Visual Studio跨平台开发(1)：Hello Xamarin!

前言

应用程序发展的脚步, 历来没有停过. 从早期的Windows 应用程序, 到网络时代的web 应用程序, 再到近几年至关盛行的行动装置应用程序(Mobile Application), 身为C#的开发人员与Visual Studio的使用者. Windows Phone与Windows Store App的开发是否已知足不了你了呢? 若是能夠让你使用C#及Visual Studio 来开发iOS及Android的app. 是否能再度唤醒你的开发魂? Xamain 正是为了这样的需求而诞生的framework.

简介

Xamarin 是由早期的Mono专案演 变而来, 本来是在Linux上执行C#程序的一个开放原始码专案. 后来陆续发表支持iOS的Mono Touch framework以及Mono For Android Framework. 所以它在市场上并非一个新的产品. 2011年, 本来在Novell的Mono专案团队独立成立一家公司, 正式将名称改成Xamarin, 此为Xamarin的由来. Xamarin 具备如下特色:

• 快速创建原生(Native)的行动装置应用程序 - 经过C#亲和且功能齐全的语言特性, 搭配.NET Framework 的Base Class Library(BCL)的便利性. 让开发人员能以最高的生产力开发行动装置应用程序. 目前Mono支持C# 5.0的语言规范,这意味着开发人员能够用您熟悉的Lambda Expression, LINQ 甚至是Async/Await的非同步处理.
• 程序代码共用 - 现行由Objective-C所开发的iOS应用程序以及由Java所开发的Android应用程序, 没法达到程序代码共用. Xamarin则是採用C#撰写, 所以经过良好的设计, 能够在不一样平台间共用商业逻辑以及资料存取等程序, 毋需从新撰写. 除了省下从新撰写的时间成本外, 对于版本维护及一致性也有至关大的助益.
• 与Visual Studio 整合 – Xamarin 提供了Visual Studio 2010/2012的plug-in, 让本来就熟悉Visual Studio的开发者不用再熟悉其余的开发工具. 在创建专案时, 能够直接创建iOS及Android的专案范本. 固然, 开发团队也能够将iOS及Android的程序代码归入到ALM, 使用Team Foundation Server进行版本及建置的管理.
• 确保第一时间更新 – Xamarin 对于iOS及Android的版本更新竭尽全力, 在iOS SDK 5.0, 6.0以6.1, 都与Apple在同一天发表对应的Framework版本, 7.0也承诺会在同一天发表. 而Android方面, Xamarin甚至将Android的原始码, 从本来的Java改由C#从新撰写, 并且效能也获得大幅的提高.
• 原生的应用程序效能 – Xamarin 针对iOS及Android平台开发编译器. 将C#程序代码直接编译成ARM CPU的机器码. 所以效能将与原生模式开发的应用程序相比, 没有不一样. 而在Android 系统上, 因为Xamarin 不使用Android的Dalvik 虚拟机器, 改成采用CLR, 经测试其效能更甚于原生的应用程序.

系统需求

• iOS :因为Apple限制iOS应用程序编译都须要经过Xcode, 所以须要1台MAC的机器做为Build Host.
  • Windows 7 或更新的做业系统版本
  • Visual Studio 2010 / 2012
  • OS X Lion 或更新的做业系统版本
  • Xcode IDE 以及 iOS SDK 

• Android :对于Android开发, 则能够彻底在Windows 上进行. 其系统需求以下:
  • Windows 7 或更新的做业系统版本
  • Java SDK
  • Android SDK
  • Xamarin.Android for Visual Studio

安装Xamarin

不管是在Windows或是MAC上安装Xamarin都至关简单, 只要在http://xamarin.com/download上填入名称及Email帐号, 即可以进行下载. 而只要依照安装精灵点选下一步, 就能够将Android SDK等相关元件安装好.

Windows 版安装画面：

MAC版安装画面：

  

Xamarin 是一个商业的Framework, 但您能够完整试用30天, 或是使用免费版本. 但免费版本限制开发人员编译后的IL code大小不能超过32K, 且没法使用Visual Studio进行开发(只能使用Xamarin提供的Xamarin Studio).

安装好Xamarin以后, 须要注册一个Xamarin帐号进行启动.

1. 开启Visual Studio, 点选工具=>Xamarin Account

2. 若先前已经注册过Xamarin帐号(请注意, Xamarin帐号与先前下载所填的Email不一样), 请直接输入帐号密码登入,若您是第一次使用, 请申请新的Xamarin帐号.

登入后即可以开始开发Android及iOS应用程序!! 

使用Visual Studio 开发Android HelloWorld!

使用Xamarin 开发Android应用程序能够说是至关的方便, 不只支持在Visual Studio中使用拖曳的方式设计使用者界面, 还整合了如AVD及SDK Manager等工具. 废话很少说, 开始咱们在Visual Studio上的第1个Android程序吧~

1. 在Visual Studio中新增专案, 在专案范本中, 请展开C#节点, 你会发现专案范本会多出Android及iOS类型的专案范本, 咱们在这个范例中选择”Android Application”, 并在名称中输入"HelloDroid” (固然您能够改为任何您想要的名称)

2. 专案创建后, 您会发现工具列中多出几个项目:

说明以下(由左至右):

• 目标装置：能够选择将目前的专案部署到哪个装置, 预设的"Prompt for Device”则是会在开始除错/部署时, 弹出视窗供使用者选择. 如有接上实体装置, 也会出如今此选单中.

• 装置记录：能够挑选装置并显示目前装置的活动记录.

• 开启Android 虚拟装置管理员(AVD), 经过此管理员, 您能够新增,开启或编辑Android模拟器.

• Android SDK管理员：因为Android版本(API Level)众多, 您能够在这个管理界面,安装所需的SDK版本及元件。

3. 预设的专案中会內建一个Button控制项并写着"Hello World, Click Me!”, 开启专案下的Resources->Layout->Main.axml能够进行页面的设计。

4. 而此范例的主要程序代码则是Activity1.cs, 直接经过下图的注解来讲明：

看到这样的程序代码, 我想你们应该都不会感到陌生. 笔者有一些学员跟我说, 感受跟开发Windows Form应用程序很像~~

Activity1.cs 至关于MVC分层的Controller. 经过SetContentView方法, 告诉系统要载入哪个页面. 接着经过FindViewById方法取得画面上按钮的物件实体. 接着即可以针对按钮的属性或方法撰写相关的程序代码, 或是处理按钮的事件. 如上图所示, 预设的范例是使用匿名方法, 咱们将它注解后, 改用Lambda Expression来撰写. 

5. 接着按下F5, 即可以开始进行除错, 若没有预先开启Android模拟器, 则Running devices列表会是空的, 这时能够点击下方的"Start emulator image”连接来启动模拟器.

6. 执行结果以下：

是否是至关简单呢? 接下來咱们来开始iOS的Hello World. 

使用Visual Studio 开发iOS HelloWorld!

与开发Android不一样, 目前Xamarin还没有支持在Visual Studio中设计应用程序页面, 但官方表示目前已在研发当中, 并会在不久以后的版本提供此功能. 所以目前iOS专案的UI设计必须经过MAC的Interface Builder (XCode的一部份), 或是直接在程序中宣告控制项的位置及大小, Visual Studio中的HelloWorld Application即是使用此方法.

1. 在Visual Studio 中新增专案, 在专案范本中选择iOS下的iPhone, 并在右边的范本中选择HelloWorld Application, 接着指定专案名称(此处为HelloIOS)

2. 第一次开启iOS专案时, Xamarin会提示使用者只有在商业版或更高的版本才能在Visual Studio中开发iOS专案.

接着Xamarin便会自动启用试用版本的受权, 启动完毕后, 会提示使用者Visual Studio将会从新启动.

若您MAC上的Xamarin受权还没有启动, 将会看到系统提示, 说明Build Server(也就是MAC)还没有启用受权. 此时按下Activate按钮可能沒有做用, 请依照下面的步驟, 在MAC上启用Xamarin受权.

3. 因为Xamarin在MAC上预设是以避免费版本开启. 所以能够经过如下方法强制启用Xamarin试用受权. 首先在MAC的Finder开启Xamarin Studio

新增一个专案, 选择iPhone =>Single View Application. 专案创建后, 点击功能表中的专案=>Profile - Mono

此时会看到受权启用的画面. 当完成启用后, 咱们就能够回到Visual Studio来指定咱们的Build Host.

4. 在Visual Studio的工具=>选项中, 能够看到多出了一个Xamarin节点, 点击Xamarin下的iOS Settings, 在右边能够指定Mac Build Host.您能够直接输入MAC的电脑名称或IP位址, 或按下Configure 进行设定.

在设定视窗中, Xamarin会搜寻同一网段中已安装并启用Xamarin的MAC机器. 若状态显示为"Ready", 请按下Connect进行连线.

若状态不是"Ready”, 能够按下Diagnose按钮进行连线诊断. 以下图所示, 若某一个或多个项目没法经过连线诊断, 则会出现failed, 您能够展开failed的项目了解失败的缘由.

5. 请在组态管理中, 将平台设定为iPhoneSimulator,预设为部署至实体机器, 但这须要向Apple申请付费的开发者帐号.

接着在工具列中, 能够选择iOS 模拟器的版本, 右边绿色打勾的符号表示已与MAC Build Host的连线正常, 如果反灰的状态, 请按一下右边的图示从新与指定的Build Host连线.

5. 开启专案中的MyViewConrtoller.cs文档. 在此范例中, 一样是在画面中间放置一个Button控制项(在iOS中的类別名称为UIButton)并显示点击的次数. 因为咱们是在程序中产生控制项, 所以有部份程序代码是在声明物件的布局属性, 请参考下图中程序代码的注解：

6. 接下来才是范例程序的重点, 若您是在XCode中设计好UI, 则能够取代上面的程序.

如同先前Android的HelloWorld, 在iOS中, 按钮的点击事件不叫Click, 而是TouchUpInside, 所以咱们经过此事件的处理, 在使用者点击了按钮后, 改边按钮的显示文字(使用UIButton的SetTitle方法). 最后将Button控制项经过View.AddSubview方法加入到画面当中.

执行结果以下：

跨平台开发简介

做为一个跨平台的解決方案, 使用Visual Studio 搭配Xamarin开发行动装置应用程序具备如下特点：

• 能够在同一个方案中包含全部平台的专案： 包括Windows Phone, Windows 8 Store App, iOS以及Android. 以下图所示：

程序代码共享：在设计时, 将与平台无关的商业逻辑、服务存取、资料存取以及资料层从界面抽离出來, 以下图所示：

底下说明如何才能达成上述的专案整合以及程序代码共用, 首先来看看架构示意图：

从上述的示意图, 咱们能够看到, 左半边是能够抽离出来的共用程序代码, 这部份将独立成一个专案, 并只加入经常使用的组件(如Base Class Library), 如有部份程序代码使用到与平台相关的组件或技术, 能够在程序代码中加入条件式编译的指示词, 供各平台直接使用, 不须要进行修改.

而在各平台的专案中, 能够经过档案链接的方式, 将共用程序代码的部份链接到各平台专案. 但因为目前Visual Studio并无提供能够同时设定多个档案或整个资料夹链接的方式, 所以若每一个档案都要手动链接, 实际上是较不实际的. 并且往后共用程序代码专案如有档案的异动, 如新增或刪除. 各平台专案并不会同步更新. 此时咱们能够经过1个叫作”Project Linker 2012”的扩充功能进行协助(它也有对应Visual Studio 2010的版本).

安装好Project Linker后, 咱们即可以在各平台专案点击滑鼠右键=>Add project link

接着选择来源专案, 以后便会为来源专案的每一个资料夹及档案进行连结.

连结的档案在Visual Studio中都会有个蓝色箭头的图示

经过上述的设定后, 即可以在各平台专案共用程序代码. 在开发平台专案时, 只要对使用者界面以及针对控制项的操做撰写程序便可. 对于商业逻辑, 资料存取的部份则能够在各平台共用, 这是使用原生的开发方式(Objective-C, Java)所没法达到的. 实际执行结果以下：

结语

本文说明了Xamarin 的特点以及开发架构. 但愿经过简单的范例让第一次接触的开发人员可以当即着手进行安装及开发. 在接下来的系列文章中, 将会介绍如何使用Xamarin及Visual Studio 使用iOS以及Android的基本控制项及多页面的串接.