Android5.0の端末をUSBデバッグできるようにする

Nexus5(Android5.0.1)を購入したのですが、そのままではUSBデバッグができなくて困りました。

パソコンに繋いでもAndroid Studioから端末が認識されません。設定画面を探しまわってもそれらしい設定項目がありませんが、どうもデフォルトでは表示されないようになっているようです。

開発者向けオプション

これを表示させるためには、Androidの設定画面を表示し、一番下にある端末情報を開きます。そして更にその画面の一番下にある「ビルド番号」を連続でタップします。

ビルド番号を連続タップ

そうすることで開発者向けオプションが表示されるようになります。

後は開発者向けオプションの設定メニューから、USBデバッグを有効にするにチェックをつけ、端末をパソコンに接続すればAndroid Studioから認識されるようになります。

USBデバッグを有効にする

認識されるようになったLolipop端末

AnimationDrawable 静止画を使ったアニメーション

静止画像(pngなどの画像リソース)を用意してパラパラ漫画の要領でアニメーションさせるには、AnimationDrawableクラスを利用します。

Android APIs Reference – AnimationDrawable

AnimationDrawableのサンプル

文字が変わってるだけですが、3つの画像でアニメーションしてます。画像を準備するのが面倒くさかったので、文字だけの画像を使いました。

アニメーションに使う静止画像

画像は解像度に合わせてres/drawable/hdpiなどのディレクトリに用意します。

今回はanime_test1.png,anime_test2.png,anime_test3.pngの3つの画像ファイルを用意しました。画像と言いつつ数字の1,2,3が書かれているだけの画像です。

ちなみにファイル名として使えるのは小文字のアルファベット、数字、アンダースコア(_)とドット(.)のみです。それ以外の文字(大文字アルファベットなど)を使うと以下のようにコンパイルエラーとなります。

Invalid file name: must contain only lowercase letters and digits ([a-z0-9_.])

アニメーション設定のXMLファイル

どの画像を何秒間表示させるのかという設定をXMLファイルに記述します。今回はres/drawable/test_animation.xmlというファイル名にしました。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<animation-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:oneshot="false">
    <item android:drawable="@drawable/anime_test1"
          android:duration="500"/>
    <item android:drawable="@drawable/anime_test2"
          android:duration="500"/>
    <item android:drawable="@drawable/anime_test3"
          android:duration="500"/>
</animation-list>

android:oneshot=trueで、アニメーションを1回のみ再生する設定になります(最後の画像でアニメーションが止まる)。falseだとループ再生されます。

アニメーションを再生する

test_animationは何もしなければ単なる静止画と同じで、Drawableとして扱うことができます。ImageViewのsrc属性に設定したり、TextViewのbackground属性に設定したりすることができます。

今回はImageButtonに上記で作成したdrawableを設定してやり、ボタンを押したらアニメーションが再生されるようにしてみます。

activity_main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
                xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="match_parent"
                tools:context=".MainActivity">

    <ImageButton
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:id="@+id/image_button"
        android:src="@drawable/test_animation"
        />

</RelativeLayout>

APIリファレンスではandroid:background属性に設定していますが、これはandroid:src属性に設定しても動きました。src属性にAnimationDrawableを設定した場合、getBackground()ではなくgetDrawable()でAnimationDrawableを取得します。

MainActivity.java(onCreateを抜粋)

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        ImageButton imageButton = (ImageButton) findViewById(R.id.image_button);
        final AnimationDrawable animationDrawable = (AnimationDrawable) imageButton.getDrawable();

        imageButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {

                animationDrawable.start();
            }
        });
    }

AnimationDrawableを取得して、start()メソッドを呼び出せばアニメーションさせることができます。

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Android Support LibraryのソースコードをGrepCodeを使って確認する

Android Support LibraryのソースコードはAndroid Studioで確認することができません

例えば、android.support.v7.app.ActionBarActivityのソースコードを確認したいとしましょう。その場合、調べたいクラスをCmd+クリックすることで、対象のクラスのソースコードに自動的にジャンプできます。

Android Studioでソースコードを確認する

しかし、サポートライブラリについてはソースコードまでは見つかりません。

ActionBarActivity

ちなみにAndroid SDKのクラスであれば、SDKマネージャーでソースコードまでダウンロードしていれば確認することができます。例えばBundleクラスのソースコードは以下のように確認できます。

例:Bundleのソースコード

サポートライブラリのソースコードを確認するのは、Gitを使ってGoogleのリポジトリから拾ってくる方法もありますが、今回はWebサービスのGrepCodeを利用してみます。

GrepCodeにアクセスして、検索したいクラスを入力します。(今回の場合はandroid.support.v7.app.ActionBarActivity)

検索したいクラスを入力

すると検索結果が表示されるので、調べたいクラスのバージョンを選択します。

バージョンを選択

他のバージョンとの差異をDiffで確認できるので、バージョンアップでどこが変更されたのかを調べるのにはちょうどいいかもしれません。

他バージョンとの際はDiffで確認できる

比較するバージョンを選択

AndroidのOSバージョンとコードネームとAPIの一覧表

私は未だにAndroidのOSバージョンとAPIの数字とコードネームが結びついていません。最新の5.0がAPI21で、Lolipopだというのは分かるんですけどね。

ソースコードを読んでいて、JBとかICSとか出てきて「それバージョンで言うとどこ?」と混乱したのでまとめておくことにしました。

バージョン コードネーム api
5.0.1 Lolipop 21
4.4w Android L Preview 20
4.4 KitKat 19
4.3 Jelly Bean 18
4.2.x 17
4.1.x 16
4.0.3〜4.0.4 Ice Cream Sandwich 15
4.0〜4.0.2 14
3.2 Honeycomb 13
3.1 12
3.0 11
2.3.3〜2.3.7 Gingerbread 10
2.3〜2.3.2 9
2.2 Froyo 8
2.1 Eclair 7
2,0.1 6
2.0 5
1.6 Donut 4
1.5 Capcake 3
1.1 2
1.0 1
Android Studioのデフォルトでは、API10〜21をサポートするようにプロジェクトが作成されます。2.3.3までサポートするということですね。

ちなみにOSバージョンごとのシェアはAndroid DevelopersのDashbordsで公開されています。(2.2以降のバージョンのみですが)

コードネームの頭文字がAから順番につけられているので、それを押さえていれば大体どのあたりのバージョンなのか検討がつくかもしれません。

ファイル名の付け方の罠 不用意にハイフンを使わない

レイアウトXMLのファイル名、drawableに用意する画像のファイル名、自分で作ったカスタムスタイルの名前などなど。これらの名前の中にハイフンを使うとビルドが通らないことがあります。

ハイフンを使ってもビルドをかけるまでエラーと表示されなかったり、名前にハイフンが入っているせいでレイアウトプレビューがうまく表示されなかったりすることがあります。この原因がファイル名等にハイフンを使っているせいだとはなかなか気づけません。

命名規則には、例えばレイアウトXMLのファイル名に大文字が使えないというのもありますが、これはAndroid Studioがちゃんと指摘してくれるので分かりやすいです。ファイル名なら指摘してくれるのでわかりますが、例えば独自のスタイル名については指摘してくれません。

私は普段ファイル名の区切りにハイフンをよく使うので、エラーだと直接指定されないとついついハイフンを惰性で使ってしまいます。レイアウトのレンダリングプレビューがちゃんと表示されないな、なんでだろう・・・とすごい悩んでいたのですが、原因は使用しているスタイルの名前にハイフンを使っているせいでした。

Android開発で名前をつけるのには、ファイル名にかぎらずスタイル名などでもハイフンは使わないよう気をつけましょう。

ProGuardによる難読化って具体的にはどうなってるのだろう

確認方法

手順としては、ProGuardを適用していないapkファイルと、適用したapkファイルの2つを用意しました。そしてリバースエンジニアリングを行い、apkファイルからソースコードの抽出を行い確認を行いました。

ProGuard適用前

ProGuard適用前

こちらがProGuard適用前のソースコードです。ほぼ自分で作ったソースコードのままで、Android Studioで作り上げたソースコードと大差ありません。

ProGuard適用後

ProGuard適用後

こちらはProGuardを適用した後のソースコードです。一部の変数名やクラス名、メソッドなどがa,bといった意味のない文字列に置き換えられています。

全てが書き換わっているわけではなく、forやifなどの命令文はそのままですし、解読しようとしてできないレベルではありません。

ProGuardのお仕事

私は難読化というからには、もっと複雑な変換が行われているのだとばかり思っていましたが、意外にシンプルな難読化でした。確かに読みづらくはなっていますが、解析しようと思えばやってできないレベルではありません

ProGuard適用前後の比較

変数名やメソッド名等は、一部意味のない文字列に置き換えられているものの、処理の流れなどはそのままであるため、アルゴリズムの解析は比較的しやすそうです

よく考えてみれば、解析不可能なほどに難読化が行われると、今度はプログラムとして動作しなくなるので本末転倒になってしまうのでしょう。そのためProGuardによる難読化は、変換をしてもプログラムの動作に影響のない範囲で難読化が行われているようです。

注意点

まずはProGuardによる難読化はあくまで気休めレベルであるということを認識しなければなりません。私も実際にこうやって中身を確認するまでは、ProGuardを適用していればソースコードの盗用などは防げるものだとばかり思っていました。

またソースコードの書き換えが行われるため、以下の様なことに注意が必要です。

別途動作確認が必要

ProGuardはメソッド名やクラス名を書き換えてしまうため、プログラムによってはProGuardを適用することにより誤動作を起こす可能性があります

私はまだそのようなプログラムを作ったことはありませんが、クラス名やメソッド名を文字列等を使って参照するようなプログラムは動作しなくなるでしょう。そのため、ProGuardを適用したapkファイルを用いた動作確認を別途行う必要があります。これはちょっと面倒臭いですね・・・。

文字列リテラルの中身は変換されない

ProGuardは文字列リテラルの中身の変換は行いません。ここを変換すると、プログラム実行時に表示される内容や動作に影響が出てしまうからです。ここは逆に変換されないということに注意が必要です。

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@Overrideってなに?

Androidアプリを作成していてよく目にする「@Override」ですが、私はこれがなんなのかよく分かりませんでした。メソッドによってついていたりついていなかったりで、いまいち基準が分からなくて気持ち悪かったですが、あまり深く考えずにサンプルコードをコピペしていました。

Overrideってなに?

結論から言うと、この@Overrideはアノテーションの一種です。別に書かなくてもプログラムは動きます。

ではなぜ書いているのかというと、IDEやビルドツールに対して、「このメソッドはオーバーライドしたメソッドだぞ」と伝えるために書いているのです。

例えばAndroidでよく出てくるonStart()というメソッドをオーバーライドする際に、間違えてonStrat()と打ち間違えていたとします。仮に@Overrideのアノテーションをつけていなかったら、打ち間違えたメソッドでもエラーなくビルドできてしまいます。そしてアプリを実行すると・・・「想定通りに動かない。なんでだ!」となってしまいます。

プログラムを書いている本人は、メソッドをオーバーライドしているつもりで書いていても、それはIDEやビルドツールには分かりません。本人はonStart()をオーバーライドしているつもりでも、ビルドツールは独自のonStrat()メソッドだと解釈して処理してしまいます。@Overrideはそんなプログラマーの気持ちを彼らに伝え、しょうもないミスで時間を浪費しないようにするためのものなのです。

ちなみにアノテーションには、@Override以外にもいろんな種類があります。Java標準のアノテーションからはじまり、ライブラリ特有で利用するものもあります(Junit4で使う@Testなど)。ソースコードを簡略化するために使われたりもしています。