Android-Apps entwickeln mit Java (eBook)

1.2    Unendliche Möglichkeiten

Smartphones bieten Unmengen an Funktionen – genau das hat ihnen schließlich ihren Namen eingebracht. Sie sind smart. Apps können die bereitgestellten Funktionen ausnutzen, ganz nach Bedarf. Natürlich bringt Ihnen dieses Buch nicht jede dieser Funktionen im Detail bei. Aber Sie erhalten die nötige Grundausbildung, um mit ein bisschen Recherche prinzipiell jede Funktion Ihres Smartphones nutzen zu können.

1.2.1    Baukasten

Vielleicht haben Sie als Kind mit einem Metallbaukasten gespielt oder mit Lego. Entwickler gehen nicht anders vor, um einfache Apps zu erstellen: Sie nehmen vorhandene Teile und stecken sie wie benötigt zusammen. Wenn etwas klemmt, liegt ein Hammer bereit.

Wenn Sie sich die Apps auf Ihrem Smartphone in Ruhe anschauen, werden Sie sehen, dass sie eine ganze Reihe von Komponenten gemeinsam haben. Buttons in Apps mögen unterschiedlich groß sein, unterschiedliche Beschriftungen tragen und natürlich verschiedene Wirkungen entfalten, wenn jemand sie drückt. Aber alle sind Buttons. Sie müssen sich nicht darum kümmern, wie der Button auf den Bildschirm kommt, wie der Touchscreen funktioniert oder dass der Button unterschiedlich aussehen kann – abhängig davon, ob er deaktiviert oder gerade gedrückt wurde.

Dasselbe gilt für Textbausteine, Eingabefelder, Bilder, Fortschrittsbalken und so weiter. Mit wenigen Mausklicks lassen sich einfache Formulare, Listen und Bildschirmdarstellungen zusammenbauen und justieren. Um solche Benutzeroberflächen mit Leben zu füllen, kommt Java-Programmcode zum Einsatz. Da sich das Android-System um den größten Teil des Ablaufs ganz allein kümmert, sind oft nur wenige Zeilen einfacher Programmanweisungen notwendig, um eine sinnvolle App zu erhalten. So entstehen elektronische Einkaufszettel, Vokabeltrainer oder Zähler für erschlagene Mücken in einem feuchten Sommerurlaub in Skandinavien (wenn Sie glauben, so etwas sei überflüssig, waren Sie noch nie in Schweden).

Viele auf den ersten Blick einfache Apps nutzen Dienste im Internet. Prinzipiell kann fast jede Funktion, die auf einer Webseite zur Verfügung steht, in eine Android-App verpackt werden. Zwar bietet Android auch einen Browser, aber oft ist es im Mobilfunknetz viel effizienter, keine ganzen Webseiten abzurufen, sondern nur die gewünschte Funktion. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise sehr einfach ein Synonymwörterbuch (Thesaurus) bauen, das genau so funktioniert wie die entsprechende Funktion auf der Webseite http://openthesaurus.de (siehe Abbildung 1.4).

Abbildung 1.4    Frei zugängliche Internetdienste lassen sich leicht in Android-Apps verpacken und ersparen dem Benutzer den Umweg über Browser und Webseite.

Solche öffentlich und kostenlos zugänglichen Internetkomponenten können Sie ähnlich wie die oben aufgeführten visuellen Komponenten als »Blackbox« in Ihre App integrieren, ohne über die internen Vorgänge Bescheid zu wissen oder sie gar selbst bauen zu müssen (freilich müssen Sie unter Umständen eine Erlaubnis einholen).

Softwareentwicklung im 21. Jahrhundert hantiert nicht mehr mit einzelnen Bits und Bytes. Das wäre viel zu aufwendig; Sie würden erst nach Jahren mit einer einfachen App fertig werden. Vielmehr besteht die Herausforderung darin, die richtigen Komponenten zu kennen, die optimal zueinanderpassen, und sie dann so zusammenzusetzen, dass sie fehlerfrei funktionieren.

1.2.2    Spiel ohne Grenzen

Im Laufe dieses Buches werden Sie die Android-Entwicklung zunächst anhand eines Spielprojekts kennenlernen. Das macht mehr Spaß als eine vergleichsweise trockene Synonyme-Anwendung, die meist weder von den Lagesensoren noch vom Kompass besonders profitiert. Außerdem ist der Wow-Effekt größer, und die Themen sind herausfordernder.

Zu den herausragenden Eigenschaften von Smartphones gehören die eingebauten Sensoren. Vielleicht haben Sie gelegentlich in der TV-Serie »Star Trek« das höchst erstaunliche Gerät namens Tricorder bewundert: eine technische Meisterleistung im handlichen Hosentaschenformat und gleichzeitig ein Deus ex Machina für die Drehbuchautoren, wenn ihnen für eine herbeigeführte Situation keine andere Lösung einfiel. Es gab einmal eine Tricorder-App für Android, die fast das Gleiche konnte, ausgenommen die Explosion beim Überhitzen (wobei ich das offen gesagt nie ausprobiert habe). Allerdings musste der Autor sie nach einer Beschwerde der Rechteinhaber entfernen. Zum spielerischen Kennenlernen der Sensoren eignet sich stattdessen z. B. die App Android Sensor Box (siehe Abbildung 1.5), die Sie hier in Google Play finden: https://play.google.com/store/apps/details?id=imoblife.androidsensorbox.

Übrigens: Wenn Sie Ihr Handy in Ihrem Google-Account aktiviert haben und in einem PC-Browser unter der Adresse http://play.google.com nach Apps suchen, können Sie diese per Mausklick auf Ihr Handy schicken.

Eine App wie Android Sensor Box ist die einfachste Möglichkeit, die eingebauten Sensoren in Aktion zu erleben. Wählen Sie im Hauptmenü einen Modus aus, z. B. Accelerometer Sensor. Sie sehen eine auf einem flachen Laminatboden rollende Kugel, die der Schwerkraft folgt. Tippen Sie auf die Knöpfe Data oder Graph, um sich die numerischen Ursachen für die Bewegung der Kugel anzusehen. Diese Zahlen werden vom Beschleunigungssensor geliefert. Wenn Sie das Handy flach auf den Tisch legen, sehen Sie bei Z einen Wert von etwa 9 – das entspricht der Erdbeschleunigung von 9,81 m/s2 Richtung Fußboden (oder Richtung Erdmittelpunkt, um genau zu sein). Halten Sie das Gerät aufrecht, wird Z den Wert 0 annehmen, Y dafür den Wert 9.

Abbildung 1.5    Die »Android Sensor Box« enthält Kugeln, berührungsempfindliche Pflanzen und eine Wasserwaage zum einfachen Kennenlernen der Fähigkeiten Ihres Smartphones.

Die Werte sind zwar nicht genau genug für ernsthafte physikalische Messungen, aber sie genügen, um beispielsweise ein Spiel zu simulieren, in dem Sie eine Kugel durch Neigen des Geräts durch ein Labyrinth manövrieren. Auch Spiele, die das Handy als Steuerrad eines Autos oder anderen Gefährts verwenden, nutzen diese Sensoren.

Außerdem können Sie mit den Beschleunigungssensoren Erdbeben erkennen: Legen Sie das Handy flach hin, schalten Sie in den Modus Graph, und schlagen Sie mit der Faust auf den Tisch (bitte nicht zu fest, meine Versicherung zahlt ungern für dabei auftretende Schäden). Sie sehen einen deutlichen Ausschlag in der Fieberkurve.

Probieren Sie als Nächstes den Magnetfeldsensor aus: Wählen Sie das Icon mit dem Magnet, und halten Sie das Handy dann über ein Objekt aus Metall, beispielsweise eine Schachtel Schrauben oder Besteck. Besonders spannend sind 1-Euro- und 2-Euro-Münzen. Sie werden sehen, dass Münzen sehr unterschiedlich magnetisiert sind, je nach ihrem bisherigen Schicksal (siehe Abbildung 1.6). Mit etwas Glück können Sie auf diese Weise einen Schatz finden, allerdings nur, wenn dieser höchstens 1 cm tief vergraben ist – viel empfindlicher ist der Sensor nicht.

Abbildung 1.6    Mit dem Scannen von unterschiedlichen Münzen kann man sich stundenlang beschäftigen. Ich habe hier drei verschiedene Euro-Stücke der Reihe nach gescannt. Das magnetisch schwache ganz rechts war ein spanisches, aber ich bezweifle, dass man vom Magnetfeld auf die Herkunft schließen kann.

Ohne Metall in der Nähe funktioniert der Magnetfeldsensor wie ein Kompass, was sich zahllose Apps in Google Play zunutze machen. Darauf werden wir in einem späteren Kapitel noch zurückkommen.

Der akustische Sensor (auch bekannt als Mikrofon) ist eine hübsche Spielerei, aber vom eingebauten Mini-Mikro kann man natürlich keine hohe Auflösung erwarten. Zudem ist Android für seine fürchterlich langsame Audioverarbeitung berüchtigt, was viele Anwendungen sinnlos macht. Sollten Sie auf die Idee kommen, mit dem Smartphone die Lautstärke eines startenden Flugzeugs in Dezibel zu messen, nehmen Sie bitte einen Gehörschutz mit zum Flughafen.

Für viele Anwendungen sehr spannend ist die Positionsmessung. Schalten Sie GPS (Global Positioning System) im Handy an, um auf wenige Meter genaue Geokoordinaten zu erhalten.

Die Android Sensor Box ist nicht dazu geeignet, sich mit den globalen Satelliten zu unterhalten, verwenden Sie stattdessen einfach Google Maps. Das zeigt Ihnen zwar nicht ohne Weiteres die genauen Geokoordinaten, aber darauf kommt es nicht an. Wir werden später auf diese Details zurückkommen.

Leichten Verfolgungswahn kann man empfinden, wenn man sogar ohne eingeschaltete Satellitenmessung eine relativ genaue Ortsangabe erhält. Es erstaunt auf den ersten Blick, dass das Handy anhand der Mobilfunkzelle und in der Nähe befindlicher WLAN-Router ziemlich genau weiß, wo es sich befindet. Einerseits ist das überaus praktisch, weil im Gegensatz zu GPS praktisch keine Energie verbraucht wird, andererseits freuen sich die Geheimdienste bestimmt außerordentlich über diese hilfreichen Daten.

Derzeit ist...