使用Xamarin和Visual Studio開發Android可穿戴設備應用
譯文搭建開發環境
我們需要做的第一件事情是安裝必要的工具。因此,你需要首先安裝Visual Studio。如果您使用的是Visual Studio 2010,2012或2013,那么請確保它是一個專業版本或更高級版本,因為Visual Studio的Xamarin擴展并不支持精簡版。有關詳細信息,請參閱 https://xamarin.com/faq。
對我本人來說,使用了Visual Studio 2013 Untimate版本。一旦你已經安裝了受支持的 Visual Studio版本,那么請接著下載Visual Studio的Xamarin擴展(下載地址是http://xamarin.com/visual-studio)。(你可以免費試用或申請一個許可證版本)。
接下來的操作,只需按照下載的向導中的說明進行即可,直到安裝完全為止。為了正常使用擴展,您可能需要重新啟動您的計算機。
現在,當您正常啟動Visual Studio,你應該能夠在工具菜單下看到如圖所示的以下項目。
圖1:Android Tools和SDK
為確保您所需要的一切已經正常安裝,您可以通過Android SDK Manager來驗證。為此,只需打開Tools > Android > Android SDK Manager。這將打開下圖所示的窗口:
圖2:Android SDK Manager
現在,在確保你已經安裝所需要的一切后,接下來你可以開始使用Visual Studio中的Xamarin創建你自己的Android應用程序了。
創建簡單的Android可穿戴設備應用
首先,讓我們創建一個新的Visual Studio項目,然后從模板中選擇Android > Wear App (Android)。你應該能夠看到如下圖所示的東西。
圖3:Visual Studio模板列表
現在,只需單擊OK命令讓Visual Studio為你生成創建可穿戴應用程序所需的文件。下面的圖像顯示了默認生成的文件。注意:其中提供了你著手構建可穿戴應用程序的示例代碼。
圖4:默認的可穿戴應用程序代碼
很容易吧!官方文檔中提供的有關Xamarin.Android應用程序分析的資料對應的URL是http://developer.xamarin.com/guides/android/getting_started/。
運行程序
為了在不需要真實設備的情況下即可運行應用程序,我們首先需要建立一個模擬器程序。您可以通過以下幾個步驟創建模擬器程序。
轉到命令Tools > Andriod > Andriod Emulator Manager或單擊工具欄上的AVD圖標。請參閱下圖。
圖5:Andriod內置模擬器程序
之后,應顯示安卓系統設備管理器窗口。在這里,我們可以編輯、啟動、 創建、刪除或修復虛擬設備。
現在,我們需要單擊"Create"按鈕。下圖中的窗口應打開,允許您選擇您想要創建的設備。在本例中,我們只需要創建一個虛擬Android可穿戴設備,用于在模擬器上運行我們的應用程序。
圖6:AVD對話框
一旦一切設置好,只需單擊OK便可創建虛擬設備。在下圖中,你應該能夠看到您剛通過AVD管理器創建的設備。
圖7:AVD管理器
現在,只需單擊命令Start > Launch便可在后臺運行模擬程序。注意,系統可能需要一些時間來加載模擬器。模擬程序加載并準備好之后,你應該能夠看到您剛創建的虛擬設備的名稱顯示于開始調試下拉列表中。
圖8:新創建的虛擬設備
現在,將您的應用程序設置為啟動項目,然后按F5鍵運行它。下圖展示了示例可穿戴應用程序在模擬器程序中的輸出結果。
圖9:輸出
請記住,集成到Visual Studio內部的默認模擬器速度有點慢,僅適用于測試小型應用程序。在實際開發中創建并測試應用程序的話,我會推薦你使用Xamarin安卓播放機(https://developer.xamarin.com/guides/android/deployment,_testing,_and_metrics/debug-on-emulator/)來模擬android應用程序。
就這樣!如果您想要參考更多的可穿戴設備應用程序實例,只需訪問此鏈接:http://developer.xamarin.com/samples/android/Android%20Wear/。
同步Android可穿戴設備和手持設備間的數據
讓我們再努力一點,創建一個支持在您的可穿戴程序和手持設備之間進行通信的可工作的應用程序。這個練習將演示如何同步你的安卓應用程序之間的數據。
創建Android可穿戴設備程序
開始,讓我們啟動Visual Studio 2013,然后選擇命令"File" -> "New" -> "Project..."。在模板中選擇 C# > Android并選擇Wear App (Android) Project。
命名您的應用程序,然后單擊OK讓Visual Studio為您生成所需的文件。在本練習中,程序名為"WearDemo"。下面的圖像顯示了默認示例代碼生成的文件,用于幫助您編寫可穿戴設備應用程序。
圖 10:可穿戴設備應用程序項目
在我們開始修改默認代碼之前,我想指出:有兩種方法可以實現可穿戴設備和手持設備之間進行通信,分別是DataApi和MessageApi。以下是每個API的簡短描述。
DataApi:它所輸出的API供組件讀取或寫入數據項(Items)及相關資源(Assets)。其中,DataItem提供數據存儲,支持掌上電腦和手持設備之間自動同步。Assets用于發送例如圖像這樣的Blob數據。你只需要將Assets關聯到DataItems,則系統會自動為你實現其他的處理。有關細節,請閱讀這個URL(https://developers.google.com/android/reference/com/google/android/gms/wearable/DataApi)。
MessageApi:它提供的API供組件將消息發送到其他節點。消息通常應該包含小型有效數據。你應使用Assets與 DataApi來存儲大數據。有關細節,請閱讀這個URL(https://developers.google.com/android/reference/com/google/android/gms/wearable/MessageApi)。
在下面提供的這個特別的演示例程中,我要使用DataApi來發送/同步設備之間的數據。由于DataApi是Google Play Services的一部分,那么我們需要做的第一件事是添加以下命名空間引用:
- using Android.Gms.Common.Apis;
- using Android.Gms.Wearable;
Android.Gms.Common.Apis允許我們使用GoogleApiClient,這是集成Google Play Services的主入口點。Android.Gms.Wearable使我們能夠使用WearableClass類。下一步是要擴展我們的MainActivity類,即需要繼承以下接口:
1. IDataApiDataListener
2. IGoogleApiClientConnectionCallbacks
3. IGoogleApiClientOnConnectionFailedListener
IDataApiDataListener用來接收數據事件。IGoogleApiClientConnectionCallbacks接口提供的回調函數在客戶端連接或斷開服務時調用。IGoogleApiClientOnConnectionFailedListener接口提供的回調函數在客戶端連接到服務失敗時調用。
概括一下,將數據發送到手持設備的示例代碼歸納如下:
- using System;
- using Android.Runtime;
- using Android.Widget;
- using Android.OS;
- using Android.Support.Wearable.Views;
- using Java.Interop;
- using Android.Gms.Common.Apis;
- using Android.Gms.Wearable;
- using System.Linq;
- namespace WearDemo
- {
- [Activity(Label = "WearDemo", MainLauncher = true, Icon = "@drawable/icon")]
- public class MainActivity : Activity,IDataApiDataListener, IGoogleApiClientConnectionCallbacks, IGoogleApiClientOnConnectionFailedListener
- {
- private IGoogleApiClient _client;
- const string _syncPath = "/WearDemo/Data";
- protected override void OnCreate(Bundle bundle) {
- base.OnCreate(bundle);
- _client = new GoogleApiClientBuilder(this, this, this)
- .AddApi(WearableClass.Api)
- .Build();
- // Set our view from the "main" layout resource
- SetContentView(Resource.Layout.Main);
- var v = FindViewById<WatchViewStub>(Resource.Id.watch_view_stub);
- v.LayoutInflated += delegate {
- // Get our button from the layout resource,
- // and attach an event to it
- Button button = FindViewById<Button>(Resource.Id.myButton);
- button.Click += delegate {
- SendData();
- };
- };
- }
- public void SendData() {
- try {
- var request = PutDataMapRequest.Create(_syncPath);
- var map = request.DataMap;
- map.PutString("Message", "Vinz says Hello from Wearable!");
- map.PutLong("UpdatedAt", DateTime.UtcNow.Ticks);
- WearableClass.DataApi.PutDataItem(_client, request.AsPutDataRequest());
- }
- finally {
- _client.Disconnect();
- }
- }
- protected override void OnStart() {
- base.OnStart();
- _client.Connect();
- }
- public void OnConnected(Bundle p0) {
- WearableClass.DataApi.AddListener(_client, this);
- }
- public void OnConnectionSuspended(int reason) {
- Android.Util.Log.Error("GMSonnection suspended " + reason);
- WearableClass.DataApi.RemoveListener(_client, this);
- }
- public void OnConnectionFailed(Android.Gms.Common.ConnectionResult result) {
- Android.Util.Log.Error("GMSonnection failed " + result.ErrorCode);
- }
- protected override void OnStop() {
- base.OnStop();
- _client.Disconnect();
- }
- public void OnDataChanged(DataEventBuffer dataEvents) {
- var dataEvent = Enumerable.Range(0, dataEvents.Count)
- .Select(i => dataEvents.Get(i).JavaCast<IDataEvent)
- .FirstOrDefault(x => x.Type == DataEvent.TypeChanged && x.DataItem.Uri.Path.Equals(_syncPath));
- if (dataEvent == null)
- return;
- //do stuffs here
- }
- }
- }
現在來解釋一下上面代碼中發生的事情。在OnCreate事件中,我們構建了一個Google Play Services客戶端,它包括可穿戴設備API。然后,我們在按鈕的click事件處理程序中調用SendData()方法實現數據發送。其中,SendData()方法包含發送數據的實際邏輯。具體實現中,我們通過傳遞數據對象路徑(即WearDemo/Data)創建了一個DataMapRequest請求。實際的數據是DataMap,其中包含了一個Message值和一個UpdatedAt值。接收方可以使用路徑來確定本文中稍后要介紹的數據來源。
事件
1.OnStart:當活動啟動時觸發此事件,用于連接到數據層。
2.OnConnected:當數據層的連接成功時觸發此事件。
3.OnStop:斷開數據層連接時觸發此事件,此時活動停止 。你可以使用OnConnectionSuspended和OnConnectionFailed來實現對應的連接回調(例如在本演示中我們記錄錯誤及分離服務)。
4.OnDataChanged:當數據更改時觸發此事件。
需要牢記的事情
1.路徑應該總是以正斜線(/)字符開頭。
2.時間戳是發送數據時必須使用的,因為OnDataChanged()事件僅在數據真正更改時觸發。將時間戳添加到數據將確保調用了該方法。
在文件AndroidManifest.xml的<application>元素下添加下列元數據:
- <meta-data android:name="com.google.android.gms.version"
- android:value="@integer/google_play_services_version" />
創建主程序項目
為了測試同步和數據發送,我們需要創建一個主安卓應用程序,由它來負責接收來自可穿戴設備的數據對象。其中,這個主程序將安裝在手持設備(例如手機或平板電腦)中。
現在,右鍵單擊解決方案項目,選擇命令“Add->New Project”。在“Add->New Project”窗口中選擇“Visual C# > Android > Blank App (Android)”。你應該能夠看到如下圖這個樣子:
圖 11: Android主程序項目
為簡單起見,我命名項目為MainAppDemo。此后,只需單擊OK命令讓系統為您生成所需的文件。最終,你在解決方案界面中將看到如圖所示結果。
圖 12: 解決方案資源管理器
在我們開始將邏輯添加到主應用程序之前,我想突出強調以下兩點:
第一點:你的可穿戴設備應用程序和主應用程序的命名空間應該是相同的。在此示例中,可穿戴應用程序使用的命名空間是"WearDemo"。所以,一定要重命名您的主程序的命名空間為"WearDemo",從而使之匹配。若要更改默認的命名空間,您可以參考下列這些步驟:
(1)轉到命令“Project->Properties->Default Namespace”。
(2)若要更改其他項,你可以使用CTRL + H快捷鍵把默認命名空間替換為WearDemo。
(3)您也可以使用重構代碼技術來更改命名空間。這只需要用鼠標右鍵單擊命名空間并選擇“Refactor->Rename”命令即可。
第二點:你的可穿戴設備程序和主應用程序的包名也應該相同。你可以找到該軟件包的名稱,這只需要右鍵單擊該項目并選擇選擇“Properties->Android Manifest”命令,如下面的圖像所示:
圖 13: Android配置文件
請確保這兩個軟件包名稱均被設置為"WearDemo.WearDemo"。一定要確保兩個項目生成成功。一旦你做完這一步,你就可以繼續往下操作——開始修改項目了。首先,要將"Compile using Android version"更改為"API Level 21 (Xamarin.Android v5.0 Support) "API。請參考下面的圖片:
圖 14 ︰應用程序設置
在引用位置,檢查你是否引用了Xamarin.Android.Support.V4。如果沒有這樣做,你也可以右鍵單擊References,然后選擇Manage NUGET Packages。然后,在“Online> Nuget.Org”下搜索"Xamarin.Android.Support.V4"。你應該能夠看到這樣的內容:
圖 15: NuGet程序包管理器
只需單擊安裝并等待,直到任務完成。現在,你需要做同樣的操作并安裝"Xamarin.Android.Wear-1.0.0"。
添加服務WearableListenerService
擴展WearableListenerService服務能夠讓你偵聽數據層中的任何更新。由系統來管理服務的生命周期:當需要發送數據項或消息時實現綁定到服務;而當沒有工作做時實現解除到服務的綁定。更多細節,請參考這個URL(https://developers.google.com/android/reference/com/google/android/gms/wearable/WearableListenerService)。
此后,我們將使用WearableListenerService來監聽從數據層發來的更新事件并處理數據。那么,下一步是添加擴展WearableListenerService的類。為此,右鍵單擊項目根目錄并選擇“Add->Class”,然后命名為"WearService"。下面給出此類完整的邏輯實現代碼。
- using System.Linq;
- using Android.App;
- using Android.Content;
- using Android.Runtime;
- using Android.Gms.Wearable;
- using Android.Gms.Common.Apis;
- using Android.Support.V4.Content;
- namespace WearDemo
- {
- [Service]
- [IntentFilter(new[] { "com.google.android.gms.wearable.BIND_LISTENER" })]
- public class WearService : WearableListenerService
- {
- const string _syncPath = "/WearDemo/Data";
- IGoogleApiClient _client;
- public override void OnCreate() {
- base.OnCreate();
- _client = new GoogleApiClientBuilder(this.ApplicationContext)
- .AddApi(WearableClass.Api)
- .Build();
- _client.Connect();
- Android.Util.Log.Info("WearIntegrationreated");
- }
- public override void OnDataChanged(DataEventBuffer dataEvents) {
- var dataEvent = Enumerable.Range(0, dataEvents.Count)
- .Select(i => dataEvents.Get(i).JavaCast<IDataEvent)
- .FirstOrDefault(x => x.Type == DataEvent.TypeChanged && x.DataItem.Uri.Path.Equals(_syncPath));
- if (dataEvent == null)
- return;
- //get data from wearable
- var dataMapItem = DataMapItem.FromDataItem(dataEvent.DataItem);
- var map = dataMapItem.DataMap;
- string message = dataMapItem.DataMap.GetString("Message");
- Intent intent = new Intent();
- intent.SetAction(Intent.ActionSend);
- intent.PutExtra("WearMessage", message);
- LocalBroadcastManager.GetInstance(this).SendBroadcast(intent);
- }
- }
- }
上面的代碼實現了OnDataChanged事件,此事件負責過濾從"TypeChanged"事件發來的數據事件。具體地講,它會檢查"/ WearDemo /Data"這個數據對象路徑,然后在本地進行廣播。
創建主Activity
下面給出的是主Activity的代碼部分:
- using Android.App;
- using Android.Content;
- using Android.Widget;
- using Android.OS;
- using Android.Support.V4.Content;
- namespace WearDemo
- {
- [Activity(Label = "MainAppDemo", MainLauncher = true, Icon = "@drawable/icon")]
- public class MainActivity : Activity
- {
- TextView _txtMsg;
- protected override void OnCreate(Bundle bundle) {
- base.OnCreate(bundle);
- // Set our view from the "main" layout resource
- SetContentView(Resource.Layout.Main);
- // Get our TextBox from the layout resource,
- _txtMsg = FindViewById<TextView>(Resource.Id.txtMessage);
- IntentFilter filter = new IntentFilter(Intent.ActionSend);
- MessageReciever receiver = new MessageReciever(this);
- LocalBroadcastManager.GetInstance(this).RegisterReceiver(receiver, filter);
- }
- public void ProcessMessage(Intent intent) {
- _txtMsg.Text = intent.GetStringExtra("WearMessage");
- }
- internal class MessageReciever : BroadcastReceiver
- {
- MainActivity _main;
- public MessageReciever(MainActivity owner) { this._main = owner; }
- public override void OnReceive(Context context, Intent intent) {
- _main.ProcessMessage(intent);
- }
- }
- }
- }
在上面的代碼中,我們進行了注冊,以便在OnCreate()事件中接收來自于ListenerService的廣播消息,然后定義了一個繼承自BroadcastReceiver類的嵌套類,實現了OnReceive()方法并提取有關數據。最后,Process()方法負責處理顯示數據到UI的問題。
布局
打開文件Main.xaml,并使用如下內容替換原來內容:
- <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
- <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
- android:orientation="vertical"
- android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="fill_parent">
- <TextView
- android:id="@+id/txtMessage"
- android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="wrap_content"
- android:layout_marginTop="50dp"
- android:gravity="center"
- android:textColor="@android:color/white"
- android:textSize="80sp" />
- </LinearLayout>
上面的標記中沒有什么特別的內容。歸納來看,主要是包含了一個用于顯示消息的文本框。
添加Google Play服務所需要的元數據
最后,我們在配置文件AndroidManifest.xml下的 <application>元素中添加元數據,代碼如下:
- <meta-data android:name="com.google.android.gms.version"
- android:value="@integer/google_play_services_version" />
接下來,我要介紹如何把每一個應用程序部署到每一臺設備并進行結果測試。
測試、調試與部署程序
在本節中,我們將學習如何在實際設備中部署和測試應用程序。首先需要說明的是,我使用Nexus 9和LG G Watch作為我的測試設備。
在我們開始之前,請確保在您的機器上為安卓系統安裝了USB驅動程序。您可以通過右鍵單擊命令“Computer > Manage > Device Manager > Other Devices”進行驗證。如果驅動程序不在列表中,那么你必須先下載驅動程序(參考這個地址:http://developer.android.com/sdk/win-usb.htmland)并進行安裝(安裝方法請參閱鏈接: http://developer.android.com/tools/extras/oem-usb.html#InstallingDriver)。
接下來一個重要的事情是,在您的手持設備中啟用USB調試。您可以使用命令“Settings > Developer Options > Usb Debugging”啟用此功能。一旦你安裝了必需的驅動程序并啟用了您的設備的調試支持,那么你只需將您的手持設備插入您的PC或筆記本電腦即可。在Visual Studio中,你應該能夠看到所連接的手持設備顯示如下圖所示:
圖16: 接通手持設備后的項目界面
把主程序部署到手持設備
以下是部署主應用程序的主要步驟:
(1)右鍵單擊主應用程序項目并選擇“Properties > Android Options”選項。然后,在Packaging選項卡下取消選中" Use Fast Deployment (debug mode only)"。
(2)卸載項目。
(3)編輯.csproj文件并在其中添加PropertyGroup部分:
- <PropertyGroup>
- <JavaMaximumHeapSize>1G</JavaMaximumHeapSize>
- </PropertyGroup>
(4)保存文件,然后加載該項目。
(5)右鍵單擊主應用程序項目并將其設置為啟動項目。
(6)構建應用程序。
(7)單擊運行或播放按鈕。系統將開始打包并將應用程序安裝到設備上。只需稍等一會兒就會完成。
部署可穿戴設備應用程序
您可以按照如上面同樣的過程來部署可穿戴應用程序。不過,如果你想要通過藍牙來部署和調試您的應用程序的話,還需要如下一些額外的步驟:
1) 在您的手持設備中打開Android Wear關聯程序。
2) 從右上角的菜單中選擇Settings。
3) 啟用"Debugging Over Bluetooth"。你應該能夠看到像下面這樣的輸出狀態:
Host: disconnected
Target: connected
4) 把掌上電腦通過USB連接到您的PC或筆記本電腦。
5) 在Visual Studio中,轉到“Tools > Android > Android Adb Command Prompt”處,運行以下命令:
adb forward tcp:4444 localabstract:/adb-hub
adb connect localhost:4444
6) 然后,你應該能夠看到可穿戴設備顯示在設備列表中,如下面的圖像所示:
圖17:顯示連接成功的設備
7) 重復與上面步驟1- 5相同的步驟,把主程序部署到手持設備。
8) 現在,設置你的可穿戴設備應用程序為啟動項目,構建應用程序并運行起來。
一旦安裝結束,你應該能夠在Visual Studio 設置斷點開始調試和測試您的應用程序。下面是示例應用程序的輸出結果:
圖18:最終的輸出結果
最后,你可以從Github下載本文示范項目源碼,供您學習參考。
小結
在這篇文章中,你已經學習了下列內容:
1.大概了解了可穿戴設備和安卓系統
2.設置開發環境
3.創建一個簡單的Android可穿戴設備應用程序
4.創建了一個應用程序,它能夠保持可穿戴設備和Android手持設備之間的數據同步
5.測試、調試和部署橫跨可穿戴設備和手持設備的Android應用程序。