Androidアプリ開発勉強(1) - onClick/DataBinding/Fragment

Android + Kotlinを用いてアプリ開発をするときの勉強メモ。勉強メモなので備忘録程度にしか書いてない。

次のことをやった。

ボタンを押すとToastを表示
DataBindingを用いる
Fragmentを用いる
Fragment + DataBinding

Android Kotlin Fundamentals Courseでの01-03辺りを勉強した記録なので、詳しいことはそちらに載っている。

前提

Kotlinは未学習だが雰囲気で読める
Android開発は完全未経験
- iPhoneアプリ開発は少しだけ経験
Android Studioの環境構築は済んでいる
- エミュレータのインストールも完了している
- Build & Runの方法も知っている

プロジェクト作成

とりあえずプロジェクト名はTestProjectとする。

左側のペインに色々ディレクトリ・ファイルがある。色々漁ってみると、次のようなものがある。

java/com.example.testapplication/: 基本的にはこの中にKotlinのソースコードを入れるっぽい。ディレクトリ名がjavaなのは歴史的な理由らしい。
res/: resourceの略で、画面や定数の定義がこの中に色々入っている。
- res/layout: 画面の定義ファイルが入っている
- res/values: 定数の定義が入っている
  - res/values/colors.xml: 色定義
  - res/values/strings.xml: 文字列定数の定義
  - res/values/styles.xml: styleの定義。画面の部品のstyleをCSSみたいに設定するためのもの。
build.gradle: Buildの際の様々な設定を記したファイル。

ボタンの配置

res/layouts/activity_main.xmlにメイン画面の定義が書かれている。中央ペイン左下にDesign/Textを切り替えるタブがある。

Designタブ

GUIで画面の構造をいじるための画面。直感的に操作できる。色々なペインで分かれている。

Palette: ドラックアンドドロップできる。
Component Tree: 部品同士の階層構造を表示している。内部構造はXMLなので部品は階層構造になっている。
Attributes: 部品の様々な属性を設定。たくさんあるが、虫眼鏡マークで検索可能。便利。中でもid属性は重要。
- id: 部品の識別子。プログラムからアクセスするためにここの設定が必要。

Component Treeにおいて、rootがConstraint Layoutであることに注目。これはConstraint(制約)を用いて部品の配置を設定するためのLayoutである。Constraintについてはやってみた方が早い。

PaletteからButtonをドラッグ&ドロップする。
Buttonをクリックすると4辺が白丸になる。以下のようにしてConstraintを設定する。ボタンの配置は一意に決まる。
- 上/右/左側の丸を画面上/右/左端にくっつける
- 下側の丸をTextViewの上端にくっつける

こんな感じでカーソルで引っ張って部品の位置を決定していく。Padding/Margin、Biasなどの設定はAttributeの方で行える。

次にButtonのテキストを設定する。

Attributeタブのtext属性を見つける。入力欄の右に細い長方形があるのでクリックすると"Pick a Resource"というウインドウが現れる。右上の"Add new resource" → “New string value"を選ぶ。設定を以下のようにする。
- Resource name: click
- Resource value: Click

すると、新たに文字列定数clickが追加され、その定数が使われる。res/values/strings.xmlは以下のような定義になっている。このように、文字列などの定数はAttributeに直接指定せず、strings.xmlに設定してそこから参照するのが普通っぽい。

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<resources>
    <string name="app_name">TestApplication</string>
    <string name="click">Click</string>
</resources>

Textタブ

XMLファイルを直接いじるための画面。部品の属性を覚えてしまえば、こっちでいじった方が早そう。

Designタブで設定した内容は、次のように反映されている。

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/textView"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="100dp"
        android:text="@string/click"
        app:layout_constraintBottom_toTopOf="@+id/textView"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

名前空間とか属性とか値とかは覚えていくしかないが、とりあえず気になった2点だけ補足する。

@+id/button: @+idというのは、buttonという名前のidをコンパイラに伝えるためのものらしい。プログラム内でR.id.id名という書式でidにアクセスできるようになる。
@string/click: strings.xmlにおいて、name属性がclickの要素を指す。さっき設定したやつ。

ボタンを押したら反応するようにする

java/com.example.testapplication/MainActivityを開いて、onCreate関数の内容を以下のようにする。

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    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        findViewById<Button>(R.id.button)
            .setOnClickListener { view: View ->
                Toast.makeText(this, "Clicked", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
    }

赤くなっている文字にカーソルを乗せてみて、“Unresolved Reference"と表示されることがある。これは多くの場合import宣言が足りないことが原因。とりあえずAlt + Enterを押すと自動で補完してくれる。非常に便利。

findViewById<Button>(R.id.button): JSでのgetElementByIdみたいなやつ。idはR.id.id名で指定する。返却値の型は<Button>として指定しているっぽい。おそらくC++のテンプレートみたいなもの。
setOnClickListener: クリック時のイベントリスナを指定する。引数指定が括弧ではなくて波括弧なのが気になるが、どうやらこれはラムダ式の書式らしい。そういえばSwiftにも似たようなのがあったな。
Toast.makeText(context, str, duration).show(): contextは呼び出し時の環境、strは表示文字列、dirationは表示時間。

これでアプリを動かしてみる。ボタンをクリックすると、Clickedというメッセージが画面下に表示される。このメッセージのことをToastと言うらしい。知らなかった。

さらに、Hello, Worldという文字列をGood Bye, Worldという文字列に変える。onClickListenerを以下のように変える。

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findViewById<Button>(R.id.button)
            .setOnClickListener { view: View ->
                Toast.makeText(this, "Clicked", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                findViewById<TextView>(R.id.textView).text = "Good Bye, World!"
            }

TextViewのtext要素を変えるにはtextメンバ変数の値をいじる。

DataBindingに書き換える

findViewByIdでいちいち要素を探すのは効率が悪いので、DataBindingという仕組みを用いる。

本来DataBindingには、単に効率改善だけが目的ではなく、あるデータとlayoutを結びつける目的がある。その話について今回は省略。

まずはbuild.gradle(Module: app)について、android{ ... }の中に以下の記述を追加する。これでDataBindingの機能を有効にするらしい。

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android {
    ...
    dataBinding {
        enabled true
    }
}

“Sync now"と書かれた青いバーが現れたら、それを押す。

res/layouts/activity_main.xmlについて、layoutタグで全体をくくる。ConstraintLayoutタグの属性に指定していたxmlns属性は全てlayoutタグに移す。

“Code” → “Reformat Code"でコードの再整形を行える。

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".MainActivity">

    ...

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

続いてMainActivityの方で、onCreate周辺の記述を以下の通りにする。

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    private lateinit var binding: ActivityMainBinding
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)
        binding.button.setOnClickListener { view: View ->
                Toast.makeText(this, "Clicked", Toast.LENGTH_LONG).show()
                findViewById<TextView>(R.id.textView).text = "Good Bye, World!"
            }
    }

ActivityMainBinding: bundle.gradleとactivity_main.xml設定をしておくと、このクラスが勝手に作られるっぽい。
lateinit: 初期化をonCreateのときまで遅延させるための修飾子らしい。
DataBindingUtil.setContentView: これでactivity_mainの情報を取得する。それ以降はbinding.id名の形でactivity_main.xmlの部品にアクセスできる。

Fragmentの利用

Fragmentを利用して、「テキスト+ボタン」という画面を部品化する。今回の場合画面が1つしかないのでわざわざFragmentで分ける必要はないのだが、、複数画面の遷移を表現したい時に、このようにFragmentで扱う。

layout/を右クリックして、“New” → “Fragment” → “Fragment(Blank)“を選択する。設定は以下の通り。

Fragment Name: TestFragment
Fragment Layout Name: fragment_test
Create layout XML?のチェックを入れる
Include fragment factory methods?のチェックを外す
Include interface callbacks?のチェックを外す

layout/fragment_test.xmlができているので、それを開く。layout/activity_main.xmlの内容の一部をコピーしてくる。さらに、fragment要素にxmlns:appの属性を追加する。ConstraintLayoutに指定してあったtools:contextの記述は消す。fragment_test.xmlの内容は以下の通りになる。

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".TestFragment">
    
    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" >

        <TextView
            android:id="@+id/textView"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="Hello World!"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

        <Button
            android:id="@+id/button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginTop="100dp"
            android:text="@string/click"
            app:layout_constraintBottom_toTopOf="@+id/textView"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

</FrameLayout>

layouts/activity_main.xmlの内容を以下の通りにする。LinearLayoutの内側にfragmentを配置している。name属性をTestFragmentにしていることに注目。これにより、fragment要素の部分がfragment_test.xmlの内容に置き換わる。

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:orientation="vertical">
        <fragment
            android:id="@+id/titleFragment"
            android:name="com.example.testapplication.TestFragment"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            />
    </LinearLayout>
</layout>

MainActivity.ktの内容の一部を消す。結局MainActivityは以下の通りになる。

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class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
    }
}

最後に、TestFragment.ktの内容を以下の通りにする。

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class TestFragment : Fragment() {

    override fun onCreateView(
        inflater: LayoutInflater, container: ViewGroup?,
        savedInstanceState: Bundle?
    ): View? {
        // Inflate the layout for this fragment
        val view = inflater.inflate(R.layout.fragment_test, container, false)
        view.findViewById<Button>(R.id.button)
            .setOnClickListener{
                Toast.makeText(view.context, "Clicked", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                view.findViewById<TextView>(R.id.textView).text = "Good Bye, World"
            }
        return view
    }

}

inflater.inflate(...): activity_main.xmlにおけるfragment要素をfragment_test.xmlの内容に置き換える作業はこの関数がやっているっぽい。置き換え後のViewを返してくるので、以降はそれを利用してボタンなどに関する処理を書く。
return view: 作成したViewを返すようにしている。

DataBindingに置き換える

DataBindingを使うので、fragment_test.xml全体をlayout要素でくくる必要がある。FrameLayout要素はいらないのでlayout要素に直接置き換えることにする。以下のようになる。

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".TestFragment">
    
    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" >
      ...
    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

</layout>

次に、TestFragment.ktの内容を以下の通りにする。

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class TestFragment : Fragment() {

    override fun onCreateView(
        inflater: LayoutInflater, container: ViewGroup?,
        savedInstanceState: Bundle?
    ): View? {
        // Inflate the layout for this fragment
        val binding = DataBindingUtil.inflate<FragmentTestBinding>(inflater, R.layout.fragment_test, container, false)
        binding.button.setOnClickListener{
                Toast.makeText(view.context, "Clicked", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                binding.textView.text = "Good Bye, World"
            }
        return binding.root
    }
}

DataBindingUtil.inflate: Fragmentに対してDataBindingを利用する場合はこれを使ってinflateする。
return binding.root: binding.rootがViewを持っているのでそれを返す。

基本的なところを学んだ。今回はここまで。

前提#

プロジェクト作成#

ボタンの配置#

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Textタブ#

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DataBindingに書き換える#

Fragmentの利用#

DataBindingに置き換える#

前提