برنامه نویسی اندروید با پایتون

مقدمه ای بر برنامه نویسی اندروید با پایتون

دلایل زیادی وجود دارد که ممکن است بخاطر آن‌ها، بخواهید نحوه برنامه نویسی اندروید با پایتون را شروع کنید. ساخت برنامه‌ای که باعث ثروتمند شدن شما شود و تغییری در دنیا ایجاد کند تنها یک انگیزه است. پس از آموختن نحوه کدنویسی و یادگیری نحوه استفاده از ابزار‌های تولید برنامه، می‌توانید به ساخت نرم افزار اندروید با پایتون پرداخته و هرآنچه که در فکرتان میگذرد را پیاده سازی نمایید.

برنامه نویسی برای اندروید یک مهارت فوق العاده برای یادگیری محسوب شده و در این زمینه پایتون امکانات مختلفی را در اختیار برنامه نویس قرار می‌دهد تا بدون محدودیت بتواند به ایده‌ها و افکار خود در رابطه با ساخت اپلیکیشن اندروید با پایتون جامع عمل بپوشاند.

کدنویسی کردن با زبان اندروید زیاد هم کار آسانی نیست. قبل از اینکه بخواهید یک برنامه ساده hello world را بنویسید، نیاز به نصب نرم افزار android studio همراه با jdk و باقی امکانات خواهید داشت. از طرفی نوشتن کد با اندروید کمی پیچیده است، به همین خاطر ما در این مقاله نحوه برنامه نویسی موبایل با پایتون را برایتان شرح داده‌ایم تا با سادگی و سرعت عمل بیشتری بتوانید به ساخت اپلیکیشن موبایل با پایتون بپردازید.

 

مراحل ساخت نرم افزار اندروید با پایتون

با پایتون کامپایل کردن کدهای شما و تست کردن آن‌ها روی دستگاه اندروید، می‌تواند بسیار سریع انجام شود. پایتون به عنوان یک زبان برنامه نویسی، یکی از سریع ترین روش‌هایی است که به وسیله آن می‌توانید برنامه خودتان را تولید کرده و به راحتی آن را تا مرحله اجرا پیش ببرید.

 

 

زمانی که شما برنامه نویسی اندروید با پایتون را بیاموزید، می‌توانید از ترفند‌های شگفت انگیز زیادی درجهت امکانات‌ بخشیدن به برنامه‌های تلفن همراه خود استفاده کنید. در برنامه نویسی موبایل با پایتون کافیست فقط با چند حرکت کوتاه یک برنامه APK کامل ایجاد نمایید.

پایتون فضای سفید زیادی را مورد استفاده قرار می‌دهد و باعث استفاده کار‌آمد از دستورات می‌شود، این یعنی با تعداد خطوط کمتری از دستورات می‌توانید کارهای زیادی را انجام داده و امکانات بیشماری را به اپلیکشن اندروید خود اضافه نمایید.

 

１. تنظیم محیط

معمولاً ایجاد یک محیط جدید برای پروژه‌های جدید در موارد زیر خلاصه می‌شود:

این مرحله به حفظ نسخه‌های مختلف کتابخانه‌های مختلف کمک می‌کند. به عنوان مثال، جریان ML به نسخه کمتری از Numpy نیاز دارد و هنگامی که می‌خواهید جریان ML را در فهرست اصلی نصب کنید، این جریان با کتابخانه‌های از پیش نصب شده در تضاد است و مدیریت نسخه‌های مختلف را دشوار می‌کند.

این امر به جداسازی کدهای سفارشی کمک می‌کند و استقرار برنامه، بر روی هر پلتفرمی را آسان‌تر می‌نماید. بدین ترتیب ساخت اپلیکیشن موبایل با پایتون آسان‌تر می‌شود.

ما برای ایجاد و مدیریت محیط های خود از مدیر بسته Conda استفاده می‌کنیم. پس از راه اندازی Conda و anaconda ، پایانه Conda خود را باز کرده و کد زیر را در آن تایپ کنید:

conda create -n name-of-env python=version

“name-of-env” را با نام دلخواه خود جایگزین کنید و و “نسخه” دلخواه خود را نیز در کد فوق بگنجانید.
حال برای لیست تمام محیط های Conda ، عبارت زیر را تایپ کنید:

conda info –envs

حالا، پس از بررسی نام در اینجا، محیط را به این شکل فعال کنید:

conda activate nameofenv

ما آماده نصب کتابخانه‌های مورد نیاز هستیم. همانطور که برای ساخت بازی اندروید با پایتون، این زبان را انتخاب کرده‌ایم ، pip یک راه عالی برای نصب و مدیریت بسته‌های پایتون است.
برای نصب Kivy و وابستگی‌های آن، دستور زیر را یکی یکی تایپ کنید:

pip install kivy
pip install kivy-deps.angle
pip install kivy-deps.glew
pip install kivy-deps.gstreamer
pip install kivy-deps.sdl2

یک نکته اضافی: فایلی به نام Requires.txt بسازید، خطوط بالا را در فایل کپی کنید و سپس فایل را در یک مکان شناخته شده و ترمینال اجرا کنید:

pip install requirements.txt

کد فوق همه وابستگی ها را یکجا نصب می‌کند!

ما آماده ساخت نرم افزار اندروید با پایتون و توسعه برنامه‌های کاربردی فوق العاده هستیم، اما یک مشکل در اینجا وجود دارد. در ابتدا، به شما گفتم که ما نیاز به یک بسته اضافی برای استفاده با Kivy داریم. فعلا فقط آن را نصب کنید؛

 

pip install kivymd

２. شروع کد نویسی برای ساخت اپلیکیشن اندروید با پایتون

قسمتی که مدت‌ها منتظرش بودید اینجاست. ما برای کد نویسی از Pycharm IDE استفاده می‌کنیم اما شما می‌توانید به دلخواه خود از VSCode ، Sublime یا spyder استفاده کنید. قبل از شروع، ما باید نکاتی را در اینجا درک کنیم:

یک برنامه اندرویدی دارای قسمت جلویی (UI/UX) یا قسمت تعاملی است که در آن کاربر با برنامه شما تعامل دارد و همه ورودی‌ها از طریق این لایه داده می‌شود.

ورودی‌ها به لایه پشتیبان، که کد پایتون ما است منتقل می‌شوند. این لایه پشتیبان جریان را کنترل می‌کند، خروجی‌ها را پردازش می‌کند و محتوایی که باید روی صفحه نمایش داده شود را پردازش می‌کند.

در اینجا، برنامه نویسی شی گرا بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد و بیشتر برنامه نویسی با استفاده از این مفهوم انجام می‌شود.

حالا IDE خود را سریع باز کنید و با این کد اساسی Hello World شروع کنید!

from kivy.app import App
from kivy.uix.label import Label

 

class Main(App):
def build(self):
return Label(text=’Hello World’)

 

Main().run()

بگذارید این کد را خط به خط توضیح دهیم:

 

خط اول، برنامه اصلی را از کتابخانه Kivy وارد می‌کند.

اکنون باید مقداری از متن را روی صفحه، نمایش دهیم و برای نمایش هر متنی، از قابلیت Label استفاده می‌کنیم و همانطور که گفتم اینها موارد مربوط به UI/UX هستند که آن‌ها را از فهرست “kivy.uix” وارد می‌کنیم تا در روند برنامه نویسی موبایل با پایتون به مشکل بر نخوریم.

خط سوم کد، جایی است که مفهوم OOP ما مطرح می‌شود. برنامه‌ای که ما از “kivy.app” وارد کرده‌ایم کلاس اصلی برنامه است. منظور این است که Kivy همه موارد ضروری را برای اجرای برنامه ما تنظیم می‌کند و ما باید این کلاس برنامه را به ارث برده، آن را تغییر دهیم و برنامه خود را بسازیم.
نام این کلاس باید با حروف بزرگ شروع شود و همچنین به عنوان نام برنامه عمل می‌کند که می‌تواند بعداً تغییر کند.

تابع def build نقطه ورود برنامه است. همه موارد تعریف شده ابتدا در اینجا ساخته می‌شوند و سپس به اولین صفحه یا صفحه اصلی منتقل می‌شوند.

این قسمت از کد مقدار label را برمی‌گرداند که این ویژگی دارای متنی است که با “Hello World” مقداردهی شده است.

سپس آخرین خط، کلاس اصلی را فراخوانی می‌کند و آن را اجرا می‌کند.

３. پیش فرض‌های kivy

به این ترتیب ما در اولین ساخت نرم افزار اندروید با پایتون موفق می‌شویم، اما آیا به یک نکته توجه کرده اید که پس زمینه به طور خودکار سیاه است و متن سفید است؟ ما حتی این را در کد ذکر نکرده‌ایم. Kivy آن را به طور پیش فرض می‌گیرد. حال به قسمت جالب کدنویسی می‌رسیم. بیایید یک دکمه ساده و بدون پیشرفت در Kivy بسازیم:

 

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button

class Main(App):
def build(self):
return Button(text=’Hello World’,
size_hint=(0.5, 0.5))

Main().run()

 

این ظاهر خیلی جذاب نیست و با این ظاهر تصور می‌شود که از برنامه‌ای استفاده می‌کنید که دارای رابط کاربری مشابه است. افزایش ویژگی‌ها در Kivy یک فرآیند خسته‌کننده است و نیاز به کدهای زیادی دارد. باور نمی‌کنید؟ برای ایجاد یک دکمه مسطح مستطیلی که در مرکز با حاشیه آبی، متن آبی و زمینه سفید قرار دارد، باید کد زیر را وارد نمایید:

 

from kivy.app import App
from kivy.metrics import dp
from kivy.uix.behaviors import TouchRippleBehavior
from kivy.uix.button import Button
from kivy.lang import Builder

KV = “””
<RectangleFlatButton>:
ripple_color: 0, 0, 0, .2
background_color: 0, 0, 0, 0
color: root.primary_color
canvas.before:
Color:
rgba: root.primary_color
Line:
width: 1
rectangle: (self.x, self.y, self.width, self.height)
Screen:
canvas:
Color:
rgba: 0.9764705882352941, 0.9764705882352941, 0.9764705882352941, 1
Rectangle:
pos: self.pos
size: self.size
“””

 

class RectangleFlatButton(TouchRippleBehavior, Button):
primary_color = [
۰٫۱۲۹۴۱۱۷۶۴۷۰۵۸۸۲۳۷,
۰٫۵۸۸۲۳۵۲۹۴۱۱۷۶۴۷۱,
۰٫۹۵۲۹۴۱۱۷۶۴۷۰۵۸۸۲,
۱
]

def on_touch_down(self, touch):
collide_point = self.collide_point(touch.x, touch.y)
if collide_point:
touch.grab(self)
self.ripple_show(touch)
return True
return False

def on_touch_up(self, touch):
if touch.grab_current is self:
touch.ungrab(self)
self.ripple_fade()
return True
return False

class MainApp(App):
def build(self):
screen = Builder.load_string(KV)
screen.add_widget(
RectangleFlatButton(
text=”Hello, World”,
pos_hint={“center_x”: 0.5, “center_y”: 0.5},
size_hint=(None, None),
size=(dp(110), dp(35)),
ripple_color=(0.8, 0.8, 0.8, 0.5),
)
)
return screen

MainApp().run()

４. معرفی Kivymd

تا اینجا در مورد Kivy بسیار صحبت کرده‌ایم و می‌دانیم که بستر ایجاد برنامه‌های کاربردی را فراهم می‌کند. KivyMD مجموعه ای از ویدجت‌های سازگار با Material Design است که برای استفاده با Kivy و تقریباً با مشخصات google Material Design طراحی شده است. Kivymd بر اساس Kivy است ولی کدگذاری آسان‌تری دارد.

Kivymd بسیار شبیه به Kivy است و فقط MD را در شروع در هر عنصر و ویجت اضافه می‌کند، علاوه بر این دارای طیف گسترده‌ای از عناصر جدید دیگر است. اکنون کد موجود در Kivymd را برای ایجاد همان دکمه خروجی در روند برنامه نویسی موبایل با پایتون مشاهده کنید:

from kivymd.app import MDApp
from kivymd.uix.button import MDRectangleFlatButton
from kivymd.uix.screen import MDScreen

class Main(MDApp):
def build(self):
screen = MDScreen()
btn = MDRectangleFlatButton(text=”Hello World”,
pos_hint={‘center_x’: 0.5, ‘center_y’: 0.5}
)
screen.add_widget(btn)
return screen

Main().run()

 

سعی کنید این اسکریپت را اجرا کنید، در این صورت خروجی مشابه با کد طولانی Kivy را مشاهده خواهید کرد.

 

 

چرا بهتر است ساخت بازی اندروید با پایتون انجام شود؟

• پایتون توانایی اجرا در هریک از سیستم عامل های مهم از قبیل لینوکس، یونیکس،ویندوز، مک و غیره را دارد که میتواند گزینه مناسبی برای برنامه نویسی اندروید باشد.

• زبان پایتون، زبانی با مفهوم و هدفدار ارائه می‌کند تا به شما اجازه دهد برنامه هایی با مقیاس کوچک و بزرگ به صورت رایگان و بدون محدودیت توسعه دهید که در اینجا نتیجه میگیریم برنامه نویسی اندروید با پایتون بسیار ساده انجام می‌گیرد.

• انواع ابزارهای ارائه شده توسط پایتون برای هر دو گروه توسعه دهندگان و مدیران سیستم وجود دارد یعنی در برنامه نویسی اندروید با پایتون تنوع ابزار زیاد است.

• با توجه به توانایی پایتون برای انعطاف پذیر بودن و پویا بودن ، کاربرانی مانند گوگل، یاهو و آی بی ام از کار کردن با آن لذت می برند پس می توان گفت که ساخت اپلیکیشن اندروید با پایتون و برنامه نویسی اندروید با پایتون جالب تر خواهد بود.

• نرخ انتقال و سرعت توسعه در پایتون بسیار بالا می باشد که اجازه می دهد برنامه های مشابه در تمامی پلت فرم ها عمل کنند.

• پایتون برای کار بر روی یک وظیفه خاصی شامل کتابخانه های غنی و بسیاری از بسته های دیگر است پس در محدودیتی در توابع نداریم.

توضیحاتی در رابطه با ساخت اپلیکیشن موبایل با پایتون و معرفی چند نرم افزار ساخته شده با پایتون

توسعه برنامه‌های موبایل به دلیل گسترش دامنه آن به بخش عمده ای از کسب و کار تبدیل شده است. از طرفی چهارچوب پلتفرم پایتون در بسیاری از سیستم عامل‌ها از قبیل اندروید، ویندوز۷، لینوکس و مک اجرا می‌شود.

پایتون یک ابزار عالی برای نوشتن اسکریپت‌های ساده و برنامه‌های پیچیده چند نرخی می‌باشد. نکته قابل توجهی که در برنامه نویسی اندروید با پایتون وجود دارد آن است که این فرصت را بدست آورده است تا به صورت رایگان در دسترس باشد و کدنویسی در آن در سطرهای نامحدودی انجام می‌شود.

برنامه نویسان مشغول در زمینه ساخت اپلیکیشن اندروید با پایتون برای ارائه یک برنامه تلفن همراه عالی به مشتری خود، از تعدادی تکنیک توسعه چندسکویی (یعنی قابلیت اجرا در چندین سیستم عامل) استفاده می‌کنند.

 

تکنیک ساخت اپلیکیشن اندروید با پایتون در برنامه‌های زیر نمود دارد؛

• برنامه Aarlogic C05/3: یک برنامه ردیابی PCB از GSM/GPS استفاده می کند که با پایتون توسعه یافته است و با سرورهای نقشه گوگل مورد پشتیبانی قرار گرفته است.

• برنامه Pyroute: یک برنامه نقشه برداری و مسیریابی GPS مناسب برای موبایل می باشد.

• برنامه FoodPlus: یک برنامه موبایل سفارش غذا می باشد که روند فرآیند سفارش غذا و ردیابی را ساده می کند و مخصوص علاقه مندان به غذا با استفاده از برنامه نویسی اندروید با پایتون طراحی شده است.

• برنامه AppBackup: این برنامه دستگاه های IOS را جیلبریک می کند که باعث می شود امکانات پشتیبانی و بازیابی تنظیمات و داده های برنامه فروشگاه موبایل فعال شوند.

 

امیدواریم مطالب ذکر شده در این مقاله که در قالب توضیحاتی پیرامون برنامه نویسی موبایل با پایتون و ساخت اپلیکیشن اندروید با پایتون نوشته شده بود، توجه شما را جلب کرده و نکات مفید متعددی را در اختیارتان قرار داده باشد.

در مجموع بهتر است بدانید که، حتما لازم نیست یک برنامه نویس متخصص پایتون باشید اما لازم است اطلاعات خودتان را در حدی پیشرفت دهید که به راحتی بتوانید از APIها و اسناد مربوطه در این زبان استفاده کنید.