آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون — گام به گام و کاربردی

در این مطلب می خواهیم با موضوع آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون آشنا شویم. مبحثی که به برنامه نویسان زبان پرطرفدار پایتون کمک خواهد کرد تا بتوانند برنامه ها و اپلیکیشن های کاربردی و هوشمندی را برای سیستم عامل محبوب اندروید طراحی کنند.

طراحی اپلیکیشن برای گوشی تلفن همراه، صنعتی بروز و پر درآمد بوده که توانسته است علاقمندان و توسعه دهندگان زیادی را به سمت تولید نرم افزار و App های اختصاصی برای موبایل جذب کند.

با نگاهی کاربردی و به صورت گام به گام می خواهیم بین آموزش برنامه نویسی پایتون و اندروید ارتباط برقرار کنیم تا با فضای کار این زبان قدرتمند بیشتر آشنا شویم.

آشنایی با زبان برنامه نویسی پایتون (Python)

شاید تابحال نام پایتون را بیشتر بخاطر یک نوع مار زرد رنگ شنیده باشیم ولی از استفاده این واژه در علم رایانه بی خبر باشیم!

باید بدانیم که یکی از کاملترین و قدرتمندترین زبان های برنامه نویسی که در سالیان اخیر اقبال و توجه خاصی به آن شده است، زبان پایتون است.

تعریف : زبان برنامه نویسی پایتون به عنوان یک زبان همه منظوره، شی گرا، سطح بالا و به صورت تفسیری می باشد.

این زبان در سال ۱۹۹۱ توسط فردی به نام خیدو فان روسوم طراحی و ابداع شده است.

از زبان پایتون می توان برای طراحی برنامه های تحت وب، برنامه نویسی وبسایت ها، نرم افزارهای تحت دسکتاپ، هوش مصنوعی، ساخت اپلیکیشن های اندرویدی و… استفاده کرد.

از مهمترین ویژگی های این زبان، نوع و شیوه نگارش ساده ای است که نزد کاربران و برنامه نویسان مورد توجه بسیاری قرار گرفته است.

در کنار این ویژگی موضوع یادگیری پایتون است که خیلی ساده و آسان است به طوری که به پیشنیاز خاصی نیاز نیست و هر فرد علاقمند و مبتدی که بخواهد با موضوع برنامه نویسی آشنا شود می تواند با زبان پایتون شروع به آموزش آن کند.

چرا زبان برنامه نویسی پایتون محبوب است؟

سوال : شاید در ابتدا بگوییم با وجود زبان های برنامه نویسی متعددی که وجود دارد چه نیازی به ایجاد یک زبان جدید به نام پایتون است؟

• اول : مبنای اصلی طراحی زبان پایتون بر توانایی “خوانایی بالای کدها” است و حتی کاراکتر فاصله هم در آن معنا و مفهوم دارد که به صورت پیوسته از آن استفاده خواهد شد.
• دوم : موضوع مهم بعدی که در طراحی زبان پایتون به آن توجه شده است، موضوع شی گرایی است. نوع شی گرایی که در زبان پایتون معرفی شده، به طراح برنامه توانایی نوشتن کد منطقی و به صورت کاملا واضح و روشن را در کلیه ی نرم افزارهای بزرگ و کوچک را می دهد.
• سوم : باید بدانید که در این زبان به کوتاه شدن دستورات و کدنویسی ها توجه ویژه ای شده و سعی شده یکی از اصلی ترین معایب برنامه نویسی با زبان های دیگر را در کتابخانه کدهای پایتون برطرف کنند.
• چهارم : کلمات کلیدی و عبارت های رزرو شده در پایتون با کمترین کاراکتر طراحی شده اند ولی از طرفی آن کتابخانه های کد موجود در این زبان بسیار گسترده هستند.
• پنجم : از جمله تفاوت های مهم زبان پایتون با سایر زبان های برنامه نویسی موجود این است که برای اینکه بلوک های کد را تعریف کنیم نیازی به استفاده از کاراکتر آکولاد { } نیست و تنها با ایجاد فاصله و به جلو بردن متن برنامه می توانیم یک بلوک کد جدید تعریف کنیم.
• ششم : در زبان پایتون می توانیم مدل های متعدد برنامه نویسی را پشتیبانی کنیم شامل : برنامه نویسی دستوری، تابع محور و شی گرا؛ که جهت معین کردن نوع متغیرهای مورد استفاده در آن از سامانه ی پویا استفاده خواهد شد.

در کنار دلایل برتری زبان پایتون نسبت به زبان های دیگر که در بالا ذکر شد، می توان به قدرت سازگاری و چند سکویی این زبان اشاره کرد به گونه ای که در حال حاضر یکی از بالاترین اولویت ها برای طراحی اپلیکیشن های اندرویدی استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون است.

در ادامه می خواهیم به آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون با جزئیات بیشتری نگاه کنیم. شما می توانید در ابتدا با آموزش های پروژه محور مانند مدرسه قباد شروع کنید.

آموزش نصب زبان برنامه نویسی پایتون

برای شروع کار ابتدا باید آموزش نصب پایتون را در محیط کار خودمان انجام دهیم. ما از سیستم عامل ویندوز برای نصب زبان پایتون استفاده خواهیم کرد.

ابتدا برای نصب بسته ی نرم افزاری زبان پایتون باید به سایت python.org مراجعه کنید و یکی از نسخه های موجود را دانلود کرده و برای نصب به محیط ویندوز منتقل کنید. ما در این آموزش از نسخه ی ۳٫۸ استفاده می کنیم.

بعد از دانلود بسته ی نصبی پایتون نوبت به نصب آن می رسد که در چند مرحله به سادگی می توانید آن را انجام دهید.

مرحله اول : فایل نصبی را اجرا کنید و در این مرحله تنها بر روی گزینه ی Install Now کلیک کنید.

مرحله دوم : در این بخش کلیه ی فایل های مورد نیاز برای راه اندازی زبان برنامه نویسی پایتون نصب خواهد شد و نیازی به کار خاصی نیست.

مرحله سوم : در بخش انتهایی کار نصب بسته زبان پایتون به اتمام رسیده است و پیغام Setup was successful نمایش داده می شود و تنها بر روی گزینه Close کلیک کنید.

بعد از نصب پایتون باید فایل نصب شده را اجرا کنیم تا بتوانیم محیط پایتون را مشاهده کنیم. در تصویر زیر می توانید نمای کلی از محیط زبان برنامه نویسی پایتون را ببینید.

نمونه کدهای برنامه نویسی زبان پایتون

در ادامه نمونه هایی از کدهای برنامه نویسی زبان پایتون را برای شما می آوریم تا با شیوه ی دستورات این زبان آشنا شوید.

با استفاده از دستور Print می توانیم هر عبارتی را در محیط پایتون و در صفحه ی نمایش چاپ کنیم.

print(“Youcode”)

• دستورات محاسبات عددی

با استفاده از تعریف متغیرها و عملگرد جمع می توانیم هر مقدار عدد را با هم جمع کنیم :

num1 = 1.6
num2 = 6.5

# جمع دو عدد
sum = num1 + num2

# نمایش مقدار خروجی
print(‘sum of {0} and {1} is {2}’.format(num1, num2, sum))

خروجی دستورات بالا به صورت زیر است :

sum of 1.6 and 6.5 is 7.11

• دستور تابع اعداد تصادفی

در زبان پایتون توابع دستوری جذابی وجود دارد که طریقه ی کار با آنها بسیار آسان است. برای نمونه تابعی برای ایجاد اعداد تصادفی است. تنها کافی است که محدوده ی اعدادی که می خواهید یک عدد تصادفی از بین آنها انتخاب شود را معین کنید. برای مثال به کدهای زیر دقت کنید :

# ابتدا ماژول رندوم را فراخوانی می کنیم
import random

print(random.randint(10,20))

در کد بالا بعد از اجرا یک عدد تصادفی و رندوم از بین اعداد ۱۰ تا ۲۰ نمایش داده می شود، به طور مثال عدد ۱۶ یا ۱۸ می توانند نتیجه ی اجرای دستور بالا باشند.

در ادامه با سیستم عامل اندروید و خصوصیات آن بحث می کنیم تا با شیوه کار و آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون بیشتر آشنا شویم.

معرفی سیستم عامل اندروید Android

سیستم عامل اندروید به عنوان یکی از محبوب ترین سیستم عامل های تحت گوشی های تلفن همراه طی سال های اخیر معرفی شده است که از نظر میزان کاربران تلفن های هوشمند، درصد بالایی را به خود اختصاص داده است.

با استفاده از این سیستم عامل می توانید فعالیت های مختلفی را در تلفن همراه خود برنامه ریزی کنیم و استفاده های خود را از کامپیوترهای رومیزی به حداقل برسانیم.

البته در کنار مزیت اصلی که وجود اپلیکیشن های کاربردی متعدد در اندروید است، وجود یک دستگاه هوشمندی که همیشه همراه ما باشد و حتی با گجت های پوشیدنی مانند موارد سلامتی و بهداشتی سازگار باشد امروزه بسیار حائز اهمیت شده است.

برند های مختلفی در دنیا وجود دارند که بر روی گوشی های تلفن همراه و پلتفرم اندروید سرمایه گذاری کرده اند که شامل : سامسونگ، شیائومی، هوآوی و … می باشد. با توجه به پشتوانه اصلی اندروید که بروزرسانی منظم و جامعه ی توسعه دهندگان بالای آن می باشد، می توان به آینده این سیستم عامل موبایلی بیش از پیش اعتماد کرد.

مخصوصا وقتی که شرکت گوگل توانسته است با کسب امتیاز نشر و توسعه ی سیستم عامل اندروید نقش ویژه ای در گسترش و کاربری آن در تمام سطوح کاربری داشته باشد که از عموم مردم گرفته تا دانش آموزان، دانشجویان و مختصصین فناوری را شامل می شود.

خب حالا که از توانایی های سیستم عامل اندروید مطلع شدیم باید بتوانیم برای کاربردهای شخصی و کاری مان اپلیکیشن ها و برنامه های مفیدی بسازیم و برای استفاده در جامعه در سطح وسیعی توسعه دهیم.

برای اینکه قادر به ایجاد اپلیکیشن های اندرویدی باشیم، می توانیم با بهره بردن از زبان محبوب پایتون و ابزارهایی که در اختیار ما قرار داده می شود به عنوان یک دولوپر و توسعه دهنده اندروید شروع به کار کنیم. در ادامه می خواهیم با آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون بیشتر آشنا شویم.

آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون

ذکر این نکته مهم است که در برنامه نویسی اندروید، به صورت پیشفرض از زبان برنامه نویسی پایتون پشتیبانی نمی شود ولی می توان با بهره بردن از ابزارها و فریمورک های موجود در پایتون بسته های قابل نصب اندروید به فرمت APK بسازیم و بر روی انواع گوشی های اندرویدی نصب و اجرا کنیم.

در حقیقت زبان پایتون با در اختیار داشتن فضای کاربردی و آسان خود به ما امکان ایجاد انواع برنامه ها و پروژه ها را خواهد داد تا با استفاده از کتابخانه های غنی و قدرتمندی که در اختیار دارد اپلیکیشن های اندرویدی طراحی کنیم.

نه تنها در محیط برنامه نویسی پایتون می توانیم برنامه های متعددی را برای سیستم عامل اندروید بسازیم بلکه می توان با استفاده از کامپوننت ها و کتابخانه های موجود در این زبان، برای سیستم عامل iOS نیز برنامه های مناسبی طراحی کنیم.

سیستم عامل iOS بر روی گوشی های تلفن همراه اپل با نام آیفون (iPhone) نصب شده اند و از لحاظ نوع برنامه نویسی و معماری اپلیکیشن ها با اندروید متفاوت است. ولی با زبان پایتون می توانید نوع خروجی بسته ی نرم افزاری را برای سیستم عامل iOS طراحی کنید.

قابلیت مهم و اساسی که در زبان پایتون قرار داده شده است ماژول ها و فریمورک های کاربردی هستند که نیاز برنامه نویسان را از خیلی جهات مانند کدنویسی بهینه و کوتاهتر مرتفع می کند. در بخش بعدی به معرفی فریمورک پرطرفدار کیوی (Kivy) خواهیم پرداخت تا اینکه بفهمیم چطور بتوانیم با این ابزار اپلیکیشن های اندرویدی را در محیط پایتون طراحی کنیم.

آشنایی با فریمورک کیوی Kivy در پایتون

ابتدا صحبت از فریمورک کردیم و باید با مفهوم فریمورک آشنا شویم.

• فریمورک Framework چیست؟

در بین برنامه نویسان، ابزارها و نرم افزارهایی در دسترس قرار دارد تا در کنار ساختار اصلی محیط برنامه نویسی، بتوانند براحتی انجام پروژه خود را راهبری کنند، این ابزارها که عموما پرطرفدار هستند، فریمورک نامیده می شوند.

پرطرفدار از این جهت که امکانات بی نظیری را به توسعه دهندگان می دهند تا اهداف خود را راحتتر و آسانتر در برنامه های خود پیاده سازی کنند.

زبان برنامه نویسی پایتون هم دارای فریمورک های مختلفی است که کاربردهای مختلفی دارند. جهت شروع آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون یکی از بهترین ابزار هایی که پیشنهاد می شود فریمورک کیوی Kivy است.

در فریمورک کیوی کتابخانه هایی از کدها وجود دارد که نقش مهمی را در محیط گوشی موبایل و سیستم عامل اندروید ایفا می کند. یکی از کاربردهای مهم کتابخانه های کیوی این است که قادر خواهیم بود اپلیکیشن هایی را طراحی کنیم که در تمامی سیستم عامل های موبایلی به صورت یکسان و با کارکرد مشابه اجرا شوند.

این مورد یکی از مزیت ها و ویژگی های اصلی فریمورک کیوی Kivy به شمار می آید. از کیوی برای نمونه سازی می توان بهره برد که با چند کد ساده قابل انجام خواهد بود.

برای اینکه بتوانید با زبان پایتون شروع کنیم باید از کتابخانه های آن آگاهی کاملی داشته باشیم چون کتابخانه ها مجموعه ای از کدهای آماده ای است که به توسعه دهندگان اجازه می دهد سریعتر پروژه های کاری خود را انجام دهند.

ویژگی های مهمی که فریمورک کیوی را به عنوان محبوبترین روش برای اجرای پروژه های اندرویدی در پایتون کرده است متعدد بوده که شامل :

مزایای فریمورک کیوی Kivy

• بر روی تمامی سیستم عامل ها نصب می شود.
• دارای کتابخانه ای متن باز و کاملا رایگان است.
• تونایی ساخت اپلیکیشن هایی با فرمان چند لمسی 
• اجرای برنامه های ساخته در اندروید و iOS 
• دارای محیط گرافیکی جذاب برای ساخت برنامه 

فریمورک کیوی در مقابل زبان جاوا که کدنویسی با آن کدهای طولانی و خسته کننده ای دارد، بسیار ساده تر است.

تا قبل از این برنامه نویسی اندروید معمولا با زبان جاوا انجام می شد ولی به علت وجود ساختار قدیمی در زبان جاوا کلمات اضافی زیادی وجود دارد که به همین دلیل نیاز به یک ابزار توسعه دهنده ساده تر بسیار حس می شود.

در دنیای برنامه نویسی امروزی سرعت از مولفه های مهمی است که هر برنامه ای باید داشته باشد. با استفاده از کیوی می توانیم اپلیکیشن های سریعتر و با پیچیدگی پایینتری طراحی کنیم.

البته در کنار هر ابزاری معایبی وجود دارد و از جمله معایبی که برای فریمورک کیوی می توان نام برد مربوط به پیشرفت نداشتن به حد کافی است، چون این ابزار مفید باید توسعه های نرم افزاری بیشتری داشته باشد و انتظار از این فریمورک بیشتر از وضعیت حال حاضر آن است.

جمع بندی درباره آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون

در این مطلب سعی داشتیم شما را به صورت ابتدایی با زبان برنامه نویسی پایتون و سیستم عامل اندروید آشنا کنیم.

جهت آموزش برنامه نویسی اندروید با پایتون با فریمورک کیوی پیشنهاد می کنیم برای یادگیری آن با مدرسه قباد بزرگترین دانشگاه مجازی کشور شروع کنید تا براحتی به مهارت های لازم برای ساخت اپلیکیشن های اندرویدی مسلط شوید.