1 Einführung

19

1.1 Kotlin und Android Studio

19

1.2 Aufbau dieses Buchs

20

1.3 Installation des Android Studio

22

2 Grundlagen von Android-Apps

31

2.1 Die erste App

31

2.1.1 Projekttyp und Activity auswählen

32

2.1.2 Projekt konfigurieren

33

2.1.3 Synchronisierung

35

2.2 Ein Projekt im Android Studio

36

2.2.1 Die Datei MainActivity.kt

37

2.2.2 Die Datei activity_main.xml

38

2.2.3 Die Arbeit mit Projekten

41

2.3 App auf virtuellem Gerät starten

42

2.3.1 App starten

42

2.3.2 App beenden

45

2.3.3 Instant Run

46

2.4 App auf realem Gerät starten

46

2.4.1 Reales Gerät vorbereiten

47

2.4.2 App starten und beenden

47

2.5 Layout und Ressourcen

48

2.5.1 Die fertige App

49

2.5.2 XML-Code

49

2.5.3 Eigenschaften

53

2.5.4 Ressourcen

55

2.5.5 XML-Elemente kopieren

55

2.5.6 Dimensionsressourcen

56

2.5.7 String-Ressourcen

58

2.5.8 Farbressourcen

59

2.5.9 Style-Ressourcen

60

2.5.10 Style-Ressourcen vererben

62

2.6 Mehrere Projekte

64

2.6.1 Mehrere Projekte öffnen

65

2.6.2 Projekte kopieren oder umbenennen

65

2.6.3 Wenn ein Projekt nicht startet

68

2.6.4 Projekt lässt sich nicht öffnen

69

2.7 Ereignisse auslösen

69

2.7.1 Die fertige App

69

2.7.2 Klassen und Objekte

70

2.7.3 Der Coderahmen

71

2.7.4 Die Erweiterung des Coderahmens

73

2.7.5 Anweisungen und Kommentare

74

2.7.6 Weiterentwicklung und Neustart

75

2.7.7 Android- und Kotlin-Hilfe

75

2.7.8 Hilfen des Editors

76

2.7.9 Weitere Tipps

76

3 Grundlagen in Kotlin

79

3.1 Arbeiten mit Texten

79

3.1.1 Datentyp String

79

3.1.2 Formatieren von Ausgaben

82

3.2 Ganze Zahlen

83

3.2.1 Datentyp Int

83

3.2.2 Datentyp Long

84

3.2.3 Grenzen der Zahlenbereiche

85

3.3 Zahlen mit Nachkommastellen

86

3.3.1 Datentyp Float

86

3.3.2 Datentyp Double

87

3.3.3 Exponentialwerte

88

3.3.4 Grenzen der Zahlenbereiche

89

3.4 Rechenoperatoren

90

3.4.1 Rechenregeln

90

3.4.2 Division

91

3.4.3 Kombinierte Zuweisungen

92

3.4.4 Inkrement und Dekrement

93

3.5 Logische Werte

94

3.5.1 Boolean-Variablen

94

3.5.2 Vergleichsoperatoren

94

3.5.3 Zahlenbereiche

96

3.5.4 Logische Operatoren

97

3.6 Verzweigungen mit if

98

3.6.1 Ein Block von Anweisungen

99

3.6.2 Eine einzelne Anweisung

100

3.6.3 Funktionale if-Anweisung

100

3.6.4 Mehrfache Verzweigung

101

3.7 Verzweigungen mit when

102

3.7.1 Prüfung auf Gleichheit

102

3.7.2 Funktionale when-Anweisung

103

3.8 Ausnahmebehandlung

104

3.8.1 Ohne Ausnahmebehandlung

104

3.8.2 Mit Ausnahmebehandlung

105

3.9 Schleifen mit Bedingungen

108

3.9.1 Zufallsgenerator

108

3.9.2 Schleifen mit while

110

3.9.3 Schleifen mit do-while

110

3.9.4 Schleifen abbrechen

111

3.9.5 Schleifen fortsetzen

112

3.10 Schleifen über Bereiche

112

3.11 Felder

115

4 Funktionen

119

4.1 Grundlagen

119

4.1.1 Funktionen mit Parametern

120

4.1.2 Rückgabewert

122

4.1.3 Funktionen überladen

123

4.1.4 Benannte Parameter

124

4.1.5 Verkürzte Definition

124

4.2 Vorgabewerte

125

4.3 Variable Parameterlisten

127

4.3.1 Nur variable Liste

127

4.3.2 Kombination mit variabler Liste

128

4.4 Paketfunktionen

129

4.4.1 Neue Datei erzeugen

129

4.4.2 Neue Datei nutzen

130

4.5 Rekursive Funktionen

131

4.6 Erweiterungsmethoden

133

4.7 Anonyme Funktionen

134

4.8 Gültigkeit und Konstanten

137

4.9 Debugging

140

4.9.1 Ablauf ohne Debugging

141

4.9.2 Haltepunkte und Einzelschritte

142

4.9.3 Ablauf mit Funktionen

144

4.10 Logging

145

4.10.1 Programm

145

4.10.2 Hilfestellung des Android Studio

147

5 Besonderheiten in Kotlin

149

5.1 Null-Zeiger

149

5.1.1 Nicht-nullbare Datentypen

150

5.1.2 Nullbare Datentypen

151

5.1.3 Casting

152

5.1.4 Elvis-Operator ?:

153

5.1.5 Nicht-Null-Operator !!

153

5.2 Listener

154

5.2.1 Interfaces

155

5.2.2 Aktuelles Activity-Objekt

155

5.2.3 Hilfestellung des Android Studio

157

5.2.4 Eigene Klasse

159

5.2.5 Benanntes Singleton-Objekt

160

5.2.6 Anonymes Singleton-Objekt mit Verweis

162

5.2.7 Anonymes Singleton-Objekt ohne Verweis

163

5.2.8 Anonyme Funktion

163

5.2.9 Nicht genutzte Parameter

164

5.2.10 Der Parameter it

165

5.2.11 Die kompakte Variante

165

6 Weitere Typen von Views

167

6.1 Eingaben mit EditText

167

6.1.1 Texte und Passwörter

167

6.1.2 Zahlen

170

6.1.3 Tastatur verbessern

173

6.2 Zahlen einstellen

173

6.3 Einfache Auswahl

177

6.3.1 Layouthierarchie

178

6.3.2 CheckBox

179

6.3.3 Toggle-Button

181

6.3.4 Switch

182

6.4 Mehrfache Auswahl

183

6.4.1 RadioGroup

184

6.4.2 Spinner

187

6.5 Views für Bilder

190

6.5.1 Bildressourcen

191

6.5.2 Darstellung

192

6.5.3 Programm

193

7 Zahlen, Texte und Zeit

195

7.1 Mathematik

195

7.1.1 Mathematische Konstanten

195

7.1.2 Betrag, Vorzeichen, Rundung und Extremwerte

196

7.1.3 Winkelfunktionen

197

7.1.4 Wurzel, Exponential- und Logarithmusfunktionen

198

7.2 Zeichenketten

199

7.2.1 Länge, Zeichen und Teile

199

7.2.2 Prüfen, Suchen und Ersetzen

201

7.2.3 Unicode, Umwandlung und Vergleich

203

7.2.4 Leerzeichen, Trennen und Verbinden

204

7.3 Zeitangaben

205

7.3.1 Speichern und Ausgeben

206

7.3.2 Ändern

207

7.3.3 Messen

209

7.3.4 Alter ermitteln

209

7.4 Zeitangaben eingeben

210

7.4.1 Darstellung

210

7.4.2 Startzustand

211

7.4.3 Datum eingeben

212

7.4.4 Uhrzeit eingeben

214

7.5 Zeitangaben einstellen

215

7.5.1 CalendarView

215

7.5.2 DatePickerView

218

7.5.3 TimePickerView

221

7.6 Zeitliche Steuerung

224

7.6.1 Einzelne Steuerung

225

7.6.2 Mehrere Steuerungen

230

8 Layouts und Activities

233

8.1 Hierarchie der Layouts

233

8.1.1 Darstellung

234

8.1.2 Programm

235

8.2 Dynamische Layouts

236

8.2.1 Aufbau

238

8.2.2 TextViews erzeugen

239

8.2.3 Buttons erzeugen

240

8.3 Freie Layouts

241

8.3.1 Dimensionsressourcen

242

8.3.2 Darstellung

242

8.3.3 Programm

244

8.4 Tabellenlayouts

246

8.4.1 Darstellung

246

8.4.2 Programm

247

8.5 Lebenszyklus

249

8.6 Mehrere Activities

250

8.6.1 Die fertige App

251

8.6.2 Erzeugung einer Activity

252

8.6.3 Haupt-Activity

253

8.6.4 Unter-Activity

255

8.7 Ergebnisse einer Activity

256

8.7.1 Die fertige App

257

8.7.2 Haupt-Activity

259

8.7.3 Unter-Activity

261

9 Sammlungen von Daten

263

9.1 Arrays

263

9.1.1 Erzeugen und Durchlaufen

263

9.1.2 Prüfen, Suchen und Zusammenfassen

265

9.1.3 Drehen, Sortieren und Kopieren

266

9.1.4 Aufteilen, Erweitern und Füllen

267

9.2 ArrayLists

268

9.2.1 Erzeugen und Hinzufügen

269

9.2.2 Löschen

270

9.3 Sets

271

9.3.1 Erzeugen, Hinzufügen und Löschen

271

9.3.2 Mengenoperationen

272

9.4 Maps

273

9.4.1 Erzeugen, Hinzufügen und Löschen

274

9.4.2 Prüfen und Destrukturieren

275

9.4.3 Keys und Values

276

9.5 Umwandlungen

277

10 Eigene Klassen

279

10.1 Klassen und Objekte

280

10.1.1 Eigenschaften, Methoden und Objekte

280

10.1.2 Getter- und Setter-Methoden

283

10.2 Konstruktoren

284

10.2.1 Primärkonstruktor

285

10.2.2 Initialisierungsblock

286

10.2.3 Sekundärkonstruktoren

287

10.2.4 Alle Konstruktoren

289

10.3 Einzigartige Objekte

290

10.3.1 Benanntes Singleton-Objekt

291

10.3.2 Anonymes Singleton-Objekt mit Verweis

292

10.3.3 Anonymes Singleton-Objekt ohne Verweis

293

10.3.4 Companion-Objekt

293

10.4 Operatormethoden

296

10.4.1 Ausgabe

297

10.4.2 Definition

297

10.4.3 Aufruf der Methoden

299

10.4.4 Aufruf der Operatoren

300

10.4.5 Methode zum Kürzen

300

10.5 Datenklassen

302

10.6 Vererbung

305

10.6.1 Ableitung

306

10.6.2 Primärkonstruktor

309

10.6.3 Initialisierungsblock

310

10.6.4 Sekundärkonstruktoren

312

10.6.5 Alle Konstruktoren

314

10.7 Interfaces

316

10.7.1 Definitionen

317

10.7.2 Implementierung

317

10.7.3 Mehrere Interfaces

319

10.7.4 Singleton-Objekt

320

11 Gesten, Dialoge und Menüs

323

11.1 Antippen

323

11.1.1 Langes Antippen

324

11.1.2 Doppeltes Antippen

325

11.2 Ziehen

327

11.3 Wischen

329

11.4 Zoomen

332

11.5 Zoo

335

11.6 Dialoge

335

11.6.1 Toasts

335

11.6.2 Infos

336

11.6.3 Fragen

338

11.6.4 Eingaben

339

11.7 Aktionsmenü

340

11.7.1 Aufbau des Menüs

340

11.7.2 Programm

343

11.8 Kontextmenüs

344

11.8.1 Aufbau der Menüs

345

11.8.2 Programm

346

12 Transformationen und Animationen

349

12.1 Transformationen

349

12.1.1 Die fertige App

349

12.1.2 Verschiebung

350

12.1.3 Skalierung

352

12.1.4 Drehung

354

12.1.5 Änderung der Farbe

356

12.2 Animationen

357

12.2.1 Die fertige App

357

12.2.2 Animation

358

12.2.3 Listener

360

12.2.4 Steuerung

361

12.3 Interpolatoren

362

12.3.1 Die fertige App

362

12.3.2 Auswahl des Interpolators

363

12.4 Kollisionen

366

12.4.1 Die fertige App

366

12.4.2 Darstellung

367

12.4.3 Programm

367

13 Speichern von Daten

371

13.1 Schlüssel-Wert-Paare

371

13.1.1 Schreiben

372

13.1.2 Lesen

373

13.1.3 Löschen

374

13.2 Textdatei

374

13.2.1 Schreiben

375

13.2.2 Anhängen

376

13.2.3 Leeren

377

13.2.4 Lesen

377

13.2.5 Zeilen lesen

379

13.3 SQLite-Datenbank

379

13.3.1 SQL

380

13.3.2 SQLite

380

13.3.3 Die fertige App

381

13.3.4 Datenbankklasse

382

13.3.5 Schreiben

384

13.3.6 Lesen

386

13.3.7 Ändern

389

13.3.8 Löschen

390

14 Sensoren und Systemdienste

393

14.1 Sensoren für die Lage

393

14.1.1 Die fertige App

394

14.1.2 Virtuelle und reale Sensoren

396

14.1.3 Manifest-Datei

397

14.1.4 Lineare Beschleunigung

398

14.1.5 Dreh-Beschleunigung

401

14.1.6 Magnetfeld

403

14.2 Sensoren für die Umgebung

404

14.2.1 Die fertige App

405

14.2.2 Virtuelle und reale Sensoren

406

14.2.3 Programm

406

14.3 Audiodateien abspielen

410

14.3.1 Die fertige App

410

14.3.2 Audioressourcen

412

14.3.3 Einfaches Abspielen

413

14.3.4 Komfortables Abspielen

414

14.4 Einzelne Systemberechtigung

418

14.4.1 Die fertige App

418

14.4.2 Manifest-Datei

421

14.4.3 Prüfen und Anfordern

421

14.4.4 Antworten auswerten

423

14.5 Mehrere Systemberechtigungen

425

14.5.1 Die fertige App

425

14.5.2 Manifest-Datei

427

14.5.3 Prüfen und Anfordern

427

14.5.4 Antworten auswerten

429

14.6 Standort ermitteln

430

14.6.1 Die fertige App

431

14.6.2 Manifest-Datei

432

14.6.3 Berechtigungen

433

14.6.4 Standortdaten ermitteln

434

14.6.5 Ressourcen sparen

435

14.7 Content-Provider

436

14.7.1 Die fertige App

437

14.7.2 Manifest-Datei

439

14.7.3 Berechtigungen

439

14.7.4 Kontaktliste anzeigen

440

14.7.5 Kontakt hinzufügen

441

14.8 Daten vorbereiten

444

15 Beispielprojekte

449

15.1 Training zur Bruchrechnung

449

15.1.1 Die fertige App

449

15.1.2 Leichte Aufgabe

451

15.1.3 Mittelschwere Aufgabe

453

15.1.4 Schwere Aufgabe

455

15.2 Reaktionsspiel »Quadrate«

458

15.2.1 Die fertige App

458

15.2.2 Darstellung

459

15.2.3 Überblick

460

15.2.4 Programm

460

15.2.5 Neues Quadrat erzeugen

461

15.2.6 Zielfarbe ändern

463

15.2.7 Zeitanzeige aktualisieren

464

15.3 Zoo

465

15.4 Frogger

466

Anhang

471

A Virtuelle Geräte verwalten

473

B App veröffentlichen

481

C Android Studio unter Ubuntu Linux

489

D Android Studio unter macOS

495

E Weiterführende Links

501