前言

應(yīng)用程式發(fā)展的腳步, 從來沒有停過. 從早期的Windows 應(yīng)用程式, 到網(wǎng)路時代的web 應(yīng)用程式, 再到近幾年相當(dāng)盛行的行動裝置應(yīng)用程式(Mobile Application), 身為C#的開發(fā)人員與Visual Studio的使用者. Windows Phone與Windows Store App的開發(fā)是否已滿足不了你了呢? 如果能夠讓你使用C#及Visual Studio 來開發(fā)iOS及Android的app. 是否能再度喚醒你的開發(fā)魂? Xamain 正是為了這樣的需求而誔生的framework.

簡介

Xamarin 是由早期的Mono專案演變而來, 原本是在Linux上執(zhí)行C#程式的一個開放原始碼專案. 後來陸續(xù)發(fā)表支援iOS的Mono Touch framework以及Mono For Android Framework. 因此它在市場上並不是一個新的產(chǎn)品. 2011年, 原本在Novell的Mono專案團(tuán)隊獨(dú)立成立一家公司, 正式將名稱改為Xamarin, 此為Xamarin的由來. Xamarin 具有以下特點:

• 快速建立原生(Native)的行動裝置應(yīng)用程式 - 透過C#親和且功能齊全的語言特性, 搭配.NET Framework 的Base Class Library(BCL)的便利性. 讓開發(fā)人員能以最高的生產(chǎn)力開發(fā)行動裝置應(yīng)用程式. 目前Mono支援C# 5.0的語言規(guī)範(fàn), 這意味著開發(fā)人員可以用您熟悉的Lambda Expression, LINQ 甚至是Async/Await的非同步處理.
   
• 程式碼共用 - 現(xiàn)行由Objective-C所開發(fā)的iOS應(yīng)用程式以及由Java所開發(fā)的Android應(yīng)用程式, 無法達(dá)到程式碼共用. Xamarin則是採用C#撰寫, 因此透過良好的設(shè)計, 可以在不同平臺間共用商業(yè)邏輯以及資料存取等程式, 毋需重新撰寫. 除了省下重新撰寫的時間成本外, 對於版本維護(hù)及一致性也有相當(dāng)大的助益.
   
• 與Visual Studio 整合 – Xamarin 提供了Visual Studio 2010/2012的plug-in, 讓原本就熟悉Visual Studio的開發(fā)者不用再熟悉其他的開發(fā)工具. 在建立專案時, 可以直接建立iOS及Android的專案範(fàn)本. 當(dāng)然, 開發(fā)團(tuán)隊也可以將iOS及Android的程式碼納入到ALM, 使用Team Foundation Server進(jìn)行版本及建置的管理.
   
• 確保第一時間更新 – Xamarin 對於iOS及Android的版本更新不遺餘力, 在iOS SDK 5.0, 6.0以6.1, 都與Apple在同一天發(fā)表對應(yīng)的Framework版本, 7.0也承諾會在同一天發(fā)表. 而Android方面, Xamarin甚至將Android的原始碼, 從原本的Java改由C#重新撰寫, 而且效能也得到大幅的提升.
   
• 原生的應(yīng)用程式效能 – Xamarin 針對iOS及Android平臺開發(fā)編譯器. 將C#程式碼直接編譯成ARM CPU的機(jī)器碼. 因此效能將與原生模式開發(fā)的應(yīng)用程式相比, 沒有不同. 而在Android 系統(tǒng)上, 由於Xamarin 不使用Android的Dalvik 虛擬機(jī)器, 改為採用CLR, 經(jīng)測試其效能更甚於原生的應(yīng)用程式.

系統(tǒng)需求

• iOS : 由於Apple限制iOS應(yīng)用程式編譯都需要透過Xcode, 因此需要1臺MAC的機(jī)器作為Build Host.
  • Windows 7 或更新的作業(yè)系統(tǒng)版本
  • Visual Studio 2010 / 2012
  • OS X Lion 或更新的作業(yè)系統(tǒng)版本
  • Xcode IDE 以及 iOS SDK

• Android : 對於Android開發(fā), 則可以完全在Windows 上進(jìn)行. 其系統(tǒng)需求如下:
  • Windows 7 或更新的作業(yè)系統(tǒng)版本
  • Java SDK
  • Android SDK
  • Xamarin.Android for Visual Studio

安裝Xamarin

無論是在Windows或是MAC上安裝Xamarin都相當(dāng)簡單, 只要在http:///download上填入名稱及Email帳號, 便可以進(jìn)行下載. 而只要依照安裝精靈點選下一步, 就可以將Android SDK等相關(guān)元件裝好.

Windows 版安裝晝面：

MAC版安裝畫面：

Xamarin 是一個商業(yè)的Framework, 但您可以完整試用30天, 或是使用免費(fèi)版本. 但免費(fèi)版本限制開發(fā)人員編譯後的IL code大小不能超過32K, 且無法使用Visual Studio進(jìn)行開發(fā)(只能使用Xamarin提供的Xamarin Studio).

安裝好Xamarin之後, 需要註冊一個Xamarin帳號進(jìn)行啟動.

1. 開啟Visual Studio, 點選工具=>Xamarin Account

2. 若先前已經(jīng)註冊過Xamarin帳號(請注意, Xamarin帳號與先前下載所填的Email不同), 請直接輸入帳號密碼登入,若您是第一次使用, 請申請新的Xamarin帳號.

登入後便可以開始開發(fā)Android及iOS應(yīng)用程式囉!!

使用Visual Studio 開發(fā)Android HelloWorld!

使用Xamarin 開發(fā)Android應(yīng)用程式可說是相當(dāng)?shù)姆奖? 不僅支援在Visual Studio中使用拖曳的方式設(shè)計使用者介面, 還整合如AVD及SDK Manager等工具. 廢話不多說, 開始我們在Visual Studio上的第1支Android程式吧~

1. 在Visual Studio 中新增專案, 在專案範(fàn)本中, 請展開C#節(jié)點, 你會發(fā)現(xiàn)專案範(fàn)本會多出Android及iOS類型的專案範(fàn)本, 我們在這個範(fàn)例中選擇”Android Application”, 並在名稱中輸入"HelloDroid” (當(dāng)然您可以改成任何您想要的名稱)

2. 專案建立後, 您會發(fā)現(xiàn)工具列中多出幾個項目:

說明如下(由左至右):

• 目標(biāo)裝置：可以選擇將目前的專案部署到哪一個裝置, 預(yù)設(shè)的"Prompt for Device”則是會在開始除錯/部署時, 彈出視窗供使用者選擇. 若有接上實體裝置, 也會出現(xiàn)在此選單中.

• 裝置記錄： 可以挑選裝置並顯示目前裝置的活動記錄.

• 開啟Android 虛擬裝置管理員(AVD), 透過此管理員, 您可以新增,開啟或編輯Android模擬器.

• Android SDK管理員：由於Android版本(API Level)眾多, 您可以在這個管理介面, 安裝所需的SDK版本及元件。

3. 預(yù)設(shè)的專案中會內(nèi)建一個Button控制項並寫著"Hello World, Click Me!”, 開啟專案下的Resources->Layout->Main.axml可以進(jìn)行頁面的設(shè)計。

4. 而此範(fàn)例的主要程式碼則是Activity1.cs, 直接透過下圖的註解來說明：

看到這樣的程式碼, 我想大家應(yīng)該都不會感到陌生. 筆者有一些學(xué)員跟我說, 感覺跟開發(fā)Windows Form應(yīng)用程式好像~~

Activity1.cs 相當(dāng)於MVC分層的Controller. 透過SetContentView方法, 告訴系統(tǒng)要載入哪一個頁面. 接著透過FindViewById方法取得畫面上按鈕的物件實體. 接著便可以針對按鈕的屬性或方法撰寫相關(guān)的程式碼, 或是處理按鈕的事件. 如上圖所示, 預(yù)設(shè)的範(fàn)例是使用匿名方法, 我們將它註解後, 改用Lambda Expression來撰寫.

5. 接著按下F5, 便可以開始進(jìn)行除錯, 若沒有預(yù)先開啟Android模擬器, 則Running devices列表會是空的, 這時可以點擊下方的"Start emulator image”連結(jié)來啟動模擬器.

6. 執(zhí)行結(jié)果如下：

是不是相當(dāng)簡單呢? 接下來我們來開始iOS的Hello World.

使用Visual Studio 開發(fā)iOS HelloWorld!

與開發(fā)Android不同, 目前Xamarin尚未支援在Visual Studio中設(shè)計應(yīng)用程式頁面, 但官方表示目前已在研發(fā)當(dāng)中, 並會在不久之後的版本提供此功能. 因此目前iOS專案的UI設(shè)計必須透過MAC的Interface Builder (XCode的一部份), 或是直接在程式中宣告控制項的位置及大小, Visual Studio中的HelloWorld Application便是使用此方法.

1. 在Visual Studio 中新增專案, 在專案範(fàn)本中選擇iOS下的iPhone, 並在右邊的範(fàn)本中選擇HelloWorld Application, 接著指定專案名稱(此處為HelloIOS)

2. 第一次開啟iOS專案時, Xamarin會提示使用者只有在商業(yè)版或更高的版本才能在Visual Studio中開發(fā)iOS專案.

接著Xamarin便會自動啟用試用版本的授權(quán), 啟動完畢後, 會提示使用者Visual Studio將會重新啟動.

若您MAC上的Xamarin授權(quán)尚未啟動, 將會看到系統(tǒng)提示, 說明Build Server(也就是MAC)尚未啟用授權(quán). 此時按下Activate按鈕可能沒有作用, 請依照下面的步驟, 在MAC上啟用Xamarin授權(quán).

3. 由於Xamarin在MAC上預(yù)設(shè)是以免費(fèi)版本開啟. 因此可以透過以下方法強(qiáng)制啟用Xamarin試用授權(quán). 首先在MAC的Finder開啟Xamarin Studio

新增一個專案, 選擇iPhone =>Single View Application. 專案建立後, 點擊功能表中的專案=>Profile - Mono

此時會看到授權(quán)啟用的畫面. 當(dāng)完成啟用後, 我們就可以回到Visual Studio來指定我們的Build Host.

4. 在Visual Studio的工具=>選項中, 可以看到多出了一個Xamarin節(jié)點, 點擊Xamarin下的iOS Settings, 在右邊可以指定Mac Build Host.您可以直接輸入MAC的電腦名稱或IP位址, 或按下Configure 進(jìn)行設(shè)定.

在設(shè)定視窗中, Xamarin會搜尋同一網(wǎng)段中已安裝並啟用Xamarin的MAC機(jī)器. 若狀態(tài)顯示為"Ready", 請按下Connect進(jìn)行連線.

若狀態(tài)不是"Ready”, 可以按下Diagnose按鈕進(jìn)行連線診斷. 如下圖所示, 若某一個或多個項目無法通過連線診斷, 則會出現(xiàn)failed, 您可以展開failed的項目了解失敗的原因.

5. 請在組態(tài)管理中, 將平臺設(shè)定為iPhoneSimulator, 預(yù)設(shè)為部署至實體機(jī)器, 但這需要向Apple申請付費(fèi)的開發(fā)者帳號.

接著在工具列中, 可以選擇iOS 模擬器的版本, 右邊綠色打勾的符號表示已與MAC Build Host的連線正常, 若是反灰的狀態(tài), 請按一下右邊的圖示重新與指定的Build Host連線.

5. 開啟專案中的MyViewConrtoller.cs 檔. 在此範(fàn)例中, 同樣是在畫面中間放置一個Button控制項(在iOS中的類別名稱為UIButton)並顯示點擊的次數(shù). 由於我們是在程式中產(chǎn)生控制項, 因此有部份程式碼是在宣告物件的佈局屬性, 請參考下圖中程式碼的註解：

6. 接下來才是範(fàn)例程式的重點, 若您是在XCode中設(shè)計好UI, 則可以取代上面的程式.

如同先前Android的HelloWorld, 在iOS中, 按鈕的點擊事件不叫Click, 而是TouchUpInside, 因此我們透過此事件的處理, 在使用者點擊了按鈕後, 改變按鈕的顯示文字(使用UIButton的SetTitle方法). 最後將Button控制項透過View.AddSubview方法加入到畫面當(dāng)中.

執(zhí)行結(jié)果如下：

跨平臺開發(fā)簡介

作為一個跨平臺的解決方案, 使用Visual Studio 搭配Xamarin開發(fā)行動裝置應(yīng)用程式具有以下特色：

• 可以在同一個方案中包含所有平臺的專案： 包括Windows Phone, Windows 8 Store App, iOS以及Android. 如下圖所示：

• 程式碼共享：在設(shè)計時, 將與平臺無關(guān)的商業(yè)邏輯、服務(wù)存取、資料存取以及資料層從介面抽離出來, 如下圖所示：

底下說明如何才能達(dá)成上述的專案整合以及程式碼共用, 首先來看看架構(gòu)示意圖：

從上述的示意圖, 我們可以看到, 左半邊是可以抽離出來的共用程式碼, 這部份將獨(dú)立成一個專案, 並只加入常用的組件(如Base Class Library), 若有部份程式碼使用到與平臺相關(guān)的組件或技術(shù), 可以在程式碼中加入條件式編譯的指示詞, 供各平臺直接使用, 不需要進(jìn)行修改.

而在各平臺的專案中, 可以透過檔案連結(jié)的方式, 將共用程式碼的部份連結(jié)到各平臺專案. 但由於目前Visual Studio並沒有提供可以同時設(shè)定多個檔案或整個資料夾連結(jié)的方式, 因此若每個檔案都要手動連結(jié), 其實是較不實際的. 而且日後共用程式碼專案若有檔案的異動, 如新增或刪除. 各平臺專案並不會同步更新. 此時我們可以透過1個叫做”Project Linker 2012”的擴(kuò)充功能進(jìn)行協(xié)助(它也有對應(yīng)Visual Studio 2010的版本).

安裝好Project Linker後, 我們便可以在各平臺專案點擊滑鼠右鍵=>Add project link

接著選擇來源專案, 之後便會為來源專案的每個資料夾及檔案進(jìn)行連結(jié).

連結(jié)的檔案在Visual Studio中都會有個藍(lán)色箭頭的圖示

透過上述的設(shè)定後, 便可以在各平臺專案共用程式碼. 在開發(fā)平臺專案時, 只要針對使用者介面以及針對控制項的操作撰寫程式即可. 對於商業(yè)邏輯, 資料存取的部份則可以在各平臺共用, 這是使用原生的開發(fā)方式(Objective-C, Java)所無法達(dá)到的. 實際執(zhí)行結(jié)果如下：

結(jié)語

本文說明了Xamarin 的特色以及開發(fā)架構(gòu). 希望透過簡單的範(fàn)例讓第一次接觸的開發(fā)人員能夠立即著手進(jìn)行安裝及開發(fā). 在接下來的系列文章中, 將會介紹如何使用Xamarin及Visual Studio 使用iOS以及Android的基本控制項及多頁面的串接.

參考資訊

http://blog./android-in-c-sharp/

http://www./xamarin_intro.aspx

http://docs./guides/ios/getting_started

http://docs./guides/android/getting_started