В любом деле самое сложное — это начало. Часто бывает тяжело войти в контекст, с чем столкнулся и я, решив разработать свое первое Android-приложение. Настоящая статья для тех, кто хочет начать, но не знает с чего.

Вместе мы напишем простенькую игру “Крестики-Нолики” с одним экраном (в ОС Android это называется Activity). Отсутствие опыта разработки на языке Java не должно стать препятствием в освоении Android. Так, в примерах не будут использоваться специфичные для Java конструкции (или они будет минимизированы на столько, на сколько это возможно).

Если Вы пишете, например, на PHP и знакомы с основополагающими принципами в разработке ПО, эта статья будет вам наиболее полезна. В свою очередь так как, я не являюсь экспертом по разработке на Java, можно предположить, что исходный код не претендует на лейбл “лучшие практики разработки на Java”.

Установка необходимых программ и утилит

1. JDK — набор для разработки на языке Java;
2. Android SDK and AVD Manager — набор утилит для разработки + эмулятор;
3. IDE c поддержкой разработки для Android:

• Eclipse + ADT plugin;
• IntelliJ IDEA Community Edition;
• Netbeans + nbandroid plugin;

Утилиты устанавливаются в определенном выше порядке. Ставить все перечисленные IDE смысла нет (разве только если Вы испытываете затруднения с выбором подходящей). Я использую IntelliJ IDEA Community Edition, одну из самых развитых на данный момент IDE для Java.

Запуск виртуального устройства

Запустив AVD Manager (рис. 1) и установив дополнительные пакеты (SDK различных версий), можно приступить к созданию виртуального устройства с необходимыми параметрами (рис. 2). Разобраться в интерфейсе не должно составить труда.

Мне всегда не терпится приступить к работе, минимизируя подготовительные мероприятия, к которым относится создание проекта в IDE, особенно, когда проект учебный и на продакшн не претендует.

Итак, File->New Project: (рис. 3 - рис. 9)

По нажатию кнопки F6 проект соберется, откомпилируется и запустится на виртуальном девайсе.

На предыдущем скриншоте видна структура проекта. Так как в этой статье мы преследуем сугубо практические цели, заострим внимание лишь на тех папках, которые будем использовать в процессе работы. Это следующие каталоги: gen, res и src.

В папке gen находятся файлы, которые генерируются автоматически при сборке проекта. Вручную их менять нельзя.

Папка res предназначена для хранения ресурсов, таких как картинки, тексты (в том числе переводы), значения по-умолчанию, макеты (layouts).

src — это папка в которой будет происходить основная часть работы, ибо тут хранятся файлы с исходными текстами нашей программы.

Как только создается Activity (экран приложения), вызывается метод onCreate(). IDE заполнила его 2 строчками:

super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);

Метод setContentView (равносильно this.setContentView) устанавливает xml-макет для текущего экрана. Далее xml-макеты будем называть «layout», а экраны — «Activity». Layout в приложении будет следующий:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TableLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent"
android:id="@+id/main_l"
android:gravity="center"
>
</TableLayout>

Для этого приложения идеально подойдет TableLayout. Id можно присвоить любому ресурсу. В данном случае, TableLayout присвоен id = main_l. При помощи метода findViewById() можно получить доступ к виду:

private TableLayout layout; // это свойство класса KrestikinolikiActivity

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
layout = (TableLayout) findViewById(R.id.main_l);
buildGameField();
}

Теперь необходимо реализовать метод buildGameField(). Для этого требуется сгенерировать поле в виде матрицы. Этим будет заниматься класс Game. Сначала нужно создать класс Square для ячеек и класс Player, объекты которого будут заполнять эти ячейки.

package com.example;

public class Square {
private Player player = null;

public void fill(Player player) {
this.player = player;
}

public boolean isFilled() {
if (player != null) {
return true;
}
return false;
}

public Player getPlayer() {
return player;
}
}

package com.example;

public class Player {
private String name;

public Player(String name) {
this.name = name;
}

public CharSequence getName() {
return (CharSequence) name;
}

Все классы нашего приложения находятся в папке src.

Game.java

package com.example;

public class Game {
/**
* поле
*/private Square[][] field;

/**
* Конструктор
*
*/
public Game() {
field = new Square[3][3];
squareCount = 0;
// заполнение поля
for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++) {
for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++) {
field[i][j] = new Square();
squareCount++;
}
}
}

public Square[][] getField() {
return field;
}
}

Инициализация Game в конструкторе KrestikinolikiActivity.

public KrestikinolikiActivity() {
game = new Game();
game.start(); // будет реализован позже
}

Метод buildGameField() класса KrestikinolikiActivity. Он динамически добавляет строки и колонки в таблицу (игровое поле):

private Button[][] buttons = new Button[3][3];
//(....)
private void buildGameField() {
Square[][ ] field = game.getField();
for (int i = 0, lenI = field.length; i < lenI; i++ ) {
TableRow row = new TableRow(this); // создание строки таблицы
for (int j = 0, lenJ = field[i].length; j < lenJ; j++) {
Button button = new Button(this);
buttons[i][j] = button;
button.setOnClickListener(new Listener(i, j)); // установка слушателя, реагирующего на клик по кнопке
row.addView(button, new TableRow.LayoutParams(TableRow.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
TableRow.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); // добавление кнопки в строку таблицы
button.setWidth(107);
button.setHeight(107);
}
layout.addView(row, new TableLayout.LayoutParams(TableLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
TableLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); // добавление строки в таблицу
}
}

В строке 8 создается объект, реализующий интерфейс View.OnClickListener. Создадим вложенный класс Listener. Он будет виден только из KrestikinolikiActivity.

public class Listener implements View.OnClickListener {
private int x = 0;
private int y = 0;

public Listener(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}

public void onClick(View view) {
Button button = (Button) view;
}
}

Осталось реализовать логику игры.

public class Game {
/**
* игроки
*/
private Player[] players;
/**
* поле
*/
private Square[][] field;
/**
* начата ли игра?
*/
private boolean started;
/**
* текущий игрок
*/
private Player activePlayer;
/**
* Считает колличество заполненных ячеек
*/private int filled;
/**
* Всего ячеек
*/
private int squareCount;

/**
* Конструктор
*
*/
public Game() {
field = new Square[3][3];
squareCount = 0;
// заполнение поля
for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++) {
for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++) {
field[i][j] = new Square();
squareCount++;
}
}
players = new Player[2];
started = false;
activePlayer = null;
filled = 0;
}

public void start() {
resetPlayers();
started = true;
}

private void resetPlayers() {
players[0] = new Player("X");
players[1] = new Player("O");
setCurrentActivePlayer(players[0]);
}

public Square[ ][ ] getField() {
return field;
}

private void setCurrentActivePlayer(Player player) {
activePlayer = player;
}

public boolean makeTurn(int x, int y) {
if (field[x][y].isFilled()) {
return false;
}
field[x][y].fill(getCurrentActivePlayer());
filled++;
switchPlayers();
return true;
}

private void switchPlayers() {
activePlayer = (activePlayer == players[0]) ? players[1] : players[0];
}

public Player getCurrentActivePlayer() {
return activePlayer;
}

public boolean isFieldFilled() {
return squareCount == filled;
}

public void reset() {
resetField();
resetPlayers();
}

private void resetField() {
for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++) {
for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++) {
field[i][j].fill(null);
}
}
filled = 0;
}
}

К. О. подсказывает, что в крестики-нолики выирывает тот, кто выстроет X или O в линию длиной, равной длине поля по-вертикали, или по-горизонтали, или по-диагонали. Первая мысль, которая приходит в голову — это написать методы для каждого случая. Думаю, в этом случае хорошо подойдет паттерн Chain of Responsobility. Определим интерфейс

package com.example;

public interface WinnerCheckerInterface {
public Player checkWinner();
}

Так как Game наделен обязанностью выявлять победителя, он реализует этот интерфейс. Настало время создать виртуальных «лайнсменов», каждый из которых будет проверять свою сторону. Все они реализует интерфейс WinnerCheckerInterface.

package com.example;

public class WinnerCheckerHorizontal implements WinnerCheckerInterface {
private Game game;

public WinnerCheckerHorizontal(Game game) {
this.game = game;
}

public Player checkWinner() {
Square[][] field = game.getField();
Player currPlayer;
Player lastPlayer = null;
for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
lastPlayer = null;
int successCounter = 1;
for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
currPlayer = field[i][j].getPlayer();
if (currPlayer == lastPlayer && (currPlayer != null && lastPlayer !=null)) {
successCounter++;
if (successCounter == len2) {
return currPlayer;
}
}
lastPlayer = currPlayer;
}
}
return null;
}
}

package com.example;

public class WinnerCheckerVertical implements WinnerCheckerInterface {
private Game game;

public WinnerCheckerVertical (Game game) {
this.game = game;
}
public Player checkWinner() {
Square[][] field = game.getField();
Player currPlayer;
Player lastPlayer = null;
for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
lastPlayer = null;
int successCounter = 1;
for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
currPlayer = field[j][i].getPlayer();
if (currPlayer == lastPlayer && (currPlayer != null && lastPlayer !=null)) {
successCounter++;
if (successCounter == len2) {
return currPlayer;
}
}
lastPlayer = currPlayer;
}
}
return null;
}
}

package com.example;

public class WinnerCheckerDiagonalLeft implements WinnerCheckerInterface {
private Game game;

public WinnerCheckerDiagonalLeft(Game game) {
this.game = game;
}

public Player checkWinner() {
Square[][] field = game.getField();
Player currPlayer;
Player lastPlayer = null;
int successCounter = 1;
for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
currPlayer = field[i][i].getPlayer();
if (currPlayer != null) {
if (lastPlayer == currPlayer) {
successCounter++;
if (successCounter == len) {
return currPlayer;
}
}
}
lastPlayer = currPlayer;
}
return null;
}
}

package com.example;

public class WinnerCheckerDiagonalRight implements WinnerCheckerInterface {
private Game game;

public WinnerCheckerDiagonalRight(Game game) {
this.game = game;
}

public Player checkWinner() {
Square[][] field = game.getField();
Player currPlayer;
Player lastPlayer = null;
int successCounter = 1;
for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
currPlayer = field[i][len - (i + 1)].getPlayer();
if (currPlayer != null) {
if (lastPlayer == currPlayer) {
successCounter++;
if (successCounter == len) {
return currPlayer;
}
}
}
lastPlayer = currPlayer;
}
return null;
}
}

Проинициализируем их в конструкторе Game:

//(....)/**
* "Судьи" =). После каждого хода они будут проверять,
* нет ли победителя
*/
private WinnerCheckerInterface[] winnerCheckers;
//(....)
public Game() {
//(....)
winnerCheckers = new WinnerCheckerInterface[4];
winnerCheckers[0] = new WinnerCheckerHorizontal(this);
winnerCheckers[1] = new WinnerCheckerVertical(this);
winnerCheckers[2] = new WinnerCheckerDiagonalLeft(this);
winnerCheckers[3] = new WinnerCheckerDiagonalRight(this);
//(....)
}

Реализация checkWinner():

public Player checkWinner() {
for (WinnerCheckerInterface winChecker : winnerCheckers) {
Player winner = winChecker.checkWinner();
if (winner != null) {
return winner;
}
}
return null;
}

Победителя проверяем после каждого хода. Добавим кода в метод onClick() класса Listener

public void onClick(View view) {
Button button = (Button) view;
Game g = game;
Player player = g.getCurrentActivePlayer();
if (makeTurn(x, y)) {
button.setText(player.getName());
}
Player winner = g.checkWinner();
if (winner != null) {
gameOver(winner);
}
if (g.isFieldFilled()) { // в случае, если поле заполнено
gameOver();
}
}

Метод gameOver() реализован в 2-х вариантах:

private void gameOver(Player player) {
CharSequence text = "Player \"" + player.getName() + "\" won!";
Toast.makeText(this, text, Toast.LENGTH_SHORT).show();
game.reset();
refresh();
}

private void gameOver() {
CharSequence text = "Draw";
Toast.makeText(this, text, Toast.LENGTH_SHORT).show();
game.reset();
refresh();
}

Для Java, gameOver(Player player) и gameOver() — разные методы. Воспользовавшись Builder'ом Toast.makeText, можно быстро создать и показать уведомление. refresh() обновляет состояние поля:

private void refresh() {
Square[][] field = game.getField();

for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
if (field[i][j].getPlayer() == null) {
buttons[i][j].setText("");
} else {
buttons[i][j].setText(field[i][j].getPlayer().getName());
}
}
}
}