МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина» Л. Е. Попок, Д. А. Замотайлова, Д. Н. Савинская РАЗРАБОТКА ПРИЛОЖЕНИЙ ПОД МОБИЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА: ОС iOS Учебное пособие Краснодар КубГАУ 2019 УДК 004.42 (075.8) ББК 32.972.13 П58 Р е ц е н з е н т ы: М. Х. Уртенов – доктор физико-математических наук, профессор (Кубанский государственный университет); Т. П. Барановская – доктор экономических наук, профессор (Кубанский государственный аграрный университет) Попок Л. Е. П58 Разработка приложений под мобильные устройства: ОС iOS : учеб. пособие / Л. Е. Попок, Д. А. Замотайлова, Д. Н. Савинская. – Краснодар : КубГАУ, 2019. – 90 с. ISBN 978-5-907247-98-7 В учебном пособии описаны основы технологии разработки мо- бильных приложений под операционную систему iOS. Предназначено для обучающихся по направлениям подготовки: 09.03.03 Прикладная информатика, 38.03.05 Бизнес-информатика, 09.03.02 Информационные системы и технологии, а также для читате- лей, интересующихся вопросами проектирования и разработки мо- бильных приложений. УДК 004.42 (075.8) ББК 32.972.13 © Попок Л. Е., Замотайлова Д. А., Савинская Д. Н., 2019 © ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени ISBN 978-5-907247-98-7 И. Т. Трубилина», 2019 ВВЕДЕНИЕ В настоящее время мобильные приложения все больше про- никают во все сферы деятельности: зачастую мобильные информа- ционные системы полностью заменяют свои «настольные» аналоги, так как обеспечивают повышение эффективности работы и предо- ставляют возможность ее осуществления практически в любом ме- сте. В связи с этим, направление мобильных разработок становится все более популярным, что подчеркивает необходимость наличия удобных и понятных материалов для его изучения. Учебное пособие предназначено для обучающихся по направ- лениям подготовки 09.03.03 Прикладная информатика, 09.03.02 Информационные системы и технологии и 38.03.05 Бизнес- информатика. Представленный в пособии материал разделен на пятнадцать глав, каждая из которых позволяет ознакомиться со всем процессом разработки мобильных приложений под операционную систему iOS, начиная с основ и заканчивая разработкой комплексных про- граммных продуктов. Учебное пособие рассчитано на обучающихся, уже имеющих навыки кроссплатформенной разработки, в том числе на языке Java; оно может использоваться как в рамках аудиторных занятий, так и при самостоятельной работе. Пособие представляет собой средство обучения, с помощью которого может производиться организация учебного процесса в бакалавриате. Знания, умения и навыки, полученные в результате ознаком- ления с материалом, представленным в пособии, могут использо- ваться обучающимися при подготовке выпускных квалификацион- ных работ по направлениям подготовки 09.03.03 Прикладная ин- форматика, 09.03.02 Информационные системы и технологии и 38.03.05 Бизнес-информатика. Авторы надеются, что данное учебное пособие позволит по- высить качество подготовки обучающихся, будет полезно им, а также читателям, интересующимся вопросами разработки мобиль- ных информационных систем. 3 1 СРЕДА РАЗРАБОТКИ В распоряжении современных разработчиков находится мно- жество средств разработки для создания мобильных приложений. Часть из них является «кроссплатформенными» и рассчитаны на создание мобильных приложений под операционные системы iOS и Android. Однако, производители операционных систем офи- циально поддерживают какую-нибудь одну среду разработки и ре- комендуют пользоваться именно ей. Для операционной системы iOS в рамках данного учебного пособия мы будем рассматривать работу с программным продук- том xCode. Так как разработка приложений ведется на Swift, вам нужно скачать и установить соответствующее ПО. Скачать его можно в официальном магазине Apple iTunes. В среде разработки мы будем создавать программу и получать на выходе готовое приложение. Сейчас существует несколько сред разработки, мы выберем рекомендуемую самим Apple – Xcode. Установка среды разработки представляет собой обычный процесс установки ПО с последовательным кликом по кнопке «Next» без каких-либо особенностей. Структура проекта. При создании проекта, он становится контейнером для моду- лей. Когда мы запускаем наш модуль, мы получаем наше приложе- ние. В таком случае, наш проект имеет только один модуль, то есть только одно приложение-Swift. Однако в одном проекте может быть несколько модулей. В та- ком случае при запуске нужно будет указать модуль, который нуж- но запустить. После первого запуска XCode, появится окно с вариантами со- здания проекта (рисунок 1.1). 4 Рисунок 1.1 – Стартовое окно проекта Выбираем «Создать новый проект XCode». Появилось окно проекта (рисунок 1.2): Рисунок 1.2 – Стартовое окно проекта 5 xCode предложит вам выбрать некие заготовки проектов. Опишем каждый из них: − заготовка Single View Application предназначена для про- стого приложения с одним экраном; заготовка включает компонент View Controller, который позволяет настроить вид приложения с помощью конструктора форм Interface Builder; − Master Detail Application создает приложение, где в таблич- ном представлении отображается коллекция объектов; после выбо- ра одного из них показываются подробные сведения об этом объек- те; первый вид – мастер, второй – детализация; − с помощью Page-Based Application создаются приложения, имеющие несколько экранов, как страницы в книге; следовательно, из этой заготовки создаются, например, читалки; − Tabbed application позволяет создавать приложения, где на каждый экран можно переключиться в любой момент, то есть у каждого экрана есть своя кнопка для его активации, на которой отображается заголовок; в качестве примера можно привести iTunes. − Game служит для создания заготовки игры; на выбор пред- лагаются четыре фреймворка для создания игры: SpriteKit, SceneKit, OpenGL ES, Metal; вкратце рассмотрим их; SpriteKit представляет собой систему для двумерной визуализации и анима- ции текстурированных прямоугольников – спрайтов; при отобра- жении кадров используется стандартный цикл, кадр выводится по- сле того, как обработку пройдет все содержимое сцены; SceneKit – высокоуровневый фреймворк для визуализации трехмерной графи- ки без помощи OpenGL; он поддерживает загрузку, манипуляцию трехмерными объектами; в него включены: физический движок, генератор частиц и легкий способ скриптования; OpenGL ES – стандарт в области компьютерной графики; позволяет визуализи- ровать 2D- и 3D-сцены; позволяет описать пайплайн для видеокар- ты: вершины проходят преобразование, собираются в примитивы, которые растеризуются в двумерное изображение и выводятся на экран; в пайплайн можно включить программируемые шейдеры. Metal – представляет собой низкоуровневый API, который позволит тебе выжать все мощности из твоего видеоадаптера; отлаженные API вместе с предкомпилированными шейдерами и многопоточно- стью позволяют твоей игре подняться на новый уровень произво- дительности и качества. 6 − Sticker Pack Application – новый вид приложений, появив- шийся в iOS 10 и Xcode 8; представляет собой набор простых или анимированных изображений, используемых в новом iMessage; для своего создания не требует кодирования. − iMessage Application – новый вид приложений, появивший- ся в iOS 10 и Xcode 8; позволяет создавать дополнения для iMessage, например для покупки и загрузки твоего пакета сти- керов; также можно, воспользовавшись API iMessage, создать свой аналог данного приложения, включая проигрывание аудио, видео, использование стикеров и другое. Выбираем Single View App в категории iOS и жмем «Next». Далее необходимо заполнить параметры проекта (рисунок 1.3). Рисунок 1.3 – Заполнение парамтеров проекта − Product name – Название приложения; − Team – Команда (Нужна для публикации в AppStore); − Organization Name – Наименование организации; − Organization Identifier – Идентификатор организации; 7 − Language – Язык программирования. Далее нажимаем «Next», и выбираем путь для сохранения проекта и нажимаем «Create». После создания проекта, он откроется по умолчанию на странице настроек проекта, здесь ничего не меняем (рису- нок 1.4). Рисунок 1.4 – Окно настроек проекта Слева мы видим дерево нашего проекта, в котором есть 4 мо- дуля, основной модуль содержит в себе 5 файлов и 1 директорию «Assets.xcassets», в ней будут находится наши изображения для проекта. Вкратце пройдемся по файлам нашего проекта. AppDelegate.swift – файл с делегатами основного класса при- ложения. ViewController.swift – файл который связывает StoryBoard и функционал нашего приложения, здесь мы будет писать код. Main.storyboard – файл с графическим представлением наше- го приложения LaunchScreen.storyboard – файл с графическим представле- нием экрана запуска приложения. 8 Давайте наконец запустим наше приложение. Для этого надо выбрать соответствующий модуль и устройство, и нажать левее на стрелку. Через некоторое время запуститься эмулятор устройства и за- пуститься ваше приложение (рисунок 1.5). Рисунок 1.5 – Запущенный эмулятор 9 Но пока что в нашем приложении ничего нет. Нам необходи- мо внести какие-нибудь изменения, чтобы приложение что-нибудь отображало. Откройте файл Main.storyboard (рисунок 1.6). Рисунок 1.6 – Редактирование сториборда В данный момент ваш сториборд выглядит вот так, давайте добавим на него надпись «Привет, меня зовут iOS». Для просмотра доступных элементов, нажмите на «Библиоте- ку элементов» (кружок с квадратом внутри) (рисунок 1.7). Рисунок 1.7 – Выбор доступных элементов 10