魔術師見習いのノート

本稿はEclipseという統合開発環境を使ったAndroid用アプリの開発環境の構築についてのメモである．

はじめに

以下に実行環境を示す．

実行環境

Android SDK

入手と解凍

Android開発用のEclipseは下記のサイトから入手できる．

• Android SDK | Android Developers

入手したzipファイルは解凍することで利用する．解凍するコマンドには次のようなコマンドがある．

user% unzip adt-bundle-linux-x86-20130917.zip

user% ./adt-bundle-linux-x86-20130917/eclipse/eclipse

Eclipse

ここでEclipseについて改めて紹介する．Eclipseとは統合開発環境(IDE)の一種である．統合開発環境とは，コンパイラやエディタ，デバッガなどを1つの1つの環境から利用できるようにしたもののことである．Eclipseは標準でJavaをサポートするが，プラグインを組み込むことで様々なプログラミング言語をサポートする．EclipseでAndroidアプリをサポートしたい場合，ユーザはEclipseにAndroid Development Tools(ADT)というプラグインを取り込めば良い．ちなみにEclipse自体はJavaで記述されているため，クロスプラットフォーム(さまざまなOSで実行可能)なアプリケーションである．

Eclipseの起動

Eclipseを起動すると，次のように作業環境のパスの指定を求められる．

ADTのインストール

入手したEclipseはこのままでは必要なプラグイン(ADT)が入っていないことがある．これをインストールするには，次のように行う．

1. [Help]を選択．
2. [Install new software...]を選択．
3. "Work with"に"http://dl-sll.google.com/android/eclipse/"を指定．
4. "Developper Tools"をチェック．
5. [Next >]を選択して次のページへ．

6. インストールするものの一覧を確認して[Next >]を選択して次のページへ．
7. [I accept the terms of the license agreements]をチェック．
8. [Finish]を選択してインストールを行う．

以上でエディタやコンパイラなどの必要なツールがインストールされる．

Androidマシン・エミュレータ

ADTにはテスト用のAndroidエミュレータを生成する機能が付いている．エミュレータを使いたい場合，ユーザはメニューバーの[Window]から[Android Virtual Device Manager]を選択する．

Androidマシンの設定

Javaで作られたエミュレータはCPUへの負担が大きい．それゆえ私は基本的に実際のハードウェアで直にテスト実行している．なお私が使っているAndroidマシン(Nexus 7)は，標準で開発システムのOSから認識できたが，Eclipseから認識できず，以下の設定が必要だった．

1. [開発者向けオプション]を表示．
1. [設定]を起動．
2. [ビルド番号]を数回タップ．
2. USB接続時にデバッグモードに設定．
1. [開発者向けオプション]をタップ
2. [USBデバッグ]をチェック

以上まででAndroidアプリを開発するための準備は完了である．

本稿はEclipseでAndroidアプリンをクロス開発し，Android端末で動かすまでの話のメモである．

Androidアプリ プロジェクトの立ち上げ

名前と各種APIのバージョンの設定

はじめに，アプリケーション名とプロジェクト名，パッケージ名，各種APIのバージョンを指定．

次に進むとこのような画面が表示される．

ここではプロジェクトで使用するファイルのパスやアクティビティを生成するか否かを指定する．アクティビティについての詳細は後述する．

アイコンの設定

次に進むと，アプリケーションのアイコンの設定を行う．アイコンには画像やテキスト，マークなどを使用でき，背景色やテキストやマークの色を指定できる．

アクティビティの設定

最後にアクティビティの設定を行う．アクティビティとは画面の土台のようなものである(正しくは画面だけを管理する訳ではない)．アプリケーションは1つ以上のアクティビティによって構成される．Androidアプリは基本的にアクティビティに対してボタンや画像などのウィジェットを追加してくことで作成する．

アクティビティの設定には2段階ある．まず1段階目はテンプレートの選択である．

次に進むと，アクティビティの名前やレイアウトの名前を指定する．

• None
• Fixed Tabs + Swipe
• Scrollable Tabs + Swipe
• Dropdown

全ての設定が完了したら，[Finish]をクリックすることでプロジェクトのひな形が生成される．

アプリケーションの実行

本稿では内容の変更については言及しない．生成されたアプリケーションは次のようにして実行する．

1. [Run]を選択．
2. [Run]を選択．

3. "Android APlication"を選択．
4. [OK]を選択．

5. 実行するデバイスを選択．
6. [OK]を選択．

実行画面を以下に示す．

本稿では，ADTに生成されたばかりで何も機能を持たないAndroidアプリのソースコードの説明を行う．

Androidアプリ・プロジェクトの構成要素

プロジェクトを立ち上げると，生成されるファイルやディレクトリについて紹介する．とりあえず最初に理解しなければならない要素はこれらである(私見である)．

前述で紹介したもの以外にもさまざまなファイルやディレクトリが生成される．以下にその一部を紹介する．

ソースコード

Androidアプリがプログラムである以上，ソースコードがあるのは当然である．AndroidアプリはJava言語で記述される．一般的なJavaの言語処理系は，純粋なマシン語ではなく，Java仮想マシンで動くコードにコンパイルする．ただし，Androidアプリを動かすDalvik仮想マシンは純粋なJava VM向けのバイナリコードは実行できない．Dalvik仮想マシンに関する詳細はここでは言及しない．また，Javaの言語仕様についてもここでは言及しない．

Androidアプリケーションを実行すると，AndroidManifest.xmlで設定したアクティビティクラス(あるいはそれを継承したクラス)のインスタンスを生成し，onCreate関数が呼び出す．

package com.example.test1;

public class MainActivity extends android.app.Activity {
        @Override
        protected void onCreate(android.os.Bundle savedInstanceState) {
                super.onCreate(savedInstanceState);
		/*
		  追加コード
		*/
        }
}

リソース

リソースには3種類ある．

• リソースをXMLで表現したもの
• 格納されたファイル自体がリソースであるもの
• 2つを兼ね揃えたもの

layout

アクティビティの画面を形成するためのリソースをレイアウトという．レイアウトを使用せずにアクティビティを生成することは可能であるが，特別な意図がなければレイアウトを使った方が簡潔である．

アクティビティとレイアウトを対応付けるには，setContentView関数を使用する．初期画面のレイアウトをアクティビティに対応づけるには，onCreate内で呼び出せば良い．

package com.example.test1;

public class MainActivity extends android.app.Activity {
        @Override
        protected void onCreate(android.os.Bundle savedInstanceState) {
                super.onCreate(savedInstanceState);
                setContentView(R.layout.activity_main);
        }
}

ADTプラグインを含むEclipseでは，レイアウトの生成をテキストベースだけでなく，GUIで行うことができる．レイアウト生成ツールの画面は，次の4種類からなる．

• アクティビティのレイアウト
• アクティビティ上のビューの階層図
• パレット ビューのテンプレート一覧
• 各ビューのプロパティ(名前や色，サイズなどの情報)

レイアウトはビュー(View)という見た目を司る要素の1つである．次に紹介するメニューもまたこの1つである．

menu

Androidアプリの右上にメニューを設置する場合，アクティビティの次の関数を定義すれば良い．

        @Override
        public boolean onCreateOptionsMenu(android.view.Menu menu) {
                getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
                return true;
        }

menuの作成は単純である．menuはいくつかの項目と項目のIDと表示される文字列からなる．新たに項目を追加したい場合，itemを追加しそのidと値を設定するだけで良い．

ウィジェット

ウィジェットとは，簡単にいえばGUIを構成する要素のことである．Androidでは，ホーム画面から直接操作をできるものをウィジェットと呼ぶが，ここでいうウィジェットはそのウィジェットとは別のものである．

ウィジェットの追加はレイアウトのエディット画面で行える．そして，ウィジェットのidやサイズなどの情報もまたそこで編集できる．

以前紹介したTest1プロジェクトのレイアウトにボタンを追加した画面は次の通りである．

イベント

次のソースコードは，ボタンをクリックしたら(押してそのまま離したら)表示されている文字列"Hello, World!"が"hoge"に変更されるプログラムのものである．

package com.example.test1;

public class MainActivity extends android.app.Activity {
        private android.widget.TextView txt;
        private android.widget.Button btn;

        class MyClickHandler implements android.view.View.OnClickListener{
		@Override
		public void onClick(android.view.View v){
	        	txt.setText("hoge");
		}
	}

        @Override
        protected void onCreate(android.os.Bundle savedInstanceState) {
                super.onCreate(savedInstanceState);
                setContentView(R.layout.activity_main);
		
                MyClickHandler my_chandler = new MyClickHandler();
                txt = (android.widget.TextView)findViewById(R.id.text);
                btn = (android.widget.Button)findViewById(R.id.button);
		btn.setOnClickListener( my_chandler );
        }
}

ウィジェットが押されたり触られたりすることをイベントという．イベントに応じて何らかの処理を行うには，イベントリスナーと呼ばれるものをセットすれば良い．前述のサンプルでは，ボタンウィジェットにクリックリスナー(あるいはそれを継承したクラスのインスタンス)を対応付けている．

ウィジェットのプロパティやイベントに対応する関数をセットするには，setから始まる名前の関数を使用する．また，それを取得する関数の多くはgetから始まる名前の関数である．これらの関数の詳細については，公式のAndroid APIのリファレンスマニュアルやEclipseの補完機能の情報を参照されたい．

もう1つイベントハンドラをセットする例を紹介する．

        class SettingMenuItem implements android.view.MenuItem.OnMenuItemClickListener {
                @Override
                public boolean onMenuItemClick(android.view.MenuItem item)
                {
        		txt.setText("setting");
		}
        }

        @Override
        public boolean onCreateOptionsMenu(android.view.Menu menu) {
                getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
		android.view.MenuItem item = menu.getItem(0); // 1番目の項目
                SettingMenuItem setting = new SettingMenuItem();
                item.setOnMenuItemClickListener(setting);
                return true;
        }

values,drawable

前述のサンプルでは"hoge"という文字列リテラルを記述しているが，Androidアプリは多言語に対応するための仕組みがある．Androidでは数や文字列をres/values内のXMLファイルで定義することで，それを利用できる．そして，対応する言語に応じてvaluesファイルを使い分けることで，複数の言語に対応したプログラムになる．また，valuesで定義された数や文字列は，他のXMLファイルで使用することができる．これにより，コーディングと同じでファイルの修正が容易になる．

XMLファイルでvaluesの値を使用したい場合，次のようにして記述すれば良い．

android:label="@string/app_name"

android.content.res.Resources r = MainActivity.this.getResources();
String str = r.getString(R.string.hoge);
txt.setText(str);

raw

Androidアプリのリソースには，テキストやバイナリなどの生のデータがある．それらのデータはresのrawというディレクトリに格納される．rawへのファイルの追加はEclipseの機能を用いてコピーしたり生成したりすることが望ましい．これはEclipseがリソース情報を管理していることに起因する．

        String[] lines;
        try {
                int i = 0, cnt = 0;
		android.content.res.Resources resource = getResources();
                java.io.InputStream is = resource.openRawResource(R.raw.text);
                while (is.read()!=-1) cnt++;
                byte [] b = new byte[cnt+1];
                is.reset();
                is.read(b);
                String str = new String(b);
                lines = str.split(";");
                is.close();
        }catch(java.io.IOException e){
                
        }

本稿はAndroidアプリ開発でjava.util.Timerを使った際のメモである．

Android APIとタイマ

Javaではタイマ(java.util.Timer)を使って一定時間毎に特定の処理を行うことができる．しかしタイマ内で，直接アクティビティ内のウィジェットの情報を書き換えることはできない(私の環境では何故かProgressBarは上手くいったが…)．このようなコードはコンパイル可能だが，タイマ内の処理でウィジェットの値を書き換えようとした瞬間，アプリがエラー終了する．これを解決するには，android.os.Handlerのインスタンスを使用すれば良い．これを含め，タイマには次の4つのクラスを使用する．

• java.util.Timer
• java.util.TimerTask
• android.os.Handler
• java.lang.Runnable

java.util.Timer

はじめにjava.util.Timerを使ったサンプルを紹介する．

class Hoge {
	private java.util.Timer timer;

	private class MyTimerTask implements java.util.TimerTask{
 	 	int time_cnt = 0;
                @Override
                public void run()
                {
                        time_cnt++;
                        System.out.println(time_cnt);
			if (time_cnt==10){
			        timer.cancel();
			}
                }
        }
        Hoge()
        {
                timer = new java.util.Timer(true);
                MyTimerTask ttask = new MyTimerTask();
                timer.schedule(ttask, 60000, 60000);
	}
}

schedule(java.util.TimerTaskのインスタンス, 最初に実行されるまでの時間, どれぐらい間を置いて実行するか)

java.util.Timerのインスタンスはcancelを呼び出すことで終了する．

timer.cancel();

java.util.Timerとandroid.os.Handler.

以下に実際のサンプルコードを示す．

public class MainActivity extends android.app.Activity {
	private android.widget.TextView text;
	private java.util.Timer timer;
	private final android.os.Handler HANDLER = new android.os.Handler();
	
	private class MyRunnable extends java.lang.Runnable {
	        private Integer time_cnt = 0;
                @Override
                public void run()
                {
			time_cnt++;
        	        text.setText(time_cnt.toString());
			if (time_cnt==10){
        			timer.cancel();
				finish(); // アクティビティの終了
			}
                }		
        }

	private class MyTimerTask extends java.util.TimerTask{
 	 	MyRunnable RUNNABLE = new MyRunnable();
                @Override
                public void run()
                {
                        HANDLER.post(RUNNABLE);
                }
        }
        protected void onCreate(android.os.Bundle savedInstanceState) {
                super.onCreate(savedInstanceState);
                setContentView(R.layout.activity_main);

                timer = new java.util.Timer(true);
                MyTimerTask ttask = new MyTimerTask();
                timer.schedule(ttask, 60000, 60000);
                }		
        }

ADTでプロジェクトを新たに作った時，デフォルトで1つのアクティビティが生成される．しかし，本格的なプログラムではいくつかのアクティビティを使用する．例えばスタート画面や設定画面，プレイ画面などがある．本稿では，複数のアクティビティを作り方のメモである．

アクティビティを追加するには次の3つのことを行わなければならない．

• AndroidManifest.xmlへのアクティビティの登録
• 新たなアクティビティの生成
• レイアウトファイルの生成

アクティビティの追加

レイアウトファイルの生成

レイアウトの生成は次のような手順で行う．

1. [File]を選択．
2. [New]を選択．
3. [Android XML File]を選択

4. レイアウト名を指定．
5. レイアウトの種類を指定．
6. [Next >]を選択．

7. [Finish]を選択．

レイアウトの編集については，ここでは言及しない．

新たなアクティビティの生成

クラスの追加は次のようにして行うことができる．

1. [File]を選択．
2. [New]を選択．
3. [Class]を選択．

4. クラス名を指定．
5. スーパクラスをandroid.app.Activityに指定．

出来上がったソースコードには，次のようなコードを追加する必要がある．

public class SubActivity extends android.app.Activity {
        @Override
        protected void onCreate(android.os.Bundle savedInstanceState) {
                super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_sub)
	}
}

AndroidManifest.xmlへのアクティビティの登録

AndroidManifest.xmlへの登録もレイアウトと同様GUIで編集できる．手順は次の通りである．

1. [Application]タブを選択．
2. "Application Nodes"の[Add]を選択．
3. "Activity"を選んで[OK]を選択．
4. "Attributes for Activity"の"Name"を指定．

アクティビティの起動

アクティビティから別のアクティビティを実行するには，android.content.Intentを使用する．起動するアクティビティにデータを与えない場合，startActivity()を使用すれば良い．

android.content.Intent intent = new android.content.Intent(MainActivity.this, SubActivity.class);
startActivity(intent);

また，アクティビティの終了にはfinish()を使用する．

SubActivity.this.finish();

データの受け渡し

呼び出し元アクティビティのデータ渡し

呼び出し先のアクティビティにデータを渡す時，startActivity()の代わりにstartActivityForResult()を使用する．そして，データを渡すにはputExtra()を使用する．putExtraは第1引数で指定した名前を鍵として，データを呼び出し先のアクティビティに渡す．また，第2引数はさまざまな型のものがある．

android.content.Intent intent = new android.content.Intent(MainActivity.this, SubActivity.class);
int i = 10;
intent.putExtra("integer", i);
startActivityForResult(intent, 0x01);

呼び出し先アクティビティのデータ受け取り

データを受け取るにはgetIntent()でandroid.content.Intentのデータを初期化する．そして，getExtra系の関数でデータを受け取ることができる．getExtra系の関数は"get + 型名 + Extra"の名前からなる．

android.content.Intent intent = getIntent();
int i = intent.getIntExtra("integer");
i *= 2;

呼び出し先アクティビティのデータ返却(渡し)

結果を呼び出し元返すには，setResult()で結果のタイプとandroid.app.Activityのインスタンスを指定する．

intent.putExtra("integer", i);
setResult(android.app.Activity.RESULT_OK, intent);
finish();

呼び出し元アクティビティのデータ受け取り

アクティビティを制御が戻った際に，onActivityResult()が呼び出される．onActivityResult()は，第1引数で呼び出し時にstartActivityForResult()で指定したアクティビティの識別コード，第2引数で結果のタイプ(呼び出し先アクティビティがsetResult()で指定した値)，第3引数でandroid.content.Intentを受け取ることができる．

        @Override
        protected void onActivityResult(int request_code, int
	result_code, android.content.Intent sub)
        {
                int i;
                if (request_code==0x01 && result_code==MainActivity.this.RESULT_OK){
			i = sub.getIntExtra("integer");
                }
        }

別のアプリの呼び出し

android.content.Intentはユーザが作成したアクティビティ以外にも別のアプリのアクティビティなどを起動できる．例えば別のアプリで画像を選択させたいような場合，次のようにアクティビティを起動する．

android.content.Intent intent = new android.content.Intent(android.content.Intent.ACTION_GET_CONTENT);
intent.setType("image/*");
startActivityForResult(intent, 0x02);

このサンプルでは，intent初期化にandroid.content.Intent.ACTION_GET_CONTENTを与えているが，他にもいろいろなタイプがある．ただし，本稿ではこれ以上言及しない．

選択した画像のパスを取得する例を以下に示す．

        private String path;

	@Override
	protected void onActivityResult(int request_code, int result_code, android.content.Intent sub)
	{
		super.onActivityResult(request_code, result_code, sub);
		if (request_code==0x02 & result_code==android.app.Activity.RESULT_OK){
			android.content.ContentResolver cr = MainActivity.this.getContentResolver();
			android.database.Cursor c = cr.query(sub.getData(), new String[]{MediaStore.Images.Media.DATA}, null, null, null);
			if (c!=null){
				c.moveToFirst();
				path = c.getString(0);
				c.close();
			}

		}
	}

path = data.getData().getPath();

android.widget.TextViewはandroid.text.Html.fromHtmlを使うことで，表示する文字列にさまざまな視覚的修飾を施すことができる．android.text.Html.fromHtmlは次のような返り値を引数を持つ．

CharSequence android.text.Html.fromHtml(String)

本来HTMLのタグは視覚的な効果はない．しかしandroid.text.Html.fromHtmlは，いくつかのWEBブラウザのようにタグを視覚的に修飾するような機能を持つ．ただし，利用可能なタグや属性はいくつかに限定される．

以下に利用例を示す．

android.widget.TextView text = (android.widget.TextView)findViewById(R.id.text);
String text = "次の下線部は何と読むか?<br><u>画面</u>を見る．";
text.setText( android.text.Html.fromHtml(text) );