Разработка расширений для App Inventor: введение

Увеличить встроенную функциональность App Inventor можно при помощи web-технологий и расширений. В сети можно найти платные и бесплатные расширения (порядка 200 на puravidaapps.com), но возникают вопросы, а насколько сложно создавать свои, что они могут дать и стоит ли тратить время на это или лучше заняться чем-то другим?

Все компоненты и блоки, доступные в App Inventor, относятся к встроенным (внутренним), а расширения - к внешним.

Встроенные возможности предоставляют интересную функциональность для начинающих пользователей, удовлетворительную для опытных и недостаточную для программистов. При этом большинство пользователей предпочтут загружать готовые расширения, а не разрабатывать их. Из этого следует простой вывод о том, что разработка расширений может быть интересна, в основном, опытным пользователям и энтузиастам. Начинающих вполне устроят встроенные возможности и имеющиеся расширения, а программистам заниматься расширениями не интересно по причине необходимости выполнения двойной работы. Зачем тратить время на создание и отладку расширения ограниченной функциональности, а затем при помощи него создавать приложение ограниченной функциональности, если можно сразу писать код на Java, пользуясь всеми доступными возможностями Android Studio IDE и Android API?

Создавать расширения для AI несложно, если имеется какой-то опыт программирования и понимание основ ООП, но по указанным выше причинам этим серьёзно занимаются единицы. Создавать функциональные расширения непрактично, а вот написание простых дополнений для расширения встроенной функциональности или создания новой может показаться интересным и полезным в плане практики занятием. Но здесь нужно определиться с подходом. Можно либо следовать концепции AI - визуальное программирование, либо расширить её элементами текстового программирования.

Если сказать грубо, то App Inventor похож на айсберг, верхушка которого видна пользователям в виде встроенной функциональности, а под водой находится и недоступна значительно большая часть. Это сделано специально в соответствии с назначением данной IDE, требующей от пользователей минимальных знаний программирования. Заложенная в App Inventor модель работы изначально не рассчитана на большую функциональность. Добавление новых свойств вызовет рост количества блоков в геометрической прогрессии. Например, добавление свойства прозрачности приведёт к появлению двух блоков для каждого виджета (для установки и возврата значения). Если таких виджетов 5, то число блоков увеличится на 10. Добавили 10 свойств, на выходе получили 100 блоков. Дополнительно к этому появятся новые поля свойств в дизайнере. В этих условиях подход “простая IDE + расширения” выглядит обоснованным, но не для тех, кто предпочитает хорошую функциональность “из коробки” без необходимости поиска и установки дополнений.

Индивидуальная настройка свойств объектов и задание жесткой связи блоков на этапе разработки приложения, с одной стороны, упрощает разработку и позволяет избежать большого количества ошибок, но приводит к возникновению статичных приложений. Если к одному блоку присоединён другой блок, то это навсегда. Изменить свойство или выбрать другой объект на этапе выполнения приложения можно только в том случае, если эта возможность была изначально заложена на этапе разработки. Для этого необходимо использовать косвенный доступ к объектам. Например, можно создать список пар “название объекта - объект” для всех объектов, а затем использовать его в функциях для доступа к разным объектам. В этом случае принимающий блок будет связан не с конкретным объектом, а со списком, из которого нужный можно получить по его ключу-имени.

Если к сказанному выше добавить сложности с реализацией групповых операций, отсутствием виджетов, методов и других нюансов встроенной функциональности, то станет понятна причина появления AppyBuilder, Thunkable, Makeroid и др., в которых увеличение функциональности реализовано за счёт количества компонентов. Больше компонентов - больше блоков. А вот при помощи расширения можно увеличить функциональность качественным образом, например, использовать один блок для доступа к десяткам свойств десятка объектов. Вот это уже действительно интересно, поскольку дополняет визуальное программирование элементами текстового для компенсации ряда недостатков встроенной функциональности AI.

Смогут ли создавать расширения те, кто слабо знаком с программированием? Да, простые смогут, воспользовавшись подходом “скопируй и измени”, но определённая подготовка всё же требуется. Без неё будет непонятно, почему расширение не компилируется и что при этом пишется на экране. Также следует сказать о том, что часть расширения, работающего с объектами Android, удобее создавать и отлаживать в Android Studio.

Разработка расширений подойдёт тем, кого, в принципе, устраивает App Inventor, но хотелось бы что-то дополнить, улучшить и упростить, а заодно и попрактиковаться в Java. Если это ваш случай, то начнём с развёртывания среды разработки.

ВКонтакте есть группа Расширения для App Inventor, где на видео и в текстовом виде дано пошаговое руководство по созданию и настройке рабочей среды, а также простой пример, возвращающий слово Test. Дублировать данный материал не имеет смысла, а вот сам пример рассмотрим в качестве быстрого введения в тему.

package vlad;

import com.google.appinventor.components.runtime.*;
import com.google.appinventor.components.annotations.DesignerComponent;
import com.google.appinventor.components.annotations.DesignerProperty;
import com.google.appinventor.components.annotations.PropertyCategory;
import com.google.appinventor.components.annotations.SimpleEvent;
import com.google.appinventor.components.annotations.SimpleFunction;
import com.google.appinventor.components.annotations.SimpleObject;
import com.google.appinventor.components.annotations.SimpleProperty;
import com.google.appinventor.components.common.ComponentCategory;
import com.google.appinventor.components.common.PropertyTypeConstants;
import com.google.appinventor.components.common.YaVersion;
import com.google.appinventor.components.runtime.util.SdkLevel;

@DesignerComponent(version = YaVersion.NOTIFIER_COMPONENT_VERSION,
    category = ComponentCategory.EXTENSION,
    description = "This is a test extension",
    nonVisible = true,
    iconName = "images/notifier.png")

@SimpleObject(external=true)
public final class TestExtension extends AndroidNonvisibleComponent implements Component {

public  TestExtension(ComponentContainer container) {
    	super(container.$form());
	}

@SimpleFunction(description = "This function returns the \"Test\" string")
	public String Test() {
		return "Test";
	}
}

Код расширения включает в себя java-код класса и аннотации, начинающиеся с символа @. Аннотации используются для указания того, что блок кода под ними должен быть обработан простым компилятором. Простой компилятор просматривает аннотации и производит интеграцию расширения в среду разработки App Inventor - создаёт для указанной функции блок (функции или свойства), поле редактирования в дизайнере и выполняет другую работу.

@DesignerComponent указывает на общие параметры компонента и то, что он относится к категории расширений и является невизуальным (в настоящее время можно создавать только невизуальные компоненты расширения)

@SimpleObject указывает на компонент, а поле external=true на то, что компонент является внешним

@SimpleFunction указывает компилятору функцию, для которой нужно создать блок. Если функция возвращает значение, то выемка появится в его левой стороне. Если функция имеет параметры, то соответствующие им выемки будут в правой стороне.

Исходные коды классов можно посмотреть в директориях, соответствующих названиям пакетов:

com/google/appinventor/components/runtime - классы встроенных объектов.
com/google/appinventor/components/annotations - классы аннотации
com/google/appinventor/components/common - классы общего использования
com/google/appinventor/components/runtime/util - классы утилит

В настоящее время при помощи расширения можно создать только невизуальный компонент. Если необходимо создать визуальный компонент, перетаскиваемый на рабочее поле дизайнера, как и строенные виджеты, то для этого понадобится своя локальная копия App Inventor.

Попробуйте изменить надпись, скомпилировать, установить и выполнить блок. Если всё получилось, то рабочая среда настроена и можно идти дальше для создания более практичных и интересных вещей.