Part 2 - 物联网移动 APP 开发基础

2021-08-22

8分钟阅读时长

【版本】

当前版本号v20230914

版本	修改说明
v20230914	增加常见问题
v20230913	修正activity_lifecycle.xml的context问题
v20220909	增加常见问题
v20220906	实验2.2补充代码
v20220822	初始化版本

【实验名称】实验2.1 编写一个能够互动的 Activity

【实验目的】

掌握布局和简单组件的拖拽使用
掌握新建Activity
掌握按钮点击事件
掌握 Toast 文字框

【实验环境】

一台运行 64 位版本的 Windows（8、10 或 11）、Linux、macOS（10.14 Mojave 或更高版本）或 Chrome 操作系统的计算机。
计算机可以访问互联网。
内存：至少6G
硬盘：至少空余20G

【实验要求】

运行APP，点击按钮可以弹出文字框。

【实验步骤】

参考实验 Part1新建一个项目。
新建一个 Activity，命名为FirstActivity。
打开布局文件activity_first.xml，拖拽一个布局Linear Layout和按钮进布局。
修改按钮的id和text属性，activity_first.xml最终代码参考如下

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".FirstActivity">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="vertical"
        tools:layout_editor_absoluteX="1dp"
        tools:layout_editor_absoluteY="1dp"
        tools:ignore="MissingConstraints">

        <Button
            android:id="@+id/hellobtn"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="Say Hello" />
    </LinearLayout>

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

修改 FirstActivity，增加按钮点击事件，实现弹出文字框。FirstActivity部分参考代码如下，请同学们自己完成：

package iot.app.chp01;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;

import java.time.Duration;

public class FirstActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.i("FirstActivity","创建FirstActivity");
        setContentView(R.layout.activity_first);
        //通过根R和按钮ID找到按钮组件
        Button button2=findViewById(R.id.hellobtn);
        //添加点击事件
        button2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                //TODO:同学们自己完成这里的关键代码
            }
        });
    }
}

设置 FirstActivity为主活动，启动应用会先启动此活动。

AndroidManifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    package="iot.app.chp01">
    <application
        android:allowBackup="true"
        android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"
        android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/Theme.Iot_app_chp01"
        tools:targetApi="31">
        
        <activity
            android:name=".FirstActivity"
            android:exported="true" >
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>
</manifest>

【实验名称】实验2.2 体验 Activity 的生命周期

【实验目的】

掌握 Activity 的生命周期
掌握每个操作对应调用的 Activity 的方法

【实验环境】

一台运行 64 位版本的 Windows（8、10 或 11）、Linux、macOS（10.14 Mojave 或更高版本）或 Chrome 操作系统的计算机。
计算机可以访问互联网。
内存：至少6G
硬盘：至少空余20G

【实验要求】

分别执行以下动作，观察日志输出分别调用哪个方法，并记录到你的实验报告。（1）启动LifeCycleActivity，点击返回。（2）启动LifeCycleActivity，点击启动 DialogActivity，点击返回。（3）启动LifeCycleActivity，点击启动 NormalActivity，点击返回。

【实验步骤】

创建DialogActivity，参考代码如下。

DialogActivity

package iot.app.chp01.lifecycle;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;

import iot.app.chp01.R;

public class DialogActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_dialog);
    }
}

activity_dialog.xml

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

        <TextView
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="This is a dialog activity"
            />

</LinearLayout>

AndroidManifest.xml 新增android:theme属性，让 DialogActivity 以对话框的形式展示。

<activity
            android:name=".lifecycle.DialogActivity"
            android:exported="false"
            android:theme="@android:style/Theme.Dialog" />

创建NormalActivity，参考代码如下。

NormalActivity.java

package iot.app.chp01.lifecycle;

import android.os.Bundle;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import iot.app.chp01.R;

public class NormalActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_normal);
    }
}

activity_normal.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">
    <TextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="This is a normal activity"
        />
</LinearLayout>

创建LifeCycleActivity，参考代码如下。

LifeCycleActivity.java

package iot.app.chp01.lifecycle;

import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import iot.app.chp01.R;

public class LifeCycleActivity extends AppCompatActivity {

    public static final String TAG = "LifeCycleActivity";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.d(TAG, "onCreate");
        setContentView(R.layout.activity_lifecycle);
        Button startNormalBtn = (Button) findViewById(R.id.start_normal_activity);
        Button startDialogBtn = (Button) findViewById(R.id.start_dialog_activity);
        startNormalBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Intent intent = new Intent("android.intent.action.NORMAL");
                startActivity(intent);
            }
        });
        startDialogBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Intent intent = new Intent(LifeCycleActivity.this, DialogActivity.class);
                startActivity(intent);
            }
        });
    }

    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        Log.d(TAG, "onStart");
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        Log.d(TAG, "onResume");
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        Log.d(TAG, "onPause");
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        Log.d(TAG, "onStop");
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        Log.d(TAG, "onDestroy");
    }

    @Override
    protected void onRestart() {
        super.onRestart();
        Log.d(TAG, "onRestart");
    }

}

activity_lifecycle.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".lifecycle.LifeCycleActivity">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:orientation="vertical">

        <Button
            android:id="@+id/start_dialog_activity"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="启动 DialogActivity" />

        <Button
            android:id="@+id/start_normal_activity"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="启动 NormalActivity" />
    </LinearLayout>

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

修改AndroidManifest.xml，设置 LifeCycleActivity为主活动。

【实验名称】实验2.3 观察任务(Task) 的返回栈（Back Stack）

【实验目的】

理解任务栈的概念和观察方法

【实验环境】

一台运行 64 位版本的 Windows（8、10 或 11）、Linux、macOS（10.14 Mojave 或更高版本）或 Chrome 操作系统的计算机。
计算机可以访问互联网。
内存：至少6G
硬盘：至少空余20G

【实验要求】

分别执行以下动作，并记录结果到你的实验报告。

（1）启动LifeCycleActivity，点击启动 DialogActivity，输入命令观察返回栈内容。

（2）启动LifeCycleActivity，点击启动 NormalActivity，输入命令观察返回栈内容。

【实验步骤】

启动LifeCycleActivity，点击启动 DialogActivity按钮。
在Terminal输入命令观察返回栈内容。

 adb shell dumpsys activity

在 Terminal 输出内容查找到类似以下内容。重点观察Running activities (most recent first):这部分的返回栈记录。

ACTIVITY MANAGER ACTIVITIES (dumpsys activity activities)
Display #0 (activities from top to bottom):
  Stack #1:
  mFullscreen=true
  mBounds=null
    Task id #58
    mFullscreen=true
    mBounds=null
    mMinWidth=-1
    mMinHeight=-1
    mLastNonFullscreenBounds=null
      TaskRecord{126a601 #58 A=iot.app.chp01 U=0 StackId=1 sz=2}
      Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] flg=0x10000000 cmp=iot.app.chp01/.NavActivity }
        Hist #1: ActivityRecord{a3c81ac u0 iot.app.chp01/.lifecycle.LifeCycleActivity t58}
          Intent { cmp=iot.app.chp01/.lifecycle.LifeCycleActivity }
          ProcessRecord{4316d32 14705:iot.app.chp01/u0a84}
        Hist #0: ActivityRecord{793ff3a u0 iot.app.chp01/.NavActivity t58}
          Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] flg=0x10000000 cmp=iot.app.chp01/.NavActivity }
          ProcessRecord{4316d32 14705:iot.app.chp01/u0a84}

    Running activities (most recent first):
      TaskRecord{126a601 #58 A=iot.app.chp01 U=0 StackId=1 sz=2}
        Run #1: ActivityRecord{a3c81ac u0 iot.app.chp01/.lifecycle.LifeCycleActivity t58}
        Run #0: ActivityRecord{793ff3a u0 iot.app.chp01/.NavActivity t58}

    mResumedActivity: ActivityRecord{a3c81ac u0 iot.app.chp01/.lifecycle.LifeCycleActivity t58}

启动LifeCycleActivity，点击启动 NormalActivity，输入命令，再次观察任务返回栈的内容。

【实验名称】实验2.4 设计一个注册界面

【实验目的】

掌握使用 Android 布局和组件实现界面

【实验环境】

一台运行 64 位版本的 Windows（8、10 或 11）、Linux、macOS（10.14 Mojave 或更高版本）或 Chrome 操作系统的计算机。
计算机可以访问互联网。
内存：至少6G
硬盘：至少空余20G

【实验要求】

新建一个RegisterActivity，拖拽组件实现以下注册界面

【实验步骤】

新建一个Empty Activity，命名为RegisterActivity。
拖拽布局和组件实现注册界面。
设置RegisterActivity为主活动。

【实验名称】实验2.5 实现碎片替换

【实验目的】

掌握使用 Android 的 Fragment

【实验环境】

一台运行 64 位版本的 Windows（8、10 或 11）、Linux、macOS（10.14 Mojave 或更高版本）或 Chrome 操作系统的计算机。
计算机可以访问互联网。
内存：至少6G
硬盘：至少空余20G

【实验要求】

新建一个Activity，实现右边碎片的替换。

【实验步骤】

新建一个活动TabActivity。

TabActivity.java

package iot.app.chp01.fragment;

import android.os.Bundle;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import iot.app.chp01.R;

public class TabActivity extends AppCompatActivity  {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_tab);
    }

}

activity_tab.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="horizontal"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >

    <androidx.fragment.app.FragmentContainerView
        android:id="@+id/left_fragment"
        android:name="iot.app.chp01.fragment.LeftFragment"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_weight="1" />

    <androidx.fragment.app.FragmentContainerView
        android:id="@+id/right_fragment"
        android:name="iot.app.chp01.fragment.RightFragment"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_weight="1" />

</LinearLayout>

新建一个碎片LeftFragment。

LeftFragment.java

package iot.app.chp01.fragment;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.Button;

import iot.app.chp01.R;
import androidx.fragment.app.Fragment;
import androidx.fragment.app.FragmentManager;
import androidx.fragment.app.FragmentTransaction;

public class LeftFragment extends Fragment implements View.OnClickListener{

    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                             Bundle savedInstanceState) {
        View view = inflater.inflate(R.layout.fragement_left, container, false);
        Button button = (Button)view.findViewById(R.id.button3);
        Log.d("TabActivity",String.valueOf(button));
        button.setOnClickListener(this);
        return view;
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
            case R.id.button3:
                replaceFragment(new AnotherRightFragment());
                break;
            default:
                break;
        }
    }

    /**
     * 替换碎片
     * @param fragment
     */
    private void replaceFragment(Fragment fragment) {
        FragmentManager fragmentManager = getParentFragmentManager();
        FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
        transaction.replace(R.id.right_fragment, fragment);
        transaction.addToBackStack(null);
        transaction.commit();
    }
}

fragement_left.xml

<?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">

    <TextView
        android:id="@+id/textView4"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="左边碎片"
        android:textAlignment="center"
        android:textSize="16sp" />

    <Button
        android:id="@+id/button3"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:text="切换右边碎片" />

</LinearLayout>

新建一个碎片RightFragment

RightFragment.java

package iot.app.chp01.fragment;

import android.content.Context;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import iot.app.chp01.R;
import androidx.fragment.app.Fragment;

public class RightFragment extends Fragment {

    public static final String TAG = "RightFragment";

    @Override
    public void onAttach(Context context) {
        super.onAttach(context);
        Log.d(TAG, "onAttach");
    }

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.d(TAG, "onCreate");
    }

    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                             Bundle savedInstanceState) {
        Log.d(TAG, "onCreateView");
        View view = inflater.inflate(R.layout.fragement_right, container, false);
        return view;
    }

    @Override
    public void onActivityCreated(Bundle savedInstanceState) {
        super.onActivityCreated(savedInstanceState);
        Log.d(TAG, "onActivityCreated");
    }

    @Override
    public void onStart() {
        super.onStart();
        Log.d(TAG, "onStart");
    }

    @Override
    public void onResume() {
        super.onResume();
        Log.d(TAG, "onResume");
    }

    @Override
    public void onPause() {
        super.onPause();
        Log.d(TAG, "onPause");
    }

    @Override
    public void onStop() {
        super.onStop();
        Log.d(TAG, "onStop");
    }

    @Override
    public void onDestroyView() {
        super.onDestroyView();
        Log.d(TAG, "onDestroyView");
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        Log.d(TAG, "onDestroy");
    }

    @Override
    public void onDetach() {
        super.onDetach();
        Log.d(TAG, "onDetach");
    }

}

fragement_right.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:background="#00ff00"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:text="右边碎片"
        android:textAlignment="center"
        android:textSize="20sp" />

</FrameLayout>

新建一个新的右边碎片，用于覆盖原有右边碎片。

AnotherRightFragment.java

package iot.app.chp01.fragment;

import android.os.Bundle;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import iot.app.chp01.R;
import androidx.fragment.app.Fragment;

public class AnotherRightFragment extends Fragment {

    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                             Bundle savedInstanceState) {
        View view = inflater.inflate(R.layout.fragement_right2, container, false);
        return view;
    }

}

fragement_right2.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:background="#ffff00"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:text="替换为新的碎片"
        android:textAlignment="center"
        android:textSize="20sp" />

</FrameLayout>

【实验名称】实验2.6 实现登录跳转

【实验目的】

掌握使用布局（Layout）和组件进行界面设计
掌握活动之间的跳转

【实验环境】

一台运行 64 位版本的 Windows（8、10 或 11）、Linux、macOS（10.14 Mojave 或更高版本）或 Chrome 操作系统的计算机。
计算机可以访问互联网。
内存：至少6G
硬盘：至少空余20G

【实验要求】

新建 LoginActivity 和 DashboardActivity，实现点击 LoginActivity 的登录按钮跳转到 DashboardActivity。

【实验步骤】

请同学们自行实现。

【常见问题】

1. Android Studio 提示 adb 命令找不到。

答：

可以打开 Android Studio 设置，
在Terminal选项，打开环境设置窗口
增加环境变量PATH -> 指向的目录是你的SDK安装目录\platform-tools

2. App 显示 “has stopped” 异常退出怎么调试

答：可以在 Run 控制台输出界面查找程序抛出的异常信息。重点定位到你编写的代码出错的位置，和具体抛出的异常消息。

3. 模拟器无法启动，提示`delete the files at **.lock and try again`，类似以下内容。

AVD 4_WVGA_Nexus_S_API_28 is already running.
If that is not the case, delete the files at
   C:\Users\000\.android\avd/4_WVGA_Nexus_S_API_28.avd/*.lock
and try again.

答：这种情况多数是因为模拟器异常退出，但是进程没有结束导致的。请打开系统的任务管理器，结束以下进程。

qemu-system-i386.exe
emulator.exe
emulator64-crash-service.exe

4. 编译项目提示“failed linking references”错误。

答：把模块的构建配置项目名\app\build.gradle修改compileSdk为更高的版本，例如32。

5. 无法发布应用到模拟器。

答：

可以关闭 Android Studio。
删除项目下的.idea目录
重新打开 Android Studio 测试是否能够正常发布。

#iot #android #安卓 #studio #物联网

黄老师

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下一页 Part 3 - 物联网移动App架构设计

本页内容

Part 2 - 物联网移动 APP 开发基础

【版本】

【实验名称】 实验2.1 编写一个能够互动的 Activity

【实验目的】

【实验环境】

【实验要求】

【实验步骤】

【实验名称】 实验2.2 体验 Activity 的生命周期

【实验目的】

【实验环境】

【实验要求】

【实验步骤】

【实验名称】 实验2.3 观察任务(Task) 的返回栈（Back Stack）

【实验目的】

【实验环境】

【实验要求】

【实验步骤】

【实验名称】 实验2.4 设计一个注册界面

【实验目的】

【实验环境】

【实验要求】

【实验步骤】

【实验名称】 实验2.5 实现碎片替换

【实验目的】

【实验环境】

【实验要求】

【实验步骤】

【实验名称】 实验2.6 实现登录跳转

【实验目的】

【实验环境】

【实验要求】

【实验步骤】

【常见问题】

1. Android Studio 提示 adb 命令找不到。

2. App 显示 “has stopped” 异常退出怎么调试

3. 模拟器无法启动，提示delete the files at **.lock and try again，类似以下内容。

4. 编译项目提示“failed linking references”错误。

5. 无法发布应用到模拟器。

【实验名称】实验2.1 编写一个能够互动的 Activity

【实验名称】实验2.2 体验 Activity 的生命周期

【实验名称】实验2.3 观察任务(Task) 的返回栈（Back Stack）

【实验名称】实验2.4 设计一个注册界面

【实验名称】实验2.5 实现碎片替换

【实验名称】实验2.6 实现登录跳转

3. 模拟器无法启动，提示`delete the files at **.lock and try again`，类似以下内容。