چرا برنامه نویسی موبایل؟

با افزایش روزافزون SmartPhone ها و تبلت‌ها، بازار تکنولوژی به این سمت سوق پیدا کرده‌است. از این رو شرکت‌های ارائه دهنده نرم افزاری، از این موقعیت استفاده کرده و هر کدام پلتفرم متفاوتی را برای برنامه نویسی بر روی این اسمارت فون‌ها ارائه داده‌اند. یکی از بزرگترین دغدغه‌های امروزه شرکت‌های برنامه نویسی و توسعه نرم افزار موبایل، انتخاب درست پلتفرم برای توسعه نرم افزار میباشد. در این مقاله قصد دارم یکی از این پلت فرم‌ها را بررسی کرده و معرفی کنم.

شرکت xamarin کار خود را در سال 2011 با ارایه نسخه Cross Platform پلتفرم .Net به نام Mono آغاز کرد. بعد از ارایه این نسخه از .Net، زامارین به کمک Mono توانست پیاده سازی بر روی  Android و IOS را به نام‌های MonoForAndroid  و MonoTouch ارایه دهد. بعد از این نسخه‌ها برنامه نویسان توانستند بر روی سیستم عامل‌های اندروید و آی او اس به صورت Native کد خود را به زبان C# نوشته و آن‌ها را اجرا کنند.

چرا باید از Xamarin استفاده کنم؟

در ادامه مقاله قصد دارم شما را با برخی از ویژگی‌های زامارین آشنا کرده و مزایای استفاده از آن را بیان کنم. 

Xamarin امکانی را فراهم کرده‌است که برنامه نویسان به دو روش متفاوت قادر خواهند بود برنامه‌های خود را بنویسند:

Xamarin Native :1

زامارین به شما این امکان را میدهد که بتوانید به صورت مستقیم برای هر پلتفرم به صورت جداگانه برنامه نویسی کنید. در اندروید اینکار با Xamarin.Droid و در IOS اینکار با Xamarin.Touch امکانپذیر است. مزیت‌های استفاده از این روش عبارتند از:

·   بهره گیری از یک زبان برنامه نویسی

همانطور که میدانید یادگیری یک زبان برنامه نویسی هزینه‌ی زیادی را برای یک سازمان و یا یک شخص به همراه دارد. در زامارین این امکان فراهم شده‌است که با استفاده از تنها یک زبان برنامه نویسی مانند C# ، برنامه نویسان بتوانند برای پلتفرم‌های مختلف برنامه بنویسند. در نظر داشته باشید که UI در هر پلتفرم به صورت جداگانه پیاده سازی میشود. به طور مثال در اندروید به وسیله‌ی Android Xml میتوانید ظاهر برنامه خود را پیاده سازی کنید و منطق‌های خود را با زبان C# برای تمامی پلت فرم‌ها به صورت یکسان بنویسید.

·   تجربه کاربری Native

زامارین به شما این امکان را خواهد داد که با استفاده از کنترل‌های Native هر پلتفرم به تجربه کاربری همان پلت فرم دسترسی پیدا کنید و اپلیکیشنی با ظاهر و UX همان پلتفرم بسازید.

·   استفاده  100% از امکانات هر پلتفرم

زامارین به دلیل Native بودن این امکان را به برنامه نویسان ارائه میدهد که با استفاده از یک زبان و با بکارگیری Cycle  Life مخصوص هر پلتفرم،  به 100% امکانات و API ‌های هر پلتفرم دسترسی پیدا کنند.

·   Performance

به دلیل اینکه برنامه‌های زامارین به صورت Native اجرا میشوند Performance بالایی دارند.

·   دسترسی به API ‌های موجود در .Net

شما قادر خواهید بود با دانش موجود مانند Entity Framework Code و.. به فریم ورک .Net  دسترسی پیدا کرده و از API ‌های درون آن استفاده کنید. زامارین از یکی از پیاده سازی‌های .Net Standard استفاده میکند.

·   استفاده مجدد از کد

در زامارین قادر خواهید بود که از کدهای خود، استفاده مجدد کرده و این امر سبب مدیریت بهتر بر روی کد، کد نویسی کمتر، هزینه نگهداری کد کمتر، توسعه راحت‌تر اپلیکیشن و ... میشود.

·   تست خودکار

در زامارین شما میتوانید برای کدهای خود تست خودکار نوشته و آنها را به صورت خودکار تست کنید.

·   Bind کردن Library ‌های Objective-C و Java

زامارین طوری طراحی شده‌است که دست شما را در هیچگونه شرایطی نخواهد بست. شما میتوانید به صورت مستقیم کدهایی را که به زبان های Java  و Objective-C نوشته شده‌اند، به پروژه اضافه کرده و هیچگونه نگرانی از بابت کدهای از قبل نوشته شده که به زبان‌های Objective-C و Java هستند، نداشته باشید.

·   Designer

در زمارین این امکان وجود دارد که در هر پلتفرم از طریق Designer مخصوص به آن پلتفرم، UI خود را طراحی و پیاده سازی کنید.

·   Async

  در برنامه نویسی غیر همزمان ( Asynchronous Programming ) این امکان وجود دارد که برنامه شما بدون توقف، یک قسمت از کد را اجرا کرده و منتظر اجرای قسمت‌های دیگر کد نشود؛ یا به اصطلاح برنامه از حالت Response خارج نشود. در زبان‌های Java ، Objective-C و Swift اینکار باید با CallBack و به صورت Manual مدیریت شود؛ اما #C این امکان را فراهم آورده است که به راحتی اینکار را انجام داده و برنامه خود را همیشه در حالت پاسخ دهی نگه دارید.  

public async Task<List<FeedItem>> GetFeedItems(DateTime date) {
  var feed = "http://planet.xamarin.com/feed/";
  var response = await httpClient.GetStringAsync(feed);
  var items = await ParseFeedAsync(response);
  return items.Where(item => item.Published.Date == date).ToList();
}

·   Parallel Programming

در برنامه نویسی موازی( Parallel Programming )  برخلاف برنامه نویسی MultiThread که بر روی یک هسته CPU اجرا میشود، بر روی چندین هسته CPU به صورت موازی اجرا میشود. زامارین از این نوع برنامه نویسی پشتیبانی میکند.

Xamarin.Forms: 2

پس از معرفی Xamarin Forms API شما میتوانید علاوه بر مزیت‌هایی که در بالا اشاره شد، کدهای Logic خود را با زبان C# و کدهای UI خود را با زبان XAML پیاده سازی کرده و با یک بار نوشتن کد، در پلتفرم‌های مختلف خروجی خود را مشاهده کنید.  مزیت استفاده از Xamarin Forms عبارتند از:

·   استفاده از کد واحد برای پیاده سازی UI و Logic

یکی از بهترین مزیت‌هایی را که میتوان به آن اشاره نمود این است که شما کافیست یک بار کد خود را بنویسید و Xamarin Forms کد شما را در پلت فرم‌های متفاوت پیاده سازی خواهد کرد.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<TabbedPage xmlns="http://xamarin.com/schemas/2014/forms"
            xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml"
            x:Class="MyApp.MainPage">
    <TabbedPage.Children>
        <ContentPage Title="Profile" Icon="Profile.png">
            <StackLayout Spacing="20" Padding="20"
                         VerticalOptions="Center">
                <Entry Placeholder="Username"
                       Text="{Binding Username}"/>
                <Entry Placeholder="Password"
                       Text="{Binding Password}"
                       IsPassword="true"/>
                <Button Text="Login" TextColor="White"
                        BackgroundColor="#77D065"
                        Command="{Binding LoginCommand}"/>
            </StackLayout>
        </ContentPage>
        <ContentPage Title="Settings" Icon="Settings.png">
            <!-- Settings -->
        </ContentPage>
    </TabbedPage.Children>
</TabbedPage>

برای پیاده سازی UI در Xamarin Forms باید از XAML استفاده کنید. همچنین مانند روش قبلی میتوانید از زبان C# برای پیاده سازی منطق، استفاده نمایید.

با استفاده از Xamarin Forms شما تجربه نوشتن کد Cross Platform را در کنار Native بودن آن خواهید داشت.

·   استفاده از یک کنترل مخصوص یک پلتفرم در بین کد ( Embedding )

در Xamarin Forms این امکان وجود دارد که اگر شما خواستید یک کنترل مخصوص IOS را در بین کدهای خود استفاده کنید، بتوانید به راحتی اینکار را انجام دهید.( (Embedding

اگر به تصویر بالا دقت کنید متوجه خواهید شد که در یکسری از کنترل‌ها، تصاویر متفاوت هستند. در نسخه اندروید یک Action Button در قسمت پایین صفحه مشاهده میکنید که در نسخه‌ی IOS آن موجود نیست. یعنی به صورت مستقیم کنترل Action Button که مختص به پلت فرم اندروید میباشد، درون Xamarin Forms استفاده شده است.

·   دسترسی به هر پلتفرم به طور مستقیم

شما قادر خواهید بود به طور مستقیم به هر پلت فرم دسترسی پیدا کرده و به طور مثال در هر پلتفرم، UI مخصوص به خود را با Property ‌های مخصوص به خود طراحی کنید.

·   UITest و Test Cloud

در Xamarin Forms  میتوانید برای UI خود تست نوشته و آن‌ها را به وسیله Xamarin Test Cloud بر روی صدها Device متفاوت تست کنید. (این امکان فقط برای Android و IOS وجود دارد.)

·   Life Cycle مشابه در تمامی پلتفرم ها

همانطور که میدانید پلتفرم‌های مختلف، Life Cycle ‌های متفاوتی برای مدیریت اپلیکیشن دارند. یکی از مزیت‌های استفاده از Xamarin Forms این است که شما میتوانید برای تمامی پلتفرم‌ها به‌وسیله‌ی یک Life Cycle یکسان کد بنویسید.

·   Previewer

یکی از بهترین قابلیت‌هایی که در Xamarin Forms اضافه شده‌است این است که شما قادر خواهید بود به صورت Real Time خروجی فایل XAML خود را به وسیله Previewer مشاهده نمایید.

·   Performance Profiler

به وسیله Xamarin Profiler شما میتوانید میزان مصرف حافظه، Performance و ... را در اندروید و IOS اندازه گیری نمایید.

نکات قابل توجه:

Ø   استفاده همزمان از Xamarin Forms و Xamarin Native

شما میتوانید کدهای خود را با حداکثر Reusability نوشته و در صورت لزوم با کدهای Xamarin Native ترکیب کنید.

Ø   Documentation خیلی خوب

زمارین  مستندات جامع و کاملی را در سایت خود گردآوری کرده که میتوانید به راحتی از آن برای فهم تمامی قسمت‌های Xamarin استفاده کنید.

• Node.js
  
• Git CLI
  
• Google Chrome
  
• Apache Ant
  
• Oracle Java JDK 7 (حتما نسخه x86 نصب شود)
  
• Android SDK 
  
• SQLLite For Windows Runtime
  
• Apple iTunes
  

%GIT_HOME%\cmd;C:\Program Files (x86)\nodejs\;%JAVA_HOME%\bin;%ANT_HOME%\bin;
%ANDROID_HOME%\tools;%ANDROID_HOME%\platform-tools; C:\ProgramData\Oracle\Java\javapath;

در  مقاله قبلی ، درباره دلایل استفاده از Xamarin ، کمی صحبت کردیم. حال وقت آن رسیده که به سراغ نصب و راه اندازی اولین پروژه زمارین برویم.

اگر شما از Visual Studio 2015  به بعد استفاده کنید، موقع نصب قادر خواهید بود که با انتخاب گزینه Mobile Development و انتخاب Xamarin ، آن را نصب و همچنین تمامی فایل‌های مربوط به آن را دریافت کنید. در نظر داشته باشید که در طول این پروسه شما باید از ف.یل.تر شکن استفاده کنید، چرا که بعضی از فایل‌ها مانند Android Sdk بر روی سرور گوگل قرار دارد و گوگل آپی‌های ایران را برای برنامه نویسان فیلتر کرده است (البته اگر بسته‌ی کامل VS 2017 را دریافت کرده باشید، تمام این پیش نیازها، به همراه این بسته‌ی 21~ گیگابایتی موجود است و این مشکلات را نخواهید داشت). 

حال اگر در حال حاضر Visual Studio را بر روی سیستم خود نصب دارید و زمارین را نصب نکرده اید میتوانید از طریق خود سایت زمارین اقدام به دانلود آن بکنید. در نظر داشته باشید، وقتیکه فایل نصبی را از سایت دریافت میکنید، برنامه شروع به نصب خودکار زمارین و تمامی موارد مورد نیاز خود میکند که در این مورد هم به ف.یل.تر شکن نیاز دارید (منهای بسته‌ی کامل VS 2017 که پیشتر عنوان شد). همانطور که بالا گفته شد فایل هایی مانند Android Sdk را نمیتوان از آی پی ایران دانلود کرد (مگر اینکه از سایت‌های واسط استفاده کنید).

پس از موافقت با حقوق کپی رایت زمارین، سیستم شما را جستجو کرده و تمامی موارد مورد نیاز را که نیاز به نصب دارند، به شما نشان داده و نصب خواهد کرد.

اگر همه مراحل با موفقیت به پایان برسد، پیغامی مبنی بر موفقیت آمیز بودن عملیات را دریافت خواهید کرد. اما اگر به هر دلیلی فایل نصبی نتواند فایل‌های مورد نیاز را دانلود کند، پیغامی مبنی بر شکست عملیات دانلود فایل مورد نظر را دریافت می‌کنید. در این صورت میتوانید صفحه‌ای را مشاهده کنید که درون آن تمامی فایل‌های دانلود نشده و لینک دانلود مستقیم آنها قرار دارند و شما میتوانید فایل‌های offline آنها را دانلود کرده و به صورت دستی بر روی سیستم نصب نمایید. 

اگر تمامی فایل‌های مورد نظر را دانلود کرده باشید، قادر خواهید بود اولین پروژه‌ی خود را شروع کنید. قبل از اینکه کار با زمارین را شروع کنیم، اجازه دهید از اینکه ویژوال استودیو تمامی فایل‌های نصب شده را تشخیص داده یا خیر، مطمئن شویم. ویژوال استودیوی خود را باز کرده و از منوی Tools، گزینه‌ی Options را انتخاب و بعد از باز شدن صفحه مورد نظر، در انتهای لیست، گزینه Xamarin را انتخاب کنید.

اگر تمامی مراحل با موفقیت انجام شده باشند، ویژوال استودیو تمامی فایل‌ها را به صورت خودکار تشخیص خواهد داد. اما اگر ویژوال استودیو به هر دلیلی هر کدام از این‌ها را تشخیص نداد، ابتدا از نصب بودن آنها اطمینان حاصل نمایید و سپس به صورت دستی مسیر آنها را مشخص کنید.

نکته : در نظر داشته باشید فایل‌های زیر برای اجرای برنامه بر روی اندروید میباشند و اگر شما تمایلی به اجرای نرم افزار خود را بر روی اندروید ندارید، میتوانید از آنها صرف نظر کنید.

در این مرحله میخواهیم اولین برنامه زمارین خود را شروع کنیم. همانطور که در مقاله قبلی  توضیح داده شد، شما میتوانید از xamarin forms و یا xamarin native استفاده کنید. Xamarin forms ساختاری برای code sharing میباشد که توسط شرکت زمارین توسعه داده شده‌است. به این ترتیب شما قادر خواهید بود که با استفاده از Xamarin Forms با نوشتن کمترین کد، نرم افزار خود را بر روی پلتفرم‌های پشتیبانی شده‌ی توسط زمارین اجرا کنید. استفاده از Xamarin Forms برای یک پروژه‌ی تجاری بسیار مناسب میباشد؛ اما در برخی موارد شما باید از Xamarin Native هم استفاده نمایید که در این صورت هم زمارین دست شما را نخواهد بست و قادر خواهید بود که به صورت ترکیبی از Xamarin Forms و Xamarin Native از آن استفاده نمایید.

حال به سراغ ساخت اولین پروژه زمارین برویم. در ابتدا برای ایجاد یک پروژه، از منوی File گزینه New و سپس گزینه Project را انتخاب کنید. در پنجره باز شده از سمت چپ گزینه C# را انتخاب و از زیر منوی Cross Platform گزینه Cross Platform App را انتخاب کنید.

پس از تایید با صفحه زیر مواجه خواهید شد.

در این قسمت همانطورکه مشاهده میکنید میتوانید از دو نوع  قالب استفاده کنید و همانطور که از نام آنها مشخص است، Master Detail دو پروژه خواهد ساخت که میتوانید از آن برای سناریو‌های خاص استفاده کنید. در قسمت پایین، UI Technology مشخص کننده‌ی شیوه پیاده سازی ظاهر برنامه است. زمارین فرم برای پیاده سازی ظاهر برنامه از Xaml استفاده میکند و شما میتوانید از طریق آن ظاهر تمامی پلت فرم‌ها را پیاده کنید. همچنین قادر خواهید بود بجای استفاده از Xaml، از زبان‌های مخصوص هر پلتفرم مانند Xml برای اندروید استفاده کرده و ظاهر نرم افزار خود را با استفاده از آن پیاده کنید.

زمارین فرم برای Code Sharing از دو روش استفاده میکند.

Shared Project

مزایا:

· شما به تمامی قسمت‌های یک پلتفرم دسترسی دارید.

· قادر خواهید بود کدهایی مخصوص به هر پلتفرم را بنویسید.

· میتوانید با استفاده از Conditional Compilation، بر اساس نوع پلتفرم، شروطی را اعمال نمایید.

معایب:

· شما با این روش نمیتوانید DLL ایی را تولید کنید و از آن در پروژه‌های دیگر استفاده نمایید.

· نوشتن Unit Testing نسبت به روش Portable پیچیده‌تر است.

Portable Class Library

مزایا:

· شما قادر خواهید بود از پروژه خود DLL تهیه کرده و در مابقی پروژه‌ها از آن استفاده کنید.

· نوشتن Unit Test به سادگی امکان پذیر است.

معایب:

· در این روش شما نمیتوانید از کد‌های مخصوص به هر پلتفرم ( Platform-Specific ) استفاده کنید (البته با استفاده از Dependency Injection امکان پذیر است). 

· فقط قادر خواهید بود که از زیر مجموعه .Net استفاده نمایید.

در ادامه پس از انتخاب Xamarin Forms و Shared Project، بر روی Ok کلیک کنید. همانطور که میبینید ویژوال استودیو شروع به ساخت پروژه‌های برنامه میکند. اگر تمامی Sdk ‌های مورد نیاز را نصب کرده باشید، ویژوال استدیو 5 پروژه را برای شما میسازد (در نظر داشته باشید که اگر SDK مربوط به Universal Windows Platform را هم نصب کرده باشید، پروژه‌ی مربوط به آن را نیز خواهید دید).

اولین پروژه، پروژه Shared است که کد‌های برنامه در این پروژه نوشته خواهد شد.

دومین پروژه همانطور که از پسوند آن مشخص است، پروژه مربوط به اندروید است. در نظر داشته باشید که پروژه‌هایی که مربوط به پلتفرم‌ها میباشند، برای نوشتن کدهای مخصوص به هر پلتفرم در دسترس میباشند و کدهای نوشته شده در این پروژه‌ها و پروژه Shared ترکیب شده و بعد کامپایل میشوند.

در زمارین برنامه‌ها از فایلی به نام App اجرا میشوند. این فایل علاوه بر دسترسی به Life Cycle اپلیکیشن، وظیفه‌ی دیگر آن مشخص کردن اولین صفحه‌ی برنامه نیز میباشد. این فایل درون پروژه Shared  قرار دارد.

همانطور که مشاهده میکنید پس از باز کردن فایل App، در متد سازنده آن صفحه اصلی، به صفحه‌ای به نام MainPage که یک فایل Xaml میباشد، تنظیم شده‌است. پس از باز کردن فایل MainPage با کدهای زیر مواجه میشویم. 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<ContentPage xmlns="http://xamarin.com/schemas/2014/forms"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml"
             xmlns:local="clr-namespace:PreviewerTest"
             x:Class="PreviewerTest.MainPage">

<Label Text="Welcome to Xamarin Forms!" 
           VerticalOptions="Center" 
           HorizontalOptions="Center" />
</ContentPage>

که مشخص کننده یک لیبل با متن Welcome to Xamarin Forms! میباشد. پس از اجرای برنامه میتوانیم کد اجرا شده را مشاهده کنیم. 

10 راهکار برای استفاده Bluetooth در  Xamarin 

Currently, I am helping my client to develop an SDK to communicate with Bluetooth le device. I developed three SDKs: one is Xamarin, iOS native with Objective-c and Java SDK for Android. Here are some tips I found when I was developing these SDKs. I hope these will save the time for firmware and mobile developers.