Desarrollo de programas para Android

El teléfono Nexus 4, parte de la serie Google Nexus, una línea de dispositivos "adecuados para desarrollo" ("developer-friendly").​

El Desarrollo de Programas para Android se hace habitualmente con el lenguage de programación Java y el conjunto de herramientas de desarrollo SDK ( SDK, SoftwareDevelopment Kit ), pero hay otras opciones disponibles. En Julio de 2013 existían más de 1.000.000 de aplicaciones contabilizadas para Android, con aproximadamente 25 millardos de descargas.​​​ La plataforma Android ha crecido hasta ser una de las preferidas por los desarrolladores para plataformas móviles. Un estudio de junio del 2011 indica que el 67% de los desarrolladores para móviles utilizaban la plataforma, en el momento de su publicación ​. En el segundo trimestre del 2012, se habían vendido alrededor de105 millones de teléfonos Android, con un porcentaje del 68% de las ventas de teléfonos inteligentes hasta esa fecha. ​

Herramientas Oficiales

Android SDK

Android SDK
Información general
Tipo de programa	EDI, KDS
Desarrollador	Google
Lanzamiento inicial	octubre de 2009
Licencia	Gratuita. Acuerdo con Google
Idiomas	Inglés
Información técnica
Programado en	Java
Versiones
Última versión estable	24.0.2 ( 00 de diciembre de 2014 (9 años, 7 meses y 20 días)​)
Enlaces
Sitio web oficial

El SDK (Software Development Kit) de Android, incluye un conjunto de herramientas de desarrollo.​ Comprende un depurador de código, biblioteca, un simulador de teléfono basado en QEMU, documentación, ejemplos de código y tutoriales. Las plataformas de desarrollo soportadas incluyen Linux (Lista de Distribuciones GNU/Linux cualquier distribución moderna), Mac OS X 10.5.8 o posterior, y Windows XP o posterior. Tambíen puede utilizarse el propio sistema Android para desarrollos utilizando las aplicaciones AIDE - Android IDE - Java, C++(app) [AIDE - Android IDE - Java, C++] y el editor de Java. La plataforma integral de desarrollo (IDE, Integrated Development Environment) soportada oficialmente es Eclipse junto con el complemento ADT ( Android Development Tools plugin). El IDE IntelliJ IDEA soporta completamente del desarrollo en Android en origen,​ y el IDe NetBeans también lo hace utilizando un plugin ​ ( complemento, extensión o programa adicional ). Además, los programadores pueden usar un editor de texto para escribir ficheros Java y XML y utilizar comandos en un terminal (se necesitan los paquetes JDK, Java Development Kit y Apache Ant) para crear y depurar aplicaciones, así como controlar dispositivos Android que estén conectados ( es decir, reiniciarlos, instalar aplicaciones en remoto, etc.)​.

Las Actualizaciones del SDK están coordinadas con el desarrollo general de Android. El SDK soporta también versiones antiguas de Android, por si los programadores necesitan instalar aplicaciones en dispositivos ya obsoletos o más antiguos. Las herramientas de desarrollo son componentes descargables, de modo que una vez instalada la última versión, pueden instalarse versiones anteriores y hacer pruebas de compatibilidad​.

Una aplicación Android está compuesta por un conjunto de ficheros empaquetados en formato .apk y guardada en el directorio /data/app del sistema operativo Android (este directorio necesita permisos de superusuario, root, por razones de seguridad). Un paquete APK incluye ficheros .dex ​ (ejecutables Dalvik, un código intermedio compilado), recursos, etc.

Android Debug Bridge - Conector de Depuración de Android

Android Debug Bridge ( Conector o puente para depuración de Android ), ó ADB, es un juego de herramientas incluído en el paquete SDK de Android. Consiste en programas con función tando de cliente, como de servidor, que se comunican entre ellos. El uso normal del ADB se realiza desde la línea de comandos​, aunque existen numeroso interfaces gráficos para controlarlo.

La forma de enviar comandos por medio del ADB es normalmente

adb [-d|-e|-s <NúmeroDeSerie>] <comando>

En un problema de seguridad, publicado en Marzo del 2011, ADB fué utilizado como un vector para tratar de instalar programas como superusuario (root) en teléfonos conectados, por medio de un ataque de saturación de recursos ('resource exhaustion attack')​.

Fastboot - Arranque rápido

Fastboot es un protocolo de diagnóstico incluido en el SDK cuya función principal consiste en modificar el sistema de ficheros flash mediante una conexión USB desde un ordenador. Para ello el dispositivo ha de arrancarse en modo boot loader ( carga de inicio) o modo Second Program Loader ( segundo cargador de programa ) donde sólo se realiza una inicialización de hardware básica. Después de habilitar el protocolo en el dispositivo, este acepta un juego específico de instrucciones que recibe por medio de la conexión USB utilizando la línea de comandos. Algunos de los comandos mas usados son:

• flash – reescribe una partición con una imagen binaria almacenada en el ordenador.
• erase  – borra una partición específica.
• reboot – reinicia el dispositivo con el sistema principal, la partición de

recuperación del sistema o de vuelta al bootloader.

• devices  – muestra una lista de dispositivos ( con su número de serie) conectados

al ordenador.

• format – formatea una partición específica. El sistema de ficheros de la

partición tiene que ser compatible con el dispositivo.

Native development kit - Sistema de desarrollo nativo

Android Native Development Kit (Android NDK)
Información general
Tipo de programa	EDI, KDS
Desarrollador	Google
Lanzamiento inicial	octubre de 2009
Licencia	Android Open Source Project
Idiomas	Inglés
Información técnica
Programado en	C y C++
Versiones
Última versión estable	10d ( 00 de diciembre de 2014 (9 años, 7 meses y 20 días)​)
Enlaces
Sitio web oficial

El NDK permite instalar bibliotecas escritas en C, C++ y otros lenguajes, una vez compiladas para ARM, MIPS o código nativo x86. Los programas Java corriendo en la máquina virtual Dalvik ( Dalvik VM ) pueden llamar a clases nativas por medio de la función System.loadLibrary, que forma parte de las clases estándares Java en Android​​.

Se pueden compilar e instalar aplicaciones completas utilizando las herramientas de desarrollo tradicionales ​. Sin embargo, según la documentación de Android, NDK no debe utilizarse para desarrollo, simplemente porque el programador prefiera programar en C/C++, ya que la utilización del NDK aumenta la complejidad sin que la mayor parte de las aplicaciones obtengan ningún beneficio por ello​.

El depurador ADB proporciona un shell root en el Simulador de Android que permite cargar y ejecutar código nativo ARM, MIPS o x86. Este código puede compilarse con GCC, o el compilador C++ de Intel en un ordenador personal normal​ . La ejecución de código nativo es difícil porque Android utiliza una biblioteca de C propia (libc, llamada Bionic). La biblioteca gráfica que utiliza Android para controlar el acceso a este dispositivo se llama Skia Graphics Library (SGL), disponible con licencia de código abierto​. Skia tiene implementaciones en win32 y Unix, permitiendo el desarrollo multiplataforma de aplicaciones, y es el motor de gráficos que soporta al navegador web Google Chrome​.

NDK está basado en la línea de comandos, y al contrario que el desarrollo con Eclipse, requiere la invocación manual de comandos para construir, cargar y depurar las aplicaciones. Hay herramientas de terceros que integran el NDK con Eclipse​ y Visual Studio​.

Android Open Accessory Development Kit

La plataforma Android 3.1 ( también actualizada en la plataforma Android 2.3.4 ) introduce soporte para Android Open Accessory, que permiete que equipos USB externos ( y Android USB Accesory ) puedan interactuar con dispositivos Android en un modo especial llamado "accessory" (accesorio). Cuando un dispositivo Android está en modo "accessory", el accesorio conectado actúa como un centro (host) USB ( proporciona potencia al bus y ennumera los dispositivos ) mientras que el dispositivo Android funciona como un dispositivo USB. Los accesorios Android USB están diseñados específicamente para unirse a dispositivos Android mediante un protocolo sencillo ( protocolo "Android accessory") que les permite detectar a los dispositivos Android compatibles con este modo​.

Herramientas de desarrollo de terceros

Android APIMiner

Android APIMiner es una plataforma que complementa automáticamente la documentación Javadoc con ejemplos de uso, extraídos de aplicaciones Android de código abierto​. Para mejorar la calidad de los ejemplos, APIMiner utiliza un algoritmo de rebanamiento estático dentro de los procedimientos.

AndroWish

AndroWish e un intérprete de Tcl/Tk en el dispositivo, que proporciona un interfaz gráfico (GUI) multiventana, y acceso a Bluetooth, USB, network sockets, text-to-speech, speech recognition, sensores, localización (GPS o información de la red), gestor de actividad ("activity manager"), SQLite y sonido. La capa GUI está basada en SDL2. AndroWish se incluye con 337 paquetes Tcl​.

App Inventor for Android

El 12 de Julio de 2010 Google anunció la disponibilidad de App Inventor para Android, un entorno de desarrollo visual, basad en Web, para programadores principiantes, basado en la librería Java Open Blocks del MIT y proporcionando acceso, en los dispositivos Android, al GPS, datos de orientación y acelerómetro, funciones del teléfono, mensajes de texto, conversión voz a texto, datos de contacto, almacenamiento permanente y servicios Web, incluyendo inicialmenta Amazon y Twitter. Hal Abelson, director de proyecto en el MIT, dijo: "Sólo hemos podido hacerlo porque la arquitectura Android es tan abierta". Después de un año de desarrollo, la herramienta de edición de bloques se ha utilizado para enseñanza a principiantes en ciencias de computación en Harvard, MIT, Wellesley, Trinity College (Hartford) y en la Universidad de San Francisco, donde el profesor David Wolber, desarrolló un curso de introducción a la ciencia de los ordenadores y un libro de enseñanza para estudiantes que no estudian computación, basado en App Inventor para Android.

En la segunda mitad de 2011, Google liberó el código fuente, terminó su servicio Web, y proporcionó fondos para la creación en el MIT del "Center for Mobile Learning" ( Centro de Aprendizaje para Móviles ) dirigido por el creador de App Inventor Hal Abelson y los compañeros y profesores del MIT Eric Klopfer y Mitchel Resnick. La última versión creada como resultado de la colaboración entre el MIT y Google fué liberada en Febrero del 2012, y la primera versión exclusiva del MIT en Marzo del mismo año actualizada en App Inventor 2 en Diciembre del 2013. Actualmente (2014) el MIT se ocupa de su mantenimiento.

Basic4android

Basic4android es un producto comercial similar a Simple. Está inspirado en Microsoft Visual Basic 6 y Microsoft Visual Studio. Hace la programación Android mucho más sencilla para programadores habituales de Visual Basic que encuentran dificultades en el uso de Java. Basic4android cuenta con una fuerte y activa comunidad online de desarrolladores.

HyperNext Android Creator

HyperNext Android Creator (HAC) es un sistema de desarrollo de programas dirigido a programadores que empiezan, permitiéndoles crear sus propias aplicaciones sin necesitar conocimientos de Java y del SDK de Android. Está basado en HyperCard, que gestiona el software como una pila de tarjetas en la que sólo una de ellas es visible en un momento dado y por tanto encaja bien en aplicaciones para teléfonos móviles, con una sola ventana disponible a la vez. El lenguaje principal de desallollo se llama simplemente HyperNext y está relacionado con el lenguaje de HyperCards HyperTalk. HyperNext es un intérprete de un lenguaje similar al Inglés y tiene muchas funciones para crear aplicaciones Android. Soporta un subconjunto creciente del SDK de Android incluyendo sus propias vesiones de controles gráficos de interfaz de usuario ( GUIs ) y ejecuta autómaticamente su propio servicio, de forma que las aplicaciones pueden continuar ejecutándose y procesando información, sin estar en el frontal del usuario.

Kivy

Kivy es una librería Python de código abierto, para desarrollar programas multitáctil con un interfaz de usuario natural (NUI, natural user interface) para una amplia gama de dispositivos. Kivy da la posibilidad de mantener una sóla aplicación para numerosos sistemas operativos ("programar una vez, ejecutar en todas partes"). Kivy tiene una herramienta incorporada para distribuir aplicaciones móviles llamada Buildozer, sólo disponible en Linux. Buildozer está todavía en fase alpha, pero es mucho más sencilla que los sistemas de instalación anteriores de Kivy. Las aplicaciones programadas con Kivy pueden enviarase ala plataforma de distribución de aplicaciones móviles de Android.

Processing

El entorno Processing, que también utiliza el lenguaje Java, ha soportado un modo Android desde la versión 1,5. Puede integrarse con la cámara y los sensores del dispositivo utilizando la librería Ketai.

Qt para Android

Qt para Android permite a las aplicaciones Qt 5 funcionar en dispositivos Android V2.3.3 ( nivel de API 10) o posteriores. Qt es una infrastructura multi-plataforma

para aplicaciones que puede abarcar a Android, Linux, iOS, Sailfish OS y Windows. 

El desarrollo de aplicaciones Qt se hace en C++ standard y JavaScript. El desarrollo de aplicaciones en Qt necesita de Android NDK y JDK. Qt Creator es el entorno de desarrollo integrado proporcionado por Qt para desarrollo de aplicaciones multiplataforma.

RFO Basic!

RFO Basic ( un dialecto del Basic Dartmouth) es un intérprete libre en el dispositivo, que proporciona acceso a hardware, sensores, sonido, gráficos, multitactil, sistema de ficheros, SQLite, network sockets, FTP, HTTP, Bluetooth, HTML ÇGUI, encryption, SMS, teléfono, correo, texto a voz, reconocimiento de voz, GPS, funciones matemáticas, funciones de cadenas de caracteres, listas y otras utilidades esenciales. Es un proyecto de código abierto que produce ficheros apk de Android independientes. El desarrollo de RFO Basic está activo y tiene una fuerte comunidad en línea de desarrolladores.

RubyMotion

Es una herramienta para desarrollar aplicaciones móviles en Ruby. En la versión 3.0, soporta Android. Las aplicaciones RubyMotion pueden interactuar con el juego completo de Java Android APIs de Ruby, utilizar librerías Java de terceros y están compiladas estáticamente en el código máquina.

Saphir

Saphir es una rama del intérprete de código abierto Rebol 3 (R3). Toda la funcionalidad de R3, incluyendo el interfaz gráfico, gráficos, acceso a red, acceso a ficheros, análisis sintáctico, y otras funciones principales son portables entre Android, Windows, Mac y Linux, sin cambios en el código fuente. Saphir utiliza plantillas de "concise dialect" (DSL) para construir interfaces gráficos de usuario y realizar operaciones comunes, usando una sintáxis breve y legible. El pequeño tamaño del intérprete ( 0,5 - 1,5 megabytes ) complementa el diseño utilitario de Saphir.

SDL

La librería SDL ofrece también una opción de desarrollo, al lado de Jva, permitiendo desarrollar en C y portar de una forma sencilla aplicaciones nativas existentes SDL y C. Mediante la inyección de una pequeña librería Java y de JNI, puede utilizarse código SDL nativo, permitiendo portabilidad a Android como por ejemplo el video juego Jagged Alliance 2

El proyecto Simple

El objetivo de Simple es ser un lenguaje fácil de aprender para la plataforma Android. Simple es un dialecto de BASIC para Android. Sirve tanto para programadores profesionales como aficionados permitiendo escribir rápidamente aplicaciones que utilizan los componentes de Android.

Parecido a Visual Basic 6 de Microsoft, los programas Simple consisten en definiciones de formularios ( que contienen componentes ) y código ( con la lógica del programa ). La interacción entre ellos se hace por médio de eventos lanzados por los componentes. La lógica del programa consiste en gestores de eventos, que ejecutan código dependiendo del evento.

El proyecto Simple no tiene mucha actividad. La última actualización de código se realizó en agosto de 2009.

WinDev Mobile

WinDev Mobile es un entorno de desarrollo propietario, creado por PC SOFT y utilizado para crear interfaces de usuario gráficos en apliaciones para teléfonos inteligentes y tabletas ( incluyendo Android ). Utiliza WLanguage como lenguaje de programación, disponible en inglés, francés y chino.

El Concurso de Desarrollo Android

El Concurso de Desarrollo Android (ADC Android Developer Challenge ) fue una competición a la aplicación más innovadora para Android. Google ofreció premios por valor de 10 millones de dólares, distribuidos en dos fases ADC 1 y ADC 2. ADC 1 aceptaba subscripciones entre el 2 de enero y el 14 de abril de 2008. Las 50 aplicaciones más prometedoras, seleccionadas el 12 de mayo del 2008, recibieron 25.000 dólares para soporte a su desarrollo. A principios de septiembre diez equipos recibieron 275.000 dólares, y otros diez, 100.000 dólares.

ADC II empezó el 27 de mayo de 2009. La primera ronda concluyó el 6 de octubre. Los ganadores, 200 aplicaciones, se publicaron el 5 de noviembre. La votación de la segunda ronda empezó ese mismo día y acabó el 25 de noviembre. Google publicó los ganadores el 30, con SweetDreams, What the Doodle!? y WaveSecure como los ganadores totales del concurso.

Firmware de Comunidad

Hay una comunidad de apoyo al código abierto que construye y comparte firmware basado en Android con modificaciones y funciones adicionales, por ejemplo, soporte para audio FLAC y la capacidad de guardar aplicaciones en la tarjeta microSD. Normalmente, esto implica acceso como superusuario al dispositivo ("rooting"). "Rooting" permite al superusuario acceder al sistema operativo con un control completo del teléfono. "Rooting" también tiene el inconvenientes, al aumentar el peligro de intrusiones de software maligno, pérdida de garantía del dispositivo, altas posibilidades de inutilizarlo, peligro de virus, etc. Sin embargo hacer "Rooting" permite instalar firmwares adaptados, aunque hay que desbloquear también el cargador de arranque (bootloader) del dispositivo. Sistemas modificados permiten a los usuarios de teléfonos antiguos utilizar aplicaciones sólo disponibles en versiones nuevas.

Los paquetes de firmware se actualizan con frecuencia, incorporan funciones a Android que no se distribuyen oficialmente dentro del firmware autorizado por un operador, y suelen tener menos limitaciones. Como ejemplo están CyanogenMod y OMFGB.

El 24 de septiembre de 2009, Google envió una carta solicitando el cese de estas actividades a Cyanogen, mencionando problemas con la redistribución de aplicaciones Google con código cerrado en el firmware modificado. Aunque la mayor parte del S.O. Android es código abierto, los teléfonos incorporan código propietario de Google para aplicaciones como Android Market y navegación GPS. Google ha declarado que estas aplicaciones sólo pueden distribuirse a través de canales de distribución aprobados con su correspondiente licencia. Cyanogen ha cumplido los deseos de Google y continúa distribuyendo sus modificaciones sin código propietario, proporcionando un método para copiar las aplicaciones con licencia Google durante la instalación y recuperarlas al finalizar la misma.

Estándares de Java

Android no utiliza los estándares establecidos de Java, i.e. Java SE y ME, lo cual es un problema para el desarrollo. Esto impide la compatibilidad entre aplicaciones Java escritas para otras plataformas. Android sólo utiliza la sintáxis y la semántica de Java, pero no incorpora en su totalidad las bibliotecas de clases de Java y APIs ( Application Programming Interface ) que acompañan a Java SE o ME. Sin embargo, hay diversas herramientas en el mercado de empresas como Myriad Group y UpOnTek que dan un servicio de conversión entre J2ME y Android.

Historia

Early Android device.

La Open Handset Alliance, liderada por Google, es la creadora de Android. Los primeros informes de desarrollo de aplicaciones para la plataforma Android era confusa. Entre los temas expuestos se incluían errores, falta de documentación, infraestructura de control de calidad inadecuada, inexistencia de un sistema de seguimiento de problemas. ( Google anunció un sistema de seguimiento de incidencias el 18 de enero de 2008 ). En diembre del 2007, Adam MacBeth, fundador de MergeLab mobile, expresó "No hay funcionalidad, está mal documentada o no funciona... desde luego no está lista para el lanzamiento". A pesar de todo, las aplicaciones dirigidas a Android empezaron aparecer a la semana siguiente de su aparición. La primera aplicación publicada fue el juego de la serpiente. El Teléfono de Desarrollo Android es un dispositivo con el SIM y el hardware desbloqueados, orientado a desarrolladores avanzados. Así como pueden usarse dispositivos de consumo normales para probar y utilizar aplicaciones, algunos programadores prefieren dispositivos desbloqueados y sin contrato.

El 12 de noviembre de 2007 se lanzó una versión de prueba de Android SDK. El 15 de julio de 2008, El equipo del Concurso de Desarrollo Android envió accidentalmente un correo electrónico a todos los participantes anunciando una nueva versión de SDK en el área restringida de descargas. El correo debía dirigirse únicamente a los ganadores de la primera ronda. El hecho de que Google proporcionara una nueva versión de SDK a unos desarrolladores y no a otros, mediante una acuerdo privado, originó un gran descontento en la comunidad de desarrolladores de Android.

El 19 de agosto apareció la versión Beta de Android 0.9 SDK. Proporcionaba una API mejorada extendida, mejoras en la herramientas y un diseño actualizado de la pantalla principal. Hay instrucciones detalladas de actualización para aquellos que todavía utilicen versiones anteriores. Android 1.0 SDK ( versión 1) aparece el 23 de septiembre del 2008. Según las notas de la versión, incluía fundamentalmente correcciones de errores, aunque incorporaba pequeñas novedades. Incluso incluía varios cambios en el API sobre la versión 0.9. Desde esa fecha, se han distribuido múltiples versiones.

Bibliografía

• Burnette, Ed (13 de julio de 2010). Hello, Android: Introducing Google's Mobile Development Platform (3ª edición). Pragmatic Bookshelf. ISBN 9781934356562. 
• Ableson, Frank; Sen, Robi; King, Chris (enero 2011). Android in Action, Second Edition (2ª edición). Manning. ISBN 9781935182726. 
• Conder, Shane; Darcey, Lauren (7 de septiembre de 2009). Android Wireless Application Development (1ª edición). Addison-Wesley Professional. ISBN 0321627091. 
• Murphy, Mark (16 de junio de 2009). Beginning Android (1ª edición). Apress. ISBN 1430224193. 
• Meier, Reto (marzo 2010). Professional Android 2 Application Development (1ª edición). Wrox Press. ISBN 9780470565520. 
• Haseman, Chris (21 de julio de 2008). Android Essentials (1st edición). Apress. ISBN 1430210648. 

Enlaces externos

• Programar para Android
• Android Developers
• Android Training
• Android Developers Blog
  • Android training courses
• Google Projects for Android from Google Code
• Diagram of Android internals
• Página web de Appcelerator Titanium
• Hypertext map of Android API classes
• JavocSoft - Blog