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Hybrid App移动应用开发初探

一、移动App类型及其优缺点

1.1 Native App

　　Native App（原生App）是用原生语言（Object-C/Java/C#/....）开发，用户需要下载安装的手机应用。

　　优点是可以完全利用系统的 API 和平台特性，在性能上也是最好的。

　　缺点是由于开发技术不同，如果你要覆盖多个平台，则要针对每个平台独立开发，无跨平台特性。

1.2 Web App

　　Web App主要是采用统一的标准的HTML、JavaScript与CSS 等 Web 技术开发。

　　优点是用户无需下载，通过不同平台的浏览器访问即可实现跨平台，同时可以通过浏览器支持充分使用 HTML5 特性。

　　缺点是这些基于浏览器的应用无法调用系统 API 来实现一些高级功能（例如拍照、GPS、存储等），也不适合高性能要求的场合。

1.3 Hybrid App

　　Hybrid App（混合式App）中和了Native App和Web App各自的优势。我们可以用 HTML + CSS + JS 开发，兼容多个平台。用户也要下载安装，并能调用手机的摄像头、通讯录等功能， Hybrid App的静态资源也在手机本地。

　　优点是相同的代码只需针对不同平台进行编译就能实现在多平台的分发，大大提高了多平台开发的效率；而相较于 Web App，开发者可以通过包装好的接口，调用大部分常用的系统 API。

二、Hybird App开发平台介绍

2.1 PhoneGap

　　PhoneGap是一个用基于HTML，CSS和JavaScript的，创建移动跨平台移动应用程序的快速开发平台。它使开发者能够利用iPhone，Android，Palm，Symbian，WP7，WP8，Bada和Blackberry智能手机的核心功能——包括地理定位，加速器，联系人，声音和振动等，此外PhoneGap拥有丰富的插件，可以调用。

　　业界很多主流的移动开发框架均源于PhoneGap。较著名的有Worklight、appMobi、WeX5等；其中WeX5为国内打造，完全Apache开源，在融合Phonegap的基础上，做了深度优化，具备接近Native app的性能，同时开发便捷性也较好。

2.2 Cordova

　　Cordova是贡献给Apache后的开源项目，是从PhoneGap中抽出的核心代码，是驱动PhoneGap的核心引擎。你可以把它们的关系想象成类似于Webkit和Google Chrome的关系。

　　Cordova提供了一组设备相关的API，通过这组API，移动应用能够以JavaScript访问原生的设备功能，如摄像头、麦克风等。

　　Cordova还提供了一组统一的JavaScript类库，以及为这些类库所用的设备相关的原生后台代码。

　　Cordova支持如下移动操作系统：iOS, Android,ubuntu phone os, Blackberry, Windows Phone, Palm WebOS, Bada 和 Symbian。

2.3 Hybrid App程序结构

　　为了了解清楚Hybrid App的程序结构，我们先来复习一下普通的ASP.NET Web网站应用的结构：

　　最底层当然是CLR提供的运行时环境，这是所有.NET应用程序都必须赖以生存的条件。在CLR之上是.NET Framework提供的一些基类库BCL，包括了IO、String、Thread等常用的类型。在BCL之上是一些常用的Framework，例如B/S模式的ASP.NET WebForm和ASP.NET MVC，C/S模式的Windows Form或WPF等。最上层才是我们得应用程序，它是基于下面的基础环境来构建的，一层接一层，每一层都对下层有依赖。

　　现在我们再来看下面一张图，它展示了一个Hybird App的结构：

　　与Web网站结构图相对应，Hybrid App结构图的最底层是Native Code（本地代码），这里列举了三种主要操作系统iOS、Android以及Windows Phone的对应开发语言Object-C、Java和C#，在Native App的开发中我们直接使用这几种语言开发对应操作系统的App。在Native Code之上的是Cordova/PhoneGap这样的平台，这些平台提供了JavaScript执行平台和Native API，上层通过传递JS代码，由JS执行平台进行解释，再调用对应的Native API，由Native API去调用对应操作系统的Native Code。换句话说，Cordova/PhoneGap这一层所做的就是对Native Code层面的包装。在平台层之上是一些Plugins（插件），它是一堆手机的硬件组件接口，可以方便地使用JS代码调用相机、文件、网络等硬件资源。最上层是一些Web前端的展示层框架，借助这些框架可以方便地开发出适合Hybird App的Web页面。

　　一个典型的Hybrid App的调用手机硬件的Camera相机功能的层次顺序如下图所示：

三、Cordova平台环境配置

3.1 配置JDK环境

　　下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html

　　安装jdk-8u71-windows-x64.exe，配置环境变量：

JAVA_HOME = C:Program FilesJavajdk1.8.0_71

Path += %JAVA_HOME%in;%JAVA_HOME%jrein;

CLASSPATH += %JAVA_HOME%libdt.jar;%JAVA_HOME%lib ools.jar;

　　验证：java -version

3.2 配置Android-SDK环境

　　下载地址1：http://developer.android.com/design/downloads/index.html

　　下载地址2（通过Android Studio安装Android SDK）：https://dl.google.com/dl/android/studio/install/1.2.1.1/android-studio-bundle-141.1903250-windows.exe

　　解压android-sdk.rar到D:DevelopAndroidsdk，配置环境变量：

ADT_HOME = D:DevelopAndroidsdk

Path += %ADT_HOME%platform-tools;%ADT_HOME% ools;

　　验证：adb -version

3.3 配置Apache-Ant环境

　　下载地址：http://ant.apache.org/bindownload.cgi

　　解压apache-ant-1.9.6.rar，配置环境变量：

ANT_HOME = D:DevelopApacheAnt

Path += %ANT_HOME%in;

　　验证：ant -versioin

3.4 配置GIT环境

　　下载地址：http://msysgit.github.io/

　　安装Git_V2.5.1_64_bit_setup.1441791170.exe，配置环境变量：

GIT_HOME = C:Program FilesGit

Path += %GIT_HOME%in;

　　验证：git --version

3.5 配置Node环境

　　下载地址：http://nodejs.org/download/

　　安装node-v0.10.29-x64.msi，配置环境变量：

NODE_HOME = C:Program FilesNodejs

Path += %NODE_HOME%;

　　验证：node -v,npm -v

3.6 配置Cordova环境

　　在cmd中运行npm install -g cordova（在线安装）

　　或者将cordova.rar解压到C:UsersYourNameAppDataRoaming pm ode_modules

PS：cordova最新版本匹配android 6.0，因此你的Android SDK也要下载6.0的包，如果你只有5.x的，那么可以指定cordova的版本进行安装，例如安装cordova 5.1.1 ：npm install -g cordova@5.1.1　　

四、第一个移动App：简单登录Demo

4.1 开发流程概述

　　首先，使用Visual Studio或Sublime Text等IDE开发Web网页，然后使用Cordova平台进行打包生成Android项目文件，最后调整配置文件和发布成apk。

4.2 使用Visual Studio开发Web网站

　　这里只开发一个简单的login页面，因此只有一个HTML文件：login.html，借助于bootstrap和zeptojs。login.html的代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
    <title>MyHybirdApp</title>
    <link href="assets/lib/bootstrap/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet" />
    <link href="assets/css/style.css" rel="stylesheet" />
</head>
<body>
    <!-- 表单区域 -->
    <form id="form_login" class="form-main" method="post" autocomplete="off">
        <h2>Sign in</h2>
        <hr />
        <div class="avator">
            <img id="myavator" src="assets/img/avatar.png" />
        </div>
        <div class="message-box"></div>
        <label for="username" class="sr-only">Username</label>
        <input id="username" type="text" class="form-control input-lg input-group-top" placeholder="Input your Username" required autofocus>
        <label for="password" class="sr-only">Password</label>
        <input id="password" type="password" class="form-control input-lg input-group-bottom" placeholder="Input your Password" required>
        <div class="checkbox">
            <input id="remember" type="checkbox" value="remember-me" checked>
            <label for="remember">Remember me</label>
            <a class="link" href="register.html">Sign up</a>
        </div>
        <input type="hidden" name="redirect" value="/" />
        <button id="btn_login" class="btn btn-lg btn-info btn-block">Sign in</button>
    </form>
    <!-- 脚本区域 -->
    <script type="text/javascript" src="assets/lib/zepto/zepto.min.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="cordova.js"></script>
    <script type="text/javascript">
        $(function () {
            // 调用手机硬件拍照
            $('#myavator').on('click', function () {
                navigator.camera.getPicture(onSuccess, onFail, {
                    quality: 50,
                    destinationType: Camera.DestinationType.DATA_URL
                });

                function onSuccess(imageData) {
                    var image = document.getElementById('myavator');
                    image.src = "data:image/jpeg;base64," + imageData;
                }

                function onFail(message) {
                    alert('Failed because: ' + message);
                }
            });
            // 访问服务端服务
            $('#btn_login').on('click', function () {
                var userName = $('#username').val();
                var password = $('#password').val();
                if (userName == "") {
                    alert('Please input your user name!');
                }
                else if (password == "") {
                    alert('Please input your password!');
                }
                else {
                    // 在PC浏览器端的话下面的ajax请求就涉及到跨域，而在Cordova中我们不需要考虑么么哒
                    $.get('http://www.edisonchou.cn/AccountHandler.ashx?action=Login&username=' + userName + '&password=' + password + '', {
                    }, function (data) {
                        alert(data.Message);
                    });
                }

                return false;
            });
        });
    </script>
</body>
</html>

View Code

　　这里需要注意的有以下几点：

　　（1）访问服务端的服务

    // 访问服务端服务
    $('#btn_login').on('click', function () {
        var userName = $('#username').val();
        var password = $('#password').val();
        if (userName == "") {
            alert('Please input your user name!');
        }
        else if (password == "") {
            alert('Please input your password!');
        }
        else {
            // 在PC浏览器端的话下面的ajax请求就涉及到跨域，而在Cordova中我们不需要考虑么么哒
            $.get('http://www.edisonchou.cn/AccountHandler.ashx?action=Login&username=' + userName + '&password=' + password + '', {
            }, function (data) {
                alert(data.Message);
            });
        }

        return false;
    });

　　我们知道在传统PC 浏览器端中，ajax请求受限于XMLHttpRequest无法进行跨域请求，我们可能需要借助JSONP一类的帮手帮我们解决，而在Cordova生成的Hybird App中不需要考虑这个问题。在上面的代码中，get请求访问的是一个位于远端服务器中的一个服务（可以是ashx一般处理程序，也可以是一个MVC应用的action）。

　　（2）访问Android手机的硬件

    // 调用手机硬件拍照
    $('#myavator').on('click', function () {
        navigator.camera.getPicture(onSuccess, onFail, {
            quality: 50,
            destinationType: Camera.DestinationType.DATA_URL
        });

        function onSuccess(imageData) {
            var image = document.getElementById('myavator');
            image.src = "data:image/jpeg;base64," + imageData;
        }

        function onFail(message) {
            alert('Failed because: ' + message);
        }
    });

　　参考Cordova的API文档，我们可以通过如上所示的JS代码访问Camera相机，并调用相机进行拍照。两个事件onSuccess和OnFail则是拍照成功或失败后的处理逻辑。这里成功后，我们将新拍的照片放到头像Image位置。

　　另外，我们还需要一个服务端，提供登录验证的接口供App客户端调用，这里我们简单地做一个ashx一般处理程序来进行处理，并将其发布到阿里云的虚拟机中以便手机可以随时访问，其处理逻辑代码如下：

    public class AccountHandler : IHttpHandler
    {

        public void ProcessRequest(HttpContext context)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(context.Request["action"]))
            {
                return;
            }

            string action = context.Request["action"];
            JsonObject jsonObject = new JsonObject();
            switch (action)
            {
                case "Login":
                    string userName = context.Request["username"];
                    string password = context.Request["password"];
                    jsonObject.UserId = userName;

                    bool result = CheckAccount(userName, password);
                    if (result)
                    {
                        jsonObject.Message = "Success";
                    }
                    else
                    {
                        jsonObject.Message = "Failed";
                    }

                    JavaScriptSerializer serializer = new JavaScriptSerializer();
                    string jsonResult = serializer.Serialize(jsonObject);
                    context.Response.ContentType = "application/json";
                    context.Response.Write(jsonResult);
                    break;
            }
        }

        private bool CheckAccount(string userName, string password)
        {
            bool result = false;
            List<Account> accountList = GetAccountList();
            foreach (var account in accountList)
            {
                if (account.UserName.Equals(userName) && account.Password.Equals(password))
                {
                    result = true;
                }
            }

            return result;
        }

        private List<Account> GetAccountList()
        {
            return new List<Account>()
            {
                new Account() { UserName="edisonchou",Password="123456" },
                new Account() { UserName="zhouxulong",Password="654321"}
            };
        }

        public bool IsReusable
        {
            get
            {
                return false;
            }
        }
    }

View Code

　　这里没有进行数据库的操作，而是简单得模拟了一个含有两条用户信息的List集合。

4.3 使用Cordova打包apk文件

　　1.新建一个项目文件夹

　　有了Web网站，我们可以进行App的准备工作了，首先新建一个Cordova项目文件夹：

　　这里我们给app取名为约吗，PS：今天情人节，你约了吗？

　　然后将www文件里面的内容全部删除，将我们开发的web网页以及依赖的资源（图片、css、js等）拷贝到此目录下：

　　2.增加android platform支持

　　有了一个Cordova的项目文件夹，我们需要增加一个android的platform，因为我们要做的是一个基于android的app。进入yuema文件夹，然后输入以下命令：

　　3.增加android plugin支持

　　由于我们的app使用了硬件，所以需要增加针对相对应硬件的plugin支持，前面提到我们需要调用对应的plugin，由plugin去调用JS解释器生成对应Native API。这里我们增加camera的plugin：

4.4 调整配置文件和发布应用

　　在cordova生成的项目文件夹中，最顶层有一个config.xml，这个就是我们需要编辑的配置文件。

　　1.设置app的起始页面

    <!-- 应用程序入口 -->
    <content src="login.html" />

　　2.设置app的Icon以及SplashScreen

    <!-- 针对不同平台单独的设置选项 -->
    <platform name="android">
        <allow-intent href="market:*" />
        <!-- app icon image -->
        <icon src="www/assets/img/avatar.png" density="ldpi" />
        <icon src="www/assets/img/avatar.png" density="mdpi" />
        <icon src="www/assets/img/avatar.png" density="hdpi" />
        <icon src="www/assets/img/avatar.png" density="xdpi" />
        <!-- splash screen image -->
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="land-hdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="land-ldpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="land-mdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="land-xdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="port-hdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="port-ldpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="port-mdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="port-xdpi" />
    </platform>

　　完整的config.xml如下：

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<widget id="cn.edisonchou.app" version="0.0.1" xmlns="http://www.w3.org/ns/widgets" xmlns:cdv="http://cordova.apache.org/ns/1.0">
    <name>约吗</name>
    <description>
        Edison Chou的第一个Cordova应用.
    </description>
    <author email="edisonchou@hotmail.com" href="http://www.edisonchou.cn">
        Edison Chou
    </author>
    <!-- 应用程序入口 -->
    <content src="login.html" />
    <!-- 插件依赖项 -->
    <plugin name="cordova-plugin-whitelist" version="1" />
    <!-- 网络类型配置 *代表所有地址均可访问-->
    <access origin="*" />
    <allow-intent href="http://*/*" />
    <allow-intent href="https://*/*" />
    <allow-intent href="tel:*" />
    <allow-intent href="sms:*" />
    <allow-intent href="mailto:*" />
    <allow-intent href="geo:*" />
    <!-- 针对不同平台单独的设置选项 -->
    <platform name="android">
        <allow-intent href="market:*" />
        <!-- app icon image -->
        <icon src="www/assets/img/avatar.png" density="ldpi" />
        <icon src="www/assets/img/avatar.png" density="mdpi" />
        <icon src="www/assets/img/avatar.png" density="hdpi" />
        <icon src="www/assets/img/avatar.png" density="xdpi" />
        <!-- splash screen image -->
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="land-hdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="land-ldpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="land-mdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="land-xdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="port-hdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="port-ldpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="port-mdpi" />
        <splash src="www/assets/img/splashscreen.png" density="port-xdpi" />
    </platform>
    <platform name="ios">
        <allow-intent href="itms:*" />
        <allow-intent href="itms-apps:*" />
    </platform>
</widget>