Lập trình android, những kiến thức cơ bản và bắt buộc bạn cần biết

Android là hệ điều hành trên điện thoại di động (và hiện nay là cả trên một số đầu phát HD, HD Player, TV) phát triển bởi Google và dựa trên nền tảng Linux. Lập trình android là một lập trình ứng dụng di động phổ biến. Trước đây, Android được phát triển bởi công ty liên hợp Android ( sau đó được Google mua lại vào năm 2005).

Các nhà phát triển viết ứng dụng cho Android dựa trên ngôn ngữ Java. Sự ra mắt của Android vào ngày 5 tháng 11 năm 2007 gắn với sự thành lập của liên minh thiết bị cầm tay mã nguồn mở, bao gồm 78 công ty phần cứng, phần mềm và viễn thông nhằm mục đính tạo nên một chuẩn mở cho điện thoại di động trong tương lai.

Android gồm 5 phần chính sau được chứa trong 4 lớp:

Nhân Linux

Đây là nhân nền tảng mà hệ điều hành Android dựa vào nó để phát triển. Đâu là lớp chứa tất cả các thiết bị giao tiếp ở mức thấp dùng để điều khiển các phần cứng khác trên thiết bị Android.

Thư viện

Chứa tất cả các mã cái mà cung cấp cấp những tính năng chính của hệ điều hành Android, đôi với ví dụ này thì SQLite là thư viện cung cấp việc hộ trợ làm việc với database dùng để chứa dữ liệu. Hoặc Webkit là thư viện cung cấp những tính năng cho trình duyệt Web.

Android runtime

Là tầng cùng với lớp thư viện Android runtime cung cấp một tập các thư viện cốt lỗi để cho phép các lập trình viên phát triển viết ứng dụng bằng việc sử dụng ngôn ngữ lập trình Java. Android Runtime bao gốm máy ảo Dalvik(ở các version < 4.4, hiện tài là phiên bản máy ảo ART được cho là mạnh mẽ hơn trong việc xử lý biên dịch). Là cái để điều khiển mọi hoạt động của ứng dụng Android chạy trên nó(máy ảo Dalvik sẽ biên dịch ứng dụng để nó có thể chạy(thực thi) được , tương tự như các ứng dụng được biên dịch trên máy ảo Java vậy). Ngoài ra máy ảo còn giúp tối ưu năng lượng pin cũng như CPU của thiết bị Android

Android framework

Là phần thể hiện các khả năng khác nhau của Android(kết nối, thông báo, truy xuất dữ liệu) cho nhà phát triển ứng dụng, chúng có thể được tạo ra để sử dụng trong các ứng dụng của họ.

Application

Tầng ứng dụng là tầng bạn có thể tìm thấy chuyển các thiết bị Android như Contact, trình duyệt…Và mọi ứng dụng bạn viết đều nằm trên tầng này.

20 Source Code app Android tuyệt vời cho bạn tự học lập trình 

Lộ trình học code từ cơ bản đến nâng cao cho sinh viên và người đi làm

Android là hệ điều hành dẫn đầu không thể tranh cãi của thị phần smartphone toàn cầu. Nhờ sự tăng trưởng tại các thị trường mới nổi như Mexico, Thổ Nhĩ Kỳ và Brazil, sự thống trị này sẽ không suy giảm trong thời gian tới.

Việc dẫn đầu thị trường giúp đảm bảo số lượng công việc rất dồi dào cho các nhà phát triển ứng dụng Android. Hơn nữa, nền tảng Android là mã nguồn mở (toàn bộ mã nguồn Android có thể xem tại đây, mặc dù có một số phần mềm độc quyền như Google Play), tạo ra một hệ sinh thái các nhà phát triển năng động.

>>> Top 10 cuốn sách học lập trình android quyền lực nhất hiện nay

Các nhà phát triển Android chia sẻ lời khuyên, thủ thuật và hướng dẫn trên cộng đồng Android, và kể từ khi Google giúp các nhà phát triển bằng cách xây dựng các công cụ như Google Play Services cho những tác vụ ứng dụng phổ biến như đăng nhập, xác thực, vị trí (location) và lưu trữ, các nhà phát triển Android có thể tập trung vào việc xây dựng các chức năng cốt lõi cho ứng dụng của họ.

Về cơ bản, đây là một thời điểm đặc biệt thú vị để bắt đầu một sự nghiệp trong phát triển ứng dụng Android. Có một nguồn cung công việc rất dồi dào, nhu cầu đối với các ứng dụng Android hứa hẹn sẽ tăng cao trong tương lai, và công nghệ - bao gồm cả các ứng dụng wearable và ứng dụng cho TV - là rất hấp dẫn.

4.1 Ngôn ngữ lập trình android là gì? Nên sử dụng ngôn ngữ lập trình nào?

Định nghĩa, phân loại ngôn ngữ lập trình android

Ngôn ngữ lập trình là một tập con của ngôn ngữ máy tính, được thiết kế và chuẩn hóa để truyền các chỉ thị cho các máy có bộ xử lý (CPU), nói riêng là máy tính. Ngôn ngữ lập trình được dùng để lập trình máy tính, tạo ra các chương trình máy nhằm mục đích điều khiển máy tính hoặc mô tả các thuật toán để người khác đọc hiểu.

Nếu bạn muốn phát triển ứng dụng di động android, bạn cần biết các ngôn ngữ lập trình để xây dựng nó. Các ngôn ngữ lập trình adroid gồm có:

Java

Dựa vào chỉ số TIOBE, Lập trình Java là ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất tính đến tháng sáu năm 2017. Nếu bạn đang có ý định xây dựng một ứng dụng Android, tỉ lệ lớn là bạn sẽ làm việc với Java. Với một cộng đồng developer lớn mạnh được thành lập từ khá lâu, bạn sẽ dễ dàng nhận được sự hỗ trợ và giúp đỡ về chuyên môn.

Vậy nên khi bạn phát triển ứng dụng di động bằng Java, bạn có thể thỏa sức sáng tạo để xây dựng bất kì loại ứng dụng nào mà bạn muốn. Hạn chế duy nhất chỉ có thể chính là sức sáng tạo của bạn hay sự hạn chế trong kiến thức của bạn về Java.

Kotlin

Kotlin là ngôn ngữ lập trình được phát triển bởi JetBrains, một công ty Cộng Hòa Czech phát triển ItelliJ IDEA, một IDE khá nổi tiếng. Đội ngũ lập trình Android của Google gần đây đã thông báo về việc họ đang chính thức thêm hỗ trợ cho Kotlin.

Kotlin được phát triển để giải quyết một vài vấn đề tồn tại trong Java. Theo đa số người ủng hộ việc dùng Kotlin, thì syntax của nó đơn giản và gọn hơn, do đó ít dẫn tới xảy ra việc dòng code rườm rà, dài dòng. Điều này có tác dụng giúp người viết tâp trung trong việc giải quyết vấn đề hơn là cố xoay sở với những câu lệnh dài dòng phức tạp. Ngoài ra, bạn còn có thể kết hợp Kotlin và Java cùng nhau trong dùng một dự án, khai thác hết thế mạnh của cả 2 ngôn ngữ.

Lập trình android nên dùng ngôn ngữ gì là tốt nhất?            

Ngôn ngữ lập trình chính thức của android là Java. Java là một trong những ngôn ngữ lập trình được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới với ước tính khoảng 9 triệu nhà phát triển.

Hệ điều hành Android của Google sử dụng Java như là cơ sở cho tất cả các ứng dụng android. Trong khi android java là không hoàn toàn giống như java thông thường, nhưng nó cũng có nhiều điểm chung – vì vậy học Java sẽ giúp ích rất nhiều khi bạn phát triển ứng dụng cho android.

Java được thiết kế để tương thích với nhiều môi trường phát triển nên nó được xem là linh hoạt hơn ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng C++ và ngôn ngữ lập trình C. Ngoài ra Java còn có hiệu suất cao nhờ vào trình thu gom rác, giải phóng bộ nhớ với các đối tượng không được dùng đến.

Java nâng cao có thể viết ra chương trình thực thi nhiều tác vụ cùng một lúc với tính năng đa luồng của mình, đặc biệt là trong lập trình game. Không chỉ có vậy, Java còn hỗ trợ bảo mật rất tốt bởi các thuật toán mã hóa như public key hoặc mã one way hashing.

Java là một ngôn ngữ miễn phí ngay từ đầu, bạn không cần phải trả bất cứ khoản chi phí nào để tạo ra các ứng dụng Java. Điều này rất phù hợp cho việc đào tạo các lập trình viên mà được ưu tiên trước hết chính là các bạn sinh viên. Không chỉ có thế điều này còn giúp Java trở thành một ngôn ngữ thông dụng trong cộng đồng lập trình viên hay các tổ chức lớn. Sự dồi dào lập trình viên Java là một lợi thế rất đáng kể, giúp các tổ chức có thể dễ dàng lựa chọn Java cho những chiến lược phát triển của mình.

4.2 Lưu ý cơ bản để học lập trình trình android cho người mới bắt đầu

Chọn môi trường và công cụ phát triển phù hợp

Làm quen với môi trường phát triển tích hợp các công cụ xây dựng tự động hóa. Đối với các công cụ phát triển, bạn có thể sử dụng Eclipse, hoặc phiên bản mới hơn Android Studio IDE. Cả hai đều là miễn phí. InDeveloping với Eclipse, từ công cụ phát triển Android, bạn sẽ tìm hiểu về những điều cơ bản về Eclipse và nhiều cách để sử dụng IDE để cải thiện mã của bạn.

Đối với xây dựng tự động, tìm hiểu Apache Ant, Maven Apache, và Gradle, trong đó cung cấp một bộ công cụ mạnh mẽ để quản lý xây dựng của bạn. Cuối cùng, làm quen với khái niệm kiểm soát nguồn và các công cụ: tìm hiểu git và tạo ra một kho lưu trữ git nguồn bằng cách tạo ra một tài khoản trên GitHub hoặc Bitbucket. Các Git Pocket Guide sẽ giúp bạn hiểu rõ các điều khoản cơ bản và khái niệm về cách nền tảng hoạt động.

Hiểu về Fragmentation

Mặc dù là hệ điều hành trên thiết bị di động có lượng người dùng lớn nhất hành tinh, thế nhưng so với iOS của thì có một điều mà Android đã không thể làm được, đó là tính thống nhất của tất cả các phiên bản. Quả thật, Android hiện đang bị phân mảnh một cách trầm trọng với hàng trăm, thậm chí hàng nghìn phiên bản khác nhau.

Đây chính là hệ quả của việc Google cho phép các nhà sản xuất tùy biến hệ điều hành trên điện thoại của họ. Để không “đụng hàng” với các thương hiệu khác, mỗi công ty lại thay icon, đổi hoạt cảnh, tùy biến một số tính năng. Nó có thể tương thích với thiết bị này nhưng có thể bị treo máy khi cài vào một chiếc smartphone khác.

Mặc dù Google đã và đang nỗ lực để “gom” tất cả các phiên bản về thành một thể thống nhất, thế nhưng đến thời điểm hiện tại thì nó dường như vẫn đang lâm vào bế tắc. Do đó, khi học lập trình ứng dụng trên nền tảng Android, bạn cần phải hiểu rõ về sự “phân mảnh” này, để từ đó xác định rõ các tài nguyên mà mình đang nghiên cứu thuộc phiên bản nào.

>>> Để trở thành “cao thủ” lập trình game android cần học gì?

Hiểu về ứng dụng Android, Activity, Fragments và các thành phần Services.

Tất cả các ứng dụng học lập trình Android bao gồm một lớp ứng dụng, cùng với một hoặc nhiều hoạt động với một hoặc nhiều mảnh. Bạn có thể hoặc có thể không có các dịch vụ cho các nhiệm vụ nền mà cần phải liên tục chạy. Nguyên tắc cơ bản Android, từ xây dựng Apps Android lai với Java và JavaScript, sẽ giúp bạn tìm hiểu các yếu tố cần thiết của các thành phần này.

 Hiểu về Threads, Tasks, and Loaders.

Cung cấp một “trải nghiệm người dùng tuyệt vời” là nguyên tắc vàng trên điện thoại di động, do đó hệ thống chính (giao diện người dùng) chủ đề không bao giờ phải bị chặn để đảm bảo một giao diện người dùng và mịn màng. Vì vậy, hoạt động lâu dài (mạng, I / O, tính toán) đều phải chạy không đồng bộ trong nền, thường là trên một chủ đề khác nhau thực hiện. Đối với điều này, bạn phải tìm hiểu các phương tiện ngôn ngữ đồng thời Java.

Có thể nói học lập trình android dễ hay khó thì điều cần nhất cho quá trình này là bạn phải kiên nhẫn và đam mê với những gì bạn học được. Việc học lập trình nó không khó nhưng cũng chẳng hề dễ. Để xây dựng được một ứng dụng hay một game chuyên nghiệp cần hội tụ đủ rất nhiều điều kiện ban đầu là kiến thức và sau đó là kinh nghiệm đúc kết trong quá trình học và một điều là bạn hoàn toàn có thể tự học lập trình android nếu bạn kiên trì.

Đồng thời việc tìm kiếm một trung tâm  có các khóa học lập trình Android uy tín cũng là vấn đề quan trọng cần lưu tâm. Chính vì vậy, hãy đam mê cháy bỏng, bạn sẽ thành công với nó. Đây là một mảnh đất màu mỡ cho các rất nhiều lập trình viên kiếm được rất nhiều tiền từ việc làm ứng dụng trên Android đặc biệt là ngành Games trên Mobile. 

• Xem các Code ví dụ

• Đừng chỉ đọc các Code ví dụ, hãy chạy thử chúng

• Hãy viết mã riêng của bạn càng sớm càng tốt

• Tìm hiểu cách sử dụng một công cụ Debug

• Tìm kiếm thêm những nguồn tài tài liệu khác

Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu thêm kiến thức về hệ điều hành android, cũng như cách học lập trình android sao cho đúng và đơn giản nhất. Chúc các bạn thành công!