آموزش اندروید از پایه تا پیشرفته

نقشه راه برنامه‌نویسی اندروید

اندروید یک سیستم‌عامل منبع باز مبتنی بر هسته لینوکس است که بر روی گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و سایر دستگاه‌های تلفن همراه اجرا می‌شود. همچنین برای ساعت‌های هوشمند و تلویزیون‌های جدید نیز این سیستم‌عامل ایجاد شده است. هرکدام رابط کاربری خاص خود را دارند. به‌جرات می‌توان گفت اندروید محبوب‌ترین سیستم‌عامل‌های گوشی‌های هوشمند است. سیستم‌عامل اندروید توسط شرکت اندروید ساخته شد که توسط گوگل در سال 2005 خریداری شد. برنامه‌های اندرویدی مختلفی مانند بازی، پخش‌کننده موسیقی و دوربین برای این تلفن‌های همراه توسعه داده شده است. بیش از 3.5 میلیون برنامه در فروشگاه Google Play وجود دارد. در مقیاس جهانی، اندروید هنوز هم بهترین سیستم‌عامل موبایل به‌‌ حساب می‌آید که سهم آن در بازار جهانی موبایل‌ها به بیش از ۷۰ درصد میرسد که گواه بر محبوبیت این سیستم‌عامل میباشد.

 

چرا اندروید؟

قبل از اینکه بخواهید وارد حوزه برنامه‌نویسی اندروید شوید و در دوره آموزش از پایه تا پیشرفته اندروید شرکت کنید، باید هدف روشنی در ذهن داشته باشید که چرا می‌خواهید به دنیای اندروید ورود کنید. آیا برای پروژه‌های دانشگاهی شما در دانشگاه است؟ آیا این برای شغل طولانی مدت یا فقط برای سرگرمی است؟ یا می‌خواهید با توسعه برنامه‌های خود یک کسب‌وکار ایجاد کنید؟ پس ابتدا یک هدف مشخص داشته باشید. چرا می‌خواهید اندروید را یاد بگیرید؟ به عنوان مثال، اگر می‌خواهید اندروید را برای پروژه‌های دانشگاهی خود یاد بگیرید، کافی است فقط چیزهای مبتدی را در اندروید یاد بگیرید. به طور مشابه، اگر می‌خواهید به عنوان یک مهارت شغلی آن را یاد بگیرید، باید چیزهای حرفه‌ای یا پیشرفته را نیز یاد بگیرید که اتفاقاً دوره آموزش اندروید از پایه تا پیشرفته با این هدف تهیه شده است؛ بنابراین این در دست شماست و این تصمیم شماست که چرا می‌خواهید اندروید را یاد بگیرید.

 

چگونه اندروید را یاد بگیریم؟

در اندروید برنامه‌نویسی به دو زبان JAVA یا Kotlin انجام می‌شود و همچنین بخش مربوط به طراحی دیزاین‌های آن با استفاده از زبان XML (Extension Markup Language) صورت میگیرد. البته اخیرا با معرفی رویکرد جدیدی به نام Jetpack Compose طراحی صفحات و دیزاین‌ها اندکی راحت‌تر شده است اما یادگیری این مورد نیازمند درک خوب شما از XML میباشد .

 

جاوا یا کاتلین؟

جاوا اولین زبان رسمی برای توسعه برنامه‌های اندروید است و همچنان تعداد بسیاری از برنامه‌های موجود در فروشگاه Play با این زبان کدنویسی شده‌اند. کاتلین یک زبان برنامه‌نویسی چند پلتفرمی به‌ شمار می‌آید که از سال ۲۰۱۹ رسما توسط شرکت گوگل به عنوان زبان رسمی توسعه اندروید شناخته شد و تا به امروز تغییرات شگرف و موثری را به خود دیده تا نشان دهد شایستگی جایگزینی در برابر زبان برنامه‌نویسی قدرتمندی همچون جاوا را داراست. رسالت ایجاد کاتلین بر این بود که زبان جاوا را تقویت کند، مشکلاتی که در آن وجود داشت را حل کند و در نهایت سادگی به آن ببخشد. با این تفسیر این زبان می‌تواند به عنوان یک نقطه ورود برای توسعه برنامه اندروید استفاده شود. دوره آموزشی اندروید از پایه تا پیشرفته نیز مبنی بر همین زبان است.

 

نقشه راه توسعه اندروید

برای ورود به دنیای اندروید ابتدا با مرور کلی اندروید شروع کنید. برخی از مقالات مربوط به اندروید را بخوانید و همچنین در مورد موارد مرتبط با اندروید تحقیق کنید. به عنوان مثال مقالاتی در زمینه مقدمه توسعه اندروید، تاریخچه اندروید، نسخه‌های مختلف اندروید و همچنین موضوعاتی مانند چرا کاتلین جایگزین جاوا برای توسعه برنامه اندروید و غیره می‌شود و غیره را بخوانید و یک آرایش کامل ذهنی برای شروع سفر خود در اندروید انجام دهید. برای یادگیری اندروید و ساختن چند پروژه عالی در اندروید، انگیزه خود را ایجاد کنید. این کار را به طور منظم انجام دهید و همچنین شروع به یادگیری یک‌به‌یک مفهوم جدید در اندروید کنید. برای این هدف انواع کتاب آموزش اندروید و مقالات وبلاگ وجود دارد که از آن‌ها می‌توانید استفاده کنید. به‌صورت کلی در پایین 20 مرحله برای ورود به دنیای اندروید آورده شده است که می‌توان کمک حال خوبی برای علاقه‌مندان به اندروید باشد.
در این دوره سعی شده بخش زیادی از موارد زیر پوشش داده شود اما همانطور که بالاتر اشاره شد، لازمه‌ی یادگیری بیشتر مطالعه‌ی مستمر مقاله‌ها و منابع مختلف است.

1) برنامه‌نویسی

می‌توان این مرحله را به عنوان یک پیش‌نیاز در نظر گرفت. قبل از شروع یادگیری اندروید، دانستن یکی از زبان‌های برنامه نویسی میتواند مفید باشد.

جاوا برای توسعه اندروید

جاوا برای یک دهه قبل از جایگزین شدن توسط Kotlin در سال 2019، زبان برگزیده اندروید بود. این یک زبان برنامه‌نویسی منبع باز، شی گرا و مبتنی بر کلاس است. اگرچه جاوا در کنار زبان هایی مانند زبان C، PHP و غیره زبانی قدیمی به‌حساب می‌آید، اما دلایلی وجود دارد که یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است:

• تقریباً روی هر سیستمی کار می‌کند
• برای وب‌سایت‌ها و برنامه‌های موبایل استفاده می‌شود
• متن‌باز
• کاربرد گسترده
• شی گرا

کاتلین برای توسعه اندروید

به عنوان زبان رسمی توسعه اندروید، Kotlin جایگزین جاوا شده است. شرکت JetBrains آن را در سال 2011 ایجاد کرد و در ادامه با همکاری گوگل به طور پیوسته درحال توسعه بوده است.

در اینجا ویژگی‌های اصلی Kotlin آمده است:

• ساده
• قابل فهم
• سبک‌وزن
• برپایه JVM
• ویژگی‌های برنامه‌نویسی شی‌گرا و تابعی را با هم ترکیب می‌کند
• با بکارگیری رویکرد جدید KTOR برنامه‌نویسی بک‌اند امکان پذیر شده است.
• با بکارگیری رویکرد جدید KMM امکان برنامه‌نویسی IOS امکان پذیر شده است.

2) اندروید استودیو

قبل از اینکه بخواهید از ابزارهای موجود برای توسعه اندروید استفاده کنید، بهتر است ابتدا آن‌ها را بشناسید. Android Studio محیط توسعه یکپارچه رسمی برای سیستم‌عامل اندروید گوگل است که بر اساس نرم‌افزار JetBrains IntelliJ IDEA ساخته‌شده و به طور خاص برای توسعه اندروید به کار می‌رود. ساختار فایلها در اندروید استودیو به‌صورت فهرست موارد زیر است:

• AndroidManifest
• Java
• Res
• Drawable
• Layouts
• Mipmap
• Values
• Xml
• Gradle Scripts

3) اجزای اندروید

برنامه اندروید از بلوک‌های مختلفی تشکیل شده است که هر فرد توسعه‌دهنده اندروید باید با آن‌ها آشنا باشد. این کامپوننت‌هایی که به‌طور آزاد متصل شده‌اند توسط فایل مانیفست (manifest) برنامه که حاوی توضیحاتی درباره هر جزء و نحوه تعامل آن‌ها است، محدود می‌شوند. در دوره آموزش از پایه تا پیشرفته اندروید توضیحات کاملی در این رابطه ارائه شده است. به‌صورت کلی اجزای اندروید شامل مواردی است که در ادامه آمده‌اند که هرکدام شامل یادگیری زیر اجزایی مختلف خواهد بود:

فعالیت (Activity)

• هرگونه فعالیت و موارد مرتبط به چرخه حیات
• کنترل تغییرات وضعیت فعالیت
• Tasks و Back Stack
• فرآیندها و چرخه حیات برنامه

خدمات (Services)

سرویس‌ها همان پردازش‌هایی هستند که در پس‌زمینه انجام می‌شود و یک برنامه را کنترل می‌کنند.

• انواع خدمات اندروید
• چرخه حیات خدمات اندروید

ارائه‌دهنده محتوا (Content Provider)

 این مؤلفه‌ها به مدیریت مسائل مرتبط به پایگاه‌های داده می‌پردازند.

• URI محتوا
• عملیات در ارائه‌دهنده محتوا
• کار ارائه‌دهنده محتوا
• ایجاد یک ارائه‌دهنده محتوا

گیرنده پخش (Broadcast Receiver)

این کامپوننت‌ها ارتباط بین سیستم‌عامل اندروید و برنامه‌ها را کنترل می‌کنند.

• استثناهای پخش ضمنی

4) با آناتومی اپلیکیشن اندورید

مهندسان خودرو نمی‌توانند خودرویی بسازند بدون اینکه بدانند از چه قطعاتی تشکیل شده است. همین امر در مورد توسعه‌دهندگان اندروید نیز صدق می‌کند. به‌صورت کلی توسعه‌دهندگان باید با آناتومی اپلیکیشن آشنا باشند تا بتوانند آن را به‌صورت کامل درک کنند. این آناتومی شامل مواردی زیر است:

• فعالیت
• قطعات
• اهداف
• خدمات
• مانیفیست برنامه
• منابع

5) طراحی UI

پس از اینکه در مورد اجزای مختلف اندروید ایده گرفتید، نوبت به تحقیق و بررسی در مورد طراحی رابط کاربری است که این بخش خود شامل موارد متعددی خواهد بود که مهم‌ترین آن‌ها به‌صورت موارد زیر هستند.

بحث طرح‌بندی اپلیکیشن شامل:

• Frame
• مباحث Constraint
• مباحث Liner
• مباحث Relative
• Grid

بحث مشاهده عناصر شامل:

• TextView
• ویرایش متن
• دکمه‌ها
• ImageView

6) طراحی UI پیچیده

قدم بعدی در توسعه اندروید مربوط به مباحث پیچیده UI است که در دوره آموزش پیشرفته اندروید به این مباحث پیچیده پرداخته شده است و شامل موارد زیر خواهد بود:

• RecycleView
• Dialogs
• TabLayout
• ViewPager
• NestedTextView
• MaterialDesign

7) ذخیره‌سازی در اندروید

در اندروید سه نوع سیستم ذخیره‌سازی وجود دارد:

• Data Store
• Room Data Base
• استفاده از سرور

یک توسعه‌دهنده حرفه‌ای اندروید باید با تمامی مباحث ذخیره‌سازی در برنامه‌نویسی اندورید آشنا باشد.

8) معماری اپلیکیشن اندروید

بخش‌های اصلی معماری عبارت‌اند از:

• معماری کد
• تزریق وابستگی
• تضمین کیفیت

معماری کد

الگوی معماری Model-View-Controller (MVC) یک برنامه کاربردی را به سه جزء منطقی تقسیم می‌کند: مدل، نما و کنترلر. هر یک از این مؤلفه‌ها برای رسیدگی به بخش‌های خاصی از توسعه برنامه طراحی شده‌اند.

الگوی معماری Model-view-presenter (MVP) از نسل الگوی معماری مدل-نمای-کنترل کننده (MVC) است که بیشتر برای ایجاد رابط‌های کاربری استفاده می‌شود. در MVP، مجری نقش «واسطه» را بر عهده می‌گیرد. در MVP، ارائه‌کننده مسئول تمام منطق ارائه است.
الگوی Mode-View-ViewModel از Data Binding استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل شود که هر نما دقیقاً حاوی یک متغیر به نام vm بوده که مخفف ViewModel است. ایده این خواهد بود که ViewModel باید شامل تمام اطلاعات موردنیاز برای نمایش View باشد. یک مدل نمای واحد را می‌توان با چندین نما به اشتراک گذاشت. این امکان استفاده مجدد از عملکرد برای یک طرح‌بندی متفاوت را فراهم می‌کند.

تزریق وابستگی

تزریق وابستگی تکنیکی است که در آن یک شی وابستگی‌های یک شی دیگر را تأمین می‌کند. وابستگی شیئی است که می‌توان از آن استفاده کرد. تزریق عبارت است از انتقال یک وابستگی به یک شی وابسته که از آن استفاده می‌کند.

تضمین کیفیت

تضمین کیفیت روشی برای جلوگیری از بروز مشکلات در هنگام ارائه محصولات یا خدمات به مشتریان با جلوگیری از نقص و نقص در محصولات تولیدی است.

9) ساخت

مراحل ساخت اپلیکیشن اندروید در دو استپ خلاصه می‌شود:

• گریدل (فرایند کامپایل در اندروید استودیو)
• اشکال‌زدایی/پیکربندی انتشار

10) موضوعات نخ و هم‌زمانی

استپ 10 در نقش‌ راه توسعه اندروید یادگیری مباحث مربوط به نخ‌ها (Threads) است که اهمیت ویژه‌ای در توسعه اندروید دارد.

11) اشکال‌زدایی برنامه اندروید

یکی از مهم‌ترین مهارت‌های یک توسعه‌دهنده، مهارت اشکال‌زدایی است؛ بنابراین دیباگران یا اشکال زدایان باید این موارد را یاد بگیرد:

• استثناها
• رسیدگی به خطا
• ورود به سیستم
• پروفایل سازی حافظه

12) نشت حافظه

مبحث نشت حافظه نیز در توسعه اندروید بسیار مهم است و برنامه‌نویس یا توسعه‌دهنده اندورید باید با مواردی مانند زیر در این رابطه آشنا باشد:

• علت نشت حافظه
• شناسایی و رفع نشت حافظه

13) کتابخانه‌های شخص ثالث

کتابخانه‌های شخص ثالث زیادی برای توسعه اندروید موجود است که مهم‌ترین آن‌ها شامل:

کتابخانه‌های بارگذاری تصاویر شامل:

• Glide
• Picasso
• Fresco
• COIL

کتابخانه‌های تزریق وابستگی شامل:

• Dragger

کتابخانه‌های شبکه‌سازی شامل:

• Retrofit

کتابخانه‌های چند رشته‌ای یا چند نخی شامل:

• Coroutines
• Rxjava

14) Android Jetpack

Android Jetpack مجموعه‌ای از کتابخانه‌ها، ابزارها و راهنمایی‌های معماری برای کمک به ساخت سریع و آسان برنامه‌های اندرویدی عالی است. این کد زیرساخت مشترک را ارائه می‌دهد تا بتوانید روی چیزی که برنامه شمارا منحصربه‌فرد می‌کند تمرکز کنید. یک توسعه‌دهنده حرفه‌ای اندروید بدون شک باید با این ابزار عالی آشنا باشد که خود شامل موارد زیر است:

• کتابخانه AppCompat
• اجزای معماری
• انیمیشن و انتقال
• اندروید Ktx
• جهت‌یابی
• صفحه‌بندی
• برش‌ها
• مدیر کار

15) معماری اندروید

سه معماری معروف در دنیای اندروید که هر توسعه‌دهنده اندورید باید با آن‌ها آشنا باشد عبارت‌اند از:

• MVVM (Model–View–ViewModel)
• MVI (Model-View-Intent)
•  (Model View Presenter) MVP

16) Firebase

FCM (Firebase Cloud Messaging) یا مبحث فایرباس نیز از اهمیت ویژه‌ای در توسعه اندروید برخوردار است و شامل موارد زیر است:

• تجزیه‌وتحلیل
• پیکربندی از راه دور
• نمایه‌سازی یا ایندکس برنامه

17) تست واحد برنامه

تست واحد مبحث مهمی در توسعه نرم‌افزار به‌صورت کلی است که در اندروید شامل دو مورد زیر است:

• تست واحد محلی
• تست ابزار دقیق

توسعه‌دهندگان باید بتوانند تست واحد را انجام دهند.

18) امنیت برنامه

امنیت از مباحث مهم هر اپلیکیشنی است و شخص توسعه‌دهنده باید بتواند امنیت برنامه را به‌صورت کامل فراهم کند که این شامل موارد زیر است:

• رمزگذاری / رمزگشایی
• پروگارد (Proguard)

19) انتشار برنامه

در پایان یک توسعه‌دهنده اندورید باید به عنوان خروجی اپلیکشین خود را با پسوند APK بسازد که این شامل:

• ساخت APK امضاشده
• آپلود در فروشگاه اپلیکشین

20) تمرین و تمرین و تمرین

تمرین انسان را کامل می‌کند و این مسئله برای برنامه‌نویسی دوچندان اهمیت دارد. هیچ توسعه‌دهنده‌ای کامل نیست و این تمرین است که آن را کامل می‌کند.

سخن پایانی

برای تبدیل شدن به یک توسعه‌دهنده حرفه‌ای در اندروید باید راه پر پیچ‌ وخمی را طی کرد. در این میان استفاده از دوره‌های آموزشی مناسب از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. دوره آموزش از پایه تا پیشرفته اندروید مکتب خونه یکی از این دوره‌هایی به‌حساب می‌آید که می‌تواند کمک حال خوبی برای دوستداران این حوزه باشد. اگر به فکر یادگیری کدنویسی اندروید هستید، هم‌اکنون با ثبت‌نام در این دوره آموزش از پایته تا پیشرفته اندروید، قدم مهمی در این راستا برمی‌دارید.