Android应用程序开发教程

Android是由Google公司和开放手机联盟共同开发的、基于Linux平台的开源手机操作系统，它不仅可以运行在智能手机上，还可以运行在平板电脑、移动互联网终端、便携式媒体播放器以及数字电视等电子设备上。所以，自诞生之日起，Android就受到了诸多手机厂商和通信运营商的高度重视，并迅速占据了很大的市场份额。
Android应用的迅速普及，极大地推动了移动互联网的发展，因而其前景无比广阔，正成为目前各种程序开发中的朝阳产业。
作为读者步入Android殿堂的*者，作者在总结多年教学经验并博采众著者之长的基础上，精心组织编写了这本Android应用开发的实用教材。
全书精选Android的基础知识和实用技术，分编成14章。要点衔接紧密，难点深入浅出；示例图文并茂，注释详尽明晰；必要的“说明”和及时的“提示”可谓伴学始终的小助手；“教、学面对面”的著书风格，使学习更感轻松、自然。特别是，在著书过程中，我们始终兼顾两个“视角”或者两种“身份”：老师如何使用本书，因为这是他们的教材；学生（或自学者）如何使用本书，因为这是他们的课本。

本书选用Eclipse作为开发工具，结合丰富的示例，图文并茂、深入浅出地分析讲解基于Android系统的应用程序设计。全书共分14章，内容主要包含Android开发环境搭建、Android模拟器应用、用户界面设计、Activity的基本用法、对话框与消息框、常用资源、常用控件、Intent与BroadcastReceiver、图与动画、多媒体应用、网络通信与服务、数据存储以及传感器应用。书中技术内容安排不求面面俱到，但求要点突出、实用；示例代码的编写，层次分明、书写规范，注释清晰明了，特别利于代码的分析和解读，从而更加高效地掌握相关的技术。同时，对一些重点和难点的内容，还辅以必要的“说明”和“提示”，有助于知识点的学习和强化。
为了辅助教师的课堂教学和读者自学，本书还提供了书中示例以及附录实验的全部程序源码，以便提高程序开发学习中的实践效率。
本书适用于计算机科学、通信电子以及自动化等相关专业的高等院校师生的Android应用程序设计的教学用书，也可以作为Android程序开发者的参考书。

第1章 初识Android 1
1.1 智能手机及其操作系统简介 1
1.2 Android简介 3
1.2.1 Android释义与应用 3
1.2.2 Android系统的起源 3
1.2.3 Android版本发布 4
1.2.4 Android系统结构 4
1.2.5 Android系统架构 5
1.2.6 Android平台特性 6
1.2.7 Android市场 7
1.3 搭建Android开发环境 7
1.3.1 系统配置要求 7
1.3.2 软件下载与安装 8
习题 15
第2章 Android模拟器 16
2.1 Android模拟器简介 16
2.1.1 Android虚拟设备与模拟器 16
2.1.2 Android模拟器的功能限制 17
2.1.3 Android模拟器的按键操作 17
2.2 Android模拟器的管理与应用 18
2.2.1 创建Android模拟器 18
2.2.2 启动Android模拟器 20
2.2.3 删除Android模拟器 21
习题 21
第3章 Android程序设计导航 22
3.1 Android应用程序的创建及其结构解析 22
3.1.1 新建Android应用程序 22
3.1.2 Android应用程序的目录结构及文件 27
3.1.3 初识XML布局文件 29
3.1.4 初识Android应用程序中的Java代码 30
3.2 运行项目 31
3.2.1 通过模拟器运行项目 31
3.2.2 通过手机运行项目 32
3.2.3 手机管理软件的应用 34
3.3 程序调试 34
3.3.1 LogCat简介 35
3.3.2 LogCat的基本用法 35
3.4 导入或删除项目 37
习题 38
第4章 用户界面设计 39
4.1 XML简介及其在用户界面设计中的应用 39
4.1.1 XML简介 39
4.1.2 利用XML文件设计用户界面 40
4.2 常用布局管理器在用户界面设计中的应用 41
4.2.1 线性布局管理器 41
4.2.2 用户界面的可视化设计 44
4.2.3 表格布局管理器 46
4.2.4 框架（帧）布局管理器 49
4.2.5 相对布局管理器 50
4.2.6 网格布局管理器 53
4.2.7 布局管理器的嵌套 55
4.3 利用Java代码设计用户界面 57
4.4 综合利用XML代码和Java代码设计用户界面 59
习题 61
第5章 基本程序单元Activity 63
5.1 Activity简介 63
5.2 Activity的运行状态及生命周期 63
5.2.1 Activity的运行状态 64
5.2.2 Activity的生命周期 64
5.2.3 Activity的属性 65
5.3 Activity的应用基础 67
5.3.1 创建、启动和关闭Activity 67
5.3.2 配置Activity 69
5.4 Activity的基本用法 71
5.4.1 调用其他Activity 71
5.4.2 在Activity之间传递数据 74
5.4.3 返回到前一个Activity并保留其数据 76
习题 79
第6章 Android的对话框与消息框 80
6.1 利用AlertDialog创建对话框 80
6.2 利用Toast显示消息提示框 85
习题 87
第7章 常用资源的使用 88
7.1 字符串资源 88
7.1.1 定义字符串资源 88
7.1.2 使用字符串资源 89
7.2 颜色资源 90
7.2.1 定义颜色值 90
7.2.2 定义颜色资源 90
7.2.3 使用颜色资源 91
7.3 图片资源 93
7.3.1 关于图片资源 93
7.3.2 使用图片资源 94
7.4 数组资源 96
7.4.1 定义数组资源 96
7.4.2 使用数组资源 97
习题 98
第8章 常用控件 99
8.1 基本控件 99
8.1.1 文本框与编辑框 99
8.1.2 普通按钮 100
8.1.3 单选按钮与复选框 104
8.1.4 图片视图 110
8.2 高级控件 113
8.2.1 图像切换器 113
8.2.2 下拉列表 116
8.2.3 滚动视图 118
8.2.4 进度条与滑块 121
习题 126
第9章 Intent与BroadcastReceiver 127
9.1 Intent应用 127
9.1.1 Intent简介 127
9.1.2 Intent的组成及其基本用法 127
9.1.3 Intent过滤器 130
9.2 BroadcastReceiver应用 136
9.2.1 BroadcastReceiver简介 136
9.2.2 BroadcastReceiver的基本用法 137
习题 141
第10章 图与动画 142
10.1 绘制图形与文本 142
10.1.1 Paint类 142
10.1.2 Canvas类 143
10.2 图像变换 147
10.2.1 Bitmap类 147
10.2.2 BitmapFactory类 147
10.2.3 Matrix类 148
10.3 动画设计 153
10.3.1 逐帧动画 153
10.3.2 补间动画 157
习题 164
第11章 多媒体应用 165
11.1 MediaPlayer简介 165
11.2 播放音频 166
11.2.1 播放资源文件中的音频 166
11.2.2 播放文件系统中的音频 166
11.2.3 播放流媒体中的音频 172
11.3 播放视频 172
11.3.1 播放资源文件中的视频 172
11.3.2 播放文件系统中的视频 173
11.3.3 播放流媒体中的视频 178
习题 178
第12章 网络通信与服务 179
12.1 Web服务器简介 179
12.2 HTTP简介 180
12.3 Get请求与Post请求简介 181
12.4 通过HTTP访问网络 181
12.4.1 利用HttpURLConnection访问网络 181
12.4.2 利用HttpClient访问网络 191
习题 195
第13章 Android数据存储 196
13.1 利用SharedPreferences存储数据 196
13.2 利用文件存储数据 201
13.3 利用SQLite数据库存储数据 209
13.3.1 SQLite简介 209
13.3.2 SQLite的数据类型 209
13.3.3 SQLite的基本用法 210
13.4 利用ContentProvide存储数据简介 219
习题 220
第14章 Android传感器 221
14.1 Android传感器简介 221
14.2 Android传感器应用 223
习题 230
参考文献 231
附录 实验进度参考 232
实验1 Android模拟器的创建与应用 232
实验2 用户界面设计及简单程序设计 232
实验3 控件应用 233
实验4 Activity数据传递 234
实验5 绘图与动画设计 235
实验6 Activity数据传递 236
实验7 利用HttpClient访问网络 236
实验8 读取手机外部文件内容 237
实验9 Android传感器应用 238

第1章 初识Android
学习要点
了解智能手机及其常用操作系统的特点。
了解Android系统的起源、平台架构特性及其版本的命名方法。
了解Android应用程序的文件后缀及结构。
掌握Android开发环境的搭建方法。
1.1 智能手机及其操作系统简介
智能手机，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统和独立的运行空间，可以由用户自行安装第三方服务商提供的各类应用程序，并且可以通过移动通信网络，实现无线网络的接入。基于系统平台的功能扩展是智能机与非智能机的最主要区别。
手机操作系统是指运行在智能手机上的操作系统。目前的手机操作系统主要包括Android、iOS、Windows Phone、Symbian、BlackBerry OS、Windows Mobile、Linux以及Palm OS等。
1．iOS
iOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统，由苹果公司于2007年1月9日在Macworld大会上公布，以开放源代码操作系统为基础，属于类Unix的商业操作系统。iOS最初是设计给iPhone使用的，后来陆续套用到iPod touch、iPad以及Apple TV等产品上。
多点触控操作是iOS的用户界面基础，也是iOS区别于其他手机操作系统的特点之一。iOS预装的大量应用程序，如SMS简讯、YouTube、股市、地图、天气以及iTunes等，这些应用都为用户提供了广泛、方便的应用。另外，iOS公司还提供了相应的SDK，用于应用程序的开发、测试、运行和调试。
2．BlackBerry OS
BlackBerry OS（黑莓系统）由Research In Motion为其智能手机产品BlackBerry开发的专用操作系统。这一操作系统具有多任务处理能力，并支持特定的输入装置，如滚轮、轨迹球、触摸板以及触摸屏等。BlackBerry平台最著名的莫过于它处理邮件的能力。该平台通过MIDP 1.0和MIDP 2.0的子集，在与BlackBerry Enterprise Server连接时，以无线的方式激活并与Microsoft Exchange、Lotus Domino或Novell GroupWise同步邮件、任务、日程、备忘录和联系人。
黑莓系统主要针对商务应用，具有很高的安全性和可靠性。
3．Symbian
Symbian是一个实时性、多任务的纯32位操作系统，最初由塞班公司开发和维护，后被诺基亚收购。Symbian具有功耗低、内存占用少等特点，非常适合手机等移动设备使用，经过不断完善，可以支持GPRS、蓝芽、SyncML以及3G技术。Symbian主要用于高端的智能手机，其开发语言为C++。Symbian是真正的微核操作系统。
由于Symbian系统在架构、用户体验和应用程序数量等方面的不足，诺基亚最终决定放弃Symbian系统，并将被诺基亚与微软合作开发的Windows Phone所取得。
4．Windows Mobile
Windows Mobile（WM）是微软针对移动设备而开发的操作系统。该操作系统的设计初衷是尽量接近于桌面版本的Windows，微软按照电脑操作系统的模式来设计WM，以便使得WM与电脑操作系统一模一样。WM的应用软件以Microsoft Win32 API为基础。新继任者Windows Phone操作系统出现后，Windows Mobile系列正式退出手机系统市场。2010年10月，微软宣布终止对WM的所有技术支持。
5．Windows Phone 7
2010年2月，微软正式向外界展示Windows Phone（WP）操作系统。2010年10月，微软公司正式发布Windows Phone智能手机操作系统的第一个版本Windows Phone 7.0，简称WP7，并于2010年年底发布了基于此平台的硬件设备。主要生产厂商有诺基亚、三星、HTC等，从而宣布Windows Mobile系列彻底退出了手机市场。Windows Phone 7完全放弃了Windows Mobile的操作界面，而且程序互不兼容，并且微软完全重塑了整套系统的代码和视觉。Windows Phone 7.0基于Windows CE内核，采用了一种称为Metro的用户界面，并将微软旗下的Xbox Live游戏、Xbox Music音乐与独特的视频体验集成至手机中。2011年2月，诺基亚与微软达成全球战略同盟并深度合作共同研发该系统。
……

Android是由Google公司和开放手机联盟共同开发的、基于Linux平台的开源手机操作系统，它不仅可以运行在智能手机上，还可以运行在平板电脑、移动互联网终端、便携式媒体播放器以及数字电视等电子设备上。所以，自诞生之日起，Android就受到了诸多手机厂商和通信运营商的高度重视，并迅速占据了很大的市场份额。
Android应用的迅速普及，极大地推动了移动互联网的发展，因而其前景无比广阔，正成为目前各种程序开发中的朝阳产业。
作为读者步入Android殿堂的引领者，作者在总结多年教学经验并博采众著者之长的基础上，精心组织编写了这本Android应用开发的实用教材。
全书精选Android的基础知识和实用技术，分编成14章。要点衔接紧密，难点深入浅出；示例图文并茂，注释详尽明晰；必要的“说明”和及时的“提示”可谓伴学始终的小助手；“教、学面对面”的著书风格，使学习更感轻松、自然。特别是，在著书过程中，我们始终兼顾两个“视角”或者两种“身份”：老师如何使用本书，因为这是他们的教材；学生（或自学者）如何使用本书，因为这是他们的课本。
书中内容概括如下。
第1章：简要介绍了Android的起源、结构及特性等，重点介绍了Android开发环境的搭建方法。
第2章：简要介绍了Android模拟器的基本功能及其管理和使用方法。
第3章：通过一个Android示例程序的开发，详细介绍了利用Eclipse创建Android应用程序项目的基本方法以及利用AVD和手机运行程序的方法，并且介绍了“360手机助手”在手机应用程序开发中常用的基本功能。
第4章：详细介绍了各种布局管理器的使用方法，还介绍了利用XML代码和Java代码设计用户界面的基本方法。
第5章：简要介绍了Activity的运行状态及其生命周期，详细介绍了Activity的创建、启动、关闭和配置方法以及Activity之间的调用和数据传递用法。
第6章：介绍了对话框和消息提示框的创建及其用法。
第7章：介绍了字符串资源、颜色资源、图片资源及数组资源的定义和引用方法。
第8章：既介绍了文本框、编辑框、按钮、单选按钮、复选框及图片视图这些常用基本控件的使用方法，也介绍了图像切换器、下拉列表、滚动视图、进度条及滑块这些常用高级控件的使用方法。
第9章：介绍了Intent（意图）和BroadcastReceiver（广播接收者）的功能及其用法。
第10章：介绍了图形和文本的常用绘制方法、常用的图像变换方法以及逐帧动画和补间动画的设计方法。
第11章：介绍了利用MediaPlayer和SurfaceView组件，播放资源文件中的音频/视频、文件系统中的音频/视频以及流媒体中的音频/视频的基本方法。
第12章：简要介绍了Web服务器、HTTP协议以及Get/Post请求，详细介绍了利用HttpURLConnection和HttpClient访问网络的基本方法。
第13章：详细介绍了利用SharedPreferences、文件和SQLite数据库存储数据的基本方法，简要介绍了利用ContentProvider存储数据的基本方法。
第14章：介绍了手机设备中各种常用传感器的基本功能及其应用程序开发方法。
本书由于国防、徐永刚和张玉杰共同编写。徐永刚和张玉杰编写了第1、2、3、6、7、13和14章，其他章节由于国防编写，并由于国防统稿全书。
由于Android功能的不断完善、技术的不断发展以及作者的技术水平所限，书中有些知识点可能更新不够及时，甚至存在错误，所以，敬请相关技术的专家、同仁和读者不吝赐教，批评纠正，以便我们适时更新、更正，再飨读者。
编 者