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Android开发环境搭建

本章介绍了如何在个人电脑上搭建Android开发环境，主要包括：Android开发的发展历史是怎样的、
Android Studio的开发环境是如何搭建的、如何创建并编译App工程、如何运行和调试App。

1.1 Android开发简介

本节介绍Android开发的历史沿革，包括Android的发展历程和Android Studio的发展历程两个方面。

1.1.1 Android的发展历程

安卓（Android）是一种基于Linux内核（不包含GNU组件）的自由及开放源代码的操作系统。主要使用
于移动设备，如智能手机和平板电脑，由美国Google公司和开放手机联盟领导及开发。Android操作系
统最初由Andy Rubin开发，主要支持手机。

1.1.2 Android Studio的发展历程

虽然Android基于Linux内核，但是Android手机的应用App主要采用Java语言开发。为了吸引众多的Java
程序员，早期的App开发工具使用Eclipse，通过给Eclipse安装ADT插件，使之支持开发和调试App。然
而Eclipse毕竟不是专门的App开发环境，运行速度也偏慢，因此谷歌公司在2013年5月推出了全新的
Android开发环境—Android Studio。Android Studio基于IntelliJ IDEA演变而来，既保持了IDEA方便快
捷的特点，又增加了Android开发的环境支持。自2015年之后，谷歌公司便停止了ADT的版本更新，转
而重点打造自家的Android Studio，数年升级换代下来，Android Studio的功能愈加丰富，性能也愈高
效，使得它逐步成为主流的App开发环境。

1.2　搭建Android Studio开发环境

本节介绍在电脑上搭建Android Studio开发环境的过程和步骤，首先说明用作开发机的电脑应当具备哪
些基本配置，接着描述了Android Studio的安装和配置详细过程，然后叙述了如何下载Android开发需
要的SDK组件及相关工具。
1.2.1　开发机配置要求
工欲善其事，必先利其器。要想保证Android Studio的运行速度，开发用的电脑配置就要跟上。现在一
般用笔记本电脑开发App，下面是对电脑硬件的基本要求：
（1）内存要求至少8GB，越大越好。
（2）CPU要求1.5GHz以上，越快越好。
（3）硬盘要求系统盘剩余空间10GB以上，越大越好。
（4）要求带无线网卡与USB插槽。
下面是对操作系统的基本要求（以Windows为例）。
（1）必须是64位系统，不能是32位系统。
（2）Windows系统至少为Windows 7，推荐Windows 10，不支持Windows XP。
下面是对网络的基本要求：
（1）最好连接公众网，因为校园网可能无法访问国外的网站。
（2）下载速度至少每秒1MB，越快越好。因为Android Studio安装包大小为1GB左右，还需要另外下
载几百MB的SDK，所以网络带宽一定要够大，否则下载文件都要等很久。
1.2.2　安装Android Studio
Android Studio的官方下载页面是https://developer.android.google.cn/studio/index.html，单击网页
中央的DOWNLOAD按钮即可下载Android Studio的安装包。或者下拉网页找到“Android Studio
downloads”区域，选择指定操作系统对应的Android Studio安装包。
双击下载完成的Android Studio安装程序。

勾选完成对话框的“Start Android Studio”选项，再单击右下角的Finish按钮，结束安装操作的同时启动
Android Studio。稍等片刻Android Studio启动之后会打开如图1-7所示的配置向导对话框。单击Next
按钮进入下一页的安装类型对话框，如图1-8所示。
图1-7 Android Studio的配置向导对话框
图1-8 Android Studio的安装类型对话框
这里保持Standard选项，单击Next按钮，跳到下一页的界面，如图1-9所示。选中右边的Light主题，表
示开发界面采取白底黑字，然后单击Next按钮，跳到下一页的设置确认对话框，如图1-10所示。
图1-9 Android Studio的对话框
图1-10 Android Studio的设置确认对话框
设置确认对话框列出了需要下载哪些工具及其大小，确认完毕后继续单击Next按钮，跳到下一页的组件
下载对话框，如图1-11所示。耐心等待组件下载操作，全部下载完成后，该对话框提示成功更新，如图
1-12所示。
图1-11 Android Studio的组件下载对话框
图1-12 Android Studio的更新完成对话框
单击对话框右下角的Finish按钮，完成安装配置工作，同时打开Android Studio欢迎界面，如图1-13所
示。单击第一项的“Start a new Android Studio project”即可开始你的Android开发之旅。
另外注意，配置过程可能发生如下错误提示：
（1）第一次打开Android Studio可能会报Unable to access Android SDK add-on list错误信息，这个
界面不用理会，单击Cancel按钮即可。进入Android Studio主界面后，依次选择菜单File→Project
Structure→SDK Location，在弹出的对话框中设置SDK的路径。设置完毕后再打开Android Studio就不
会报错了。
图1-13 Android Studio的欢迎界面
图1-14　打开SDK Manager的图标栏
（2）已经按照安装步骤正确安装，运行Android Studio时却总是打不开。这时请检查电脑上是否开启了
防火墙，建议关闭系统防火墙及所有杀毒软件的防火墙。关闭了防火墙后再重新打开Android Studio重
试。
1.2.3　下载Android的SDK
Android Studio只提供了App的开发环境界面，编译App源码还需另外下载Android官方的SDK，上一小
节中的图1-10便展示了初始下载安装的SDK工具包。SDK全称为Software Development Kit，意即软件
开发工具包，它可将App源码编译为可执行的App应用。随着Android版本的更新换代，SDK也需时常在
线升级，接下来介绍如何下载最新的SDK。 在Android Studio主界面，依次选择菜单Tools→SDK Manager，或者在Android Studio右上角中单击
图标，如图1-14所示。
此时弹出SDK Manager的管理界面，窗口右边是SDK安装配置区域，初始画面如图1-15所示。注意
Android SDK Location一栏，可单击右侧的Edit链接，进而选择SDK下载后的保存路径。其下的三个选
项卡默认显示SDK Platforms，也就是各个SDK平台的版本列表，勾选每个列表项左边的复选框，表示需
要下载该版本的SDK平台，然后单击OK按钮即可自动下载并安装SDK。也可单击中间SDK Tools选项
卡，此时会切换到SDK工具的管理列表，如图1-16所示。在这个工具管理界面，能够在线升级编译工具
Build Tools、平台工具Platform Tools，以及开发者需要的其他工具。
图1-15 SDK平台的管理列表
图1-16 SDK工具的管理列表
图1-17　创建新项目
SDK下载完成，可以到“我的电脑”中打开Android SDK Location指定的SDK保存路径，发现下面还有十几
个目录，其中比较重要的几个目录说明如下：
build-tools目录，存放各版本Android的编译工具。
emulator目录，存放模拟器的管理工具。
platforms目录，存放各版本Android的资源文件与内核JAR包android.jar。
platform-tools目录，存放常用的开发辅助工具，包括客户端驱动程序adb.exe、数据库管理工具
sqlite3.exe，等等。
sources目录，存放各版本Android的SDK源码。

1.3　创建并编译App工程

本节介绍使用Android Studio创建并编译App工程的过程和步骤，首先叙述了如何通过Android Studio
创建新的App项目，接着描述了如何导入已有的App工程（包括导入项目和导入模块两种方式），然后
阐述了如何手工编译App工程。
1.3.1　创建新项目
在“1.2.2　安装Android Studio”小节最后一步出来的图1-13中，单击第一项的Start a new Android
Studio project会创建初始的新项目。如果要创建另外的新项目，也可在打开Android Studio之后，依次
选择菜单File→New→New Project。以上两种创建方式都会弹出如图1-17所示的项目创建对话框，在该
对话框中选择第一行第四列的“Empty Activity”，单击Next按钮跳到下一个配置对话框如图1-18所示。
图1-18　指定目标设备
在配置对话框的Name栏输入应用名称，在Package Name栏输入应用的包名，在Save Location栏输入
或者选择项目工程的保存目录，在Language下拉框中选择编码语言为Java，在Minimun SDK下拉框中
选择最低支持到“API19:Android 4.4(KitKat)”，Minimun SDK下方的文字提示当前版本支持设备的市场
份额为98.1%。下面有个复选框“User legacy android.support libraries”，如果勾选表示采用旧的
support支持库，如果不勾选表示采用新的androidx库，因为Android官方不再更新旧的support库，所
以此处无须勾选，默认采用新的androidx库就可以了。
然后单击Finish按钮完成配置操作，Android Studio便自动创建规定配置的新项目了。稍等片刻，
Android Studio将呈现刚创建好的项目页面，如图1-19所示。
图1-19　刚刚创建的新项目页面
工程创建完毕后，Android Studio自动打开activity_main.xml与MainActivity.java，并默认展示
MainActivity.java的源码。MainActivity.java上方的标签表示该文件的路径结构，注意源码左侧有一列标
签，从上到下依次是Project、Resource Manager、Structure、Build Variants、Favorites。单击
Project标签，左侧会展开小窗口表示该项目工程的目录结构，如图1-20所示。单击Structure标签，左
侧会展开小窗口表示该代码的内部方法结构，如图1-21所示。
图1-20　新项目的工程结构
图1-21 MainActivity的方法结构
图1-22　打开App项目的文件对话框
1.3.2　导入已有的工程
本书提供了所有章节的示例源码，为方便学习，读者可将本书源码直接导入Android Studio。根据App
工程的组织形式，有两种源码导入方式，分别是导入整个项目，以及导入某个模块，简要说明如下。
1．导入整个项目
以本书源码MyApp为例，依次选择菜单File→Open，或者依次选择菜单File→New→Import Project，
均会弹出如图1-22所示的文件对话框。
在文件对话框中选中待导入的项目路径，再单击对话框下方的OK按钮。此时文件对话框关闭，弹出另一
个如图1-23所示的确认对话框。
图1-23　是否开启新窗口的确认对话框
确认对话框右下角有3个按钮，分别是This Window、New Window和Cancel，其中This Window按钮
表
示在当前窗口打开该项目，New Window按钮表示在新窗口打开该项目，Cancel按钮表示取消打开操
作。此处建议单击New Window按钮，即可在新窗口打开App项目。
2．导入某个模块
如果读者已经创建了自己的项目，想在当前项目导入某章的源码，应当通过Module方式导入模块源码。
依次选择菜单File→New→Import Module，弹出如图1-24所示的导入对话框。
单击Source Directory输入框右侧的文件夹图标，弹出如图1-25所示的文件对话框。
图1-24　导入模块的对话框
图1-25　选择模块的文件对话框
在文件对话框中选择待导入的模块路径，再单击对话框下方的OK按钮，回到如图1-26所示的导入对话
框。
可见导入对话框已经自动填上了待导入模块的完整路径，单击对话框右下角的Finish按钮完成导入操
作。然后Android Studio自动开始模块的导入和编译动作，等待导入结束即可在Android Studio左上角
的项目结构图中看到导入的chapter02模块，如图1-27所示。
图1-26　填写模块路径的对话框
图1-27　成功导入模块之后的项目结构图
图1-28 App工程的编译结果窗口
1.3.3　编译App工程
Android Studio跟IDEA一样，被改动的文件会自动保存，无须开发者手工保存。它还会自动编译最新的
代码，如果代码有误，编辑界面会标红提示出错了。但是有时候可能因为异常关闭的缘故，造成
Android Studio的编译文件发生损坏，此时需要开发者手动重新编译，手动编译有以下3种途径：
（1）依次选择菜单Build→Make Project，该方式会编译整个项目下的所有模块。
（2）依次选择菜单Build→Make Module ***，该方式会编译指定名称的模块。
（3）先选择菜单Build→Clean Project，再选择菜单Build→Rebuild Project，表示先清理当前项目，再
对整个项目重新编译。
不管是编译项目还是编译模块，编译结果都展示在Android Studio主界面下方的Build窗口中，如图1-28
所示。
由编译结果可知，当前项目编译耗时2分29秒，共发现了1个警告，未发现错误。

1.4　运行和调试App

图1-29　打开AVD Manager的图标栏
图1-30　模拟器的创建窗口
本节介绍使用Android Studio运行和调试App的过程，首先叙述了如何创建Android Studio内置的模拟
器，接着描述了如何在刚创建的模拟器上运行测试App，然后阐述了如何在Android Studio中查看App
的运行日志。

1.4.1　创建内置模拟器
所谓模拟器，指的是在电脑上构造一个演示窗口，模拟手机屏幕的App运行效果。App通过编译之后，
只说明代码没有语法错误，若想验证App能否正确运行，还得让它在Android设备上跑起来。这个设备可
以是真实手机，也可以是电脑里的模拟器。依次选择菜单Run→Run （也可按快捷键Shift+F10），或者
选择菜单Run→Run…，在弹出的小窗中选择待运行的模块名称，Android Studio会判断当前是否存在已
经连接的设备，如果已有连接上的设备就在该设备上安装测试App。
因为一开始没有任何已连上的设备，所以运行App会报错“Error running ：No target device found.”，
意思是未找到任何目标设备。此时要先创建一个模拟器，依次选择菜单Tools→AVD Manager，或者在
Android Studio右上角的按钮中单击图标，如图1-29所示。
此时Android Studio打开模拟器的创建窗口，如图1-30所示。
单击创建窗口中的Create Virtual Device按钮，弹出如图1-31所示的硬件选择对话框。
图1-31　硬件选择对话框
在对话框的左边列表单击Phone表示选择手机，在中间列表选择某个手机型号如Pixel 2，然后单击对话
框右下角的Next按钮，跳到下一页的系统镜像选择对话框如图1-32所示。
图1-32　系统镜像选择对话框
看到镜像列表顶端的发布名称叫R，对应的API级别为30，它正是Android 11的系统镜像。单击R右边的
Download链接，弹出如图1-33所示的许可授权对话框。
图1-33　许可授权对话框
单击许可授权对话框的Accept选项，表示接受上述条款，再单击Next按钮跳到下一页的镜像下载对话
框，如图1-34所示。
图1-34　镜像下载对话框
等待镜像下载完成，单击右下角的Finish按钮，返回到如图1-35所示的系统镜像选择对话框。
此时R右边的Download链接消失，说明电脑中已经存在该版本的Android镜像。于是选中R这行，再单
击Next按钮，跳到模拟器的配置对话框如图1-36所示。
图1-35　系统镜像选择对话框
图1-36　模拟器的配置对话框
配置对话框左上方的AVD Name用于填写模拟器的名称，这里保持默认名称不动，单击对话框右下角的
Finish按钮完成创建操作。一会儿对话框关闭，回到如图1-37所示的模拟器列表对话框，可见多了个名
为Pixel 2 API 30的模拟器，且该模拟器基于Android 11（API 30）。
图1-37　模拟器的列表对话框
图1-38　顶部工具栏出现刚创建的模拟器
图1-39　模拟器正在启动
1.4.2　在模拟器上运行App
模拟器创建完成后，回到Android Studio的主界面，即可在顶部工具栏的下拉框中发现多了个“Pixel 2
API 30”，它正是上一小节创建好的模拟器，如图1-38所示。
重新选择菜单Run→Run ‘app’，也可直接单击“Pixel 2 API 30”右侧的三角运行按钮，Android Studio便
开始启动名为“Pixel 2 API 30”的模拟器，如图1-39所示。等待模拟器启动完毕，出现模拟器的开机画面
如图1-40所示。再过一会儿，模拟器自动打开如图1-41所示的App界面。
图1-40　模拟器的开机画面
图1-41　模拟器运行App
可见模拟器屏幕左上角的应用名称为MyApp，页面内容为Hello World！它正是刚才想要运行的测试
App，说明已经在模拟器上成功运行App了。
1.4.3　观察App的运行日志
虽然在模拟器上能够看到App的运行，却无法看到App的调试信息。以前写Java代码的时候，通过
System.out.println可以很方便地向IDEA的控制台输出日志，当然Android Studio也允许查看App的运
行日志，只是Android不使用System.out.println，而是采用Log工具打印日志。
有别于System.out.println，Log工具将各类日志划分为5个等级，每个等级的重要性是不一样的，这些
日志等级按照从高到低的顺序依次说明如下：
Log.e：表示错误信息，比如可能导致程序崩溃的异常。
Log.w：表示警告信息。
Log.i：表示一般消息。
Log.d：表示调试信息，可把程序运行时的变量值打印出来，方便跟踪调试。
Log.v：表示冗余信息。
一般而言，日常开发使用Log.d即可，下面是给App添加日志信息的代码例子：
（完整代码见app\src\main\java\com\example\app\MainActivity.java）

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle; 
import android.util.Log; 
public class MainActivity extends AppCompatActivity { 
	@Override  
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
		super.onCreate(savedInstanceState); 		
		setContentView(R.layout.activity_main); 
		Log.d("MainActivity", "我看到你了"); // 添加一行日志信息 
	} 
}

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图1-42 Android Studio的日志查看窗口
重新运行测试App，等模拟器刷新App界面后，单击Android Studio底部的“Logcat”标签，此时主界面下
方弹出一排日志窗口，如图1-42所示。

日志窗口的顶部是一排条件筛选框，从左到右依次为：测试设备的名称（如“Pixel_2_API_30”）、测试
App的包名（例如只显示com.example.myapp的日志）、查看日志的级别（例如只显示级别不低于
Debug即Log.d的日志）、日志包含的字符串（例如只显示包含MainActivity的日志），还有最后一个是
筛选控制选项（其中“Show only selected application”表示只显示选中的应用日志，而“No Filters”则表
示不过滤任何条件）。一排条件筛选之后，logcat窗口只显示一行“D/MainActivity:我看到你了”，说明成
功捕获前面代码调用Log.d的日志信息。

1.5　小结

本章主要介绍了Android开发环境的搭建过程，包括：Android开发简介（Android的发展历程、
Android Studio的发展历程）、搭建Android Studio开发环境（开发机配置要求、安装Android
Studio、下载Android的SDK）、创建并编译App工程（创建新项目、导入已有的工程、编译App工
程）、运行和调试App（创建内置模拟器、在模拟器上运行App、观察App的运行日志）。
通过本章的学习，读者应该掌握Android Studio的基本操作技能，能够使用自己搭建的Android Studio
环境创建简单的App工程，并在模拟器上成功运行测试App。