「Hello World!」アプリを例として、Androidアプリのプロジェクト構成を理解していきます。
まずは、Android Studioを起動して「Hello World!」アプリのプロジェクトを表示し、画面左のProjectウィンドウの「app」を開いてください。
「manifests」「java」「res」の3種類のフォルダが表示されます。
Androidアプリは大きく分けて「マニフェスト」「ソースコード」「リソース」で構成されています。
マニフェストについて学習します。
マニフェストは、このアプリがどういったものなのかを宣言するファイルです。
Android OSは、アプリのマニフェストから、そのアプリをどう扱うべきかを知ることができます。
詳細については公式サイトに記載されています。
すべてのアプリには、そのルート ディレクトリに AndroidManifest.xml（ファイル名はこのまま）が必要です。 マニフェスト ファイルはアプリに関する重要な情報を Android システムに提供します。これは、システムがアプリのコードを実行する前に必要な情報です。
その他、マニフェスト ファイルでは次のことを行います。
- アプリの Java パッケージ名を指定します。パッケージ名は、アプリの一意の識別子としての機能を果たします。
- アプリのコンポーネント（アプリを構成するアクティビティ、サービス、ブロードキャスト レシーバー、コンテンツ プロバイダ）を記述します。また、各コンポーネントを実行するクラス名を指定し、機能を公開します。扱えるのは、Intent メッセージなどです。Android システムにコンポーネントと起動可能な状態であることを知らせる役目を果たします。
- アプリのコンポーネントをホストするプロセスを決定づけます。
- アプリが API の保護された部分にアクセスし、他のアプリとやり取りする際に必要となるパーミッションを宣言します。また、他のアプリがアプリのコンポーネントとやり取りするために必要なパーミッションも宣言します。
- アプリの実行時にプロファイリングやその他の情報を提供する Instrumentation クラスを記載します。これらの宣言は、アプリの開発時にのみマニフェストに含まれ、アプリの公開前に削除されます。
- アプリに必要な Android API の最小限のレベルを宣言します。
- アプリにリンクする必要があるライブラリを記載します。
「Hello World!」アプリのマニフェストを見てみましょう。
「manifests」をダブルクリックし、「AndroidManifest.xml」を表示します。
AndroidManifest.xml
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次の記述について説明します。
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これは今のところは、AndroidManifestに必ず記載する、おまじないのようなものだと思っておいて良いです。
XML文書であることの宣言と、XMLのNameSpaceの定義を行っています。
次の記述について説明します。
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このアプリのパッケージ名を宣言しています。
Android OSは、「HelloWorld」のようなプロジェクト名ではなく、パッケージをユニークな識別子としてアプリを認識します。
これにより、同名のアプリであっても同一端末内で共存することが可能です。
例えば、「a.example.com」さんの「HelloWorld」アプリと「b.example.com」さんの「HelloWorld」アプリを、同じ端末にインストールできます。
パッケージ名は、
「製作者のドメインを逆さにしたもの」＋「.」＋「アプリプロジェクト名」 (全て英小文字)
を使用するのが一般的です。
次の記述について説明します。
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「application」タグで、このアプリの定義を行っています。
使用するActivity等の宣言は子要素にて行いますが、アプリの全体的な定義は属性にて記述されています。
- android:icon
アプリのアイコン画像を指定します。
ここで設定された画像は、ランチャーアプリや、設定アプリのアプリ設定画面上で表示されます。
使用する画像はリソース(後述)から指定します。
- android:label
アプリの名前を指定します。
ここで設定された名前は、ランチャーアプリや、設定アプリのアプリ設定画面上で表示されます。
使用する文字列はリソース(後述)から指定します。
- android:theme
アプリのテーマを指定します。
指定されたスタイルに応じて、各種UIの振る舞いが変更されます。
例えば、「アプリの見た目を白ベースではなく黒ベースにしたい」と思った時、
いちいちソースコードやリソースファイルを細かく修正しなくても、
テーマを変更するだけで簡単にUIを変更することができます。
次の記述について説明します。
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「activity」タグで、このアプリで使用するActivityの定義を行っています。
「Activity」は、画面を構成するためのオブジェクトです。
(詳細については公式サイトに記載されています。)
使用するActivityの数だけ、「activity」の宣言が必要です。
- android:name
使用するActivityのクラス名を指定します。
ここでは、ソースコードにて定義された「MainActivity」というクラスを指定しています。
名前には、クラス名の前にパッケージ名をつけた「com.example.s.helloworld.MainActivity」
もしくは、それからアプリのパッケージ名を除いた「.MainActivity」を指定できます。
次の記述について説明します。
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「intent-filter」タグで、Activityが受信できるIntentの定義を行っています。
「Intent」は、アプリ同士のプロセス間通信を実現するためのメッセージオブジェクトです。
(詳細については公式サイトに記載されています。)
例えば、アプリAからアプリBのActivityを表示したい、といった場合、アプリAが起動用のIntentを発行し、
それを受けてAndroid OSが対応するActivityを起動します。1つのアプリ内でActivity-AからActivity-Bを起動する場合でも、Intentを発行してAndroid OSにActivityを起動してもらいます。
また、ActivityなどがIntentを受信できるようにするためには、「IntentFilter」を登録しておく必要があります。
IntentFilterに「自分はこのIntentを受信できるよ」と指定しておくことで、
Android OSが「この子はこのIntentを受信可能なんだ」と判断してくれます。ここでは、MainActivityが「ランチャーからの起動要求Intentを受け付けることができるよ」ということをAndroidManifestにて宣言しています。
リソースについて学習します。
Androidアプリでは、文字列や画像といった静的なデータをリソースとして登録しておくことで、
ソースコードや他のリソースから容易に利用することができます。また、リソースを活用することで、異なる解像度への対応や、多言語対応、UIの一括変更などがやりやすくなります。
詳細については公式サイトに記載されています。
「Hello World!」アプリのリソースを見てみましょう。
Projectウィンドウにて「res」を開きます。
「drawable」「layout」「mipmap」「values」フォルダが格納されています。
「drawable」は、画像リソースを格納するフォルダです。
「drawable」を開くと、画像リソースが表示されます。
名前の後ろに「(…)」が記載されているものがあります。
リソースは、解像度や多言語など、複数の条件への対応をフォルダ分割することで実現しています。
例えば、デフォルト画像を「drawable」フォルダ・高解像度用の画像を「drawable-hdpi」フォルダへ同名で格納すると、
高解像度端末でアプリ実行される場合は「drawable-hdpi」の方が使用されます。
Android Studioではフォルダ分けされた同種のリソースを見やすくまとめてくれており、
デフォルトではないものに関しては名前の後ろに「(…)」が表示されています。今回のケースは、「ic_launcher_foreground.xml」が「drawable-v24」に格納されている、ということになります。
エクスプローラ上で実際のフォルダ構成を確認してみましょう。
なお、「画像リソース」と謳いながらも、今回格納されているのはXML(テキスト)ファイルです。
通常、drawableにはPNG等のガチの画像リソースを格納しますが、AndroidではXMLを利用して画像を作る仕組みがあります。
「ic_launcher_background.xml」をダブルクリックして開いてみましょう。
中身はXMLで記述されていますが、右側のPreviewウィンドウには画像が表示されています。
このように、XMLで画像を作ることができますので、背景画像の作成やファイルサイズの調整に活用できます。
詳細については公式サイトに記載されています。
他のリソースから呼び出す際の指定方法は<「@drawable/」+ファイル名(拡張子無し)>です。
@drawable/ic_launcher_background
ソースコードから呼び出す際の指定方法は<「R.drawable.」+ファイル名(拡張子無し)>です。
R.drawable.ic_launcher_background
「mipmap」も、画像リソースを格納するフォルダです。
drawableとの違いは、端末の実解像度に合わせた画像の拡縮時の変換方法などです。
通常はそこまで細かく気にせずdrawableを使用すれば良いと思いますが、
ランチャーアイコンについてはmipmapを使用する方が画質劣化が少なく、推奨されているようです。
「mipmap」を開くと、画像リソースが表示されます。
「drawable」で学習した通り、画面解像度に合わせた画像が格納されていることがわかります。
他のリソースから呼び出す際の指定方法は<「@mipmap/」+ファイル名(拡張子無し)>です。
@mipmap/ic_launcher
ソースコードから呼び出す際の指定方法は<「R.mipmap.」+ファイル名(拡張子無し)>です。
R.mipmap.ic_launcher
「values」は、文字列など、値に関するリソースを格納するフォルダです。
「values」を開くと、「colors.xml」「strings.xml」「styles.xml」が表示されます。
「colors.xml」には、色の定義が記載されています。
colors.xml
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<resources>要素の中に、子要素<color>を定義し、名前と値を指定します。
名前は属性nameで指定します。この名前をソースコードやほかのリソースファイルから参照することで、対応する色が適用されます。
値はテキストノードに「#」＋「RGBもしくはARGBの16進表記」で記述します。
例えば赤色は「#FF0000」や「#FFFF0000」となります。
他のリソースから呼び出す際の指定方法は<「@color/」+名前>です。
@color/colorPrimary
ソースコードから呼び出す際の指定方法は<「R.color.」+名前>です。
R.color.colorPrimary
「strings.xml」には、文字列の定義が記載されています。
strings.xml
コードを表示するにはJavaScriptを有効にしてください
<resources>要素の中に、子要素<string>を定義し、名前と値を指定します。
名前は属性nameで指定します。この名前をソースコードやほかのリソースファイルから参照することで、対応する文字列が適用されます。
値はテキストノードに記述します。
他のリソースから呼び出す際の指定方法は<「@string/」+名前>です。
@string/app_name
ソースコードから呼び出す際の指定方法は<「R.string.」+名前>です。
R.string.app_name
「styles.xml」には、UI等のスタイルの定義が記載されています。
styleを利用することで、Viewの表示を統一したり、タイトルバーの色を変えたり、Dialogの見た目を変えたり、といったことができるようになります。
詳細については公式サイトに記載されています。
こちらのサイトも非常に分かり易いです。
styles.xml
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<resources>要素の中に、子要素<style>を定義し、名前とアイテムを指定します。
名前は属性nameで指定します。この名前をソースコードやほかのリソースファイルから参照することで、対応するスタイルが適用されます。
他のstyleを引き継ぐ場合は、属性parentで指定します。
アイテムは<style>要素の中に、子要素<item>を定義します。
名前を属性nameで指定し、対応する値をテキストノードに記述します。
他のリソースから呼び出す際の指定方法は<「@style/」+名前>です。
@style/AppTheme
ソースコードから呼び出す際の指定方法は<「R.style.」+名前>です。
R.style.AppTheme
「layout」は、画面に表示するViewのレイアウトを定義するリソースを格納するフォルダです。
詳細については公式サイトに記載されています。
「layout」を開くと、レイアウトリソースが表示されます。「activity_main.xml」を開きます。
中身はXMLで記述されており、「Text」タブを選択することでコードが表示されます。
右側のPreviewボタンをクリックすると、プレビューの確認が可能です。
activity_main.xml
コードを表示するにはJavaScriptを有効にしてください
次の記述について説明します。
コードを表示するにはJavaScriptを有効にしてください
これは今のところは、おまじないのようなものだと思っておいて良いです。
XML文書であることの宣言と、XMLのNameSpaceの定義を行っています。
次の記述について説明します。
コードを表示するにはJavaScriptを有効にしてください
「res-auto」や「tools」を利用する場合にXMLのNameSpaceの定義が必要となります。
今回は「app:layout_constraint○○」や「tools:context」を利用しているので必要になります。
次の記述について説明します。
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このレイアウトのルートとなるViewに「android.support.constraint.ConstraintLayout」クラスを使用しています。
幅・高さは「親Viewに合わせる」ように設定しています。(すなわち、画面全体に表示する指定ということです。)
次の記述について説明します。
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このViewのイベントを使用するcontextとして「com.example.s.helloworld.MainActivity」を指定しています。
これによりレイアウト内に「onClick」などのイベントを定義し、指定したContextで処理を受け付けるといったことが可能になります。
(個人的にはレイアウトリソースの再利用性が失われるイメージがあるのであまり好きではないですが。)
次の記述について説明します。
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「ConstraintLayout」の中に「TextView」を含めるようにしています。
「android:layout_width」「android:layout_height」は「親Viewに合わせる」指定となっています。
TextViewはテキストを表示させられるViewですので、「android:text」で、表示させるテキストを指定しています。
「app:layout_constraint○○」は、表示させる位置を指定しています。
例えば「app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"」は「このViewの下端を親Viewの下端に制限する」という指定です。
他のリソースから呼び出す際の指定方法は<「@layout/」+ファイル名(拡張子無し)>です。
@layout/activity_main
ソースコードから呼び出す際の指定方法は<「R.layout.」+ファイル名(拡張子無し)>です。
R.layout.activity_main
リソースは、Androidアプリプロジェクトのビルド時に、Javaから参照できるようにIDがふられ、R.javaというファイルに記述されます。
(R.javaはビルド時に生成されます。)
app\build\generated 配下
そこからビルド時にR.classが生成されるため、Javaソースコードから「R.～」での参照が可能となります。
(そのため、プロジェクトエラーでビルドに失敗する場合は参照できないことがあります。)
R.classが属するパッケージは、AndroidManifestに定義されたアプリのパッケージになります。
(そのため、プロジェクト内で別のパッケージに属するクラスから参照する場合などでは、import文の記述が必要です。)
APIの一つとして、Android標準で用意されているリソースもあります。「android.R.～」での参照が可能です。
例えば、以下の指定で、Androidが用意する「OK」に相当する文字列を利用することができます。
android.R.string.ok
これらをうまく活用することで、多言語対応やAndroidらしいUIの作成をしやすくなります。
ソースコードについて学習します。
ソースコードでは、実際にアプリがどんな動作を行うのか、事細かに処理を記述していきます。
2017年11月現在、Androidアプリの主な開発言語はJavaとなっています。
「Hello World!」アプリのソースコードを見てみましょう。
プロジェクトウィンドウの「MainActivity」をダブルクリックし、「MainActivity.java」を表示します。
MainActivity.java
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次の記述について説明します。
コードを表示するにはJavaScriptを有効にしてください
このクラスの所属するパッケージを宣言しています。
次の記述について説明します。
コードを表示するにはJavaScriptを有効にしてください
このクラス内で使用する、外部パッケージに定義されているクラスをインポートしています。
次の記述について説明します。
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クラスの定義を行っています。
Activityとして利用するクラスを定義する場合は、Activity(android.app.Activity)を継承する必要があります。
今回はActivityを継承したAppCompatActivityクラスを継承しています。
また、ActivityはAndroid OS(=アプリと別パッケージ)により起動されるものであるため、アクセス修飾子はpublicとなります。
次の記述について説明します。
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Activityの「onCreate」メソッドをオーバーライドして、自前のレイアウトリソースをコンテンツViewに設定する、という処理が記述されています。
Activityはライフサイクルをもっており、「onCreate」はActivityがAndroid OSにより生成されたときに呼び出されるメソッドです。
つまり、ここでは「Activityが生成されたときに自前のレイアウトリソースをコンテンツViewに設定する」という処理を記述しているということです。
なお、コンテンツViewはAndroid OSにより適切なタイミングで画面に表示されます。
長くなったので、重要なポイントをおさらいしておきます。
Androidアプリは大きく分けて「マニフェスト」「ソースコード」「リソース」で構成される。
どういったアプリであるかをOSに教えるために、マニフェスト(AndroidManifest)が必要。
Activityは、画面を提供するオブジェクト。
Activityを使用するためには、AndroidManifestに記述する必要がある。
OSにActivityを起動してもらうためにはIntentFilterが必要で、その定義についてもAndroidManifestに記述する必要がある。
アプリで使用する文字列や画像などのデータは、リソースとして持つ。
リソースをうまく使えば、画面解像度や多言語への対応が容易。
アプリを動作させる各処理は、ソースコードに記述する。