一、Python寫安卓APP的探究之旅
前言：
在移動應(yīng)用開發(fā)的浪潮中，Java與iOS的Objective-C早已成為主流開發(fā)語言。對于熟悉Python和Golang的開發(fā)者來說，是否也能在安卓開發(fā)領(lǐng)域施展才華呢？答案是肯定的。雖然Python并不是安卓開發(fā)的最佳選擇，但它絕對是一個高效、便捷的選擇。尤其是當(dāng)你不想重新學(xué)習(xí)Java時，Python的跨平臺特性為我們提供了無限可能。
應(yīng)用構(gòu)想與設(shè)計：
設(shè)想中的項目包含兩顆心：一顆是為了樂趣而生的APP，另一顆則是專注于運維領(lǐng)域的APP。運維APP的設(shè)計將圍繞著實用的功能和直觀的用戶體驗展開。初步設(shè)想界面簡潔明了，功能強大高效。例如，集成top命令、free -m、df –h等常用運維命令，便于用戶快速獲取服務(wù)器狀態(tài)信息。iftop和iotop等網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工具的使用也將被考慮在內(nèi)。如果你有任何好的想法或建議，歡迎留言分享，讓我們共同完善這個APP。這個項目將會開源放在GitHub上，供所有人使用和學(xué)習(xí)。
Kivy框架介紹：
我們將使用Kivy這一跨平臺應(yīng)用開發(fā)框架來實現(xiàn)我們的APP。Kivy采用Python和Cython編寫，擁有多點觸控的良好支持特性。它不僅能快速構(gòu)建簡潔交互原型，還支持代碼重用和部署。這是一個令人驚艷的NUI框架，只需編寫一次代碼，即可生成安卓及iOS應(yīng)用，酷到不行！
環(huán)境搭建與安裝：
需要在Python2.7.10環(huán)境下進行搭建。這里主要講述在Windows平臺上的安裝步驟。第一步，更新pip和setuptools。使用命令“python -m pip install --upgrade pip wheel setuptools”。接著，安裝所需的依賴包，如docutils、pygments等。值得注意的是，由于需要訪問Google來安裝某些依賴包（如kivy.deps.gstreamer），因此需要自備梯子。最后安裝kivy本身，使用命令“python -m pip install kivy”。如果系統(tǒng)是64位且沒有開啟虛擬化支持，需要在BIOS中開啟虛擬化或在Kivy導(dǎo)入時進行特定設(shè)置。
初識Kivy應(yīng)用開發(fā)：
安裝完成后，我們來嘗試一個簡單的Hello World程序來檢驗環(huán)境配置是否成功。然后我們將一起探索如何使用Python開發(fā)一個類似于經(jīng)典的2048游戲的應(yīng)用。這部分將介紹如何使用Kivy構(gòu)建應(yīng)用的界面和基本的邏輯框架。如何編譯Python代碼為APK文件將在后續(xù)章節(jié)中詳細介紹。我們也會探討如何將運維相關(guān)的命令和功能集成到我們的APP中。這將是一個充滿挑戰(zhàn)和樂趣的過程！讓我們一起開啟這段編程之旅吧！
一、新建一個Kivy項目
在Python的世界里，我們新建了一個.py文件，準(zhǔn)備開始我們的Kivy之旅。我們從kivy.app中引入了App類，這是我們項目的核心。我們也引入了kivy.uix.button中的Button，這是我們應(yīng)用界面的基礎(chǔ)元素。
二、定義我們的TestApp類
三、運行應(yīng)用并體驗
運行我們的應(yīng)用后，一個窗口會彈出，里面有一個大大的按鈕，上面寫著“Hello,kivy”。點擊這個按鈕，按鈕的顏色會發(fā)生變化。按下窗口的F1鍵，可以顯示窗口的一些屬性。
四、深入理解代碼
讓我們再次回顧代碼。我們導(dǎo)入了App類，然后讓我們的TestApp類繼承自它。我們還導(dǎo)入了一個Button，因為它是我們的應(yīng)用界面交互的核心。我們定義了一個類，并且在這個類中創(chuàng)建了一個Button。這個Button的文字內(nèi)容是“Hello,kivy”。我們運行了這個應(yīng)用。
五、在安卓手機上運行應(yīng)用
在Windows上運行我們的應(yīng)用并沒有太大的意義，我們真正想要在安卓手機上運行它。這需要一系列的編譯環(huán)境。官方推薦的環(huán)境包括：一個Linux計算機或虛擬機、Java、Python 2.7（不支持2.6）、Jinja2（一個Python模塊）、Apache ant以及Android SDK。雖然官方提供了一個看似不錯的虛擬機鏡像，但仍然有許多內(nèi)容需要才能獲取。你可以選擇下載官方鏡像，或者自行配置環(huán)境。請注意，第一次編譯可能需要下載大量國外資源，所以請自備工具。
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一、虛擬機的選擇和使用
我們?yōu)槟銣?zhǔn)備了一款預(yù)裝了Android SDK、NDK以及其他所有必要的先決條件的虛擬機，旨在簡化apk生成過程。這款虛擬機名為“Kivy Buildozer VM”。你也可以選擇通過Torrent下載。
二、開始使用虛擬機的步驟
在虛擬機桌面上，你會看到一個名為“dev_and”的文件夾。將你的代碼放置在這個文件夾內(nèi)即可開始操作（你也可以選擇其他目錄，后續(xù)會詳細說明）。
三、初始化配置
進入虛擬機后，導(dǎo)航至“Desktop/dev_and/12”目錄。在此目錄下，執(zhí)行“buildozer init12”命令。這將生成一個名為“buildozer.spec”的配置文件，你需要修改這個文件來配置你的apk生成的相關(guān)信息。
四、修改buildozer.spec文件
使用“vi buildozer.spec12”命令編輯該文件。你需要至少修改以下三項：
1. 應(yīng)用程序標(biāo)題（title）
2. 包名（package.name）
3. 包域名（package.domain）
例如，你可以將標(biāo)題設(shè)置為“helloworld”，包名設(shè)置為“helloapp”，包域名設(shè)置為你的個人域名或任意字符串。然后，取消注釋version相關(guān)的行并設(shè)置適當(dāng)?shù)陌姹咎枴Ｗ詈蟊４娌⑼顺鼍庉嬈鳌?/p>
五、生成APK文件
完成上述配置后，執(zhí)行“buildozer-v android debug12”命令生成你需要的apk文件。buildozer命令會在當(dāng)前文件夾創(chuàng)建一個bin文件夾，里面包含你生成的apk文件，如“helloapp-1.2.0-debug.apk”。將該文件安裝到你的設(shè)備上進行測試即可。如果在編譯過程中遇到空間不足的問題，可以根據(jù)你所使用的虛擬機（如VMware或VirtualBox）進行相應(yīng)的擴容操作。如果你感興趣的話，可以瀏覽一下簡易版Python開發(fā)的2048游戲的源代碼。這就是整個流程的簡要介紹和操作指南。探索Python在安卓應(yīng)用開發(fā)中的潛力與應(yīng)用
一、初識游戲代碼
在初步體驗這款游戲后，它的流暢性讓我眼前一亮。如果你也對它感興趣，不妨下載一試。這款游戲的代碼結(jié)構(gòu)主要由三部分構(gòu)成：素材、Python代碼以及kv文件。其中，kv文件的角色類似于HTML中的CSS，用于設(shè)定游戲的界面及功能。Python代碼通常以一個名為main.py的文件存在，并圍繞著一個特定的App類展開，比如GameApp。值得注意的是，kv文件的命名必須與對應(yīng)的App類保持一致，以確保文件中的設(shè)定能夠生效。例如，設(shè)定一個標(biāo)簽時，我們需要在kv文件中明確其id、text內(nèi)容及字體大小。
二、Python與安卓App開發(fā)
目前，直接使用Python開發(fā)安卓App還存在一定的困難。盡管Python功能強大，支持多種開發(fā)領(lǐng)域，但在安卓App開發(fā)領(lǐng)域，它尚未能直接勝任。目前開發(fā)安卓應(yīng)用的途徑主要包括：使用google官方原生開發(fā)語言（如kotlin和java），使用js系跨平臺框架，使用flutter跨平臺框架以及.net跨平臺開發(fā)框架。遺憾的是，python支持的qt框架并不支持android平臺。想要用python開發(fā)android應(yīng)用，目前來說仍有一定的挑戰(zhàn)。建議有興趣的開發(fā)者可以嘗試學(xué)習(xí)kotlin原生開發(fā)或flutter跨平臺開發(fā)。
三、Python在安卓應(yīng)用開發(fā)中的可能性
雖然直接使用Python開發(fā)安卓App面臨一些挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的發(fā)展，Python在安卓應(yīng)用開發(fā)中的潛力不容忽視。實際上，有一些解決方案和框架正在逐步發(fā)展，使得Python在安卓開發(fā)中的應(yīng)用成為可能。盡管現(xiàn)狀是Python在這一領(lǐng)域的應(yīng)用還存在一些限制，但隨著開發(fā)者們的不斷探索和創(chuàng)新，未來或許會有更多的突破。對于有志于探索這一領(lǐng)域的開發(fā)者來說，保持關(guān)注和學(xué)習(xí)是必要的。
四、Python在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
盡管在安卓應(yīng)用開發(fā)上，Python面臨一些挑戰(zhàn)，但在其他領(lǐng)域，Python的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛。例如，Web和Internet開發(fā)、科學(xué)計算和統(tǒng)計、人工智能、教育以及軟件開發(fā)等領(lǐng)域都已經(jīng)廣泛使用了Python。特別是在數(shù)據(jù)科學(xué)、機器學(xué)習(xí)和Web開發(fā)等領(lǐng)域，Python的需求量大且待遇優(yōu)厚。對于開發(fā)者來說，掌握Python仍然具有極高的價值。
五、結(jié)論
雖然目前直接使用Python開發(fā)安卓App還存在一定的困難，但隨著技術(shù)的不斷進步，這一領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿Σ蝗莺鲆?。對于有興趣的開發(fā)者來說，學(xué)習(xí)其他成熟的開發(fā)途徑如kotlin或flutter是一個不錯的選擇。保持對Python及其他相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，關(guān)注行業(yè)動態(tài)，將有助于你在這一個快速發(fā)展的領(lǐng)域中保持競爭力。深入理解Android系統(tǒng)架構(gòu)：橋梁、引擎與數(shù)據(jù)庫
一、操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序的溝通橋梁
Android系統(tǒng)作為一個強大的移動操作系統(tǒng)，其應(yīng)用與操作系統(tǒng)之間的橋梁至關(guān)重要。這座橋梁主要由兩部分構(gòu)成：函數(shù)層（Library）和虛擬機（Virtual Machine）。其中，Bionic是Android對libc的改良版本，它在系統(tǒng)運作中扮演著不可或缺的角色。
二、Web瀏覽器背后的引擎與顯示技術(shù)
Android系統(tǒng)中包含了Webkit，這是Apple Safari瀏覽器背后的引擎技術(shù)。Surface flinger負責(zé)將2D或3D的內(nèi)容顯示到屏幕上，為用戶帶來豐富的視覺體驗。而Android使用的工具鏈（Toolchain）則是為Google自制的Bionic Libc服務(wù)的。
三、多媒體框架與OpenCORE
Android采用OpenCORE作為其基礎(chǔ)多媒體框架。Open CORE可分為七大塊，包括PVPlayer、PVAuthor、Codec等。這些組件共同協(xié)作，使Android系統(tǒng)能夠處理多種媒體內(nèi)容。
四、核心圖形引擎與Skia技術(shù)
Android使用skia為核心圖形引擎，搭配OpenGL/ES技術(shù)。Skia與Linux Cairo功能相似，但相較于Linux Cairo，skia的功能仍處在發(fā)展初期。值得一提的是，Skia公司在2005年被Google收購，其Skia GL源碼在2007年初被公開。Skia也是Google Chrome的圖形引擎。
五、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與中間層技術(shù)
Android的多媒體數(shù)據(jù)庫采用SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括共用數(shù)據(jù)庫及私用數(shù)據(jù)庫。用戶可通過ContentResolver類（Column）訪問共用數(shù)據(jù)庫。而在系統(tǒng)的中間層，主要使用Java實現(xiàn)，并采用了特殊的Dalvik虛擬機。這是一種“暫存器型態(tài)”的Java虛擬機，每個Android應(yīng)用程序都有其獨立的Dalvik虛擬機實例，這有助于系統(tǒng)優(yōu)化運行程序。值得注意的是，Dalvik虛擬機并非運行Java字節(jié)碼，而是運行一種稱為.dex格式的文件。
Android系統(tǒng)通過其獨特的架構(gòu)設(shè)計和技術(shù)實現(xiàn)，為用戶提供了豐富、高效的移動應(yīng)用體驗。從橋梁、引擎到數(shù)據(jù)庫，每一個技術(shù)環(huán)節(jié)都承載著系統(tǒng)的核心功能和運行邏輯，共同構(gòu)建了一個強大的移動生態(tài)系統(tǒng)。
