написание андроид приложений на python
Полноценное Python приложение на Android
В этой статье я хотел бы рассказать о том, как создать полноценное приложение на Python для Android. Нет, это не очередной мануал для создания скрипта для sl4a, это мануал по созданию полноценного приложения с UI, возможностью собрать apk и выложить на Android Market. Заодно я хотел бы похвалиться своим первым приложением на google.play, это не hello world, а полезное приложение для фотографов, хотя и узко специализированное.
Начну рассказ пожалуй с самого приложения и завершу рассказам о том как оно делалось.
isortViewer
Мне как фотографу приходится тратить много времени на сортировку и отбор фотографий. Не всегда хочется сидеть за рабочим компьютером, когда под рукой есть ноутбук, смартфон или планшет, но копировать туда десятки гигабайт raw или jpeg файлов, а потом синхронизировать с рабочим компьютером — сомнительное удовольствие. Именно поэтому я создал программы isortManager и isortViewer, которые значительно облегчили мне работу по сортировке и отбору фотографий. Теперь заниматься отбором и сортировкой фотографий я могу лежа на пляже диване или скучая в пробке 🙂
Копипаст описания и пара скриншотов:
isortViewer — программа для фотографов, которая позволяет легко и быстрой отбирать и сортировать тысячи фотографий (raw или jpg) с фотосессий на ваших android смартфонах и планшетах. При этом, нет необходимости копировать десятки гигабайт jpg или raw файлов на устройство. Просто воспользуйтесь бесплатной программой isortManager для компьютера, которая сохранит все в один небольшой файл проекта:
1. Скачайте и запустите isortManager с официального сайта;
2. Создайте проект и добавьте папки с фотографиями. Поддерживаются форматы: jpg и raw (cr2, nef, orf и т.д.). В итоге у вас получится небольшой файл проекта (примерно 150 мб на несколько тысяч фотографий, будь то jpg или raw формат);
3. Скопируйте на ваше android устройство файл проекта, откройте в isortViewer. Вы можете помечать фотографии «на удаление», а так же, ставить рейтинги от 1 до 5 звезд;
4. После этого, скопируйте файл проекта обратно и примените изменения в isortManager. Кроме удаления выбранных фотографий, вы можете копировать или перемещать отмеченные фотографии. Например, фотографии с «5 звезд» можно скопировать в папку «шедевры», а «1 звезда» переместить в папку «хлам».
Приложение абсолютно бесплатно и доступно на google.play, однако донейты приветствуются.
Исходники доступны на официальном сайте!
Как это делалось
Так как python лучший язык программирования в мире кроме python я ничего не знаю, решено было написать приложение на python.
isortManager
С isortManager для PC проблем не возникло, создание GUI сборки под windows уже давно обкатано и работает он очень просто: с помощью dcraw выдирает jpg превьюшки из raw файлов, ресайзит из с помощью PIL и складывает в один файл с достаточно простой структурой. Был изобретен свой весолипед с контейнером для хранения фотографий и метаданных (полный путь к фотографии, отметка «на удаление» и отметка рейтинга), так как, например, zip или tar формат, не могут изменять один файл в архиве (метаданные), требую перепаковки всех файлов. Файлы просто пишутся один за другим подряд и в блоке метаданных (обычный repr питоновского словаря) в конце сохраняется смещения начала файлов, плюс в конце файла пишется размер блока метаданных. GUI написано на Tkinter (люблю я его за быстроту написания и за малый размер итоговой сборки), вот собственно скриншот:
И да, все это работает и на linux, и даже быстрее чем на windows )
isortViewer для android
Всего я нашел два способа заставить python приложение работать как полноценное приложение на android, это pygame for android и проект kivy.
Pygame — более низкоуровневый, все UI пришлось бы рисовать вручную, что отняло бы много времени, поэтому был выбран фреймворк kivy. Итак:
Это замечательный фрейморк для написания приложение для windows, linux, MacOS, android и iOS. Поддерживается мультитач, UI рисутется через OpenGL, значит должно работать аппаратное ускорение. Увидеть работу виджетов можно установив демонстрационное приложение Kivy Showcase. Есть возможность использования некоторых платформо специфичных функций, например, вибро или акселерометр, с помощью модуля android.
Для разработки я бы рекомендовал использовать linux, тем более, apk собираются именно в этой OS.
Hello World выглядит так:
Причем этот код будет работать на всех заявленных платформах. Пропадает необходимость в тестировании приложения в эмуляторе. Достаточно запустить скрипт на исполнение в своей любимой IDE и увидеть результат на экране компьютера, без задержек на компиляцию, запуск эмулятора и пр. Если вы все же хотите увидеть как это будет выглядеть непосредственно на устройстве, просто установите Kivy Launcher, скопируйте файлы проекта на карту памяти и запустите. Дебажить при этом можно при помощи adb logcat.
Если вы используете библиотеку android, которой нет на PC, но хочется запускать приложение не только на android, воспользуйте такой конструкцией:
Сборка apk достаточно проста и описана на этой странице. После сборки релиза, достаточно подписать свое приложение (я использовал этот мануал) и выложить в google play.
В следующей своей статье, я расскажу более подробно о процессе написания приложения «с нуля», расжевывая каждую строчку кода.
Хотелось бы сразу пресечь холивары на тему «для android только java, python не нужен». Я считаю, не важно, какие технологии «под капотом», главное чтоб приложение было качественным.
Сфера применения kivy может быть огромной. Сейчас на моем счету несколько приложений, написанных под заказ, где python с фремворком kivy показал себя с хорошей стороны. Например, ровно за один час, было написано приложение, для сети сервисных центров. Приложение работает в режиме киоска и установлено на дешевые китайские планшеты, которые висят в холле. Клиент набирает номер заказа, далее по WiFi планшет соединяется с сервером и сообщает статус заказа.
Изучаю python kivy и для себя решил написал маленькое приложение, чтобы разнообразить свое питание. Решил поделиться. Статья рассчитана на новичков в kivy. Приложение занимает около 100 строк кода.
Цель создания велосипеда приложения:
Интро
Можно не читать, в интро всякая лирика.
Пришлось пожить в одной стране, в одной гостинице, где кормили ежедневно яйцами на завтрак и больше ничем, так через месяц начал чесаться. Обращался за медицинской помощью, хотя раньше никогда ничем подобным не страдал. Наученный горьким опытом после этого для себя решил допускать как можно меньше повторений в еде, чтобы ничего не успевало в организме накопиться. Это мой личный опыт, я просто рассказываю, без навязывания. Возможно, нет правил без исключения, наверное, овсянку можно есть и каждый день на протяжении десятков лет.
Скриншоты
Предположим мой рацион состоит из 50 блюд. Например, сегодня ел омлет. Нажимаю на кнопку, и омлет стал на 50 строку в очереди, а перед ним стоят 49 блюд, которые съем, чтобы опять добраться до омлета. Вот и вся логика приложения. (На скриншотах блюда нагенеренные, все совпадения случайны, к моему реальному рациону отношения не имеющие).
Исходный код и пояснения
Я сознательно не использовал kv файлы, так как код дан в учебных целях, для людей, которые знакомы с python. Все написано на голом python. В пояснениях я не буду останавливаться на объяснении python кода, а сразу перейду к специфическим фишкам Kivy.
Запуск на windows & linux & macos
Принцип для всех операционок одинаковый:
Программа должна заработать.
Сборка apk файла и запуск на телефоне с андроид
Итак, у нас есть файл с кодом программы, написанный на python. Как теперь создать приложение, чтобы его можно было запустить на телефоне с андроидом? Раньше это был достаточно мудреный процесс, требующий навыков и танцев с бубном. Теперь это не проблема.
Вот пошаговая инструкция:
Как закинуть apk файл на телефон?
Можно, конечно, сделать это как угодно, отправить себе по почте, куда-нибудь выложить, закинуть в телеграмм и т.д., а потом скачать приложение на телефон.
Но существует специализированный инструмент для этого. Включаем на телефоне режим разработчика, подключаем USB-кабелем. Виртуалка должна увидеть, что вы подключили телефон. Дальше устанавливаем adb:
После установки заходим в папку bin и вводим команду
И можно примерно через минутку увидеть на телефоне приложение после того, как увидим
Success в консоли.
Если вдруг приложение падает или ведет себя не так, как ожидалось, то есть вот такая команда для просмотра ошибок
Русское имя приложения
Если вы захотите, чтобы ваше приложение называлось по-русски, например, «Дневник питания», то надо внести изменения в файл:
В тег appName прописывается русское название приложения, эта папка создается после первого запуска buildozer android debug. После того как файл отредактируете, вернитесь назад в папку FoodOptions и запустите buildozer android debug повторно. Файл соберется по-новой. После установки на телефон имя программы будет написано на русском.
О файле buildozer.spec
Вот мой файл с гитхаба: buildozer.spec
Именно этот файл указывает buildozer-у, как именно собрать пакет.
Там множество разных вариаций. Кому интересно, то введите внутри виртуалки команду:
Будет создан дефолтный файл buildozer.spec с кучей комментариев и пояснений. Например, если вы хотите какую-нибудь свою иконку для приложения, то указываете в строке:
свой файл с иконкой. И приложение соберется уже с вашей иконкой.
Если вам надо подгрузить какой-нибудь специфический модуль, который не входит в официальную библиотеку python, то это делается в строке requirements =. В общем, рассказ о файле buildozer.spec может занять целую статью, а то и две.
Загрузка приложения в Google Play
Надо зарегаться, пройти все процедуры, получить ключи. И дальше запускать:
Полученный файл apk-apkname-release.apk заливать в Google Play.
Ссылки
Python для Android: Как начать делать кроссплатформенные приложения с Kivy. Часть первая
Jul 19, 2018 · 4 min read
В этом руководстве приведены шаги, необходимые для создания кроссплатформенного приложения для Android с использованием Python-фреймворка Kivy и Linux Ubuntu. Перед началом установки и запуском Kivy необходимо установить его зависимости. Большая часть времени уйдёт на подготовку рабочей среды Kivy путем установки библиотек, необходимых для его работы. В этом уроке Kivy будет установлен в виртуальной среде.
Используемой платформой будет Linu x Ubuntu 18.04 с Python 3.6.5. При запуске Kivy на разных платформах появляются некоторые различия. Чтобы иметь возможность устанавливать библиотеки, перемещаться по каталогам ОС, копировать/удалять/извлекать файлы, запускать скрипты Python, читатель должен иметь базовое представление о командах терминала Linux и Python.
Это руководство имеет следующие разделы:
1. Введение
Kivy используется для создания естественных пользовательских интерфейсов с преимуществами абстракции и модульности. Он отделяет разработчика от ненужных и сложных деталей и просто предоставляет простые API для выполнения сложных задач. В результате вы должны определить, какие бэкенд библиотеки Kivy будет использовать для выполнения своих задач. Мы собираемся использовать SDL ( Simple DirectMedia Layer) — кроссплатформенную библиотеку для низкоуровневого доступа к графическому оборудованию через OpenGL. Помимо SDL, другие библиотеки, такие как GStreamer, используются для обработки аудио и видео. Поскольку такие библиотеки написаны на C, нам также потребуется Cython.
2. Установка зависимостей Kivy
Основываясь на инструкциях по установке Kivy на Linux (https://kivy.org/docs/installation/installation-linux.html), здесь перечислены необходимые библиотеки для установки SDL2 и GStreamer. Обратите внимание, что вы можете выбрать версию Python для использования в Kivy с помощью python и python-dev для Python 2 или с помощью python3 и python3-dev для Python 3. Pip также находится в перечисленном ниже списке для последующего использования в подготовке виртуальной среды Kivy.
3. Создание виртуальной среды для установки Kivy
После подготовки зависимостей Kivy мы можем начать установку самого Kivy, создав его виртуальную среду. Нет необходимости использовать виртуальную среду для запуска Kivy, но есть рекомендация отделить Kivy от других уже существующих проектов.
Перед началом создания виртуальной среды мы должны убедиться, что инструменты, необходимые для ее создания, уже установлены и обновлены. Следующие команды гарантируют, что инструменты virtualenv и setuptools уже существуют и обновлены.
virtualenv используется для создания изолированной среды Python. Для получения дополнительной информации о преимуществах виртуальной среды вы можете посетить страницу https://virtualenv.pypa.io/en/stable/. setuptools используется для упаковки проектов Python.
После этого мы готовы создать виртуальную среду Kivy. Следующая команда создает среду с названием mykivyinstall.
После введения этой команды мы ожидаем получить новую папку в текущем каталоге, названную в соответствии с именем виртуальной среды, как показано на рисунке 1.
После создания виртуальной среды мы можем активировать её, чтобы начать установку Kivy. Она может быть активирована следующей командой.
Точка (.) в предыдущей команде представляет собой встроенную команду, которая выполняет содержимое файла, переданного в качестве аргумента. Это синоним источника команды. В результате предыдущая команда идентична этой команде:
Командная строка должна измениться после активации виртуальной среды и начать выглядеть следующим образом:
4. Установка Cython
Перед установкой Kivy Cython должен быть установлен в такой же среде в соответствии со следующей командой:
Обратите внимание, что версия Cython зависит от версии Kivy, которая будет установлена. В данный момент последняя версия Kivy — 1.10.0, и для нее требуется Cython 0.25.2, и именно поэтому она используется в приведенной выше команде. После этого мы готовы к установке Kivy.
5. Установка Kivy
Kivy можно установить с помощью pip в соответствии со следующей командой:
После этой команды ожидается, что Kivy будет загружен и установлен автоматически. Но учтите, что установка Kivy — это трудная часть, потому что существует множество зависимостей, которые являются варьируются в зависимости от используемой машины, платформы и библиотек, которые у вас уже есть и которых нету. Процесс не является простым и прямолинейным, поэтому вы должны искать альтернативные способы решения ошибок установки. Например, Kivy можно установить с помощью wheel-файла или путем клонирования его проекта github в соответствии со следующей командой:
6. Импорт Kivy
При достижении этого этапа, ожидается, что Kivy уже установлен и успешно работает на вашем компьютере. Мы можем протестировать эту среду, импортировав Kivy, как показано на рисунке 2. Виртуальная среда активирована, Python активирован и Kivy успешно импортирован.
Убедившись, что Kivy работает хорошо, мы готовы создать наше первое приложение Kivy.
На этом конец первой части. Во второй части мы приступим непосредственно к написанию приложения и переносу его на Android-платформу.
Мобильное приложение на Python c kivy/buildozer. Лекция в Яндексе
Не факт, что вам потребуется написать серьёзное приложение на Python. А вот быстро собрать работающий сервис, чтобы «продать» его заказчику, — почему нет? Python универсален, и опыт создания мобильного софта на этом языке может оказаться полезным. Владислав Шашков из Сбербанка рассказал о том, как строится разработка с помощью фреймворка kivy.
— Добрый день. Меня зовут Владислав Шашков, я работаю в Сбербанке и вообще-то я продуктовик, не разработчик. Именно этим может быть интересен мой доклад, потому что он наглядно покажет, что сделать мобильное приложение на Python достаточно несложно.
Kivy — все-таки он «Киви», потому что образно его изображают на обложках книжек в виде фрукта, и на русском ближе будет произношение «Киви». Фреймворк развивается с 2011 года. По сути, это графическая UI-библиотека для создания кроссплатформенных приложений, не только на мобильных платформах. Ее особенностью является язык KV, это язык разметки. Если образно попробовать описать что такое язык KV, получится, что так бы выглядел HTML, будь он написан на Python.
Также мы поговорим о библиотеке KivyMD, которая представляет из себя набор виджетов в стиле Material Design. KivyMD позволяет создавать дружелюбный гугловый интерфейс, с которым можно работать над пользовательским опытом.
Здесь на видео показано, как пролистываются все виджеты, которые есть в библиотеке. Как вы можете видеть, это достаточно богатый набор элементов. Это и закладки, и кнопки, и прогресс-бары, и всплывашки. В принципе, есть все необходимое, чтобы реализовать нужный вам клиентский опыт. Если надо будет собрать сборку на iOS, то выглядеть она будет точно так же. Тот же Material Design. В принципе, такое приложение можно опубликовать в App Store, хоть оно и будет похожее на Google.
Kivy без KivyMD имеет очень аскетичный дизайн. Его даже клиентам показывать не стоит. Похожие на убунтовские простые кнопки, простые диалоги, не адаптированные к мобильному опыту, к мобильным пользователям. А KivyMD молодцы, все красиво сделано.
Есть плохая новость. Исполняемые пакеты приложения собирает специальная утилита — buildozer. И плохая новость заключается в том, что начать пользоваться, сделать первую сборку с ее помощью совсем не просто. Как и, наверное, с любым опенсорсным ПО, чтобы все получилось, чтобы в итоге дойти до цели и получить APK, нужно пройти определенной «тропой», не сворачивая по сторонам.
На этом слайде подробно описано, что нужно делать, как пройти по «тропе» и не сделать лишнего. Не надо пытаться обновить сам kivy или какие-то другие библиотеки в образе. Все что нужно, указано на слайде, остальное само подтянется и будет работать.
Дальше немного расскажу о структуре проекта Kivy. На слайдах размещены QR-коды, где закодированы ссылки на GitHub, чтобы вы могли их сейчас считать и непосредственно проследить примеры, о которых я буду рассказывать. (Первая ссылка — прим. ред.)
На экране представлен файл buildozer spec, это спецификация на проект. Самое важное здесь: есть строка, в которой перечисляются requirements, то есть библиотеки, которые необходимы для сборки, и в ней указывать надо Kivy, KivyMD, запись там есть, и на GitHub она тоже доступна.
Важный раздел, он закомментирован, касается андроидовских NDK, SDK, его трогать не надо. Значения по умолчанию будут работать.
Немного про UI и UX. В языке разметки KV есть два понятия: виджеты и лэйауты. Виджеты — видимые элементы, кнопочки, поля ввода и тому подобное. Виджеты получают события и могут их обрабатывать. А лэйауты — это объекты, которые позволяют позиционировать виджеты, их есть несколько видов, чтобы выстроить виджеты в рядок или наоборот, как-то произвольно позиционировать. В общем-то, этот подход стандартный для визуальных UI, UX, и в других библиотеках он тоже используется.
Здесь пример языка KV (ссылка — прим. ред.). Как мы видим, вначале за решеткой идет импорт библиотек, затем в угловых скобках… Неправильно говорить «корневой», просто начальный лэйаут, которому в коде будет сопоставлен класс. Один в один названия должны совпадать. Таким образом происходит сопоставление разметки и класса в коде. Дальше через отступы идут вложенные виджеты, внутри виджетов, опять отступом идут property и события, они в одном списке идут. Вот пример кода.
Вверху класс — класс лэйаута. Дальше идет класс приложения, и внизу две строчки для загрузки константы разметки, и запуска приложения. Знаю, что аудитория, наверное, не очень знакома с мобильной разработкой, поэтому расскажу о дальнейших шагах, что конкретно надо сделать на телефоне, чтобы запустить и отладить свой APK.
Первым делом надо на телефоне включить решим разработчика. Он достаточно хитро включается. Обычно это секретная последовательность нажатий пунктов меню в режиме настроек телефона. В презентации приведена одна из распространенных последовательностей, но на вашем телефоне она может не работать. После выполнения этой последовательности действий появится режим для разработчика, и можно уже устанавливать APK, отлаживать и дальше действовать.
Buildozer запускается в виртуальной машине, виртуальную машину надо обновить, чтобы она была посвежее. После этого появиться интеграция с USB, тогда можно будет подключить телефон к виртуальной машине.
Признак того, что у вас произошло подключение — телефон спросит разрешения на отладку. Каталог проекта создается в папке /BUILD. Чтобы собрать проект, необходимо в каталоге проекта выполнить команду buildozer android debug. Установка APK на телефон выполняется утилитой из Android Studio, которая уже есть в образе, командой adb install.
И фраза success говорит, что пока все хорошо, выполнена загрузка на телефон.
Отладка кода выполняется следующим образом. Надо запустить сбор отладочной информации командой adb logcat, чтобы параллельно с приложением работал сборщик. Ваше приложение после первого запуска «с высокой долей вероятности» упадет, после чего можно останавливать отладку и идти читать файлик логов.
Как искать сообщение об ошибке? По ключевому слову python. Самая последняя запись c ключевым словом python, как правило, расскажет вам, что пошло не так.
Про то, что можно сделать на телефоне. Мобильная платформа позволяет сделать не просто кнопочки, которые к API ходят, а поработать с большим разнообразием датчиков гаджета. Для работы с мобильной периферией есть стандартная библиотека plyer. Она платформенно-независимая, то есть все, что на ней будет написано, пересоберется с Android на iOS. На слайде перечислены все доступные опции. Там и GPS, и батарея, и камера… Но с камерой plyer позволяет сделать только статический снимок.
А следующий пример как раз расширяет эту возможность. Ссылка на GitHub, пример, который позволяет получать видеопоток в приложении. У меня была бизнес-задача QR-код распознать с картинки. Также этот пример может работать с распознаванием видео, дополненной реальностью и т. п.
Еще у kivy есть пространство для пользовательских аддонов — Garden. Любой может делать виджеты и тому подобное. Полезный виджет, который я использовал, это работа с картами. Он активный, можно масштабировать, покрутить карту. Здесь показан пример, как его подключать. В Garden есть много других виджетов.
Когда я работал над своим проектом, то проводил коридорное тестирование с коллегами, чтобы собрать обратную связь об использовании приложения. И получил такие замечательные возражения, как «я левые APK не буду ставить», «мама не разрешает», «я только телефон купил». Чтобы продолжить тестирование клиентского опыта по существу, мне пришлось пройти путь создания мобильного приложения до конца, а именно сделать релиз в Google Play. На слайде он описан. Основные моменты заключаются в том, что надо с ключами повозиться, и публикация в Google Play не бесплатная. Чтобы зарегистрироваться разработчиком, надо приготовить 25 долларов. И это еще очень демократично, потому что Apple просит 99 долларов.
На данном слайде приведены ссылка на пример приложения, можно посмотреть мой проект. Это все еще альфа-прототип, поэтому прошу не судить строго, если приложение будет падать. Ссылка на актуальную документацию свежая, мне представляется, что она хорошая. Есть комьюнити, группа ВКонтакте, ее админ на Хабре периодически статьи выпускает.