Prolog C: Welche Kenntnisse werden für die Teilnahme am Kurs benötigt

Der Android Apps Programmieren Kurs ist als Einstiegskurs konzipiert. Er richtet sich an Programmierer, die einen verständlichen und praxisnahen Einstieg in die Entwicklung von Android Anwendungen suchen. Um auch Programmieranfängern die Teilnahme zu ermöglichen, wurden die Kursanforderungen möglichst niedrig gehalten.

Dennoch werden für die Teilnahme am Android Apps Programmieren Kurs gewisse Grundkenntnisse vorausgesetzt. Welche das sind, ergibt sich hauptsächlich aus der Art und Weise wie Android Apps entwickelt werden.

Folgende Kenntnisse werden für die Teilnahme am Android Kurs benötigt bzw. empfohlen:

• Basiskenntnisse in der Programmiersprache Java
• Geringe Kenntnisse in der Auszeichnungssprache XML
• Sehr geringe Kenntnisse mit dem Datenformat JSON
• Geringe Kenntnisse über die Android Plattform
• Geringe Kenntnisse im Umgang mit einer Entwicklungsumgebung
• Basiskenntnisse im Umgang mit einem Android Gerät
• Geringe Kenntnisse im Umgang mit einem Betriebssystem

Die für die Teilnahme benötigten Kenntnisse im Detail

Wir werden im Folgenden auf die benötigten Kenntnisse ausführlich eingehen und beschreiben wofür sie bei der Entwicklung der eigenen Android App genutzt werden.

• Basiskenntnisse in der Programmiersprache Java – Für die Entwicklung von Android Anwendungen wird die Programmiersprache Java verwendet. Daher sind Basiskenntnisse in dieser Sprache für die Teilnahme am Android Kurs erforderlich und für das bessere Verständnis der Lerninhalte sehr zu empfehlen.

  Um die Anforderungen an die Java-Kenntnisse der Kursteilnehmer aber so gering wie möglich zu halten, enthält jede Lektion einen theoretischen Teil, der ausführlich in die jeweilige Thematik einführt und dabei auch, falls erforderlich, detailliert auf fortgeschrittene Java-Techniken eingeht. Zudem werden alle durchgeführten Änderungen am Quellcode der entwickelten Android App anschaulich dargestellt und die entsprechenden Quellcode-Zeilen leicht verständlich erklärt.

  Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, dass auch Teilnehmer, die „nur“ Grundkenntnisse in der Programmiersprache Java besitzen, den Lerninhalten stets folgen und die durchzuführenden Arbeitsschritte selbständig nachprogrammieren können.

• Geringe Kenntnisse in der Auszeichnungssprache XML – Bei der Entwicklung von Android Apps wird die Auszeichnungssprache XML für das Definieren von Anwendungsressourcen (app resources) eingesetzt. In sog. XML-Ressourcen Dateien werden Layouts, Menüs, Einstellungen, Farben, Styles, Strings, Maße und vieles mehr als Ressourcen definiert. Auf diese Ressourcen kann zur Laufzeit vom Quellcode aus zugegriffen werden.

  Durch das Verwenden von App Ressourcen werden Anwendungsressourcen und -quellcode strikt voneinander getrennt, was zu einem effektiveren Entwickeln der App und Unterstützen verschiedener Geräte-Konfigurationen führt. Aus diesem Grund werden auch wir in diesem Android Kurs die Ressourcen unserer Anwendung in XML-Dateien definieren. Da das dafür benötigte XML-Vokabular sehr überschaubar und leicht verständlich ist, werden nur geringe XML-Kenntnisse benötigt.

  In Modul 7: Daten aus dem Internet laden und auswerten werden wir zudem Zitatdaten im XML-Format von einem Webserver anfordern. Dabei werden wir den Aufbau dieser Zitatdaten ausführlich besprechen und eine kurze Einführung in die Sprache XML geben. Auch für das Verständnis dieser Lerninhalte werden nur geringe XML-Kenntnisse benötigt.

• Sehr geringe Kenntnisse mit dem Datenformat JSON – Unsere Android App wird neben XML-Daten auch JSON-Daten beim Webserver anfordern und anschließend verarbeiten können. Das JSON-Format wird hauptsächlich zur Übertragung und zum Speichern von strukturierten Daten eingesetzt. Es zeichnet sich dabei besonders als ein sehr kompaktes Datenformat aus, welches eine einfach lesbare Textform besitzt und vorwiegend auf den schnellen Datenaustausch zwischen Anwendungen optimiert ist.

  Wir werden in Modul 7: Daten aus dem Internet laden und auswerten eine ausführliche Einführung in das JSON-Datenformat geben und dabei auch den Aufbau und die Struktur der JSON-Zitatdaten unserer Android App besprechen. Auf diese Weise werden im Kurs die benötigten JSON-Kenntnisse vermittelt, so dass die Lerninhalte auch ohne Vorkenntnisse mit dem Datenformat nachvollzogen werden können.

• Geringe Kenntnisse über die Android Plattform – Android ist ein quelloffener Software-Stack. Es besteht aus mehreren Schichten, die zusammen die Android Plattform bilden. Die unterste Schicht dieses Stacks ist der Linux-Kernel auf dem Android basiert. Diesem ist eine Hardwareabstraktionsschicht (Hardware Abstraction Layer) aufgesetzt, über den die Zugriffe auf die Hardware-Komponenten der Android Geräte erfolgen. Darüber liegt die Android Laufzeitumgebung (Android Runtime), in der die installierten Apps ausgeführt werden. Zudem existiert noch eine Sammlung an nativen C/C++ Bibliotheken, die von den genannten Android Komponenten benötigt werden.

  Über diesen Kernkomponenten befindet sich das Java API Framework, über das der gesamte Funktionsumfang des Android Betriebssystems bereitgestellt wird. Diese APIs bilden die Bausteine, die für die Erstellung von Android Anwendungen benötigt werden, indem sie die Wiederverwendung von zentralen, modularen Systemkomponenten und Diensten vereinfachen. Die Android Plattform wird schließlich von der obersten Schicht, den Applications, abgeschlossen. In dieser Schicht befinden sich die Android Apps, sowohl die System Apps wie auch die selbstentwickelten Anwendungen.

  Über den gesamten Verlauf des Android Kurses arbeiten wir ausschließlich mit den oberen beiden Schichten, der Java API Framework und der Applications Schicht. Daher werden für die Teilnahme am Android Apps Programmieren Kurs nur geringe Kenntnisse über die Android Plattform benötigt. Zusätzlich werden diese jeweils in dem theoretischen Teil der Lektionen vorab vermittelt, so dass die Lerninhalte stets auch ohne Vorkenntnisse mit der Android Plattform nachvollzogen werden können.

• Geringe Kenntnisse im Umgang mit einer Entwicklungsumgebung – Das Programmieren und Erstellen der eigenen Android App findet in der Entwicklungsumgebung Android Studio statt, welche auf der IntelliJ IDEA, einer populären Java IDE von JetBrains, basiert. Die Entwicklungsumgebung bringt alle Werkzeuge des Android SDK mit, die für die Entwicklung von Android Apps benötigt werden.

  Seit Android Studio 2.2 wird bei der Installation der Entwicklungsumgebung sogar ein eingebettetes OpenJDK mit eingerichtet, welches automatisch für das Kompilieren der eigenen Android App verwendet wird. Somit entfällt die zusätzliche und aufwendige Installation des Java Development Kit (JDK).

  Wir werden in dem Android Apps Programmieren Kurs mit der aktuellen Version von Android Studio arbeiten. Die aktuelle Version der Android Entwicklungsumgebung ist auch von Programmieranfängern leicht zu bedienen, da bei ihrer Installation alle benötigten Entwicklungswerkzeuge inklusive dem OpenJDK automatisch mitinstalliert werden. Es kann direkt nach der Installation mit der Entwicklung der eigenen Android App begonnen werden. In den Lernmodulen 2, 3 und 4 werden wir zudem detailliert auf die Benutzeroberfläche von Android Studio, die Struktur von Android Projekten und das Arbeiten mit der Android IDE eingehen, so dass auch Anfänger die vorgeführten Arbeitsschritte in Android Studio sicher umsetzen können.

• Basiskenntnisse im Umgang mit einem Android Gerät – In dem Android Apps Programmieren Kurs werden wir die eigene Android App sowohl auf einem virtuellen Android Gerät als auch auf einem physischen Android Gerät ausführen und testen. In Lernmodul 3 dieses Kurses werden wir dazu ein Android Virtual Device (AVD) in Android Studio einrichten und in dem Android Emulator ausführen lassen. Alle hierfür notwendigen Schritte werden wir ausgiebig in der entsprechenden Lektion dieses Kurses beschreiben.

  Um die eigene Android App auf ein physisches Android Gerät, ein Smartphone oder Tablet, zu übertragen, ist es notwendig das USB-Debugging in den Entwickleroptionen des Geräts zu aktivieren. Für diesen Schritt sind Basiskenntnisse im Umgang mit dem eigenen Android Gerät erforderlich, da sie sich von Gerät zu Gerät unterscheiden. In der entsprechenden Lektion, werden wir das USB-Debugging auf einem Android 4.4 (API Level 19) und einem Android 8.0 (API Level 26) Gerät aktivieren und alle dafür erforderlichen Schritte ausführlich dokumentieren. Dies sollte auch Teilnehmern, die nur geringe Kenntnisse im Umgang mit Android Geräten besitzen, in die Lage versetzen, das USB-Debugging auf ihren physischen Android Gerät zu aktivieren.

  Für die Teilnahme am Android Apps Programmieren Kurs ist jedoch kein physisches Android Gerät erforderlich. Der gesamte Android Kurs kann vollständig mit einem AVD, einem virtuellen Android Gerät, absolviert werden. Die Lerninhalte werden daher immer mit Hilfe eines AVDs besprochen. Es ist dennoch sehr empfehlenswert, die entwickelte Android App auch auf dem eigenen physischen Android Gerät zu erproben. Auf diese Weise erhält man ein besseres Gefühl für die tatsächliche Benutzererfahrung der eigenen Android App.

• Geringe Kenntnisse im Umgang mit einem Betriebssystem – Um die Lektionen des Android Kurses befolgen zu können, muss Android Studio auf dem Rechner des Kursteilnehmers installiert sein. Die Installation der Android Entwicklungsumgebung auf einem Windows 10 Rechner besteht aus wenigen Schritten und wird in Lernmodul 2 ausführlich behandelt.

  Auf anderen Betriebssystemen (Mac OS oder Linux) verläuft die Installation ähnlich. Die Installation von Android Studio wird jedoch für solche Betriebssysteme in diesem Kurs nicht vorgeführt. Sie sollte sich aber mit geringen Kenntnissen im Umgang mit diesen Betriebssystemen bewältigen lassen.

Wir haben mit dieser Lektion das Einführungsmodul des Android Apps Programmieren Kurses abgeschlossen. In den drei Lektionen des Moduls haben wir den Kurs näher kennengelernt. Wir haben erfahren, welche Themen der App Entwicklung darin behandelt werden und welche Kenntnisse für die Teilnahme am Android Kurs erforderlich sind.

In dem nächsten Modul, dem ersten Lernmodul des Kurses, werden wir die Entwicklungsumgebung Android Studio auf einem Windows 10 Rechner installieren. Dabei werden wir viel über die Android IDE und ihre Entwicklungswerkzeuge erfahren.