Android Kotlin Fundamentals 01.1: Erste Schritte

Dieses Codelab ist Teil des Android Kotlin Fundamentals-Kurss. Sie profitieren von diesem Kurs, wenn Sie nacheinander die Codelabs durcharbeiten. Alle Kurs-Codelabs finden Sie auf der Landingpage für Kotlin-Grundlagen für Android-Entwickler.

Einführung

In diesem Codelab können Sie Ihre erste Android-App (HelloWorld) auf einem Emulator und auf einem physischen Gerät erstellen und ausführen. Außerdem sehen Sie, wie ein Android-Projekt aussieht.

Wichtige Informationen

  • Sie sollten den allgemeinen Softwareentwicklungsprozess für objektorientierte Apps kennen, die eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) wie Android Studio verwenden.
  • Sie sollten mindestens ein Jahr Erfahrung in der objektorientierten Programmierung mit mindestens Kenntnissen von Java und Kotlin haben.

Lerninhalte

  • Einfache Android-App in Android Studio erstellen
  • So erstellen Sie ein Android-Projekt aus einer Vorlage.
  • So findest du die wichtigsten Komponenten eines Android-Projekts
  • Android-App auf einem Emulator oder physischen Gerät ausführen

Vorgehensweise

  • Erstellen Sie ein neues Android-Projekt und eine Standard-App namens HelloWorld.
  • Erstelle einen Emulator (ein virtuelles Gerät), damit du deine App auf deinem Computer ausführen kannst.
  • Führen Sie die HelloWorld-App auf virtuellen und physischen Geräten aus.
  • Sehen Sie sich das Projektlayout an.
  • Sehen Sie sich die Datei AndroidManifest.xml an.

In der HelloWorld-App wird auf dem Bildschirm eines virtuellen Android-Geräts oder physischen Geräts der String „Hello World“ angezeigt. So sieht die App aus:

In dieser Aufgabe erstellen Sie ein neues App-Projekt, um zu prüfen, ob Android Studio korrekt installiert ist.

  1. Öffne Android Studio, falls du das noch nicht getan hast.
  2. Klicken Sie im Hauptfenster Willkommen bei Android Studio auf Neues Android Studio-Projekt starten.

  3. Das Dialogfeld Projekt auswählen wird angezeigt. Wählen Sie wie unten gezeigt die Option Leere Aktivität aus und klicken Sie auf Weiter.



    Ein Activity ist eine einzelne Aktion, die der Nutzer ausführen kann. Jede App muss mindestens eine Aktivität als Einstiegspunkt haben. Diese Einstiegspunktaktivität dient in anderen Programmen als die Funktion main(). Diese Aktivität ist in der Regel mit einem Layout verknüpft, das definiert, wie Elemente der Benutzeroberfläche auf einem Bildschirm dargestellt werden. In Android Studio findest du verschiedene Activity-Vorlagen, die dir den Einstieg erleichtern.
  4. Geben Sie im Dialogfeld Projekt konfigurieren als Namen „HelloWorld“ ein.

  5. Übernehmen Sie die Standardeinstellung android.example.com für Unternehmensdomain oder erstellen Sie eine eindeutige Unternehmensdomain. Dieser Wert und der Name der App sind der Paketname der App. Wenn Sie nicht möchten, dass Ihre App veröffentlicht wird, übernehmen Sie den Standardwert. Sie können den Paketnamen Ihrer App später ändern, das ist aber mit zusätzlichem Aufwand verbunden.
  6. Prüfen Sie, ob die Standardeinstellung von Speicherort speichern für den Speicherort Ihrer App gilt. Wenn nicht, ändern Sie den Speicherort in Ihr bevorzugtes Verzeichnis.
  7. Die Sprache muss Kotlin lauten.
  8. Prüfen Sie, ob das Mindest-API-Level API 19: Android 4.4 (KitKat) lautet. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Codelabs gab Android Studio an, dass die App mit diesem API-Level auf ungefähr 95, 3% der Geräte ausgeführt werden könnte.
    Weitere Informationen zu den Mindest-API-Levels findest du in einem späteren Codelab. Klicken Sie auf Hilf mir bei der Auswahl, um ein Fenster mit Informationen zu den API-Ebenen zu öffnen.
  9. Klicken Sie das Kästchen AndroidX-Artefakte verwenden an.
  10. Lassen Sie die anderen Häkchen entfernt und klicken Sie auf Fertigstellen. Wenn für Ihr Projekt mehr Komponenten für das ausgewählte Ziel-SDK erforderlich sind, werden sie in Android Studio automatisch installiert. Das kann eine Weile dauern. Folgen Sie der Anleitung und akzeptieren Sie die Standardoptionen.

In Android Studio wird jetzt Ihr Projekt erstellt. Das kann einige Zeit dauern. Sie sollten keine Fehler erhalten. Wenn Sie Warnungen erhalten, können Sie sie ignorieren.

In dieser Aufgabe untersuchen Sie das HelloWorld-Projekt in Android Studio und lernen die Grundlagen der Entwicklung mit Android Studio kennen.

Schritt 1: Bereich „Projekt“ ansehen

  1. Wählen Sie den Tab Projekt aus, falls er nicht bereits ausgewählt ist. Der Tab Projekt befindet sich in der rechten Spalte des Android Studio-Fensters. Das Fenster „Projekt“ wird geöffnet.


  2. Um sich das Projekt als standardmäßige Android-Projekthierarchie anzusehen, wählen Sie im Drop-down-Menü oben im Projektbereich Android aus. Die Standardeinstellung ist Android. Sie können die Projektdateien auf viele verschiedene Arten aufrufen, unter anderem auch darauf, wie sie in der Dateisystemhierarchie zu sehen sind. Das Projekt ist aber einfacher in der Android-Ansicht.

Schritt 2: App-Ordner ansehen

Der gesamte Code und alle Ressourcen für Ihre App befinden sich im Ordner app.

  1. Maximieren Sie im Bereich Projekt &Android den Ordner App. Im Ordner app befinden sich vier Unterordner: manifests, java, generatedJava und res.
  2. Maximieren Sie den Ordner java und maximieren Sie anschließend den Ordner com.example.android.HelloWorld, um die Kotlin-Datei MainActivity zu sehen.



    Der Java-Ordner enthält den Kotlin-Hauptcode für eine Android-App. Es gibt alte Gründe, warum Ihr Kotlin-Code im Java-Ordner erscheint. Damit kann Kotlin nahtlos mit Code programmieren, der in der Programmiersprache Java geschrieben ist, auch im selben Projekt und in derselben App.

    Die Kursdateien Ihrer App befinden sich in drei Unterordnern (siehe Abbildung oben). Der Ordner com.example.hello.helloworld (oder der von Ihnen angegebene Domainname) enthält alle Dateien für ein App-Paket. Die MainActivity-Klasse ist vor allem der Haupteinstiegspunkt für deine App. Im nächsten Codelab erfährst du mehr über MainActivity. Die anderen beiden Ordner im Ordner java werden für Code verwendet, der sich auf Tests bezieht, z. B. Unit-Tests.
  1. Sehen Sie sich den Ordner generatedJava an. Dieser Ordner enthält Dateien, die von Android Studio beim Erstellen der App generiert werden. Bearbeiten Sie nichts in diesem Ordner, da Ihre Änderungen möglicherweise überschrieben werden, wenn Sie die App neu erstellen. Es ist jedoch hilfreich, von diesem Ordner zu wissen, wenn Sie diese Dateien während der Fehlerbehebung überprüfen müssen.

Schritt 3: res-Ordner ansehen

  1. Maximieren Sie im Bereich Projekt &Android den Ordner res.

    Der Ordner res enthält Ressourcen. Ressourcen unter Android sind statische Inhalte, die in deinen Apps verwendet werden. Zu den Ressourcen gehören Bilder, Textstrings, Bildschirmlayouts, Stile und Werte wie Hexadezimalfarben oder Standarddimensionen.

    Android-Apps trennen Kotlin-Code und -Ressourcen nach Möglichkeit. Dadurch lassen sich alle in der App verwendeten Strings oder Symbole viel leichter finden. Wenn Sie eine dieser Ressourcendateien ändern, wird die Änderung überall dort wirksam, wo sie in der App verwendet wird.
  2. Maximieren Sie im Ordner res den Ordner layout, um die Datei activity_main.xml zu sehen.


Deine Activity ist in der Regel mit einer UI-Layoutdatei verknüpft, die als XML-Datei im res/layout-Verzeichnis definiert ist. Die Layoutdatei wird normalerweise nach ihrer Aktivität benannt. In diesem Fall lautet der Aktivitätsname MainActivity, das zugehörige Layout ist also activity_main.

Schritt 4: Manifestordner und AndroidManifest.xml-Datei untersuchen

Der Ordner manifests enthält Dateien mit wichtigen Informationen über deine App, die das Android-System erhält.

  1. Maximieren Sie den Ordner manifests und klicken Sie doppelt auf AndroidManifest.xml, um ihn zu öffnen. Die Datei AndroidManifest.xml enthält Details zum Android-System, damit deine App ausgeführt werden kann, einschließlich der Aktivitäten, die Teil der App sind.


  2. Beachten Sie, dass im <activity>-Element auf MainActivity verwiesen wird. Alle Activity in deiner App müssen im Manifest deklariert werden. Hier ein Beispiel für MainActivity:
<activity android:name=".MainActivity">
   <intent-filter>
       <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>

       <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
   </intent-filter>
</activity>
  1. Beachten Sie das <intent-filter>-Element in <activity>. Die <action>- und <category>-Elemente in diesem Intent-Filter sagen Android, wo die App gestartet werden soll, wenn der Nutzer auf das Launcher-Symbol klickt. Weitere Informationen zu Intent-Filtern erhalten Sie in einem späteren Codelab.

In der Datei AndroidManifest.xml finden Sie außerdem alle Berechtigungen, die Ihre App benötigt. Mit Berechtigungen kann deine App Smartphonekontakte lesen, Daten über das Internet senden oder auf Hardware wie die Kamera des Geräts zugreifen.

Gradle ist ein Build-Automatisierungssystem, bei dem für die Beschreibung der Projektstruktur, Konfiguration und Abhängigkeiten einer App eine domainspezifische Sprache verwendet wird. Wenn Sie Ihre App kompilieren und ausführen, sehen Sie Informationen zum ausgeführten Gradle-Build. Außerdem werden Informationen zum Android Package Kit (APK) angezeigt, das installiert wird. APK ist das Format der Paketdatei, das das Android-Betriebssystem zum Vertreiben und Installieren mobiler Apps verwendet.

Informationen zum Gradle-System:

  1. Maximieren Sie den Ordner Gradle Scripts. Im Bereich Projekt &Android findet dieser Ordner alle Dateien, die das Build-System benötigt.


  2. Suchen Sie die Datei build.gradle(Project: HelloWorld).

    Die Datei enthält die gemeinsamen Konfigurationsoptionen für alle Module, aus denen sich Ihr Projekt zusammensetzt. Jedes Android Studio-Projekt enthält eine einzelne Gradle-Build-Datei auf oberster Ebene. In dieser Datei werden die Gradle-Repositories und -Abhängigkeiten definiert, die für alle Module im Projekt gelten.
  3. Suchen Sie die Datei build.gradle(Module:app).

    Zusätzlich zu der Datei build.gradle auf Projektebene hat jedes Modul auch eine eigene build.gradle-Datei. In der Datei build.gradle auf Modulebene können Sie die Build-Einstellungen für jedes Modul konfigurieren. Die HelloWorld-App hat nur ein Modul, das Modul für die App selbst. Die Datei build.gradle wird am häufigsten bearbeitet, wenn Sie Build-Konfigurationen auf App-Ebene ändern. Sie bearbeiten diese build.gradle-Datei beispielsweise, wenn Sie die von Ihrer App unterstützte SDK-Ebene ändern oder neue Abhängigkeiten im dependencies-Bereich deklarieren. In einem späteren Codelab erfahren Sie mehr über diese beiden Themen.

In dieser Aufgabe erstellen Sie mit dem AVD-Manager für virtuelle Android-Geräte ein virtuelles Gerät (einen Emulator). Das virtuelle Gerät simuliert die Konfiguration für einen bestimmten Android-Gerätetyp. Anschließend führen Sie die App über dieses virtuelle Gerät aus.

Der Android-Emulator ist eine eigenständige App und hat eigene Systemanforderungen. Virtuelle Geräte können viel Speicherplatz belegen. Sollten Probleme auftreten, lesen Sie den Artikel Apps im Android-Emulator ausführen.

Schritt 1: Virtuelles Android-Gerät erstellen

Wenn Sie einen Emulator auf Ihrem Computer ausführen möchten, müssen Sie eine Konfiguration erstellen, die das virtuelle Gerät beschreibt.

  1. Wählen Sie in Android Studio Tools > AVD-Manager aus oder klicken Sie in der Symbolleiste auf das Symbol AVD-Manager AVD-Manager-Symbol. Das Dialogfeld Meine virtuellen Geräte wird angezeigt. Wenn Sie bereits virtuelle Geräte erstellt haben, werden diese im Dialogfeld angezeigt (siehe Abbildung unten). Andernfalls sehen Sie eine leere Liste.

    Der AVD-Manager für Android-Geräte zeigt eine Liste der bereits erstellten virtuellen Geräte.
  2. Klicken Sie links unten im Dialogfeld auf + Virtuelles Gerät erstellen. Das Dialogfeld Hardware auswählen wird geöffnet. Dort sehen Sie eine Liste vorkonfigurierter Hardwaregeräte. Für jedes Gerät enthält die Tabelle eine Spalte für ihre Diagonale (Größe), die Bildschirmauflösung in Pixeln (Auflösung) und die Pixeldichte (Dichte).

    Hardwaregerät auswählen
  3. Wählen Sie ein Gerät wie Nexus 5x oder Pixel XL aus und klicken Sie auf Weiter. Das Dialogfeld System Image wird angezeigt.
  4. Klicken Sie auf den Tab Empfohlen und wählen Sie aus, welche Version des Android-Systems auf dem virtuellen Gerät ausgeführt werden soll (z. B. Kreisdiagramm).


  1. Wählen Sie ein System-Image aus und klicken Sie auf Weiter. Das Dialogfeld Virtuelles Android-Gerät (AVD) wird geöffnet. Prüfen Sie die Konfiguration und klicken Sie auf Fertig.

Schritt 2: App auf dem virtuellen Gerät ausführen

In dieser Aufgabe führen Sie schließlich Ihre neue Anwendung aus.

  1. Wählen Sie in Android Studio Run > Run app aus oder klicken Sie in der Symbolleiste auf das Symbol Run Wählen Sie „App ausführen“ aus oder klicken Sie in der Symbolleiste auf das Symbol „Ausführen“ [ICON HERE]. [IMAGEINFO]: ic_run.png, Android Studio-Ausführungssymbol. Das Dialogfeld Bereitstellungsziel auswählen wird angezeigt und Sie werden darauf hingewiesen, dass keine Geräte verfügbar sind. Diese Warnung wird angezeigt, wenn kein physisches Gerät an Ihren Entwicklungscomputer angeschlossen ist oder Sie noch kein virtuelles Gerät gestartet haben.
  2. Wählen Sie im Dialogfeld Deployment-Ziel auswählen unter Verfügbare virtuelle Geräte das von Ihnen erstellte virtuelle Gerät aus. Klicken Sie auf OK.



    Der Emulator wird wie ein physisches Gerät gestartet und gestartet. Je nach Geschwindigkeit des Computers kann dieser Vorgang eine Weile dauern. Ihre App wird erstellt. Wenn der Emulator bereit ist, lädt Android Studio die App in den Emulator hoch und führt ihn aus.

    Sie sollten die HelloWorld-App sehen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Bei dieser Aufgabe führen Sie die App auf einem physischen Mobilgerät aus, z. B. auf einem Smartphone oder Tablet. Testen Sie Ihre Apps immer auf virtuellen und physischen Geräten.

Voraussetzungen

  • Ein Android-Gerät, z. B. ein Smartphone oder Tablet.
  • Ein USB-Datenkabel, über das Sie Ihr Android-Gerät über den USB-Anschluss mit dem Computer verbinden können.
  • Wenn Sie ein Linux- oder Windows-System verwenden, sind möglicherweise zusätzliche Schritte erforderlich. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation Apps auf einem Hardwaregerät ausführen. Möglicherweise müssen Sie auch den entsprechenden USB-Treiber für Ihr Gerät installieren. Informationen zu Windows-basierten USB-Treibern finden Sie unter OEM-USB-Treiber installieren.

Schritt 1: USB-Debugging aktivieren

Damit Android Studio mit Ihrem Android-Gerät kommunizieren kann, müssen Sie USB-Debugging in den Einstellungen Entwickleroptionen des Geräts aktivieren.

Auf Android 4.2 (Jelly Bean) und höher sind die Einstellungen für Entwickleroptionen standardmäßig ausgeblendet. So rufen Sie Entwickleroptionen auf und aktivieren USB-Debugging:

  1. Öffnen Sie auf Ihrem Gerät die Einstellungen, suchen Sie nach Über das Telefon, tippen Sie auf Über das Telefon und tippen Sie siebenmal auf Build-Nummer.
  2. Kehren Sie zur vorherigen Seite zurück (Einstellungen/System). In der Liste werden die Entwickleroptionen angezeigt. Tippen Sie auf Entwickleroptionen.
  3. Wählen Sie USB-Debugging aus.

Schritt 2: App auf dem Android-Gerät ausführen

Du kannst jetzt dein Gerät verbinden und die App über Android Studio ausführen.

  1. Verbinden Sie das Android-Gerät über ein USB-Kabel mit Ihrem Entwicklungscomputer. Auf dem Gerät wird ein Dialogfeld angezeigt, in dem du gebeten wirst, USB-Debugging zu erlauben.


  2. Wählen Sie die Option Always allow (Immer zulassen) aus. Tippen Sie auf OK.
  3. Klicken Sie auf Ihrem Computer in der Android Studio Symbolleiste auf die Schaltfläche Ausführen Android Studio-Ausführungssymbol. Das Dialogfeld Bereitstellungsziel auswählen wird mit der Liste der verfügbaren Emulatoren und verbundenen Geräte geöffnet. Du solltest dein physisches Gerät und alle Emulatoren sehen.


  4. Wählen Sie Ihr Gerät aus und klicken Sie auf OK. Android Studio installiert die App auf deinem Gerät und führt sie aus.

Fehlerbehebung

Wenn Ihr Gerät in Android Studio nicht erkannt wird, versuchen Sie Folgendes:

  1. Ziehen Sie das USB-Kabel heraus und stecken Sie es wieder ein.
  2. Starten Sie Android Studio neu.

Wenn Ihr Computer das Gerät weiterhin nicht findet oder es als nicht deklariert deklariert, gehen Sie so vor:

  1. Ziehen Sie das USB-Kabel ab.
  2. Öffnen Sie auf dem Gerät die Entwickleroptionen in der App Einstellungen.
  3. Tippen Sie auf USB-Debugging-Autorisierungen widerrufen.
  4. Schließen Sie das Gerät wieder an Ihren Computer an.
  5. Gewähren Sie die entsprechenden Berechtigungen.

Möglicherweise müssen Sie den entsprechenden USB-Treiber für Ihr Gerät installieren. Weitere Informationen finden Sie im Hilfeartikel Apps auf einem Hardwaregerät ausführen.

Herausforderung: Sie sind jetzt mit dem grundlegenden Entwicklungsworkflow vertraut und können Folgendes tun:

  1. Erstellen Sie ein neues Projekt in Android Studio.
  2. „Hello World“-Grüße an „Herzlichen Glückwunsch zum Geburtstag“ und den Namen einer Person mit einem aktuellen Geburtstag ändern.
  • Wenn Sie Android Studio installieren möchten, rufen Sie Android Studio auf und folgen Sie der Anleitung zum Herunterladen und Installieren.
  • Wenn Sie sich die Android-Hierarchie einer App im Projektbereich ansehen möchten, klicken Sie in der Spalte „Vertikaler Tab“ auf den Tab Projekt. Wählen Sie dann im Drop-down-Menü oben Android aus.
  • Wenn Sie Ihrem Projekt neue Abhängigkeiten hinzufügen oder Abhängigkeitenversionen ändern müssen, bearbeiten Sie die Datei build.gradle(Module:app).
  • Der gesamte Code und die Ressourcen für eine Anwendung befinden sich in den Ordnern app und res. Der Ordner java enthält Aktivitäten, Tests und andere Komponenten im Kotlin- und Java-Quellcode (oder beides). Der Ordner res enthält Ressourcen wie Layouts, Strings und Bilder.
  • Bearbeite die Datei AndroidManifest.xml, um deiner Android-App Funktionen, Komponenten und Berechtigungen hinzuzufügen. Alle App-Komponenten, z. B. zusätzliche Aktivitäten, müssen in dieser XML-Datei deklariert werden.
  • Wenn Sie ein virtuelles Android-Gerät (einen Emulator) erstellen möchten, um Ihre App auszuführen, verwenden Sie den AVD-Manager.
  • Wenn Sie Ihre App mit Android Studio auf einem physischen Android-Gerät ausführen möchten, aktivieren Sie das USB-Debugging auf dem Gerät. Öffnen Sie dazu Einstellungen > Über das Telefon und tippen Sie siebenmal auf Build-Nummer. Öffnen Sie dann Einstellungen &gt Entwickleroptionen und wählen Sie USB-Debugging aus.

Udacity-Kurs:

Android Studio-Dokumentation:

Sonstiges:

In diesem Abschnitt werden mögliche Hausaufgaben für Schüler oder Studenten aufgeführt, die an diesem von einem Kursleiter geleiteten Codelab arbeiten. Die Lehrkraft kann Folgendes tun:

  • Bei Bedarf können Sie die entsprechenden Aufgaben zuweisen.
  • Schülern mitteilen, wie sie Aufgaben für die Aufgabe abgeben
  • Benoten Sie die Hausaufgaben.

Lehrkräfte können diese Vorschläge so oft oder so oft verwenden, wie sie möchten. anderen Aufgaben können sie nach Belieben zugewiesen werden.

Wenn Sie alleine an diesem Codelab arbeiten, können Sie Ihr Wissen mit diesen Hausaufgaben testen.

App erstellen und ausführen

  • Erstellen Sie ein neues Android-Projekt aus der leeren Vorlage.
  • Öffnen Sie die Datei res/strings.xml.
  • Ändern Sie den Wert des Strings app_name in „Meine Würfel“. Dieser Name wird in der Titelleiste angezeigt.
  • Erstelle einen Emulator für ein Gerät, der zu einer beliebigen Android-Version passt, und führe die App aus. Sieh dir an, wie sich der Titel der App geändert hat.

Diese Fragen beantworten

Frage 1

Wie lautet der Name der Layoutdatei für die Hauptaktivität?

  • MainActivity.java
  • AndroidManifest.xml
  • activity_main.xml
  • build.gradle

Frage 2

Wie lautet der Name der String-Ressource, die den Namen der App angibt?

  • app_name
  • xmlns:app
  • android:name
  • applicationId

Frage 3

Mit welchem Tool erstellen Sie einen neuen Emulator?

  • Android-Gerätemonitor
  • AVD Manager
  • SDK-Manager
  • Theme-Editor

App zur Benotung einreichen

Prüfen Sie, ob die App die folgenden Anforderungen erfüllt:

  • Ein Activity, bei dem „Hello World“ auf dem Bildschirm angezeigt wird
  • Eine Titelleiste mit „Meine Würfel“

Beginnen Sie mit der nächsten Lektion: 1.2 Grundlegendes Anatomie der Apps

Links zu anderen Codelabs in diesem Kurs finden Sie auf der Landingpage zu Kotlin-Grundlagen für Android.