اما روزبروز به این تعداد افزوده می‌شود
- از آنجایی که کاتلین یک زبان جوان است، پیدا کردن توسعه دهنده باتجربه کاتلین مشکل است
- بعضی از ویژگی‌های موجود در اندروید استودیو مانند پر کردن خودکار فرم، در کاتلین نسبت به جاوا کندتر اجرا می‌شود
بنابراین یادگیری برنامه نویسی و تسلط به یکی از زبان‌های جاوا یا کاتلین برای توسعه اپلیکیشن اندرویدی ضرویست.
معرفی ابزارهای لازم برای ساخت برنامه های اندروید
پس از یادگیری برنامه نویسی، نوبت انتخاب ابزار لازم برای توسعه اپلیکیشن اندرویدی است. به شما توصیه می‌کنیم از اندروید استودیو (Android Studio) استفاده کنید. اندروید استودیو، ابزار رسمی ساخت برنامه های اندروید محسوب می‌شود که توسط گوگل عرضه شده و هم چنان از آن پشتیبانی می‌شود. اندروید استودیو یک محیط توسعه یکپارچه (Integrated Development Environment یا IDE) محسوب می‌شود. محیط یکپارچه توسعه، نرم افزاری است که در آن امکانات لازم برای نوشتن کد، اجرای کد و رفع خطا فراهم شده است. علاوه بر این در اندروید استودیو یک شبیه ساز برای اجرای اپلیکیشن در دستگاه‌های مختلف اندرویدی فراهم شده است. بنابراین می‌توانید اپلیکشن خود را در دستگاه‌های مختلف به صورت مجازی تست کنید، بدون این که نیاز باشد خود آن دستگاه را تهیه کنید.
با ورود گوشی‌های جدید به بازار، لیست مدل‌های موجود در اندروید استودیو نیز بروز می‌شود. بنابراین می‌توانید همواره اپلیکیشن خود را تست کنید تا از اجرای صحیح آن روی گوشی‌های جدید اطمینان حاصل کنید. البته به غیر از اندروید استودیو، ابزارهای دیگری نظیر یونیتی (Unity) که در ساخت بازی‌های اندرویدی کاربرد دارد و همچنین ویژوال استودیو زامارین (Visual Studio Xamarin) برای ایجاد برنامه های اندروید در دسترس است. برای ساخت اپلیکیشن اندرویدی در اندروید استودیو باید مراحلی را طی کنید که در ادامه آن‌ها را شرح خواهیم داد.
ساخت برنامه های اندروید در اندروید استودیو
طی کردن مراحل زیر برای توسعه اپلیکیشن اندرویدی در اندروید استودیو ضروری است:
۱. دانلود ابزار لازم
اول از همه، باید اندروید استودیو و کیت توسعه نرم افزاری اندروید (Android SDK) را دانلود کنید. هردوی این موارد را می‌توانید از این لینک دانلود کنید.
همانطور که قبلاً اشاره کردیم، اندروید استودیو یک محیط یکپارچه برای توسعه اپلیکیشن اندروید است و تمام امکانات مورد نیاز را می‌توانید در این محیط پیدا کنید. برای حرفه‌ای شدن در استفاده از اندروید استودیو، باید مدتی با آن کار کنید تا بتوانید بر امکانات موجود در آن مسلط شوید.
کیت توسعه نرم افزاری اندروید نیز، دسترسی به عملکردهای نیتیو (Native) سیستم عامل مانند دوربین و میکروفون را برای شما فراهم می‌کند. در واقع این کیت امکانات لازم برای توسعه یک اپلیکیشن نیتیو (یعنی اپلیکیشنی که به طور خاص برای یک پلتفرم برنامه نویسی شده است) را فراهم می‌کند.
در اندروید استودیو قادر خواهید بود که از برنامه خود خروجی apk گرفته و آن را روی دستگاه‌های اندرویدی نصب کنید. همچنین می‌توانید کد خود را در حین اجرای برنامه، رفع خطا کنید.
۲. یک پروژه جدید ایجاد کنید.
ساخت پروژه جدید در اندروید استودیو به سادگی انجام می‌شود. برای ساخت پروژه جدید در اندروید استودیو باید مسیر زیر را طی کنید:
File > New > New Project
- ابتدا باید یک Template را برای پروژه خود انتخاب کنید. Template، کد و رابط کاربری پیش فرض را برای شما تعیین خواهد کرد.
- در هنگام ساخت پروژه، با کلمه Activity مواجه خواهید شد. اکتیویتی، در واقع صفحه‌ای از اپلیکیشن است که روی گوشی به نمایش درمی‌آید.
- اگر اکتیویتی خاصی را انتخاب نکنید، اپلیکیشن شما کاملاً خالی خواهد بود. اما انتخاب یک اکتیویتی پایه‌ای، منو و دکمه‌ای را به اپلیکیشن شما اضافه خواهد کرد که می‌توانید بعداً آن‌ها را ویرایش کنید.
- در طول ساخت پروژه، از شما خواسته می‌شود تا زبان برنامه نویسی مطلوب خود را انتخاب کنید. زبان‌های جاوا و کاتلین برای انتخاب در دسترس است.
- نکته دیگری که باید در طول ساخت پروژه برای آن تصمیم بگیرید، انتخاب پایین‌ترین نسخه‌ای از اندروید است که می‌خواهید اپلیکیشن شما روی آن اجرا شود.
- توجه داشته باشید که با انتخاب آخرین نسخه اندروید، تعداد کمتری از کاربران قادر به نصب اپلیکیشن شما خواهند بود.
- در آخر نیز باید نامی را برای اپلیکیشن خود انتخاب کنید. سعی کنید که نام انتخابی شما با پروژه همخوانی داشته باشد.
۳. آشنایی با فایل ها
پروژه شما پس از ایجاد شدن، شامل فایل‌های مختلفی خواهد بود. یکی از این فایل‌ها، MainActivity است. منطق اکتیویتی اصلی اپلیکیشن شما در این فایل پیاده سازی خواهد شد. در واقع نحوه رفتار اپلیکیشن و نحوه تعامل کاربر با آن در این فایل تعریف می‌شود. این فایل در مسیر زیر قرار دارد:
MyApplication > app > src > main > java > com > companyname > myapplication
فایل‌های دیگری که باید با آن‌ها آشنا شوید، فایل‌های Layout هستند. این فایل‌ها با فایل‌های جاوا یا کاتلین متفاوت هستند. کدهای نوشته شده در Layout، ظاهر اکتیویتی را مشخص می‌کنند. در این فایل‌ها می‌توانید عناصری مانند دکمه و متن را به اکتیویتی اضافه کنید. فایل Layout در مسیر زیر موجود است:
MyApplication > app > src > res > layout
در اندروید استودیو هم می‌توانید کد این فایل را مشاهده و ویرایش کنید و هم می‌توانید به صورت بصری، نتیجه ویرایش کد را مشاهده کنید.
۴. اجرا و تست اپلیکیشن
اگر به منوی بالایی اندروید استودیو نگاهی بیندازید، دکمه‌ای سبز رنگ را مشاهده خواهید کرد که برای اجرای اپلیکیشن به کار گرفته می‌شود.
با زدن این دکمه، شبیه ساز اندروید اجرا شده و می‌توانید اپلیکیشن خود را مشاهده و تست کنید. در صورت نیاز می‌توانید به قسمت ویرایش بازگشته و تغییرات لازم را اجرا کنید. ممکن است اپلیکیشن شما از نظر ظاهری یا رفتاری با مشکلاتی مواجه باشد. این مشکلات را پیدا کرده و آن‌ها را رفع کنید.
کلام آخر درباره ساخت برنامه های اندروید
در این مطلب سعی کردیم شما را با روند کلی ساخت برنامه های اندروید آشنا کرده و ابزارهای لازم را به شما معرفی کنیم. اگر می‌خواهید برنامه نویسی اندروید را به صورت حرفه‌ای و پروژه محور یاد بگیرید، پیشنهاد ما مراجعه به فرادرس است. در این مرجع بزرگ آموزش آنلاین، مجموعه‌ای از دوره‌های آموزشی مرتبط با برنامه نویسی و به خصوص برنامه نویسی اندروید وجود دارد.