Visual Studio 跨平台開發實戰 (1) -- Hello Xamarin!
前言應用程式發展的腳步,從來沒有停過。從早期的 Windows 應用程式, 到網路時代的 web 應用程式,再到近幾年相當盛行的行動裝置應用程式 (Mobile Application),身為 C# 的開發人員與 Visual Studio 的使用者,除了開發 Windows Phone 與 Windows Store App 外,如果能夠讓你使用 C# 及 Visual Studio 熟悉的開發環境來開發 iOS 及 Android 的 app,是否能再度喚醒你的開發魂?Xamarin 正是為了這樣的需求而生的 framework。 |
Xamarin 簡介Xamarin 是由早期的 Mono 專案演變而來,原本是在 Linux 上執行 C# 程式的一個開放原始碼專案。後來陸續發表支援 iOS 的 Mono Touch framework 以及 Mono For Android Framework。因此它在市場上並不是一個新的產品。2011 年,原本在 Novell 的 Mono 專案團隊獨立成立一家公司,正式將名稱改為 Xamarin,此為 Xamarin 的由來。Xamarin 具有以下特點:
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系統需求
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安裝 Xamarin
無論是在 Windows 或是 MAC 上安裝 Xamarin 都相當簡單,只要在 http://xamarin.com / download 上填入名稱及 Email 帳號,便可以進行下載。而只要依照安裝精靈點選下一步,就可以將 Android SDK 等相關元件裝好。
Windows 版安裝晝面: |
MAC 版安裝晝面: |
Xamarin 是一個商業的 Framework,但您可以完整試用 30 天,或是使用免費版本。但免費版本限制開發人員編譯後的 IL code 大小不能超過 32 K,且無法使用 Visual Studio 進行開發 ( 只能使用 Xamarin 提供的 Xamarin Studio )。
安裝好 Xamarin 之後,需要註冊一個 Xamarin 帳號進行啟動。
- 開啟 Visual Studio,點選工具 -- Xamarin Account
- 若先前已經註冊過 Xamarin 帳號 ( 請注意,Xamarin 帳號與先前下載所填的 Email 不同),請直接輸入帳號密碼登入,若您是第一次使用,請申請新的 Xamarin 帳號。
登入後便可以開始開發 Android 及 iOS 應用程式囉!
使用 Visual Studio 開發 Android HelloWorld!
使用 Xamarin 開發 Android 應用程式可說是相當的方便,不僅支援在 Visual Studio 中使用拖曳的方式設計使用者介面,還整合如 AVD 及 SDK Manager 等工具。廢話不多說,開始我們在 Visual Studio 上的第 1 支 Android 程式吧 ~
- 在 Visual Studio 中新增專案,在專案範本中,請展開 C# 節點,你會發現專案範本會多出 Android 及 iOS 類型的專案範本,我們在這個範例中選擇 " Android Application ",並在名稱中輸入 " HelloDroid " ( 當然您可以改成任何您想要的名稱 )
- 專案建立後,您會發現工具列中多出幾個項目:
說明如下 ( 由左至右 ):- 目標裝置:可以選擇將目前的專案部署到哪一個裝置,預設的 " Prompt for Device " 則是會在開始除錯/部署時,彈出視窗供使用者選擇。若有接上實體裝置,也會出現在此選單中。
- 裝置記錄:可以挑選裝置並顯示目前裝置的活動記錄。
- 開啟 Android 虛擬裝置管理員 (AVD),透過此管理員,您可以新增,開啟或編輯 Android 模擬器。
- Android SDK 管理員:由於 Android 版本 (API Level) 眾多,您可以在這個管理介面,安裝所需的 SDK 版本及元件。
- 目標裝置:可以選擇將目前的專案部署到哪一個裝置,預設的 " Prompt for Device " 則是會在開始除錯/部署時,彈出視窗供使用者選擇。若有接上實體裝置,也會出現在此選單中。
- 預設的專案中會內建一個 Button 控制項並寫著 " Hello World,Click Me ",開啟專案下的 Resources -- Layout -- Main.axml 可以進行頁面的設計。
- 而此範例的主要程式碼則是 Activity1.cs,直接透過下圖的註解來說明:
看到這樣的程式碼,我想大家應該都不會感到陌生。筆者有一些學員跟我說,感覺跟開發 Windows Form 應用程式好像 ~~ Activity1.cs 相當於 MVC 分層的 Controller。透過 SetContentView 方法,告訴系統要載入哪一個頁面。接著透過 FindViewById 方法取得畫面上按鈕的物件實體。接著便可以針對按鈕的屬性或方法撰寫相關的程式碼,或是處理按鈕的事件。如上圖所示,預設的範例是使用匿名方法,我們將它註解後,改用 Lambda Expression 來撰寫。 - 接著按下 F5,便可以開始進行除錯,若沒有預先開啟 Android 模擬器,則 Running devices 列表會是空的,這時可以點擊下方的 " Start emulator image " 連結來啟動模擬器。
- 執行結果如下:
是不是相當簡單呢? 接下來我們來開始 iOS 的 Hello World。
使用 Visual Studio 開發 iOS HelloWorld!
與開發 Android 不同,目前 Xamarin 尚未支援在 Visual Studio 中設計應用程式頁面,但官方表示目前已在研發當中,並會在不久之後的版本提供此功能。因此目前 iOS 專案的 UI 設計必須透過 MAC 的 Interface Builder ( XCode 的一部份 ),或是直接在程式中宣告控制項的位置及大小,Visual Studio 中的 HelloWorld Application 便是使用此方法。
- 在 Visual Studio 中新增專案,在專案範本中選擇 iOS 下的 iPhone,並在右邊的範本中選擇 HelloWorld Application,接著指定專案名稱 ( 此處為 HelloIOS )
- 第一次開啟 iOS 專案時,Xamarin 會提示使用者只有在商業版或更高的版本才能在 Visual Studio 中開發 iOS 專案。
接著 Xamarin 便會自動啟用試用版本的授權,啟動完畢後,會提示使用者 Visual Studio 將會重新啟動。
若您 MAC 上的 Xamarin 授權尚未啟動,將會看到系統提示,說明 Build Server ( 也就是 MAC ) 尚未啟用授權。此時按下 Activate 按鈕可能沒有作用,請依照下面的步驟,在 MAC 上啟用 Xamarin 授權。 - 由於 Xamarin 在 MAC 上預設是以免費版本開啟。因此可以透過以下方法強制啟用 Xamarin 試用授權。首先在 MAC 的 Finder 開啟 Xamarin Studio
新增一個專案,選擇 iPhone -- Single View Application。專案建立後,點擊功能表中的專案 -- Profile - Mono
此時會看到授權啟用的畫面。當完成啟用後,我們就可以回到 Visual Studio 來指定我們的 Build Host。 - 在 Visual Studio 的工具 -- 選項中,可以看到多出了一個 Xamarin 節點,點擊 Xamarin 下的 iOS Settings,在右邊可以指定 Mac Build Host。您可以直接輸入 MAC 的電腦名稱或 IP 位址,或按下 Configure 進行設定。
在設定視窗中,Xamarin 會搜尋同一網段中已安裝並啟用 Xamarin 的 MAC 機器。若狀態顯示為 "Ready",請按下 Connect 進行連線。
若狀態不是 "Ready",可以按下 Diagnose 按鈕進行連線診斷。如下圖所示,若某一個或多個項目無法通過連線診斷,則會出現 failed,您可以展開 failed 的項目了解失敗的原因。 - 請在組態管理中,將平台設定為 iPhoneSimulator,預設為部署至實體機器,但這需要向 Apple 申請付費的開發者帳號。
接著在工具列中,可以選擇 iOS 模擬器的版本,右邊綠色打勾的符號表示已與 MAC Build Host 的連線正常,若是反灰的狀態,請按一下右邊的 圖示重新與指定的 Build Host 連線。 - 開啟專案中的 MyViewConrtoller.cs 檔。在此範例中,同樣是在畫面中間放置一個 Button 控制項 ( 在 iOS 中的類別名稱為 UIButton ) 並顯示點擊的次數。由於我們是在程式中產生控制項,因此有部份程式碼是在宣告物件的佈局屬性,請參考下圖中程式碼的註解:
- 接下來才是範例程式的重點,若您是在 XCode 中設計好 UI,則可以取代上面的程式。
如同先前 Android 的 HelloWorld,在 iOS 中,按鈕的點擊事件不叫 Click,而是 TouchUpInside,因此我們透過此事件的處理,在使用者點擊了按鈕後,改變按鈕的顯示文字 ( 使用 UIButton 的 SetTitle 方法 )。最後將 Button 控制項透過 View.AddSubview 方法加入到畫面當中。
執行結果如下:
跨平台開發簡介
作為一個跨平台的解決方案,使用 Visual Studio 搭配 Xamarin 開發行動裝置應用程式具有以下特色:
- 可以在同一個方案中包含所有平台的專案:包括 Windows Phone,Windows 8 Store App,iOS 以及 Android。如下圖所示:
- 程式碼共享:在設計時,將與平台無關的商業邏輯、服務存取、資料存取以及資料層從介面抽離出來,如下圖所示:
底下說明如何才能達成上述的專案整合以及程式碼共用,首先來看看架構示意圖:
從上述的示意圖,我們可以看到,左半邊是可以抽離出來的共用程式碼,這部份將獨立成一個專案,並只加入常用的組件 ( 如 Base Class Library ),若有部份程式碼使用到與平台相關的組件或技術,可以在程式碼中加入 條件式編譯的指示詞,供各平台直接使用,不需要進行修改。
而在各平台的專案中,可以透過檔案連結的方式,將共用程式碼的部份連結到各平台專案。但由於目前 Visual Studio 並沒有提供可以同時設定多個檔案或整個資料夾連結的方式,因此若每個檔案都要手動連結,其實是較不實際的。而且日後共用程式碼專案若有檔案的異動,如新增或刪除。各平台專案並不會同步更新。此時我們可以透過 1 個叫做 " Project Linker 2012 " 的擴充功能進行協助 ( 它也有對應 Visual Studio 2010 的版本 )。
安裝好 Project Linker 後,我們便可以在各平台專案點擊滑鼠右鍵 -- Add project link
接著選擇來源專案,之後便會為來源專案的每個資料夾及檔案進行連結。
連結的檔案在 Visual Studio 中都會有個藍色箭頭的圖示
透過上述的設定後,便可以在各平台專案共用程式碼。在開發平台專案時,只要針對使用者介面以及針對控制項的操作撰寫程式即可。對於商業邏輯,資料存取的部份則可以在各平台共用,這是使用原生的開發方式 ( Objective - C,Java ) 所無法達到的。實際執行結果如下: