Jean-Francois Lalande - October 2019 - Version 2.8

Le but de ce cours est de découvrir la programmation sous Android, sa plate-forme de développement et les spécificités du développement embarqué sur smartphone.

Plan du module

• 1   Plan du module
• 2   Introduction aux concepts d'Android
• 3   Interfaces graphiques
• 4   Les Intents
• 5   Persistance des données
• 6   Programmation concurrente
• 7   Connectivité
• 8   Développement client serveur
• 9   Le système de permissions
• 10   Android Wear
• 11   Divers
• 12   Annexes: outils

Les grandes notions abordées dans ce cours sont:

• Bâtir l'interface d'une application
• Naviguer et faire communiquer des applications
• Manipuler des données (préférences, fichiers, ...)
• Services, threads et programmation concurrente
• Les capteurs, le réseau
• La sécurité dans Android
• Android Wear

Les ressources de ce cours sont disponibles en ligne à l'adresse:

http://www.univ-orleans.fr/lifo/Members/Jean-Francois.Lalande/teaching.html.

On y trouve deux versions du même contenu et des codes sources:

• Slides du cours
• Support de cours
• Codes source sur GitHub

Il est important de prendre la mesure des choses. A l'heure actuelle (October 2019):

• juillet 2011: 550 000 activations par jour
• décembre 2011: 700 000 activations par jour
• sept. 2012: 1.3 millions d'activations par jour (Wikipedia)
• avril 2013: 1.5 millions d'activations par jour (Wikipedia)

Vous pouvez visionner de la propagande ici et là.

Le nombre de release est impressionnant (Version):

CC BY - Google Inc.

CC BY - Google Inc.

L'ecosystème d'Android s'appuie sur deux piliers:

• le langage Java
• le SDK qui permet d'avoir un environnement de développement facilitant la tâche du développeur

Le kit de développement donne accès à des exemples, de la documentation mais surtout à l'API de programmation du système et à un émulateur pour tester ses applications.

Stratégiquement, Google utilise la licence Apache pour Android ce qui permet la redistribution du code sous forme libre ou non et d'en faire un usage commercial.

Le SDK était:

• anciennement manipulé par un plugin d'Eclipse (obsolète)
• maintenant manipulé depuis Android Studio (IntelliJ)

Android est en fait un système de la famille des Linux, pour une fois sans les outils GNU. L'OS s'appuie sur:

• un noyau Linux (et ses drivers)
• un couche d'abstraction pour l'accès aux capteurs (HAL)
• une machine virtuelle: Dalvik Virtual Machine (avant Lollipop)
• un compilateur de bytecode vers le natif Android Runtime (pour Lollipop)
• des applications (navigateur, gestion des contacts, application de téléphonie...)
• des bibliothèques (SSL, SQLite, OpenGL ES, etc...)
• des API d'accès aux services Google

Anatomie d'un déploiement:

[Dalvik] est le nom de la machine virtuelle open-source utilisée sur les systèmes Android. Cette machine virtuelle exécute des fichiers .dex, plus ramassés que les .class classiques. Ce format évite par exemple la duplication des String constantes. La machine virtuelle utilise elle-même moins d'espace mémoire et l'adressage des constantes se fait par un pointeur de 32 bits.

[Dalvik] n'est pas compatible avec une JVM du type Java SE ou même Java ME. La librairie d'accès est donc redéfinie entièrement par Google.

A partir de Lollipop, Android dispose d'ART qui compile l'application au moment du déploiement (Ahead-of-time compilation).

Depuis mi-2015, il faut utiliser Android Studio (IDE IntelliJ ayant subi l'intégration de fonctionnalités de développement Android).

Avantages:

• meilleur intégration du SDK dans Android Studio
• puissance de l'IDE IntelliJ
• meilleur gestion des dépendances avec gradle

Désavantages:

• lourdeur de l'IDE IntelliJ
• moins d'outils standalone (gestion des émulateurs, du SDK)
• obligation de s'habituer à un autre IDE
• nouvelle architecture des répertoires (parfois compliquée)

L'architecture ressemble à un projet Java classique:

• app: le code de votre application
  • build: le code compilé
  • lib: les librairies natives
  • src: les sources de votre applications
    • main/java: vos classes
    • main/res: vos ressources (XML, images, ...)
    • test: les tests unitaires
• Des fichiers de configuration:
  • build.gradle (2 instances): règles de dépendance et de compilation
  • settings.gradle: liste de toutes les applications à compiler (si plusieurs)

Une application Android c'est:

• un processus, instance de machine virtuelle:
  • interprétant du bytecode (Dalvik)
  • exécutant le bytecode compilé (Art)
• ce processus:
  • communique avec d'autres processus du système (contacts, comptes, etc.): en général via le Binder
  • utilise un seul thread d'exécution
  • est sollicité par des évènements systèmes (exécution de callback)
  • accède à ses ressources internes (images)
  • peut exécuter du code natif (.so)
  • peut être multithreadée
  • peut lancer un autre processus

Une application Android peut être composée des éléments suivants:

• des activités (android.app.Activity): il s'agit d'une partie de l'application présentant une vue à l'utilisateur
• des services (android.app.Service): il s'agit d'une activité tâche de fond sans vue associée
• des fournisseurs de contenus (android.content.ContentProvider): permet le partage d'informations au sein ou entre applications
• des widgets (android.appwidget.): une vue accrochée au Bureau d'Android
• des Intents (android.content.Intent): permet d'envoyer un message pour un composant externe sans le nommer explicitement
• des récepteurs d'Intents (android.content.BroadcastReceiver): permet de déclarer être capable de répondre à des Intents
• des notifications (android.app.Notifications): permet de notifier l'utilisateur de la survenue d'événements

Le fichier AndroidManifest.xml déclare l'ensemble des éléments de l'application.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
      package="andro.jf"
      android:versionCode="1"
      android:versionName="1.0">
  <application android:icon="@drawable/icon"
               android:label="@string/app_name">

    <activity android:name=".Main"
              android:label="@string/app_name">
      <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
      </intent-filter>
    </activity>

    <service>...</service>
    <receiver>...</receiver>
    <provider>...</provider>

    </application>
</manifest>

Les ressources de l'applications sont utilisées dans le code au travers de la classe statique R. ADT re-génère automatiquement la classe statique R à chaque changement dans le projet. Toutes les ressources sont accessibles au travers de R, dés qu'elles sont déclarées dans le fichier XML ou que le fichier associé est déposé dans le répertoire adéquat. Les ressources sont utilisées de la manière suivante:

android.R.type_ressource.nom_ressource

qui est de type int. Il s'agit en fait de l'identifiant de la ressource. On peut alors utiliser cet identifiant ou récupérer l'instance de la ressource en utilisant la classe Resources:

Resources res = getResources();
String hw = res.getString(R.string.hello);
XXX o = res.getXXX(id);

Une méthode spécifique pour les objets graphiques permet de les récupérer à partir de leur id, ce qui permet d'agir sur ces instances même si elles ont été créées via leur définition XML:

TextView texte = (TextView)findViewById(R.id.le_texte);
texte.setText("Here we go !");

Les chaines constantes de l'application sont situées dans res/values/strings.xml. L'externalisation des chaines permettra de réaliser l'internationalisation de l'application. Voici un exemple:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
    <string name="hello">Hello Hello JFL !</string>
    <string name="app_name">AndroJF</string>
</resources>

La récupération de la chaine se fait via le code:

Resources res = getResources();
String hw = res.getString(R.string.hello);

Le système de ressources permet de gérer très facilement l'internationalisation d'une application. Il suffit de créer des répertoires values-XX où XX est le code de la langue que l'on souhaite implanter. On place alors dans ce sous répertoire le fichier xml strings.xml contenant les chaines traduites associées aux même clefs que dans values/strings.xml. On obtient par exemple pour les langues es et fr l'arborescence:

MyProject/
  res/
     values/
         strings.xml
     values-es/
         strings.xml
     values-fr/
         strings.xml

Android chargera le fichier de resources approprié en fonction de la langue du système.

D'autres ressources sont spécifiables dans res:

• les menus (R.menu)
• les images (R.drawable)
• des couleurs (R.color):

Une application Android étant hebergée sur un système embarqué, le cycle de vie d'une application ressemble à celle d'une application Java ME. L'activité peut passer des états:

• démarrage -> actif: détient le focus et est démarré
• actif -> suspendue: ne détient plus le focus
• suspendue -> actif:
• suspendue -> détruit:

Le nombre de méthodes à surcharger et même plus important que ces états:

public class Main extends Activity {
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.acceuil); }
  protected void onDestroy() {
    super.onDestroy(); }
  protected void onPause() {
    super.onPause(); }
  protected void onResume() {
    super.onResume(); }
  protected void onStart() {
    super.onStart(); }
  protected void onStop() {
    super.onStop(); } }

onCreate() / onDestroy(): permet de gérer les opérations à faire avant l'affichage de l'activité, et lorsqu'on détruit complètement l'activité de la mémoire. On met en général peu de code dans onCreate() afin d'afficher l'activité le plus rapidement possible.

onStart() / onStop(): ces méthodes sont appelées quand l'activité devient visible/invisible pour l'utilisateur.

onPause() / onResume(): une activité peut rester visible mais être mise en pause par le fait qu'une autre activité est en train de démarrer, par exemple B. onPause() ne doit pas être trop long, car B ne sera pas créé tant que onPause() n'a pas fini son exécution.

onRestart(): cette méthode supplémentaire est appelée quand on relance une activité qui est passée par onStrop(). Puis onStart() est aussi appelée. Cela permet de différencier le premier lancement d'un relancement.

Le cycle de vie des applications est très bien décrit sur la page qui concerne les Activity.

L'objet Bundle passé en paramètre de la méthode onCreate permet de restaurer les valeurs des interfaces d'une activité qui a été déchargée de la mémoire. En effet, lorsque l'on appuie par exemple sur la touche Home, en revenant sur le bureau, Android peut-être amené à déchargé les éléments graphiques de la mémoire pour gagner des ressources. Si l'on rebascule sur l'application (appui long sur Home), l'application peut avoir perdu les valeurs saisies dans les zones de texte.

Pour forcer Android à décharger les valeurs, il est possible d'aller dans "Development tools > Development Settings" et de cocher "Immediately destroy activities".

Si une zone de texte n'a pas d'identifiant, Android ne pourra pas la sauver et elle ne pourra pas être restaurée à partir de l'objet Bundle.

Si l'application est complètement détruite (tuée), rien n'est restauré.

Le code suivant permet de visualiser le déclenchement des sauvegardes:

protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) {
      super.onSaveInstanceState(outState);
      Toast.makeText(this, "Sauvegarde !", Toast.LENGTH_LONG).show();
}

Video

• 3.1   Vues et gabarits
• 3.2   Inclusions de gabarits
• 3.3   Positionnement avancé
• 3.4   Les listes
• 3.5   Les Fragments
• 3.6   Action bar
• 3.7   Animations et helpers

Les éléments graphiques héritent de la classe View. On peut regrouper des éléments graphiques dans une ViewGroup. Des ViewGroup particuliers sont prédéfinis: ce sont des gabarits (layout) qui proposent une prédispositions des objets graphiques:

• LinearLayout: dispose les éléments de gauche à droite ou du haut vers le bas
• RelativeLayout: les éléments enfants sont placés les uns par rapport aux autres
• TableLayout: disposition matricielle
• FrameLayout: disposition en haut à gauche en empilant les éléments
• GridLayout: disposition matricielle avec N colonnes et un nombre infini de lignes
• ConstraintLayout: disposition à base de contraintes entre les éléments

Les déclarations se font principalement en XML, ce qui évite de passer par les instanciations Java.

Les attributs des gabarits permettent de spécifier des attributs supplémentaires. Les plus importants sont:

• android:layout_width et android:layout_height:
  • ="match_parent": l'élément remplit tout l'élément parent
  • ="wrap_content": prend la place minimum nécessaire à l'affichage
  • ="fill_parent": comme match_parent (deprecated, API<8)
• android:orientation: définit l'orientation d'empilement
• android:gravity: définit l'alignement des éléments

Voici un exemple de LinearLayout:

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  android:orientation="vertical"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="match_parent"
  android:gravity="center"
  android:id="@+id/accueilid"
  >
</LinearLayout>

Un ViewGroup contient des éléments graphiques. Pour construire un gabarit linéaire on fera:

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="match_parent"
  android:gravity="center"
  android:id="@+id/accueilid">
    <TextView android:id="@+id/le_texte" android:text="@string/hello" />
    <TextView android:id="@+id/le_texte2" android:text="@string/hello2" />
</LinearLayout>

Alors que pour empiler une image et un texte:

<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="match_parent"
  android:id="@+id/accueilid">
    <ImageView
      android:layout_width="match_parent"
      android:layout_height="match_parent"
      android:src="@drawable/mon_image" />

    <TextView android:id="@+id/le_texte" android:text="@string/hello" />
</FrameLayout

Une interface graphique définie en XML sera aussi générée comme une ressource dans la classe statique R. Le nom du fichier xml, par exemple accueil.xml permet de retrouver le layout dans le code java au travers de R.layout.accueil.

Ainsi, pour associer la première vue graphique à l'activité principale de l'application, il faut faire:

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      setContentView(R.layout.acceuil);
}

Le layout reste modifiable au travers du code, comme tous les autres objets graphiques. Pour cela, il est important de spécifier un id dans la définition XML du gabarit (android:id="@+id/accueilid"). Le "+" signifie que cet id est nouveau et doit être généré dans la classe R. Un id sans "+" signifie que l'on fait référence à un objet déjà existant.

En ayant généré un id, on peut accéder à cet élément et agir dessus au travers du code Java:

LinearLayout l = (LinearLayout)findViewById(R.id.accueilid);
l.setBackgroundColor(Color.BLACK);

En XML:

<TextView
  android:id="@+id/le_texte"
  android:layout_width="wrap_content"
  android:layout_height="wrap_content"
  android:text="@string/hello"
  android:layout_gravity="center"
  />

Par la programmation:

public class Activity2 extends Activity {
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    LinearLayout gabarit = new LinearLayout(this);
    gabarit.setGravity(Gravity.CENTER); // centrer les éléments graphiques
    gabarit.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL); // empiler vers le bas !

    TextView texte = new TextView(this);
    texte.setText("Programming creation of interface !");
    gabarit.addView(texte);
    setContentView(gabarit);
} }

En XML:

<EditText
    android:id="@+id/EditText01"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:inputType="textPersonName"
    android:text="Name" />

Par la programmation:

EditText edit = new EditText(this);
edit.setText("Edit me");
gabarit.addView(edit);

Interception d'événements:

edit.addTextChangedListener(new TextWatcher() {
  @Override
  public void onTextChanged(CharSequence s, int start,
                            int before, int count) {
    // do something here
  }
);

En XML:

<ImageView
    android:id="@+id/logoid"
    android:layout_width="400px"
    android:layout_height="400px"
    android:layout_gravity="center_horizontal"
    app:srcCompat="@drawable/logo" />

Par la programmation:

ImageView image = new ImageView(this);
image.setImageResource(R.drawable.logo);
gabarit.addView(image);

En XML:

<Button android:text="Go !"
        android:id="@+id/Button01"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content">
</Button>

La gestion des événements de click se font par l'intermédiaire d'un listener:

Button b = (Button)findViewById(R.id.Button01);
b.setOnClickListener(new OnClickListener() {

  @Override
  public void onClick(View v) {
    Toast.makeText(v.getContext(), "Stop !", Toast.LENGTH_LONG).show();
  }
  });
}

Ce screenshot montre une interface contenant des TextView, EditText, ImageView, et un bouton (cf. Code-IHM).

Les interfaces peuvent aussi inclure d'autres interfaces, permettant de factoriser des morceaux d'interface. On utilise dans ce cas le mot clef include:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    >
<include android:id="@+id/include01"
         android:layout_width="wrap_content"
         android:layout_height="wrap_content"
         layout="@layout/acceuil"
         ></include>
</LinearLayout>

Si le gabarit correspondant à accueil.xml contient lui aussi un LinearLayout, on risque d'avoir deux imbrications de LinearLayout inutiles car redondant:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
  <TextView ... />
  <TextView ... />
</LinearLayout>
</LinearLayout>

Le problème précédent est dû au fait qu'un layout doit contenir un unique root element, du type View ou ViewGroup. On peut pas mettre une série de TextView sans root element. Pour résoudre ce problème, on peut utiliser le tag **merge**. Si l'on réécrit le layout accueil.xml comme cela:

<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
  <TextView ... />
  <TextView ... />
</merge>

L'inclusion de celui-ci dans un layout linéaire transformera:

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
  <include android:id="@+id/include01" layout="@layout/acceuil"></include>
</LinearLayout>

en:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
  <TextView ... />
  <TextView ... />
</LinearLayout>

Pour obtenir une interface agréable, il est souvent nécessaire de réaliser correctement le positionnement des éléments graphiques. La difficulté est d'arriver à programmer un placement qui n'est pas dépendant de l'orientation ou de la taille de l'écran.

Dans [VL], on trouve une explication pour réaliser un placement simple: un texte à gauche et une image à droite de l'écran, alignée avec le texte. Cela peut être particulièrement utile si par exemple on réalise une liste d'item qui contient à chaque fois un texte et une icône.

Le principe réside dans l'imbrication de LinearLayout:

• Un premier layout contiendra l'ensemble des éléments. Son orientation doit être horizontal et sa gravité (gravity) center. On inclut ensuite le texte.
• Puis, l'image étant censée être à droite, il faut créer un LinearLayout consécutif au texte et préciser que la gravité (gravity) est right. Pour aligner les éléments, il faut préciser que la gravité du layout (layout_gravity) est center.

Le layout décrit ci-avant ressemble à:

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
     android:layout_height="match_parent" android:orientation="horizontal"
     android:layout_width="match_parent"
     android:gravity="center">
     <TextView ...></TextView>
     <LinearLayout android:layout_height="wrap_content"
             android:orientation="horizontal"
             android:layout_width="match_parent"
             android:gravity="right"
             android:layout_gravity="center">
     <Image .../>
</LinearLayout></LinearLayout>

Ce qui produit dans l'interface de preview, en orientation portrait:

Les contraintes expriment:

• un accrochage à la fenêtre parente (bords, avec marge)
• un placement par rapport à un autre élément
  • en dessous / au dessus
  • à gacuhe / à droite
• des alignements (bords, centres)
• des contraintes sur des guides
• des contraintes de barrières
• des chaines d'éléments

Les contraintes sont par défaut équilibrés (deux contraintes => 50% pour chaque) mais on peut les déséquiibrer.

Plus d'information sur la documentation Build a responsive UI with ConstraintLaout ou sur ce codelab.

Au sein d'un gabarit, on peut implanter une liste que l'on pourra dérouler si le nombre d'éléments est important. Si l'on souhaite faire une liste plein écran, il suffit juste de poser un layout linéaire et d'y implanter une ListView. Le XML du gabarit est donc:

<LinearLayout ...>
<ListView android:id="@+id/listView1" ...>
</ListView></LinearLayout>

Etant donné qu'une liste peut contenir des éléments graphiques divers et variés, les éléments de la liste doivent être insérés dans un ListAdapter et il faut aussi définir le gabarit qui sera utilisé pour afficher chaque élément du ListAdapter. Prenons un exemple simple: une liste de chaine de caractères. Dans ce cas, on créé un nouveau gabarit montexte et on ajoute dynamiquement un ArrayAdapter à la liste listView1. Le gabarit suivant doit être placé dans montexte.xml:

<TextView ...> </TextView>

Le code de l'application qui créé la liste peut être:

ListView list = (ListView)findViewById(R.id.listView1);
ArrayAdapter<String> tableau = new ArrayAdapter<String>(list.getContext(),
                                                       R.layout.montexte);
for (int i=0; i<40; i++) {
  tableau.add("coucou " + i); }
list.setAdapter(tableau);

Video

(cf Code-List)

Lorsque les listes contiennent un layout plus complexe qu'un texte, il faut utiliser un autre constructeur de ArrayAdapter (ci-dessous) où resource est l'id du layout à appliquer à chaque ligne et textViewResourceId est l'id de la zone de texte inclu dans ce layout complexe. A chaque entrée de la liste, la vue générée utilisera le layout complexe et la zone de texte contiendra la string passée en argument à la méthode add.

ArrayAdapter (Context context, int resource, int textViewResourceId)

Le code de l'exemple précédent doit être adapté comme ceci:

ListView list = (ListView)findViewById(R.id.maliste);
ArrayAdapter<String> tableau = new ArrayAdapter<String>(
                   list.getContext(), R.layout.ligne, R.id.monTexte);
for (int i=0; i<40; i++) {
  tableau.add("coucou " + i); }
list.setAdapter(tableau);

Avec le layout de liste suivant (ligne.xml):

<LinearLayout ...>
   <TextView ... android:id="@+id/monTexte"/>
   <LinearLayout> <ImageView /> </LinearLayout>
</LinearLayout>

Une autre solution consiste à hériter de la classe **BaseAdapter**, ce qui oblige à coder la méthode getView() mais évite la complexité du constructeur de ArrayAdapter.

(cf Code-ListesComplexes)

Lorsque chaque item de la liste contient plusieurs données dynamiques, il faut recoder la classe ArrayAdapter, comme expliqué dans LVAA. Si l'on suppose par exemple que la donnée est:

public class User {
  public String name;
  public String hometown; }

Et que le layout item_user.xml d'un item est:

<LinearLayout ...>
  <TextView android:id="@+id/tvName" />
  <TextView android:id="@+id/tvHome" /> </>

On doit alors écrire une méthode getView d'une classe UsersAdapter héritant de ArrayAdapter qui va renvoyer l'élément graphique correspondant à une item (donné ci-après). Pour utiliser cette ArrayAdapter on fait comme précédemment:

// Construct the data source
ArrayList<User> arrayOfUsers = new ArrayList<User>();
// Create the adapter to convert the array to views
UsersAdapter adapter = new UsersAdapter(this, arrayOfUsers);
ListView listView = (ListView) findViewById(R.id.lvItems);
listView.setAdapter(adapter)
adapater.add(new User(.....));

public class UsersAdapter extends ArrayAdapter<User> {
  public UsersAdapter(Context context, ArrayList<User> users) {
     super(context, 0, users); }
  int getCount()
  { // TODO !!! IMPORTANT !!! REQUIRED !!! DO NOT FORGET !!! }
  public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
     // Get the data item for this position
     User user = getItem(position);
     // Check if an existing view is being reused, otherwise inflate the view
     if (convertView == null) {
        convertView = LayoutInflater.from(getContext())
           .inflate(R.layout.item_user, parent, false);
     }
     // Lookup view for data population
     TextView tvName = (TextView) convertView.findViewById(R.id.tvName);
     TextView tvHome = (TextView) convertView.findViewById(R.id.tvHome);
     // Populate the data into the template view using the data object
     tvName.setText(user.name);
     tvHome.setText(user.hometown);
     // Return the completed view to render on screen
     return convertView;
 }}

On notera l'appel à LayoutInflater.from(getContext()).inflate qui permet de gonfler l'élément graphique pour un item de liste à partir du XML décrivant le layout d'un item. Sur cet élément gonflé, on peut chercher des éléments graphiques à l'aide de findViewById. Enfin, ne pas oublier getCount() qui sera appelé pour savoir combien d'éléments sont à afficher et donc déclenchera les appels à getView.

Dans les dernières version d'Android, un nouveau mécanisme permet de gérer des listes volumineuses pour lesquelles on recycle les éléments graphiques dynamiquement lorsque la liste est parcourue. Il s'agit de la classe RecyclerView.

Comme pour une ListView il faut un Adapter. Il faut en plus un layout manager qui va gérer le recyclage des éléments graphiques. Après avoir déclaré un RecyclerView dans votre gabarit:

<android.support.v7.widget.RecyclerView
  android:id="@+id/rv"
  android:layout_below="@+id/button"
  android:layout_height="match_parent"
  android:layout_width="match_parent">
</android.support.v7.widget.RecyclerView>

Il faut accrocher l'Adapter et le LayoutManager à ce composant graphique:

RecyclerView rv = (RecyclerView)findViewById(R.id.rv);
rv.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this, LinearLayoutManager.VERTICAL, false));
rv.setAdapter(new RVAdapter());

Chaque item aura pour layout (id: R.id.itemlayout):

<TextView  xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
   android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"
   android:id="@+id/itemid" />

Le code de l'Adapter est plus complexe: il s'agit d'une classe utilisant un générique qui doit créer un objet encapsulant l'objet graphique à afficher pour chaque item (dans l'example StringHolder héritant de RecyclerView.ViewHolder). L'Adapter à deux buts: créer les objets graphiques ou changer le contenu d'un objet graphique (car la liste est déroulée).

public class RVAdapter extends RecyclerView.Adapter<StringHolder> {
  Vector<String> elements;
  public RVAdapter() {
      elements = new Vector<String>();
      for (int i=0; i<490; i++)
          elements.add("" + i);
  }

  public StringHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
      LayoutInflater lf = LayoutInflater.from(parent.getContext());
      TextView v = (TextView)lf.inflate(R.layout.itemlayout, parent, false);
      StringHolder sh = new StringHolder(v);
      return sh;
  }

  public void onBindViewHolder(StringHolder holder, int position) {
      String aAfficher = elements.elementAt(position);
      holder.setText(aAfficher);
  }

  public int getItemCount() {
      return elements.size();
  }}

onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType): doit générer un objet graphique, par exemple à partir de l'id d'un gabarit. Dans mon exemple, on génère un TextView, accorché au ViewGroup parent. Il doit aussi générer un objet Holder qui pourra être mis à jour plus tard pour chaque donnée. On stocke donc l'objet graphique dans ce Holder (cf. le constructeur).

onBindViewHolder(StringHolder holder, int position) doit mettre à jour l'objet graphique stocké dans ce Hodler en fonctoin de la position de la liste.

getItemCount(): doit dire combien d'éléments sont dans la liste.

Le code du Holder est assez simple:

public class StringHolder extends RecyclerView.ViewHolder {
  private TextView v_;

  public StringHolder(TextView v) {
      super(v);
      v_ = v;
  }

  public void setText(String text) {
      v_.setText(text);
 }}

A partir d'Android 3.0, on dispose d'un composant graphique similaire aux Activity: les Framents. Un fragment est une sorte de sous activité qui possède son propre cycle de vie. On peut intégrer plusieurs fragments dans une activités, et changer un fragment par un autre dynamiquement, sans changer l'activité principale. Cela rend la programmation graphique dynamique plus aisée.

Un fragment est dépendant d'une activité:

• si l'activité passe en pause, les fragments aussi
• si l'activité est détruite, les fragments aussi

Mais le but d'un fragment est d'être réutilisable dans plusieurs activités !

Les changements de fragments au sein d'une activité peuvent être enregistré dans la back stack (notion de transaction). Ainsi, si l'on presse le bouton retour, la transaction est annulée et on retrouve le fragment précédent.

On peut intégrer un Fragment dans le layout de l'activité à l'aide du tag fragment. Il faut placer ce fragment dans un ViewGroup (i.e. un LinearLayout, RelativeLayout, etc.). L'id permet de cibler le fragment à l'exécution, et le tag name permet de spécifier la classe à utiliser à l'instanciation, si on le sait à l'avance à la conception:

<LinearLayout ...>
  <fragment
      android:id="@+id/fragmentstatic"
      android:name="andro.jf.MonFragmentStatic" />
</LinearLayout>

Et la classe MonFragmentStatique contient le code permettant de générer la View:

public class MonFragmentStatique extends Fragment {
@Override
public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                                Bundle savedInstanceState) {
View v = inflater.inflate(R.layout.fragment_main, container, false);
return v;
}}

Le générateur d'exemples du SDK propose de créer un template de projet contenant un fragment dynamique, dont la classe est PlaceholderFragment, ajouté à la création de l'activité (cf. Code-Fragments):

public class MainActivity extends Activity {

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  super.onCreate(savedInstanceState);
  setContentView(R.layout.activity_main);

  if (savedInstanceState == null) {
    getFragmentManager().beginTransaction()
    .add(R.id.container, new MyDynamicFragment()).commit();
  }
}

public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
  Bundle savedInstanceState) {
  View rootView = inflater.inflate(R.layout.fragment_main_dyn, container, false);
  return rootView;
  }
}}

Avec le gabarit de l'activité comportant un ViewGroup d'id container (pas besoin de tag Fragment !):

<LinearLayout android:id="@+id/container">
</LinearLayout>

La classe associée est toujours à implémenter, comme le cas statique:

/**
* A placeholder fragment containing a simple view.
*/
public class MyDynamicFragment extends Fragment {

   public MyDynamicFragment() {
   }

   @Override
   public View onCreateView(LayoutInflater inflater,
                            ViewGroup container,
                            Bundle savedInstanceState) {
       View rootView = inflater.inflate(R.layout.fragment_main_dyn, container, false);
       return rootView;
   }
 }

Le Fragment Manager permet de gérer les fragments d'une activité. Les principales utilisations sont:

• ajouter, enlever, remplacer un fragment dans une activité
• retrouver un fragment par son id dans l'activité (findFragmentById())
• sauvegarder un état d'un ou plusieurs fragments (addToBackStack())
• restaurer un état sauvegardé précédemment d'un ou plusieurs fragments (popBackStack())
• ajouter un écouteur de changement d'état (addOnBackStackChangedListener())

Pour que la restauration fonctionne, en préparant une transaction, et avant d'avoir appelé commit il faut explicitement enregistré l'état courant dans la pile à l'aide d'addToBackStack(). Dans ce cas, il est sauvegardé, et si l'utilisateur appuie sur la touche retour, il retrouvera l'interface précédente. Cela peut donner par exemple:

// Create new fragment and transaction
Fragment newFragment = new ExampleFragment();
FragmentTransaction transaction = getFragmentManager().beginTransaction();
// Replace whatever is in the fragment_container view with this fragment,
// and add the transaction to the back stack
transaction.replace(R.id.fragment_container, newFragment);
transaction.addToBackStack(null);
// Commit the transaction
transaction.commit();

Les fragments permettent aussi de gérer la diversité des appareils qui ne disposent pas des mêmes tailles d'écran. Par exemple, on peut créer un fragment de navigation, à gauche d'une tablette, qui contrôle le contenu d'un autre fragment à droite. Il sera affiché en deux écrans successifs sur un téléphone. Cet exemple est disponible dans l'assistant de création d'applications (Master Detail/Flow).

Pour contrôler le fragment de droite, on code alors deux comportements dans une callback, au niveau de l'activité (l'évènement remonte depuis le fragment vers l'activité). En fonction du type d'appareil, on change le fragment de droite ou on démarre une activité (qui utilise le second fragment):

public void onItemSelected(String id) {
  if (mTwoPane) {
    // In two-pane mode, show the detail view in this activity by
    // adding or replacing the detail fragment using a fragment transaction.
    Bundle arguments = new Bundle();
    arguments.putString(ItemDetailFragment.ARG_ITEM_ID, id);
    ItemDetailFragment fragment = new ItemDetailFragment();
    fragment.setArguments(arguments);
    getFragmentManager().beginTransaction()
      .replace(R.id.item_detail_container, fragment).commit();
  } else {
    // In single-pane mode, simply start the detail activity
    // for the selected item ID.
    Intent detailIntent = new Intent(this, ItemDetailActivity.class);
    detailIntent.putExtra(ItemDetailFragment.ARG_ITEM_ID, id);
    startActivity(detailIntent);
  }}

La détection de la taille de l'écran se fait grâce à une valeur de values-large/refs.xml qui n'est chargée que si l'écran est large.

(cf. Code-IHM)

Différentes callbacks sont appelées en fonction de l'état de l'activité principale. Un fragment est d'abord attaché à l'activité, puis créé, puis sa vue est créée. On peut même intercaler du code quand l'activité est créée.

Les différents états (Start ou Resume / Pause / Stop) correspondent aux états liés à l'activité:

• Resume/Start: le fragment est visible et l'activité s'exécute
• Pause: une autre activité est au premier plan mais l'activité qui contient le fragment est encore visible, par transparence par exemple
• Stop: le fragment n'est plus visible: il peut avoit été enlevé de l'activité par exemple, mais ajouté dans la back stack

Comme pour les activités, si le fragment est tué, son état peut être sauvé avec un Bundle en surchargeant onSaveInstanceState(), puis en rechargeant l'état depuis le Bundle dans onCreate().

Représentation du cycle de vie d'un fragment, par rapport à celui d'une activité:

Pour faire communiquer fragments et activités, plusieurs possibilités sont offertes. La première est de réaliser une callback vers l'activité dans le fragment, afin que de pouvoir notifier l'activité depuis le fragment. Le fragment devra juste appeler la callback dans son code, ce qui provoquera l'exécution d'une méthode de l'activité avec d'éventuelles paramètres.

Une interface de communication doit être définie, par exemple:

public interface OnMyFragmentEvent {
  public void onMyEvent(String articleUri); // callback avec une URI en paramètre
}

Puis, lorsque le fragment est associée à une activité, la méthode onAttach permet d'enregistrer l'activité:

public class MyDynamicFragment extends Fragment {

  private OnMyFragmentEvent mListener;

  public void onAttach(Activity activity) {
      super.onAttach(activity);
      try {
        mListener = (OnMyFragmentEvent) activity;
      } catch (ClassCastException e) {
          throw new ClassCastException(activity.toString() + " must implement OnArticleSelectedListener");
  }}

A ce stade, l'application n'est plus fonctionnelle, car l'activité n'implémente pas l'interface OnMyFragmentEvent. Du coup, le fragment fait planter l'application s'il tente de notifier l'activité en faisant:

mListener.onMyEvent("My URI");

L'activité doit donc implémenter l'interface OnMyFragmentEvent:

public class MainActivity extends Activity implements OnMyFragmentEvent {
@Override
public void onMyEvent(String s) {
  Toast.makeText(getApplicationContext(), "Callback: " + s, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}}

Mais...

Mais... à partir de l'API 23, la méthode onAttach(Activity a) est dépréciée. Il faut désormais utiliser onAttach (Context context), où le contexte reçu en paramètre est l'activité. Dans le cas d'un téléphone sous l'API 23, les deux méthodes sont appelées.

@TargetApi(23)
@Override
public void onAttach(Context context) {
    super.onAttach(context);
    Toast.makeText(context, "via onAttach(Context)", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    try {
     mListener = (OnMyFragmentEvent) context;
    } catch (ClassCastException e) {
        throw new ClassCastException(context.toString() + " must implement OnArticleSelectedListener");
}}

@SuppressWarnings("deprecation")
@Override
public void onAttach(Activity activity) {
    super.onAttach(activity);
    Toast.makeText(activity, "via onAttach(Activity)", Toast.LENGTH_SHORT).show();

    if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.M) {
        try {
            mListener = (OnMyFragmentEvent) activity;
        } catch (ClassCastException e) {
            throw new ClassCastException(activity.toString() + " must implement OnArticleSelectedListener");
}}}

Video

DialogFragment:

Affiche un boite de dialogue flottante au-dessus de l'activité. A contrario d'un fragment incorporé dans une activité, ce fragment a sa propre fenêtre qui capture les évènements utilisateurs.

ListFragment

Affiche une liste d'éléments qui sont gérés par un adapter (par exemple SimpleCursorAdapter)), comme ListActivity. ListFragment fournit des callbacks comme onListItemClick().

PreferenceFragment

Fournit une hiérarchie de préférence sous forme de liste, comme PreferenceActivity. Cela permet d'incorporer des préférences dans une activité plus complexe.

WebViewFragment

Un fragment qui encapsule une WebView

Et d'autres classes héritant de fragments

DialogFragment se gère d'une manière particulière. On utilise la notion de tag pour récupérer le fragment. Ainsi, si un fragment existe déjà avec ce tag, on le récupère. Puis, au lieu de remplacer ce fragment par un nouveau, on utilise la méthode show() qui va faire apparaitre ce fragment à l'écran, et faire le commit(). Quand le fragment est annulé, il est enlevé de l'activité.

Un extrait de l'exemple de la documentation est donné ci-dessous:

// DialogFragment.show() will take care of adding the fragment
// in a transaction.  We also want to remove any currently showing
// dialog, so make our own transaction and take care of that here.
FragmentTransaction ft = getFragmentManager().beginTransaction();
Fragment prev = getFragmentManager().findFragmentByTag("dialog");
if (prev != null) {
    ft.remove(prev);
}
ft.addToBackStack(null);

// Create and show the dialog.
DialogFragment newFragment = MyDialogFragment.newInstance(mStackLevel);
newFragment.show(ft, "dialog");

Un fragment peut être utilisé pour conserver des données ou des tâches persistantes et indépendantes de l'interface graphique. Par exemple, lorsque l'on tourne le téléphone, l'activité et ses fragments sont recréés. Cependant, on peut faire perdurer une tâche asynchrone ou des données de configuration dans un fragment indépendant et non inclus dans la back stack. On dénomme un tel fragment un retain fragment. Pour ce faire, au démarrage, on indique qu'il s'agit d'un retain fragment. Dans ce cas, ce fragment est conservé lorsqu'Android fait une opération de recréation d'activité.

public static class RetainedFragment extends Fragment {
  final Thread mThread = new Thread() { ... };
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
          super.onCreate(savedInstanceState);
          setRetainInstance(true);
          mThread.start(); ... }

A nouveau, l'utilisation d'un tag prend son sens ici, pour retrouver ce fragment depuis l'interface graphique (cf. cette API demo):

FragmentManager fm = getFragmentManager();
// Check to see if we have retained the worker fragment.
mWorkFragment = (RetainedFragment)fm.findFragmentByTag("work");
// If not retained (or first time running), we need to create it.
if (mWorkFragment == null) {
    mWorkFragment = new RetainedFragment();
    mWorkFragment.setTargetFragment(this, 0);
    fm.beginTransaction().add(mWorkFragment, "work").commit(); }

Pour ajouter une action bar, il suffit d'utiliser un thème l'ayant prévu, par exemple Theme.AppCompat.Light et de faire hériter votre activité de AppCompatActivity. Dans votre manifest, il faut modifier l'attribut android:theme du tag application:

<application android:theme="@style/Theme.AppCompat.Light" ... >

Le menu de l'action bar est controlé par la méthode onCreateOptionsMenu(Menu menu) qui charge un fichier menu depuis les ressources. L'attribut app:showAsAction="ifRoom" permet de demander d'ajouter cette action comme un bouton dans la barre d'action, si la place est disponible.

public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
  // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
  getMenuInflater().inflate(R.menu.menu_main, menu);
  return true;
}

<menu ... tools:context=".MainActivity">
  <item android:id="@+id/action_settings" android:title="@string/action_settings" android:orderInCategory="100" app:showAsAction="never" />
  <item android:id="@+id/uneentree" android:title="Une entrée" />
  <item android:id="@+id/marecherche" android:title="Ma recherche" app:showAsAction="ifRoom"/>
</menu>

Pour filtrer les clicks de l'utilisateur sur un des boutons de l'action bar, il faut utiliser la méthode onOptionsItemSelected de votre activité:

public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
  int id = item.getItemId();
  if (id == R.id.marecherche) {
    Toast.makeText(getApplicationContext(), "Recherche depuis l'action bar !", Toast.LENGTH_LONG).show();
  }
  return super.onOptionsItemSelected(item);
}

Il est possible d'élaborer des action bar avec des actions plus complexes:

• un champ de recherche: avec l'attribut app:actionViewClass="android.support.v7.widget.SearchView"
• une action presonalisée:
  • ShareActionProvider: pour partager un élément dans l'écosystème Android
  • une action personalisée: on doit construit l'objet View soit même.

Pour aller plus, se référer à la documentation de l'Action bar.

Par défaut, les entrées du menu se retrouvent dans le menu déroulant, en haut à droite. il est possible de mettre certaines entrées dans la barre de l'action bar, sous forme d'icone. Pour se faire, il faut préciser que l'attribut app:showAsAction="always". Attention, cette option n'est pas dans le même namespace que les autres attributs d'un item. En effet, il y a deux namespace à utiliser:

• http://schemas.android.com/apk/res/android: le namespace Android
• http://schemas.android.com/apk/res-auto: un namespace utilisé par appcompat-v7 pour des attributs spéciaux qui n'existe que dans des versions ultérieurs d'Android (c'est le cas ici) cf explications

Ainsi, le menu sera au final:

<menu xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" >

  <item
      android:id="@+id/toast_me"
      android:icon="@drawable/icone"
      app:showAsAction="always"
      android:title="@string/toast_me"/>
</menu>

Certaines classes helpers permettent d'organiser l'espace de l'écran ou de réaliser des animations pour chabger l'état de l'écran.

• L'animation des gabarits
• Les onglets: une combinaison de l'action bar et de fragments
• Le défilement à gauche ou à droite: en utilisant ViewPager, PagerAdapter et des fragments

Et d'autres animations que je ne détaille pas par la suite:

• fondu enchainé de deux activités
• animation de retournement de carte
• effet de zoom sur un élément

L'animation d'un gabarit est simple à mettre en oeuvre: il suffit par exemple d'ajouter l'attribut android:animateLayoutChanges="true" à un LinearLayout pour que l'animation soit jouée quand on ajoute un élément à ce gabarit:

mContainerView.addView(newView, 0);

Video

(Vidéo d'exemple de la documentation Google)

La réalisation d'onglets permet de mieux utiliser l'espace réduit de l'écran. Pour réaliser les onglets, les choses se sont considérablement simplifiées depuis l'API 11. Dans l'activité principale, il faut ajouter à l'action bar existante des onglet des objets de type Tab ayant obligatoirement un listener de type TabListener, comme présenté dans la documentation sur les onglets:

final ActionBar actionBar = getActionBar();

  // Specify that tabs should be displayed in the action bar.
  actionBar.setNavigationMode(ActionBar.NAVIGATION_MODE_TABS);
  // Create a tab listener that is called when the user changes tabs.
  ActionBar.TabListener tabListener = new ActionBar.TabListener() {
      public void onTabSelected(ActionBar.Tab tab, FragmentTransaction ft) {
          // show the given tab
      }
      public void onTabUnselected(ActionBar.Tab tab, FragmentTransaction ft) {
          // hide the given tab
      }
      public void onTabReselected(ActionBar.Tab tab, FragmentTransaction ft) {
          // probably ignore this event
  }};
  // Add 3 tabs, specifying the tab's text and TabListener
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
      Tab t = actionBar.newTab().setText("Tab " + (i + 1));
      t.setTabListener(tabListener);
      actionBar.addTab(t);
  }

Il faut ensuite coder le changement d'écran lorsque l'évenement onTabSelected survient. On utilise pour cela l'objet FragmentTransaction pour lequel on passe l'id du composant graphique à remplacer par un objet de type Tab:

public void onTabSelected(ActionBar.Tab tab, FragmentTransaction ft) {
FragmentTab newft = new FragmentTab();
if (tab.getText().equals("Tab 2")) {
  newft.setChecked(true);
}
ft.replace(R.id.fragmentContainer, newft);
}

La classe FragmentTab hérite de Fragment: c'est une sous partie d'activité qui a son propre cycle de vie. Dans cet exemple, au lieu de faire 2 fragments différents, on surcharge la méthode onCreateView pour cocher la case à cocher:

public class FragmentTab extends Fragment {
...
  public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
         Bundle savedInstanceState)   {
    View view =  inflater.inflate(R.layout.fragment1, container, false);
    CheckBox cb = (CheckBox) view.findViewById(R.id.checkBox1);
    cb.setChecked(this.checked);
    return view;
  }}

Le gabarit de l'activité, est donc:

<RelativeLayout>
 <TextView
   android:id="@+id/textView1"
   android:text="@string/hello_world" />
  <FrameLayout
   android:id="@+id/fragmentContainer" />
  </FrameLayout>
</RelativeLayout>

Et celui du fragment fragment1.xml:

<LinearLayout
  <CheckBox android:id="@+id/checkBox1" />
</LinearLayout>

Il faut bien remarquer que:

• R.id.fragment1 est l'id d'un composant de type ViewGroup de l'activité.
• la méthode inflate crée la vue en se basant sur le layout R.layout.fragment1.

Video

Pour faire défiler des écrans en les poussant, on utilise ViewPager et PagerAdapter combiné à des fragments (cf. documentation.

Le gabarit de l'activité principale est un ViewPager:

<!-- activity_screen_slide.xml -->
<android.support.v4.view.ViewPager
  xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  android:id="@+id/pager"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="match_parent" />

Le gabarit de chaque élément qui sera poussé est un ScrollView:

<!-- fragment_screen_slide_page.xml -->
<ScrollView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  android:id="@+id/content"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="match_parent" >

  <TextView style="?android:textAppearanceMedium"
      android:padding="16dp"
      android:lineSpacingMultiplier="1.2"
      android:layout_width="match_parent"
      android:layout_height="wrap_content"
      android:text="@string/lorem_ipsum" />
</ScrollView>

Chaque élément qui défile est un fragment:

public class ScreenSlidePageFragment extends Fragment {

  @Override
  public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
          Bundle savedInstanceState) {
      ViewGroup rootView = (ViewGroup) inflater.inflate(
              R.layout.fragment_screen_slide_page, container, false);

      return rootView;
  } }

L'activité instancie un ScreenSlidePagerAdapter (l'adapteur):

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
   ...
   // Instantiate a ViewPager and a PagerAdapter.
   mPager = (ViewPager) findViewById(R.id.pager);
   mPagerAdapter = new ScreenSlidePagerAdapter(getSupportFragmentManager());
   mPager.setAdapter(mPagerAdapter); }

Video

(Vidéo d'exemple de la documentation Google)

• 4.1   Principe des Intents
• 4.2   Intents pour une nouvelle activité
• 4.3   Ajouter des informations
• 4.4   Types d'Intent: actions
• 4.5   Broadcaster des informations
• 4.6   Recevoir et filtrer les Intents

Les Intents permettent de gérer l'envoi et la réception de messages afin de faire coopérer les applications. Le but des Intents est de déléguer une action à un autre composant, une autre application ou une autre activité de l'application courante.

Un objet Intent contient les information suivantes:

• le nom du composant ciblé (facultatif)
• l'action à réaliser, sous forme de chaine de caractères
• les données: contenu MIME et URI
• des données supplémentaires sous forme de paires clef/valeur
• une catégorie pour cibler un type d'application
• des drapeaux (informations supplémentaires)

On peut envoyer des Intents informatifs pour faire passer des messages. Mais on peut aussi envoyer des Intents servant à lancer une nouvelle activité.

Il y a plusieurs façons de créer l'objet de type Intent qui permettra de lancer une nouvelle activité. Si l'on passe la main à une activité interne à l'application, on peut créer l'Intent et passer la classe de l'activité ciblée par l'Intent:

Intent login = new Intent(getApplicationContext(), GiveLogin.class);
startActivity(login);

Le premier paramètre de construction de l'Intent est en fait le contexte de l'application. Dans certain cas, il ne faut pas mettre this mais faire appel à getApplicationContext() si l'objet manipulant l'Intent n'hériste pas de Context.

S'il s'agit de passer la main à une autre application, on donne au constructeur de l'Intent les données et l'URI cible: l'OS est chargé de trouver une application pouvant répondre à l'Intent.

Button b = (Button)findViewById(R.id.Button01);
b.setOnClickListener(new OnClickListener() {
public void onClick(View v) {
  Uri telnumber = Uri.parse("tel:0248484000");
  Intent call = new Intent(Intent.ACTION_DIAL, telnumber);
  startActivity(call);
}
});

Sans oublier de déclarer la nouvelle activité dans le Manifest.

Lorsque le bouton retour est pressé, l'activité courante prend fin et revient à l'activité précédente. Cela permet par exemple de terminer son appel téléphonique et de revenir à l'activité ayant initié l'appel.

Au sein d'une application, une activité peut vouloir récupérer un code de retour de l'activité "enfant". On utilise pour cela la méthode startActivityForResult qui envoie un code de retour à l'activité enfant. Lorsque l'activité parent reprend la main, il devient possible de filtrer le code de retour dans la méthode onActivityResult pour savoir si l'on revient ou pas de l'activité enfant.

L'appel d'un Intent devient donc:

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  Intent login = new Intent(getApplicationContext(), GivePhoneNumber.class);
  startActivityForResult(login,48);
... }

Le filtrage dans la classe parente permet de savoir qui avait appelé cette activité enfant:

protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data)
{
  if (requestCode == 48)
    Toast.makeText(this, "Code de requête récupéré (je sais d'ou je viens)",
                   Toast.LENGTH_LONG).show();
}

Il est aussi possible de définir un résultat d'activité, avant d'appeler explicitement la fin d'une activité avec la méthode finish(). Dans ce cas, la méthode setResult permet d'enregistrer un code de retour qu'il sera aussi possible de filtrer dans l'activité parente.

Dans l'activité enfant, on met donc:

Button finish = (Button)findViewById(R.id.finish);
  finish.setOnClickListener(new OnClickListener() {

  @Override
  public void onClick(View v) {
    setResult(50);
    finish();
  }});

Et la classe parente peut filtrer ainsi:

protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data)
{
  if (requestCode == 48)
    Toast.makeText(this, "Code de requête récupéré (je sais d'ou je viens)",
                   Toast.LENGTH_LONG).show();
  if (resultCode == 50)
    Toast.makeText(this, "Code de retour ok (on m'a renvoyé le bon code)",
                   Toast.LENGTH_LONG).show();
}

(cf Code-Intents)

Video

Les Intent permettent de transporter des informations à destination de l'activité cible. On appelle ces informations des Extra: les méthodes permettant de les manipuler sont getExtra et putExtra. Lorsqu'on prépare un Intent et que l'on souhaite ajouter une information de type "clef -> valeur" on procéde ainsi:

Intent callactivity2 = new Intent(getApplicationContext(), Activity2.class);
callactivity2.putExtra("login", "jfl");
startActivity(callactivity2);

Du côté de l'activité recevant l'Intent, on récupère l'information de la manière suivante:

Bundle extras = getIntent().getExtras();
String s = new String(extras.getString("login"));

Le premier paramètre de construction de l'Intent est le type de l'action véhiculé par cet Intent. Ces types d'actions peuvent être les actions natives du système ou des actions définies par le développeur.

Plusieurs actions natives existent par défaut sur Android. La plus courante est l'action Intent.ACTION_VIEW qui permet d'appeler une application pour visualiser un contenu dont on donne l'URI.

Voici un exemple d'envoi d'email (issu de [E-mail]). Dans ce cas ou l'on utilise l'action native, il faut ajouter des informations supplémentaires à l'aide de putExtra:

Intent emailIntent = new Intent(android.content.Intent.ACTION_SEND);
String[] recipients = new String[]{"my@email.com", "",};
emailIntent.putExtra(android.content.Intent.EXTRA_EMAIL, recipients);
emailIntent.putExtra(android.content.Intent.EXTRA_SUBJECT, "Test");
emailIntent.putExtra(android.content.Intent.EXTRA_TEXT, "Message");
emailIntent.setType("text/plain");
startActivity(Intent.createChooser(emailIntent, "Send mail..."));
finish();

Pour définir une action personelle, il suffit de créer une chaine unique:

Intent monIntent = new Intent("andro.jf.nom_du_message");

Les catégories d'Intent permettent de grouper les applications par grands types de fonctionnalités (clients emails, navigateurs, players de musique, etc...). Par exemple, on trouve les catégories suivantes qui permettent de lancer:

• DEFAULT: catégorie par défaut
• BROWSABLE: une activité qui peut être invoquée depuis un clic sur un navigateur web, ce qui permet d'implémenter des nouveaux types de lien, e.g. foo://truc
• APP_MARKET: une activité qui permet de parcourir le market de télécharger des applications
• APP_MUSIC: une activité qui permet de parcourir et jouer de la musique
• ...

Il est aussi possible d'utiliser un objet Intent pour broadcaster un message à but informatif. Ainsi, toutes les applications pourront capturer ce message et récupérer l'information.

Intent broadcast = new Intent("andro.jf.broadcast");
broadcast.putExtra("extra", "test");
sendBroadcast(broadcast);

La méthode putExtra permet d'enregistrer une paire clef/valeur dans l'Intent.

Etant donné la multitude de messages véhiculés par des Intent, chaque application doit pouvoir facilement "écouter" les Intents dont elle a besoin. Android dispose d'un système de filtres déclaratifs permettant de définir dans le Manifest des filtres.

Un filtre peut utiliser plusieurs niveaux de filtrage:

• action: identifie le nom de l'Intent. Pour éviter les collisions, il faut utiliser la convention de nommage de Java
• category: permet de filtrer une catégorie d'action (DEFAULT, BROWSABLE, ...)
• data: filtre sur les données du message par exemple en utilisant android:host pour filtrer un nom de domaine particulier

En déclarant un filtre au niveau du tag activity, l'application déclare les types de messsage qu'elle sait gérer et qui l'invoquent.

<activity android:name=".Main" android:label="@string/app_name">
  <intent-filter>
    <action android:name="andro.jf.nom_du_message" />
    <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
  </intent-filter>
</activity>

Ainsi, l'application répond à la sollicitation des Intents envoyés par:

Button autoinvoc = (Button)findViewById(R.id.autoinvoc);
autoinvoc.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
  Intent intent = new Intent("andro.jf.nom_du_message");
  startActivity(intent);
}});

Les catégories d'Intent évoquées précédemment permettent de répondre à des évènements dans un contexte particulier. L'exemple le plus utilisé est l'interception d'un clic lors d'une navigation sur le web ou un protocole particulier est prévu. Par exemple, les liens vers le market sont de la forme market://.

Pour par exemple répondre à un clic sur un lien foo://centralesupelec.fr/mapage, il faut construire un filtre d'Intent utilisant la catégorie définissant ce qui est "navigable" tout en combinant cette catégorie avec un type d'action signifiant que l'on souhaite "voir" la ressource. Il faut en plus utiliser le tag data dans la construction du filtre:

<intent-filter>
  <action android:name="android.intent.action.VIEW" />
  <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
  <category android:name="android.intent.category.BROWSABLE" />
  <data android:scheme="foo" android:host="centralesupelec.fr"/>
</intent-filter>

L'attribut host définit l'URI de l'autorité (on évite ainsi le fishing). L'attribut scheme définit la partie de gauche de l'URI. On peut ainsi lancer une activité lors d'un clic sur:

<a href="foo://centralesupelec.fr/mapage">lien</a>

Les messages broadcastés par les applications sont réceptionnées par une classe héritant de BroadcastReceiver. Cette classe doit surcharger la méthode onReceive. Dans le Manifest, un filtre doit être inséré dans un tag receiver qui pointe vers la classe se chargeant des messages.

Dans le Manifest:

<application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name">
  <receiver android:name="MyBroadcastReceiver">
    <intent-filter>
             <action android:name="andro.jf.broadcast" />
             <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
    </intent-filter>
  </receiver>
</application>

La classe héritant de BroadcastReceiver:

public final class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    Bundle extra = intent.getExtras();
    if (extra != null)
    {
      String val = extra.getString("extra");
      Toast.makeText(context, "Broadcast message received: " + val,
                     Toast.LENGTH_SHORT).show();
}}}

• Broadcast Limitations: With limited exceptions, apps cannot use their manifest to register for implicit broadcasts. They can still register for these broadcasts at runtime, and they can use the manifest to register for explicit broadcasts targeted specifically at their app.*

• éviter la surcharge lors d'un envoi d'Intent
• éviter les conflits d'accès à des ressources partagées (e.g. musique)

Implicit broadcast: un broadcast qui ne cible pas un composant particulier.

• comportement cible 8.0+: ne peut enregistrer de broadcast implicite
• comportement cible 7.0-: peut encore le faire

Solution: utiliser un récepteur d'intent dynamique...

Il est possible de créer un récepteur et d'installer le filtre correspondant dynamiquement.

private MyBroadcastReceiverDyn myreceiver;

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  // Broadcast receiver dynamique
  myreceiver = new MyBroadcastReceiverDyn();
  IntentFilter filtre = new IntentFilter("andro.jf.broadcast");
  registerReceiver(myreceiver, filtre);
}

Lorsque ce receiver n'est plus utile, il faut le désenregistrer pour ainsi libérer les ressources:

unregisterReceiver(myreceiver);

C'est particulièrement important puisque un filtre de réception reste actif même si l'application est éteinte (elle peut être relancée si un message la concernant survient).

Un certain nombre de messages sont diffusés par l'OS:

• ACTION_BOOT_COMPLETED: diffusé lorsque le système a fini son boot
• ACTION_SHUTDOWN: diffusé lorsque le système est en cours d'extinction
• ACTION_SCREEN_ON / OFF: allumage / exctinction de l'écran
• ACTION_POWER_CONNECTED / DISCONNECTED: connexion / perte de l'alimentation
• ACTION_TIME_TICK: une notification envoyée toutes les minutes
• ACTION_USER_PRESENT: notification recue lorsque l'utilisateur délock son téléphone
• ...

Tous les messages de broadcast se trouvent dans la documentation des Intents.

D'autres actions permettent de lancer des applications tierces pour déléguer un traitement:

• ACTION_CALL (ANSWER, DIAL): passer/réceptionner/afficher un appel
• ACTION_SEND: envoyer des données par SMS ou E-mail
• ACTION_WEB_SEARCH: rechercher sur internet

Video

(cf Code-Intents)

• 5.1   Différentes persistances
• 5.2   Préférences partagées
• 5.3   Les fichiers
• 5.4   BDD SQLite
• 5.5   XML

Android fournit plusieurs méthodes pour faire persister les données applicatives:

• la persistance des données de l'activité (cf Le SDK Android)
• un mécanisme de sauvegarde clé/valeur, utilisé pour les fichiers de préférences (appelé préférences partagées)
• des entrées sorties de type fichier
• une base de donnée basé sur SQLite

La persistance des données des activités est géré par l'objet Bundle qui permet de restaurer les View qui possède un id. S'il est nécessaire de réaliser une sauvegarde plus personnalisée, il suffit de recoder les méthodes onSaveInstanceState et onCreate et d'utiliser les méthodes qui permettent de lire/écrire des données sur l'objet Bundle.

Android fournit aussi automatiquement, la persistance du chemin de navigation de l'utilisateur, ce qui le renvoie à la bonne activité lorsqu'il appuie sur la touche Retour. La navigation vers le parent (bouton "up") n'est pas automatique car c'est le concepteur qui doit décider vers quelle activitée l'application doit retourner quand on appuie sur "up". Elle peut être programmée dans le Manifest avec l'attribut android:parentActivityName.

La classe SharedPreferences permet de gérer des paires de clé/valeurs associées à une activité. On récupère un tel objet par l'appel à getPreferences:

SharedPreferences prefs = getPreferences(Context.MODE_PRIVATE);
String nom = prefs.getString("login", null);
Long nom = prefs.getLong("taille", null);

La méthode getPreferences(int) appelle en fait getPreferences(String, int) à partir du nom de la classe de l'activité courante. Le mode MODE_PRIVATE restreint l'accès au fichier créé à l'application. Les modes d'accès MODE_WORLD_READABLE et MODE_WORLD_WRITABLE permettent aux autres applications de lire/écrire ce fichier.

L'intérêt d'utiliser le système de préférences prévu par Android réside dans le fait que l'interface graphique associé à la modification des préférences est déjà programmé: pas besoin de créer l'interface de l'activité pour cela. L'interface sera générée automatiquement par Android et peut ressembler par exemple à cela:

Une activité spécifique a été programmée pour réaliser un écran d'édition de préférences. Il s'agit de PreferenceActivity. A partir d'une description XML des préférences, la classe permet d'afficher un écran composé de modificateurs pour chaque type de préférences déclarées.

Voici un exemple de déclarations de préférences XML, à stocker dans res/xml/preferences.xml:

<PreferenceScreen
      xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
      android:key="first_preferencescreen">
  <CheckBoxPreference
          android:key="wifi enabled"
          android:title="WiFi" />
  <PreferenceScreen
          android:key="second_preferencescreen"
          android:title="WiFi settings">
      <CheckBoxPreference
              android:key="prefer wifi"
              android:title="Prefer WiFi" />
      ... other preferences here ...
  </PreferenceScreen>
</PreferenceScreen>

Pour afficher l'écran d'édition des préférences correspondant à sa description XML, il faut créer une nouvelle activité qui hérite de PreferenceActivity et simplement appeler la méthode addPreferencesFromResource en donnant l'id de la description XML:

public class MyPrefs extends PreferenceActivity {
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    addPreferencesFromResource(R.xml.preferences);
}}

Pour lancer cette activité, on crée un bouton et un Intent correspondant.

Les attributs suivants sont utiles:

• android:title: La string apparaissant comme nom de la préférence
• android:summary: Une phrase permettant d'expliciter la préférence
• android:key: La clef pour l'enregistrement de la préférence

Pour accéder aux valeurs des préférences, on utiliser la méthode getDefaultSharedPreferences sur la classe PreferenceManager. C'est la clef spécifiée par l'attribut android:key qui est utilisée pour récupérer la valeur choisie par l'utilisateur.

SharedPreferences prefs = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(
      getApplicationContext());
String login = prefs.getString("login","");

Des attributs spécifiques à certains types de préférences peuvent être utilisés, par exemple android:summaryOn pour les cases à cocher qui donne la chaine à afficher lorsque la préférence est cochée. On peut faire dépendre une préférence d'une autre, à l'aide de l'attribut android:dependency. Par exemple, on peut spécifier dans cet attribut le nom de la clef d'une préférence de type case à cocher:

<CheckBoxPreference android:key="wifi" ... />
<EditTextPreference android:dependency="wifi" ... />

Une case à cocher se fait à l'aide de CheckBoxPreference:

<CheckBoxPreference android:key="wifi"
  android:title="Utiliser le wifi"
  android:summary="Synchronise l'application via le wifi."
  android:summaryOn="L'application se synchronise via le wifi."
  android:summaryOff="L'application ne se synchronise pas."
/>

Un champs texte est saisi via EditTextPreference:

<EditTextPreference android:key="login&"
  android:title="Login utilisateur"
  android:summary="Renseigner son login d'authentification."
  android:dialogTitle="Veuillez saisir votre login"
/>

Une entrée de préférence peut être liée à une liste de paires de clef-valeur dans les ressources:

<resources>
<array name="key"> <!-- Petite=1, Moyenne=5, Grande=20 -->
              <item>"Petite"</item>
              <item>"Moyenne"</item>
              <item>"Grande"</item>
      </array>
      <array name="value">
              <item>"1"</item>
              <item>"5"</item>
              <item>"20"</item>
      </array>
</resources>

qui se déclare dans le menu de préférences:

<ListPreference android:title="Vitesse"
  android:key="vitesse"
  android:entries="@array/key"
  android:entryValues="@array/value"
  android:dialogTitle="Choisir la vitesse:"
  android:persistent="true">
</ListPreference>

Lorsque l'on choisit la valeur "Petite", la préférence vitesse est associée à "1".

Il est aussi possible d'écraser des préférences par le code, par exemple si une action fait changer le paramétrage de l'application ou si l'on recoit le paramétrage par le réseau.

L'écriture de préférences est plus complexe: elle passe au travers d'un éditeur qui doit réaliser un commit des modifications (commit atomique, pour éviter un mix entre plusieurs écritures simultanées):

SharedPreferences prefs = getPreferences(Context.MODE_PRIVATE);
Editor editor = prefs.edit();
editor.putString("login", "jf");
editor.commit();

Il est même possible de réagir à un changement de préférences en installant un écouteur sur celles-ci:

prefs.registerOnSharedPreferenceChangeListener(
      new OnSharedPreferenceChanged () {
           ...
});

Video

(cf Code-Preferences)

Android fournit aussi un accès classique au système de fichier pour tous les cas qui ne sont pas couverts par les préférences ou la persistance des activités, c'est à dire de nombreux cas. Le choix de Google est de s'appuyer sur les classes classiques de Java EE tout en simplifiant la gestion des permissions et des fichiers embarqués dans l'application.

Pour la gestion des permissions, on retrouve comme pour les préférences les constantes MODE__PRIVATE et MODE_WORLD_READABLE/WRITABLE à passer en paramètre de l'ouverture du fichier. En utilisant ces constantes comme un masque, on peut ajouter | MODE_APPEND pour ajouter des données.

try {
  FileOutputStream out = openFileOutputStream("fichier", MODE_PRIVATE);
  ...
} catch (FileNotFoundException e) { ... }

Les ressources permettent aussi de récupérer un fichier embarqué dans l'application:

Resources res = getResources();
InputStream is = res.openRawResource(R.raw.fichier);

A noter: les fichier sont à éviter. Mieux vaut alléger l'application au maximum et prévoir le téléchargement de ressources nécessaires et l'utilisation de fournisseurs de contenu.

Android dispose d'une base de donnée relationelle basée sur SQLite. Même si la base doit être utilisée avec parcimonie, cela fournit un moyen efficace de gérer une petite quantité de données. La classe SQLiteOpenHelper permet de bâtir un singleton de gestion de la base. On héritera de cette méthode afin d'implémenter la création de la base, les requêtes de lecture et d'écriture, afin de masquer l'implémentation aux activités qui vont l'utiliser.

public class MyDatabase extends SQLiteOpenHelper {
  private static final int DATABASE_VERSION = 2;
  private static final String DATABASE_TABLE_NAME = "mydatabase";
  private static final String PKEY = "pkey";
  private static final String COL1 = "col1";

  MyDatabase(Context context) {
      super(context, DATABASE_TABLE_NAME, null, DATABASE_VERSION); }

  @Override
  public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
      String DATABASE_TABLE_CREATE = "CREATE TABLE " + DATABASE_TABLE_NAME + " (" +
                      PKEY + " INTEGER PRIMARY KEY," +
                      COL1 + " TEXT);";
      db.execSQL(DATABASE_TABLE_CREATE);
  }

Depuis l'activité, on créé l'objet en passant le contexte en paramètre:

MyDatabase mydb = new MyDatabase(this);

Pour réaliser des écritures ou lectures, on utilise les méthodes getWritableDatabase() et getReadableDatabase() qui renvoient une instance de SQLiteDatabase. Sur cet objet, une requête peut être exécutée au travers de la méthode query():

public Cursor query (boolean distinct, String table, String[] columns,
                     String selection, String[] selectionArgs, String groupBy,
                     String having, String orderBy, String limit)

L'objet de type Cursor permet de traiter la réponse (en lecture ou écriture), par exemple:

• getCount(): nombre de lignes de la réponse
• moveToFirst(): déplace le curseur de réponse à la première ligne
• getInt(int columnIndex): retourne la valeur (int) de la colonne passée en paramètre
• getString(int columnIndex): retourne la valeur (String) de la colonne passée en paramètre
• moveToNext(): avance à la ligne suivante
• getColumnName(int): donne le nom de la colonne désignée par l'index
• ...

Méthode à implémenter dans la classe héritant de SQLiteOpenHelper:

public void insertData(String s)
{
    Log.i("JFL"," Insert in database");
    SQLiteDatabase db = getWritableDatabase();
    db.beginTransaction();
    ContentValues values = new ContentValues();
    values.put(COL1, s);
    db.insertOrThrow(DATABASE_TABLE_NAME,null, values);
    db.setTransactionSuccessful();
    db.endTransaction();
}

Et depuis l'activité, on peut alors faire:

MyDatabase mydb = new MyDatabase(this);
mydb.insertData("test");

Méthode à implémenter dans la classe héritant de SQLiteOpenHelper:

public void readData()
{
    Log.i("JFL", "Reading database...");
    String select = new String("SELECT * from " + DATABASE_TABLE_NAME);
    SQLiteDatabase db = getReadableDatabase();
    Cursor cursor = db.rawQuery(select, null);
    Log.i("JFL", "Number of entries: " + cursor.getCount());
    if (cursor.getCount() > 0) {
        cursor.moveToFirst();
        do {
            Log.i("JFL", "Reading: " + cursor.getString(cursor.getColumnIndex(COL1)));
        } while (cursor.moveToNext());
    }
}

Et depuis l'activité, on peut alors faire:

MyDatabase mydb = new MyDatabase(this);
mydb.readData();

On notera la présence de l'entier DATABASE_VERSION qui permet de gérer la mise à jour de la base de donnée. A la création de la base, cet entier est stocké avec la base, lors de l'appel au constructeur qui va appeler automatiquement la méthode onCreate(SQLiteDatabase db):

MyDatabase(Context context) {
    super(context, DATABASE_TABLE_NAME, null, DATABASE_VERSION);
}

Si le développeur modifie la structure de la base, il doit changer de numéro de version et implémenter le code de migration de la base de donnée de l'utilisateur, afin de préserver les données existantes de la version inférieure. Une mauvaise implémentation du code de migration est donné ci-dessous:

@Override
public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
    if (oldVersion != newVersion) { // Upgrade pas très fin
        db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS " + DATABASE_TABLE_NAME);
        onCreate(db);
    }
}

(cf. Code BDD)

[XML] Sans surprise, Android fournit plusieurs parsers XML (Pull parser, Document parser, Push parser). SAX et DOM sont disponibles. L'API de streaming (StAX) n'est pas disponible (mais pourrait le devenir). Cependant, une librairie équivalente est disponible: XmlPullParser. Voici un exemple simple:

String s = new String("<plop><blup attr=\"45\">Coucou !</blup></plop>");
InputStream f = new ByteArrayInputStream(s.getBytes());
XmlPullParser parser = Xml.newPullParser();
try {
    // auto-detect the encoding from the stream
    parser.setInput(f, null);

    parser.next();
    Toast.makeText(this, parser.getName(), Toast.LENGTH_LONG).show();
    parser.next();
    Toast.makeText(this, parser.getName(), Toast.LENGTH_LONG).show();
    Toast.makeText(this, parser.getAttributeValue(null, "attr"),
                                           Toast.LENGTH_LONG).show();
    parser.nextText();
    Toast.makeText(this, parser.getText(), Toast.LENGTH_LONG).show();
} ...

Video

SAX s'utilise très classiquement, comme en Java SE. Voici un exemple attaquant du XML au travers d'une connexion http:

URI u = new URI("https://www.site.com/api/xml/list?apikey=845ef");
DefaultHttpClient httpclient = new DefaultHttpClient();
HttpGet httpget = new HttpGet(u);
HttpResponse response = httpclient.execute(httpget);
HttpEntity entity = response.getEntity();
InputStream stream = entity.getContent();
InputSource source = new InputSource(stream);

SAXParserFactory spf = SAXParserFactory.newInstance();
SAXParser sp = spf.newSAXParser();
XMLReader xr = sp.getXMLReader();
DefaultHandler handler = new DefaultHandler() {
        @Override
        public void startElement(String uri, String localName,
                    String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
        Vector monitors = new Vector();
        if (localName.equals("monitor")) {
            monitors.add(attributes.getValue("displayname"));
        }}
};
xr.setContentHandler(handler);
xr.parse(source);

Enfin, le paser DOM permet de naviguer assez facilement dans la représentation arborescente du document XML. Ce n'est évidemment pas préconisé si le XML en question est volumineux. L'exemple suivant permet de chercher tous les tags "monitor" dans les sous-tags de la racine.

DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
try {
  DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
  Document dom = builder.parse(source);
  Element root = dom.getDocumentElement();
  // Récupère tous les tags du descendant de la racine s'appelant monitor
  NodeList items = root.getElementsByTagName("monitor");
  for (int i=0;i<items.getLength();i++){
    Node item = items.item(i);
    // Traitement:
    // item.getNodeName()
    // item.getTextContent()
    // item.getAttributes()
    ...
    }
  } catch (...)

• 6.1   Composants d'une application
• 6.2   Processus
• 6.3   Threads
• 6.4   Services
• 6.5   Tâches concurrentes
• 6.6   Bilan: processus et threads
• 6.7   Coopération service/activité
• 6.8   Etude de cas

Une application Android n'est pas qu'une simple activité. Dans de nombreux cas, une application Android est amenée à tirer partie de la programmation concurrente afin de réaliser des tâches parallèles.

Dans ce chapitre, on s'intéresse à la notion de processus:

• processus "lourd" appelé par la suite "processus"
• processus "léger" appelé par la suite thread

Une fois ces deux notions présentées, nous verrons comment réaliser des tâches particulières qui sont souvent concurrente à l'activité principale. Ces tâches s'appuient principalement sur les threads, mais aussi sur un nouveau composant d'une application appelé "service".

[PT] Par défaut, une application android s'exécute dans un processus unique, le processus dit "principal". L'interface graphique s'exécute elle aussi au travers de ce processus principal. Ainsi, plus une application réalisera de traitement, plus la gestion de la programmation devient délicate car on peut arriver très rapidement à des problèmes de blocage de l'interface graphique par exemple.

Il est possible de séparer les composants d'une application en plusieurs processus. Ces composants sont les codes attachés aux tags <activity>, <service>, <receiver>, et <provider> de l'application. Par défaut, l'application (tag <application>) s'exécute dans le processus principal portant le même nom que le package de l'application. Bien que cela soit inutile, on peut le préciser dans le Manifest à l'aide de l'attribut android:process, par exemple:

<application android:process="andro.jf">

Les sous-tags du manifest, c'est-à-dire les composants de l'application héritent de cet attribut et s'exécutent donc dans le même processus. Si l'on souhaite créer un nouveau processus indépendant, on peut utiliser l'attribut android:process en préfixant le nom du processus par ":", par exemple:

<service android:name=".AndroService" android:process=":p2">

Pour cet exemple, le service et l'application sont indépendants. L'interface graphique pourra s'afficher indépendament.

Android peut devoir arrêter un processus à cause d'autres processus qui requièrent plus d'importance. Par exemple, un service peut être détruit car une application gourmande en ressources (navigateur web) occupe de plus en plus de mémoire. Plus classiquement, le processus affecté à une activité qui n'est plus visible a de grandes chances d'être détruit.

Ainsi, une hiérarchie permet de classer le niveau d'importance des processus:

1. Processus en avant plan (activité en interaction utilisateur, service attaché à cette activité, BroadCastReceiver exécutant onReceive())
2. Processus visible: il n'interagit pas avec l'utilisateur mais peut influer sur ce que l'on voit à l'écran (activité ayant affiché une boite de dialogue (onPause() a été appelé), service lié à ces activité "visibles").
3. Processus de service
4. Processus tâche de fond (activité non visible (onStop() a été appelé))
5. Processus vide (ne comporte plus de composants actifs, gardé pour des raisons de cache)

Ainsi, il faut préférer l'utilisation d'un service à la création d'un thread pour accomplir une tâche longue, par exemple l'upload d'une image. On garantit ainsi d'avoir le niveau 3 pour cette opération, même si l'utilisateur quitte l'application ayant initié l'upload.

Dans le processus principal, le système crée un thread d'exécution pour l'application: le thread principal. Il est, entre autre, responsable de l'interface graphique et des messages/notifications/événements entre composants graphiques. Par exemple, l'événement générant l'exécution de onKeyDown() s'exécute dans ce thread.

Ainsi, si l'application doit effectuer des traitements longs, elle doit éviter de les faire dans ce thread. Cependant, il est interdit d'effectuer des opérations sur l'interface graphique en dehors du thread principal (aussi appelé UI thread), ce qui se résume dans la documentation sur les threads par deux règles:

• Do not block the UI thread
• Do not access the Android UI toolkit from outside the UI thread

L'exemple à ne pas faire est donné dans la documentation et recopié ci-dessous. Le comportement est imprévisible car le toolkit graphique n'est pas thread-safe.

public void onClick(View v) { // DO NOT DO THIS !
  new Thread(new Runnable() {
    public void run() {
      Bitmap b = loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");
      mImageView.setImageBitmap(b); }
  }).start(); }

Une exception peut parfois (pas toujours) être levée quand cela est détecté: CalledFromWrongThreadException.

Android fournit des méthodes pour résoudre le probème précédemment évoqué. Il s'agit de créer des objets exécutables dont la partie affectant l'interface graphique n'est pas exécutée mais déléguée à l'UI thread pour exécution ultérieure.

Par exemple, un appel à la méthode View.post(Runnable) permet de réaliser cela et donne, pour l'exemple précédent:

public void onClick(View v) {
new Thread(new Runnable() {
    public void run() {
    final Bitmap bitmap =
      loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");
    mImageView.post(new Runnable() {
      public void run() {
      mImageView.setImageBitmap(bitmap);
      }
      });
    }
    }).start(); }

La documentation donne les quelques méthodes utiles pour ces cas délicats:

• Activity.runOnUiThread(Runnable)
• View.post(Runnable)
• View.postDelayed(Runnable, long)

La structure d'une classe de service ressemble à une activité. Pour réaliser un service, on hérite de la classe Service et on implémente les méthodes de création/démarrage/arrêt du service. La nouvelle méthode qu'il faut implémenter ici est onBind qui permet aux IPC de faire des appels à des méthodes distantes.

public class MyService extends Service {
  public void onCreate() {
    // Création du service
  }
  public void onDestroy() {
    // Destruction du service
  }
  @deprecated // utile pour les versions antérieures d'Android 2.0
  public void onStart(Intent intent, int startId) {
    // Démarrage du service
  }
  public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
    // Démarrage du service
    return START_STICKY;
  }
  public IBinder onBind(Intent arg0) {
    return null;
}}

Le service se déclare dans le Manifest dans le tag application:

<service android:name=".MyService"/>

Les Intents fournissent un moyen de démarrer/arrêter un service en utilisant le nom de la classe du service ou un identifiant d'action:

startService(new Intent(this, AndroService.class));
stopService(new Intent(this, AndroService.class));
startService(new Intent("andro.jf.manageServiceAction"));

Ces méthodes sont à invoquer dans l'activité de l'application développée. On dit alors que le service est local à l'application: il va même s'exécuter dans le thread de l'application. Un bouton de démarrage d'un service local est simple à coder:

Button b = (Button) findViewById(R.id.button1);
b.setOnClickListener(new OnClickListener() {

  public void onClick(View v) {
    Intent startService = new Intent("andro.jf.manageServiceAction");
    startService(startService);
  }
});

Il est aussi possible de faire démarrer un service au démarrage du système. Pour cela, il faut créer un BroadcastReceiver qui va réagir à l'action BOOT_COMPLETED et lancer l'Intent au travers de la méthode startService.

Le Manifest contient donc:

<application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name">
<service android:name=".AndroService"></service>
<receiver android:name=".AutoStart">
<intent-filter>
  <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
</intent-filter>
</receiver>
</application>

Et la classe AutoStart doit être:

public class AutoStart extends BroadcastReceiver {
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    Intent startServiceIntent = new Intent(context, AndroService.class);
    context.startService(startServiceIntent);
  }
}

Un problème subsiste après que l'application ait démarré le service. Typiquement, le service démarré exécute onCreate() puis onStart() qui va par exemple lancer un Thread pour réaliser la tâche de fond. Si le service doit être détruit par la plate-forme (pour récupérer de la mémoire), puis est récréé, seule la méthode onCreate() est appelée [API-service].

En fait, il faudrait dire au système si la méthode onStart() doit être rappellée dans ce cas ou non. Or, la méthode onStart() ne renvoie rien:

public void onStart(Intent intent, int startId) {
  // Démarrage du service
}

Or, il est difficile de changer une signature de méthode en cours de route. Cela casserait la compilation des applications déjà développées ! Que faire dans ce cas ?

Afin de résoudre le problème précédent, une nouvelle méthode a fait son apparition dans les versions ultérieures à la version 5 de l'API. La méthode onStartCommand() est très similaire à onStart() mais cette méthode renvoie un entier qui permet d'indiquer au système ce qu'il faut faire au moment de la ré-instanciation du service, si celui-ci a dû être arrêté. La méthode peut renvoyer (cf [API-service]):

• START_STICKY: le comportement est similaire aux API<5. Si le service est tué, il est ensuite redémarré. Cependant, le système prend soin d'appeler à nouveau la méthode onStartCommand(Intent intent) avec un Intent null, ce qui permet au service qu'il vient d'être démarré après un kill du système.
• START_NOT_STICKY: le service n'est pas redémarré en cas de kill du système. C'est utile lorsque le service réagit à l'envoi d'un Intent unique, par exemple une alarme qui envoie un Intent toutes les 15 minutes.
• START_REDELIVER_INTENT: similaire à START_NOT_STICKY avec en plus le rejoue d'un Intent si le service n'a pas pu finir de le traiter et d'appeler stopSelf().

Dans les versions ultérieures à l'API 5, la commande onStart() se comporte comme onStartCommand() avec un ré-appel de la méthode avec un Intent null. Pour conserver le comportement obsolète de l'API (pas d'appel à onStart()), on peut utiliser le flag START_STICKY_COMPATIBILITY.

Le service invoqué par l'Intent de l'application s'exécute dans le thread de l'application. Cela peut être particulièrement ennuyeux si les traitements à effectuer sont couteux, par exemple si l'on souhaite faire:

boolean blop = true;
while (blop == true)
  ;

On obtient:

Une manière de résoudre le problème précédent est de demander à Android d'exécuter le service dans un processus indépendant en le déclarant dans le Manifest:

<service android:name=".AndroService" android:process=":p2">

Cependant, cela n'autorise pas le service à réaliser un traitement long dans la méthode onStart() (comme une boucle infinie). La méthode onStart() sert à créer des threads, des tâches asynchrones, des tâches programmées, qui vont s'exécuter en tâche de fond.

En fait, isoler le service dans un processus à part rend la programmation plus difficile, car la programmation de la communication entre l'activité principale et le service devient plus difficile (il faut utiliser AIDL). Il est donc plus simple de laisser le service dans le processus principal de l'application et de lui faire lancer des threads ou tâches asynchrones.

Dans cette démonstration, le service, qui comporte une boucle infinie, s'exécute dans un processus indépendant de l'interface principale. Android va tuer le service qui occupe trop de temps processeur, ce qui n'affectera pas l'application et son interface (cf Code-Process).

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En plus des classes de programmation concurrentes de Java (Thread, Executor, ThreadPoolExecutor, FutureTask, TimerTask, etc...), Android fournit quelques classes supplémentaires pour programmer des tâches concurrentes (ASyncTask, IntentService, etc...).

Si la tâche concurrente est lancée:

• par l'activité principale: sa vie durera le temps de l'activité
• par un service: la tâche survivra à l'activité principale

S'il s'agit de faire une tâche répétitive qui ne consomme que très peu de temps CPU à intervalles réguliers, une solution ne nécessitant pas de processus à part consiste à programmer une tâche répétitive à l'aide d'un TimerTask.

final Handler handler = new Handler();
task = new TimerTask() {
  public void run() {
    handler.post(new Runnable() {
      public void run() {
        Toast.makeText(AndroService.this, "plop !", Toast.LENGTH_SHORT).show();
      } });
}};
timer.schedule(task, 0, 5000);

La création du TimerTask est particulièrement tarabiscotée mais il s'agissait de résoudre le problème du lancement du Toast. Pour des cas sans toast, un simple appel à new TimerTask() { public void run() { code; } }; suffit.

Attention à bien détruire la tâche programmée lorsqu'on détruit le service ! (sinon, le thread associé à la tâche programmée reste actif).

public void onDestroy() { // Destruction du service
              timer.cancel(); }

Dans cette démonstration, le service local à l'application est lancé: il affiche toutes les 5 secondes un toast à l'aide d'un TimerTask. Il est visible dans la section running services. En cliquant une seconde fois sur le bouton start, deux services s'exécutent en même temps. Enfin, les deux services sont stoppés. (cf Code-Service)

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Dans [AT], Gilles Debunne présente comment gérer le chargement d'image de façon asynchrone afin d'améliorer la fluidité d'une application. Dans le cas d'une liste d'image chargée depuis le web, c'est même obligatoire, sous peine de voir planter l'application.

Pour réaliser cela, il faut se baser sur la classe AsyncTask<U,V,W> basée sur 3 types génériques, cf [ATK]:

• U: le type du paramètre envoyé à l'exécution
• V: le type de l'objet permettant de notifier de la progression de l'exécution
• W: le type du résultat de l'exécution

A partir de l'implémentation d'[AT], nous proposons une implémentation utilisant 3 paramètres: l'url de l'image à charger, un entier représentant les étapes d'avancement de notre tâche et la classe Bitmap renvoyant l'image quand celle-ci est chargée, soit la classe AsyncTask<String, Integer, Bitmap>.

Notre classe héritant de AsyncTask est donc dédiée à la gestion d'une tâche qui va impacter l'interface graphique. Dans notre exemple, la classe doit charger une image, et donc modifier un ImageView. Elle doit aussi gérer l'affichage de la progression de la tâche, ce que nous proposons de faire dans un TextView. Le constructeur de la classe doit donc permettre d'accéder à ces deux éléments graphiques:

public class BitmapDownloaderTask extends AsyncTask<String, Integer, Bitmap> {

private final WeakReference<ImageView> imageViewReference;
private final WeakReference<TextView> textViewReference;

public BitmapDownloaderTask(ImageView imageView, TextView textView) {
  imageViewReference = new WeakReference<ImageView>(imageView);
  textViewReference = new WeakReference<TextView>(textView);
}

On notera l'emploi de weak references qui permet au garbage collector de détruire les objets graphiques même si le téléchargement de l'image est encore en cours.

void onPreExecute(): invoquée juste après que la tâche soit démarrée. Elle permet de modifier l'interface graphique juste après le démarrage de la tâche. Cela permet de créer une barre de progression ou de charger un élément par défaut. Cette méthode sera exécutée par l'UI thread.

protected void onPreExecute() {
if (imageViewReference != null) {
  ImageView imageView = imageViewReference.get();
  if (imageView != null) {
    imageView.setImageResource(R.drawable.interro);
}}}

W doInBackground(U...): invoquée dans le thread qui s'exécute en tâche de fond, une fois que onPreExecute() est terminée. C'est cette méthode qui prendra un certain temps à s'exécuter. L'objet reçu en paramètre est de type U et permet de gérer la tâche à accomplir. Dans notre exemple, l'objet est l'url où télécharger l'image. A la fin, la tâche doit renvoyer un objet de type W.

protected Bitmap doInBackground(String... params) {
  String url = params[0];
  publishProgress(new Integer(0));
  HTTPUrlConnection ...
  publishProgress(new Integer(1));
  ...
  return bitmap; }

void onProgressUpdate(V...): invoquée dans le thread qui gère l'UI, juste après que la méthode doInBackground(U...) ait appelé publishProgress(V...). On reçoit donc l'objet V qui contient les informations permettant de mettre à jour l'UI pour notifier de la progression de la tâche.

protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
  Integer step = values[0];
  if (textViewReference != null) {
  textViewReference.get().setText("Step: " + step.toString());
}}

onPostExecute(W): invoquée quand la tâche est terminée et qu'il faut mettre à jour l'UI avec le résultat calculé dans l'objet de la classe W.

protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
  if (imageViewReference != null) {
    ImageView imageView = imageViewReference.get();
    if (imageView != null) {
      imageView.setImageBitmap(bitmap);
}}}

(cf Code-AsyncTask) La démonstration suivante montre la notification au travers de l'entier passant de 0 à 3. Une image par défaut est chargée avant que l'image soit complètement téléchargée depuis le web et affichée à son tour.

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[II] Un autre design pattern a été simplifié dans Android: l'exécution dans un processus isolé de jobs provenant d'une autre partie de l'application. Les jobs sont provisionnés au travers d'un Intent et l'IntentService exécute la tâche dans la méthode onHandleIntent(), indépendamment de l'UI thread.

public class MonServiceLourd extends IntentService {
{
  public MonServiceLourd() {
    super("MonServiceLourd");
  }
  @Override
  protected void onHandleIntent(Intent intent) {
    ... // Tâche longue, par exemple un téléchargement
  }
}

Le bénéfice, qui n'est pas visible ici, est que les Intent sont mis dans une file d'attente et traités les uns après les autres, évitant une surcharge du système. Chaque Intent est traité par onHandleIntent() et le service s'arrête tout seul quand il n'y a plus rien à traiter.

Encore un autre design pattern est simplifié: le chargement au travers de Loaders et du LoaderManager.

La classe Loader permet de gérer le chargement en tâche de fond, si l'on utilise un AsyncTaskLoader<D>. Combinée à un Cursor cela permet de gérer indépendemment une interrogation de base de donnée au travers d'un AsyncTaskLoader<Cursor>. Une classe existe déjà pour ce cas: CursorLoader. Un Loaders peut-être créé from scratch mais il faut implémenter de nombreuses méthodes, et notamment celles qui gèrent le cas ou les données surveillées changent.

La classe LoaderManager permet d'instancier un Loader (il faut surcharger des callbacks pour cela), qui va gérer les chargement. L'intérêt du LoaderManager est de conserver les données même si l'activité est rechargée par exemple à cause d'un changement de configuration. Cela économise le rechargement de ces données.

Le bénéfice attendu est le déchargement du thread principal et d'éviter tout ralentissement lorsque les données changent beaucoup ou sont volumineuses à traiter.

L'implémentation d'un Loader est assez technique. On peut se référer à [LLB] pour une explication assez complète.

Par défaut, un service s'exécute donc dans le même processus que l'application, dans l'UI thread. Dans ce cas, le service doit programmer des tâches concurrentes qui s'exécuteront alors dans des threads indépendants. Ces threads survivront à l'activité principale car ils sont lancés depuis la classe héritant de Service.

On peut toutefois vouloir absolument caser un service dans un processus indépendant. Dans ce cas, le service et l'application sont séparés. La difficulté de la séparation du service et de l'application réside dans la difficulté de l'interaction de ces deux composants. Il faut alors utiliser les mécanismes prévus dans Android pour faire coopérer ces deux entités à l'aide de l'objet IBinder ou d'IPC AIDL.

Je ne résiste pas au plaisir de vous citer une discussion du googlegroup android-developer [LSAS], à propos des services persistants, ressemblant à des démons systèmes:

R. Ravichandran> I have a need to create a background service that starts up during the system boot up, and keeps running until the device is powered down. There is no UI or Activity associated with this.

Dianne Hackborn>

Mark answered how to do this, but please: think again about whether you really need to do this. Then think another time. And think once more. And if you are really really absolutely positively sure, this what you want to do, fine, but realize --

On current Android devices, we can keep only a small handful of applications running at the same time. Having your application do this is going to going to take resources from other things that at any particular point in time would be better used elsewhere. And in fact, you can be guaranteed that your service will -not- stay running all of the time, because there is so much other stuff that wants to run (other background services that are only running when needed will be prioritized over yours), or needs more memory for what the user is actually doing (running the web browser on complicated web pages is a great way to kick background stuff out of memory).

We have lots of facilities for implementing applications so they don't need to do this, such as alarms, and various broadcasts from events going on in the system. Please please please use them if at all possible. Having a service run forever is pretty close to the side of evil.

Un service est souvent paramétré par une activité. L'activité peut être en charge de (re)démarrer le service, d'afficher les résultats du service, etc. Trois possibilités sont offertes pour faire coopérer service et activité frontend:

• utiliser des Intents pour envoyer des informations
• lier service et activité d'un même processus
• définir une interface de service en utilisant le langage AIDL

Lier le service et l'activité peut se faire assez simplement en définissant une interface (le contrat de communication entre le service et l'activité) et en utilisant la classe Binder. Cependant, cela n'est réalisable que si le service et l'activité font partie du même processus.

Pour deux processus séparés, il faut passer par la définition de l'interface en utilisant le langage AIDL. La définition de l'interface permettra à l'outil aidl de générer les stubs de communication inter processus permettant de lier une activité et un service.

[BAS] Pour associer un service à une activité, le service doit implémenter la méthode onBind() qui renverra à l'application un objet de type IBinder. Au travers de l'objet IBinder, l'application aura accès au service. On implémente donc dans le service:

private final IBinder ib = new MonServiceBinder();
public IBinder onBind(Intent intent) {
  return ib;
}

et on crée une nouvelle classe MonServiceBinder, de préférence classe interne du service, qui implémente le binder c'est-à-dire fournit les méthodes que l'on pourra interroger depuis l'activité:

private int infoOfService = 0; // La donnée à transmettre à l'activité
private class MonServiceBinder extends Binder implements AndroServiceInterface {
     // Cette classe qui hérite de Binder implémente une méthode
     // définie dans l'interface AndroServiceInterface
     public int getInfo() {
         return infoOfService;
}}

L'interface, à définir, déclare les méthodes qui seront accessibles à l'application:

public interface AndroServiceInterface {
  public int getInfo();
}

Pour lier l'activité au service, un objet de la classe ServiceConnexion doit être instancié à partir de l'application. C'est cet objet qui fera le lien entre l'activité et le service. Deux méthodes de cet objet doivent être surchargées:

• onServiceConnected qui sera appelé lorsque le service sera connecté à l'application et qui permettra de récupérer un pointeur sur le binder.
• onServiceDisconnected qui permet de nettoyer les choses créées à la connexion, par exemple un pointeur d'attribut de classe sur l'objet Binder.

private int infoFromService = 0;
private ServiceConnection maConnexion = new ServiceConnection() {
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
        AndroServiceInterface myBinder = (AndroServiceInterface)service;
        infoFromService = myBinder.getInfo();
    }
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { }
};

Puis, dans le code de l'activité, on initie la connexion:

Intent intentAssociation =
       new Intent(AndroServiceBindActivity.this, AndroService.class);
bindService(intentAssociation, maConnexion, Context.BIND_AUTO_CREATE);
Toast.makeText(getApplicationContext(), "Info lue dans le service: "
                    + infoFromService, Toast.LENGTH_SHORT).show();
unbindService(maConnexion);