Web Avancé et Développement mobile

P ROF. G UE RMAH H AT I M
EMAIL: GUERMAH.ENSIAS@GMAIL.COM

Année Universitaire: 2021-2022

Objectifs du Partie 2

Développement mobile sur Android

Comprendre l’architecture du système Android

Comprendre l’organisation d’une application Android

Développer et déployer des applications natives sous Android

Connaitre les bonnes pratiques du développement d’application Android

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Développement Mobile sous Android

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Introduction
Actuellement, les applications sont :
 Natives: c’est à dire programmées en Java, C++, Kotlin, compilées et fournies avec
leurs données sous la forme d’une archive Jar (fichier APK). C’est ce qu’on étudiera
ici.

 Web app : c’est une application pour navigateur internet, développée en HTML5,
CSS3, JavaScript, dans un cadre logiciel (framework) tel que Node.js, Angular ou
React.

 Hybrides : elles sont développées dans un framework comme Ionic, Flutter, React
Native. . . Ces frameworks font abstraction des particularités du système : la même
application peut tourner à l’identique sur différentes plateformes (Android, iOS,
Windows, Linux. . . ).
La charge d’apprentissage est la même.

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Introduction
Les applications mobiles natives sont des programmes
développés pour fonctionner sur les systèmes
d'exploitation utilisés par les smartphones et tablettes.
Ces programmes, installées localement sur les « device »,
utilisent les capacités de ce dernier, couplées à celui de
son OS, pour pouvoir fonctionner normalement. Les
deux principaux systèmes d'exploitation (OS) mobiles
sont aujourd'hui :
Android : présent sur la plupart des
smartphones. Les applications Android sont
développées en langage de programmation Java
ou Kotlin.
iOS : présent uniquement sur les iPhones de la
marque Apple. Les applications iOS sont
développées en langage Swift (auparavant
Objective-C).
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Introduction
Les applications mobiles natives ont des finalités très larges :
à aider l'utilisateur à s'organiser;
à communiquer
à utiliser des services;
à acheter des biens;
à interagir avec son environnement;
à créer quelque chose;
à accéder à l'information pertinente pour ses prises de décisions;
Les applications natives sont les applications les plus présentes et utilisées de nos jours.
Quand on parle d'applications mobiles aujourd'hui, on fait référence de fait aux apps natives.
Ex : Whatsapp, Messenger, Snapchat...

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Introduction
Avantages: Inconvénient
Un nombre important de fonctionnalités qu'elles l'investissement important que les apps natives
peuvent contenir et une expérience riche qu'elles requièrent pour les éditeurs : Au minimum deux
proposent à leurs utilisateurs. versions d'applications pour toucher à la fois les
Le format natif est celui qui s'adapte le mieux aux utilisateurs d'Android et d'iOS (mobiliser des
capacités et limites de chaque smartphone : tirer équipes spécialisées en langage de programmation
partie de la puissance de calcul du téléphone, pour natif Android et iOS)
pouvoir réaliser des tâches complexes. Maintenir régulièrement à jour les applications pour
Pouvoir fonctionner sans connexion internet: Une répondre aux attentes de leurs utilisateurs :
partie du contenu de l'app est installée localement amélioration de la navigation, des fonctionnalités,
sur l'appareil permettant de s'afficher sans corrections de bugs ou de failles de sécurité...
nécessiter de connexion à un réseau et d’utiliser du  le temps et le coût de développement des
contenu téléchargé auparavant hors connexion. applications natives sont assez élevés, et vous devez
 développer en natif vous permettra d'obtenir être sûr(e) de ne pas manquer votre pari si vous
plus facilement une application dotée d'un contenu souhaitez en tirer un bénéfice
riche et performant.

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Environnement de développement d'Android
Initialement un OS pour les appareils photos
Acheté par Google en 2005
Objectif du rachat : créer une plateforme mobile
Flexible,
Accessible à tous les intégrateurs et développeurs,
Profiter de la convergence web / mobile
Android : système complet, ouvert et gratuit dans le monde du mobile
Stratégie Google Plateforme mobile ouverte

Plus Plus de
Plus de revenus
d’utilisateurs développeurs
• Google play (Android Market) / Google pay (Google Checkout)
• Publicité mobile

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Android pour qui ?
Android est destiné pour
Pour les Constructeurs : Open Source, pas de coût de licence, Adaptabilité.
Pour les Développeurs : Langage Java, Modularité, Kit de développement gratuit, SDK
complet, Google play.
Utilisateurs : Multitâches, Nouvelles applications, Nombreuses applications par défaut.
Version : On en est à la version 12 (octobre 2021) et l’API 32 :
 La version 12 est le numéro pour le grand public
 Les versions d’API sont pour les développeurs.
Exemples :
4.1 JellyBean = API 16. Une API (Application Programming Interface) est un ensemble
6.x Marshmallow = API 23. de bibliothèques de classes pour programmer des applications.
9.x Pie = API 28 Son numéro de version donne un indice de ses possibilités.

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A propos des versions d’API
Chaque API apporte des fonctionnalités supplémentaires: Il y
a compatibilité ascendante.
Certaines fonctionnalités deviennent dépréciées au fil
du temps, mais restent généralement disponibles.
On souhaite toujours programmer avec la dernière API
(fonctions plus complètes et modernes), mais les utilisateurs
ont souvent des smartphones plus anciens, qui n’ont pas cette
API.
Android ne propose aucune mise à jour majeure : Les
smartphones restent toute leur vie avec l’API qu’ils ont à la
naissance.
 Les développeurs doivent donc choisir une API qui
correspond à la majorité des smartphones existant sur le
marché.

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 Qu’est-ce qu’Android ?
System Apps
Android est une surcouche au dessus d’un système Linux : - Toutes les applications, natives ou hybrides, sont basées sur la même API
Android - La couche system Apps s’exécute sur un Runtime Android en utilisant
les classes et services offertes par la couche Java API Framework.
Native C/C++ Librairies
Java API Framework
- De nombreux composants et services du
- Il fournit des API permettant aux développeurs de créer des
système Android de base, tels que ART
applications Android riches.
et HAL, sont construits à partir de code
- Chaque application est basée sur des services : Activity Manager,
natif qui nécessitent des bibliothèques
Ressources Manager, Window Manager, View System, …
natives écrites en C et C ++.
- Permet d’exposer les fonctionnalités de Android Runtime
certaines de ces bibliothèques natives aux - Incluant les librairies fondamentales et la machine virtuelle ART
applications. Par exemple : (Android Runtime remplaçant DALVIK depuis la versions 4.4).
 SQLite : un SGBD simple et - Permet l’exécution des applications et et représente la base du
puissant accessible pour toutes les Framework applicatif
applications Hardware Abstraction :
 Graphics Librairies - Une couche d’abstraction entre le Hardware et le reste de pile logiciel :
(SGL/OpenGL): librairies dediéé Propose des interfaces standards qui exposent les capacités matérielles
pour l’affichage 2D et 3D du périphérique au APIs de niveau supérieur.
 Surface Manager : Pour créer des
interfaces visuelles et gestion de Linux Kernel :
l’affichage. - Couche basse de la plateforme pour la gestion des services du système
: Hardware drivers, Process and memory management, security,
Linux network, power manager.
- Binder pour faciliter la communication inter processus

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Environnement de développement d'Android
Une application Android est composée de :
 Sources Java (ou Kotlin) compilés pour une machine virtuelle appelée "ART", amélioration de
l'ancienne machine « Dalvik » (versions <= 4.4).
 Fichiers appelés ressources :
 format XML : interface, textes...
 format PNG : icones, images...
 Manifeste = description du contenu du logiciel
 fichiers présents dans l'archive
 demandes d'autorisations
 signature des fichiers, durée de validité, etc.
Tout cet ensemble est géré à l'aide d'un IDE (environnement de développement) appelé
Android Studio (existe d’autres tel que Eclipse + ADT « android development tools») qui
s'appuie sur un ensemble logiciel (bibliothèques, outils) appelé SDK Android.

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Langage Kotlin
Kotlin est un langage de programmation orienté objet et fonctionnel, avec un typage
statique qui permet de compiler pour la machine virtuelle Java, JavaScript, et vers
plusieurs plateformes en natif (grâce à LLVM).
Google annonce pendant la conférence Google I/O:
 En 2017 : Kotlin devient le second langage de programmation officiellement pris
en charge par Android après Java.
 Le 8 mai 2019: Kotlin devient officiellement le langage de programmation voulu
et recommandé pour le développement des applications Android.
Pourquoi ? : Kotlin est promu par Google parce qu’il permet de développer des
programmes plus sains. Par exemple, Kotlin oblige à vérifier chaque appel de
méthode sur des variables objets pouvant valoir null, ce qui évite les
NullPointerException.

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 Langage Kotlin
En Java En Kotlin
String getNomComplet(Personne p) {
fun getNomComplet(p: Personne): String {
return p.getPrenom()+" "+p.getNom();
return p.prenom+" "+p.nom
}
}
private Personne p1 = getPersonne(); // peut retourner null
var p1: Personne = getPersonne() // retour null interdit
System...println(getNomComplet(p1)); //
println(getNomComplet(p1)) // ne se compile pas
NullPointerException

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.annotation.Nullable;
void getNomComplet(@NonNull Personne p) {
En Java amélioré : return p.getPrenom()+" "+p.getNom();
}
private @Nullable Personne p1 = getPersonne();
System...println(getNomComplet(p1)); // ne se compile pas
• Kotlin ne remplace pas une analyse sérieuse et une programmation rigoureuse. Kotlin permet seulement de ne
pas se faire piéger avec des bugs grossiers.
• Nous ne travaillerons pas avec Kotlin : on va utiliser Java.

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Outils utilisés
Les langages :
 Java et XML.

Le SDK : Le kit de développement Android fournit l’environnement de travail pour

développer, tester et déboguer des applications Android. Dans le SDK on trouve:
 Les librairies d’API Android pour créer des applications
 Des outils de développement qui permettent de compiler et déboguer vos applications.
 Android Virtual Device (AVD) : un émulateur permettant de créer et d'accéder à des appareils
virtuels Android pour tester les applications
 Android Debug Bridge (ADB) : permet aux développeurs de communiquer avec leur appareil
Android grâce à des commandes.

Android Studio:
 un éditeur de sources et de ressources
 des outils de compilation : gradle
 des outils de test et de mise au point

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Android Studio
Pour installer Android Studio, accéder à la page :
https://developer.android.com/studio

Pour le SDK, vous avez le choix, soit de l’installer automatiquement avec Studio, soit
de faire une installation personnalisée. En général, vous pouvez choisir ce que vous
voulez ajouter au SDK (version des librairies, versions des émulateurs de
smarphones), à l’aide du SDK Manager.

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Android Studio

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Android Studio : Lancement et configuration (ancien
version)

18
Android Studio : Lancement et configuration (dernière
version)

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 Android Studio : SDK Manager

 Gère les versions du SDK d’Android installés

 Gère les images des périphériques virtuels: Pour
ARM, pour INTEL, pour chaque version
d’Android
 Gère les sources des différents SDK
 Gère les sources des exemples

 Choisir celles qui correspondent aux types de

téléphones qu’on vise, mais tout n’est pas à installer :
il faut cocher Show Package Details, puis choisir
élément par élément.
Seuls ceux-là sont indispensables :
• Android SDK Platform
• Intel x86 Atom_64 System Image
Le reste est facultatif (Google APIs, sources,
exemples et docs).
20
Android Studio : Création d’un nouveau projet

21
Android Studio : Création d’un nouveau projet

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Android Studio : Arborescence du projet

Un fichier indispensable à tous les projets Android: permet de

lister les différents composants de votre application ainsi que les
services qu'ils offrent.

java : les sources, rangés par paquetage,

res (ressources) : fichiers XML et images de l’interface, composées

de plusieurs sous-dossiers :
• layout : interfaces (disposition des vues sur les écrans)
• menu : menus contextuels ou d’application
• mipmap et drawable : images, icônes de l’interface
• values : valeurs de configuration, textes. . .

Gradle scripts : c’est l’outil de compilation du projet.

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Android Studio : Éditeurs spécifiques des ressources
Les ressources : disposition des vues dans les interfaces, menus, images vectorielles,
textes. . . , sont définies à l’aide de fichiers XML.
Studio fournit des éditeurs spécialisés pour ces fichiers, par exemple :
 Formulaires pour : res/values/strings.xml : textes de l’interface.

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Android Studio : Éditeurs spécifiques des ressources
Les ressources : disposition des vues dans les interfaces, menus, images vectorielles,
textes. . . , sont définies à l’aide de fichiers XML.
Studio fournit des éditeurs spécialisés pour ces fichiers, par exemple :
 Formulaires pour : res/values/strings.xml : textes de l’interface.

25
Android Studio : Éditeurs spécifiques des ressources
Les ressources : disposition des vues dans les interfaces, menus, images vectorielles,
textes. . . , sont définies à l’aide de fichiers XML.
Studio fournit des éditeurs spécialisés pour ces fichiers, par exemple :
 Éditeurs graphiques pour : res/layout/*.xml : disposition des contrôles sur
l’interface.

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Android Studio : Source XML
Les éditeurs proposés par Android Studio sont beaucoup plus confortables que le
XML brut, mais ne permettent pas de tout faire (par exemple des widgets
personnalisées ).
Un widget est un élément de base qui permet d'afficher du contenu à l'utilisateur ou
lui permet d'interagir avec l'application. (on va les voir en détails ).
Assez souvent, il faut éditer le source XML directement :

On peut noter le namespace des

éléments et le préfixe de chaque
attribut.

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Android Studio : Gradle
Chaque modification d’un source ou d’une ressource fait reconstruire le projet
(compilation des sources, transformation des XML, … ) : C’est automatique.
Dans de rares circonstances, mauvaise mise à jour des sources (partages réseau ou
gestionnaire de version) :
 Reconstruire manuellement le projet : sélectionner le menu Build/Rebuild Project
 Nettoyer le projet : Sélectionner le menu Build/Clean Project.
Ces actions lancent l’exécution de Gradle.
Gradle est un outil de construction de projets comme Make (projets C/C++ sur
Unix), Ant (projets Java dans Eclipse) et Maven.
De même que make se sert d’un fichier Makefile, Gradle se sert de fichiers nommés
build.gradle pour construire le projet.

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Android Studio : Gradle
AndroidStudio fait une distinction entre le projet global et l’application. Il se dispose
de deux fichiers build.gradle :
un script build.gradle dans le dossier racine
du projet : indique quelles sont les
dépendances générales (noms des dépôts
Maven contenant les librairies utilisées).
un dossier app contenant l’application du
projet.
un script build.gradle dans le dossier app
pour compiler l’application.

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Android Studio : Gradle
Certains projets font appel à des bibliothèques externes. On les spécifie dans le
build.gradle du dossier app, dans la zone dependencies :

Il y a des cas plus complexes. Par exemple, Pour utiliser la base de données distribuée
Realm il faut :
 dans le build.gradle à la racine du projet, mettre :
 dans le build.gradle du dossier app, ajouter :

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Android Studio : Structure d’un projet
Un projet AndroidStudio est constitué ainsi :

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Android Studio : Exécution de l'application
L'application est prévue pour tourner sur un appareil (smartphone ou tablette) réel
ou simulé (virtuel).
Le SDK Android permet de :
Installer l'application sur une vraie tablette connectée par USB
Simuler l'application sur un smartphone ou une tablette virtuelle AVD
AVD = Android Virtual Device
C'est une machine virtuelle comme celles de VirtualBox et VMware, mais basée sur
QEMU (un outil d'émulation et de virtualisation permettant d'émuler toutes sortes
de CPU dont ceux qui font tourner la plupart des tablettes et smartphones Android.)

32
 Android Studio : Exécution de l'application
L'assistant de création de tablette demande :
• Modèle de tablette ou téléphone a simuler,
• Version du système Android,
• Orientation et densité de l‘ écran
Options de simulation :
• Snapshot : mémorise l‘ état de la machine d'un lancement a
l'autre, mais exclut Use Host GPU
• Use Host GPU : accélère les dessins 2D et 3D a l'aide de la
carte graphique du PC.
Options avancées :
• RAM : mémoire a allouer, mais est limitée par votre PC,
• Internal storage : capacité de stockage interne,
• SD Card : capacité de la carte SD simulée supplémentaire

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 Android Studio : Exécution de l'application
L'assistant de création de tablette demande :
• Modèle de tablette ou téléphone a simuler,
• Version du système Android,
• Orientation et densité de l‘ écran
Options de simulation :
• Snapshot : mémorise l‘ état de la machine d'un lancement a
l'autre, mais exclut Use Host GPU
• Use Host GPU : accélère les dessins 2D et 3D a l'aide de la
carte graphique du PC.
Options avancées :
• RAM : mémoire a allouer, mais est limitée par votre PC,
• Internal storage : capacité de stockage interne,
• SD Card : capacité de la carte SD simulée supplémentaire

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 Android Studio : Exécution de l'application
L'assistant de création de tablette demande :
• Modèle de tablette ou téléphone a simuler,
• Version du système Android,
• Orientation et densité de l‘ écran
Options de simulation :
• Snapshot : mémorise l‘ état de la machine d'un lancement a
l'autre, mais exclut Use Host GPU
• Use Host GPU : accélère les dessins 2D et 3D a l'aide de la
carte graphique du PC.
Options avancées :
• RAM : mémoire a allouer, mais est limitée par votre PC,
• Internal storage : capacité de stockage interne,
• SD Card : capacité de la carte SD simulée supplémentaire

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Android Studio : Lancement de l'application

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Android Debug Bridge
Android Debug Bridge est une passerelle entre un Smartphone/une tablette (réelle ou
virtuelle) et votre PC
Serveur de connexion des tablettes
Commande de communication
ADB emprunte à FTP (transfert de fichiers) et SSH (connexion à un shell).

ADB est utilisé en ligne de commande : adb commande paramètres...

Gestion du serveur
adb start-server : démarre le serveur,
adb kill-server : arrête le serveur,
adb devices : liste les tablettes connectées.

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Android Debug Bridge
Exemple :

Chaque tablette (device) possède un identifiant, ex: c1608df1b170d4f ou emulator-5554 qu’il

faut fournir aux commandes adb à l’aide de l’option -s.
Par défaut, c’est la seule tablette active qui est concernée.
Connexion à un shell
adb -s identifiant shell commande_unix. : exécute la commande sur la tablette
adb -s identifiant shell : ouvre une connexion de type shell sur la tablette.
Ce shell est un interpréteur sh simplifié à l’intérieur du système Unix de la tablette. Il connaît
les commandes standard Unix de base : ls, cd, cp, mv, ps. . .

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Android Debug Bridge
On retrouve l’architecture des dossiers Unix, avec des variantes :
Dossiers Unix classiques : /usr, /dev, /etc, /lib, /sbin. . .
Les volumes sont montés dans /mnt, par exemple /mnt/sdcard (mémoire flash
interne) et /mnt/extSdCard (SDcard amovible)
Les applications sont dans : /system/app pour les pré-installées et dans /data/app
pour les applications normales
Les données des applications sont dans /data/data/nom.du.paquetage.java.
Pour échanger des fichiers avec une tablette :
adb push nom_fichier_local /nom/complet/dest envoi du fichier local sur la tablette
adb pull /nom/complet/fichier récupère ce fichier de la tablette
Pour gérer les logiciels installés :
adb install paquet.apk
adb uninstall nom.du.paquetage.java

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