فهرست مطالب
اندروید یکی از محبوب‌ترین و پر استفاده‌ترین سیستم عامل‌ها در میان گوشی‌های هوشمند می‌باشد که تقریبا بر روی تمام برندهای مختلف گوشی همراه نصب می‌شود. این سیستم عامل به دلیل متن باز بودن این امکان را برای توسعه دهندگان فراهم می‌کند که بتوانند هرگونه تغییری در ساختار آن ایجاد کنند. از سوی دیگر بستری بسیار مناسب برای برنامه نویسان فراهم نموده است تا به راحتی نرم افزارهای مد نظر خود را طراحی و بر روی این سیستم عامل راه اندازی نمایند. در ادامه‌ی این مقاله قصد داریم بیشتر در زمینه‌ی برنامه نویسی اندروید با پایتون آشنا شویم. گفتنی است که تا چند وقت پیش زبان برنامه نویسی پایتون یکی از زبان‌های برنامه نویسی غیر معمول برای ساخت اپلیکیشن‌های اندرویدی محسوب می‌گردید و در مقایسه با سایر زبان‌ها کمتر مورد استفاده قرار می‌گرفت. البته کم طرفدار بودن پایتون دلیل بر ناکارآمدی آن نمی‌باشد و باید این موضوع را در نظر بگیریم که ساخت نرم افزار یکی از کاربرد های پایتون است و کاربرد های پایتون در حوزه های بسیاری مورد استقبال و توجه متخصصان قرار گرفته است.
آشنایی با زبان برنامه نویسی پایتون
پایتون یکی از زبان‌های برنامه نویسی سطح بالا و شی گرا محسوب می‌شود؛ که از کدهای ساخت یافته به طور کامل پشتیبانی می‌کند. سطح بالا بودن زبان برنامه نویسی پایتون موجب سادگی دستورات می‌شود و یادگیری آن را بسیار آسان‌تر می‌کند. تا حدی که امروزه زبان برنامه نویسی پایتون برای کودکان آموزش داده می شود.
زبان برنامه نویسی پایتون به خوبی خود را با سخت افزار و سیستم عامل‌های جدید وفق داده است. برنامه نویسی اندروید با پایتون امکانات فراوانی را برای ساخت وب اپلیکیشن‌ها یا برنامه‌های تحت وب فراهم می‌کند. از این رو پایتون را می‌توان یک زبان برنامه نویسی برای ساخت اپلیکیشن‌های موبایلی سازگار با سیستم اندروید به شمار آورد. علاوه بر این موارد، پایتون از کدها و دستورات ساده‌ای برخوردار می‌باشد که موجب سردرگمی برنامه نویس نمی‌گردد. همچنین عدم محدودیت‌های آن موجب می‌شود که مانند یک برنامه نویس حرفه‌ای به الگوریتم‌های خود نگاه کنید.
آیا ساخت اپلیکیشن موبایل با پایتون امکان پذیر است ؟
زبان برنامه نویسی پایتون به صورت مستقیم قابلیت توسعه اپلیکیشن های موبایل و برنامه نویسی اندروید را ندارد؛ اما پایتون در اندروید نیز می‌تواند با استفاده از فریم ورک ها و کتابخانه هایی نظیر کیوی (kivy)، کتابخانه toga در فریم ورک Beeware و … موثر باشد و نقش های مهمی ایفا کند.
دلایل محبوبیت برنامه نویسی اندروید با پایتون
یکی از دلایل محبوبیت زبان برنامه نویسی پایتون (python) در میان برنامه نویسان الگوریتم خطایابی قدرتمند آن است که در تست کردن نرم افزار بر روی سیستم عامل اندروید بسیار کارآمد عمل می‌کند. برنامه نویسی اندروید با پایتون یکی از سریع‌ترین راهکارها برای تولید یک اپلیکیشن به حساب می‌آید. برنامه نویس با استفاده از زبان پایتون می‌تواند پروژه‌ی خود را تا زمان اجرا بر روی سیستم اندروید پیش ببرد. زبان برنامه نویسی پایتون قبل از تولد سیستم عامل اندروید هم یکی از روان‌ترین زبان‌های برنامه نویسی محسوب می‌شده است.
اصلی‌ترین دلیل محبوبیت برنامه نویسی اندروید با پایتون، ترفندهای بسیار زیاد آن می‌باشد. این مزیت به شما کمک می‌کند که مشکلات برنامه نویسی و محدودیت‌ها را به راحتی برطرف کنید و از قابلیت‌ها و امکانات سخت افزاری گوشی هوشمند به خوبی در برنامه‌ی خود بهره ببرید. محیط برنامه نویسی زبان پایتون فضای کدنویسی بسیار زیادی را در اختیار شما می‌گذارد و به دلیل برخورداری از دستورات بیشمار، تعداد خطوط دستوری را به حداقل می‌رساند. هرچه تعداد دستورات در بدنه‌ی کد نوشته شده کمتر باشد سرعت اجرای برنامه افزایش می‌یابد.
مشهورترین اپلیکیشن های ساخته شده با پایتون کدامند؟
ساخت اپلیکیشن با پایتون تا حدی به پیش رفته است که امروزه بزرگترین شرکت ها نیز از پایتون در ساخت اپلیکیشن خود بهره می‌برند. 8 نمونه از شرکت های بزرگ که از پایتون در Backend اپلیکیشن خود استفاده کرده اند و 8 برنامه کاربردی با پایتون ساخته اند عبارتند از: اینستاگرام (Instagram) – فیس بوک (Facebook) – اسپاتیفای (Spotify) – دراپ باکس (Dropbox) – پینترست (Pinterest) – اوبر (Uber) – کورا (Quora) – ردیت (Reddit)
ابزارهای مورد نیاز برای برنامه نویسی اندروید با پایتون
برای شروع برنامه نویسی اندروید با پایتون، ابتدا نیاز به یک رابط کاربری گرافیکی یا GUI مناسب می‌باشد که فرایند برنامه نویسی را تسریع بخشد. فریم ورک کیوی و BeeWare از محبوب‌ترین رابط‌های گرافیکی هستند که بیشتر مورد استفاده‌ی برنامه نویسان اندروید قرار می‌گیرند. در ادامه به چند نمونه‌ی دیگر از فریم ورک‌های محبوب برای برنامه نویسی اندروید با پایتون اشاره شده است.
- فریم ورک Android for Python
- فریم ورک PyJNIus
- فریم ورک Plyer
- فریم ورک PyOBJuS
استفاده از فریم ورک کیوی Kivy در برنامه نویسی اندروید با پایتون
فریم ورک Kivy یکی از محبوب‌ترین محیط‌های برنامه نویسی اندروید با پایتون می‌باشد که امکان توسعه‌ی اپلیکیشن به صورت چند پلتفرمی را به طور کامل مهیا می‌کند. کیوی یکی از فریم ورک‌های بسیار کامل، متشکل از انواع ابزارهای سفارشی برای ساخت رابط کاربری گرافیکی و عناصر کنترلی است که قابلیت‌های فراوانی را در اختیار برنامه نویس قرار می‌دهد.
فریم ورک BeeWare چیست؟
یکی دیگر از فریم ورک‌های معروف BeeWare می‌باشد که ساخت و برنامه نویسی اندروید با پایتون را برای برنامه نویس سهل و آسان می‌کند. فریم ورک BeeWare مجموعه‌ای از ابزارهای کاربردی و کنترلی بومی هر نوع پلتفرمی را در اختیار شما قرار می‌دهد. کلیدها، چک باکس‌ها و… تماما مشابه پلتفرم مد نظر ارائه می‌شوند و محصول نهایی به طور کامل با پلتفرم و سیستم عامل مورد نظر منطبق می‌گردد. در روند استفاده از پایتون در اندروید معمولا از کتابخانه Toga در فریم ورک Beeware استفاده می شود.
فریم ورک Android for Python
Android for Python یکی از ابزارهای پرطرفدار در حوزه‌ی برنامه نویسی اندروید با پایتون به شمار می‌آید. وظیفه‌ی اصلی این ابزار ایجاد یک پوشه به همراه تمام فایل‌های ضمیمه جهت اجرای نرم افزار موبایل است. فایل‌های ضمیمه می‌تواند کتابخانه‌های مختلفی مانند Pygame یا SDL، فریم ورک Kivy و… نیز باشند. یکی دیگر از ابزارهای ضمیمه در پوشه، بارگذارنده‌ی جاوا یا Java Loader می‌باشد که رابطی میان فریم ورک و سیستم عامل محسوب می‌شود. در هنگام بارگذاری نرم افزار در اندروید، برنامه اسکریپت‌های اختصاصی خود را به سیستم اضافه کرده و با استفاده از Android NDK آنها را کامپایل می‌کند.
فریم ورک PyJNIus
فریم ورک PyJNIus جهت ایجاد تعامل میان کدهای پایتون و API مورد استفاده قرار می‌گیرد. API به شما این امکان را می‌دهد که اطلاعات دقیقی از بخش‌های سیستمی دستگاه مانند ویبره، توقف، راه اندازی مجدد و… گوشی همراه را به دست آورید. برای استفاده از فریم ورک PyJNIus در برنامه نویسی اندروید با پایتون باید در زمینه‌ی کد نویسی تبحر بسیار زیادی کسب کنید.
فریم ورک Plyer
Plyer در واقع مکملی برای فریم ورک PyJNIus به حساب می‌آید و برای رفع ایرادات و مشکلات آن طراحی شده است. هدف از طراحی Plyer ایجاد یک واسطه‌ی پایتون حاوی توابعی جهت استفاده در پلتفرم‌های مدرنی چون اندروید می‌باشد. برنامه نویسی اندروید با پایتون با استفاده از فریم ورک Plyer قابل اجرا بر روی تمام نسخه‌های انروید و حتی iOS، Windows، مک OS و حتی لینوکس می‌باشد.
دلایل اهمیت برنامه نویسی اندروید با پایتون
برنامه نویسی اندروید با پایتون زمانی میسر گردید که فریم ورک‌های مختلفی برای آن ساخته و معرفی شد. ارائه‌ی رابط کاربری گرافیکی، محبوبیت این زبان برنامه نویسی را چندین برابر کرده است. پایتون با برخورداری از پتانسیل بالا یک زبان برنامه نویسی چند منظوره می‌باشد. از این رو استفاده از آن برای تولید نرم افزارهای مختلف موبایلی بسیار مناسب است. برای شروع برنامه نویسی اندروید با پایتون می‌توان با ساخت برنامه‌های تحت وب کار خود را آغاز کنید و بعد از آن شروع به ساخت بازی‌های ساده‌ی موبایلی کنید. زبان پایتون از دو دهه قبل که بوجود آمده است، تاکنون تغییرات زیادی را به خود دیده است. زبان برنامه نویسی پایتون امکانات و قابلیت‌های فراوانی را در اختیار برنامه نویسان قرار می‌دهد از این رو ساخت اپلیکیشن با پایتون یکی از کاربردهای این زبان برنامه نویسی و یکی از بهترین انتخاب ها برای توسعه دهندگان در این حوزه به شمار می‌رود. اما این انتخاب بی هزینه نبوده و معایبی هم به همراه دارد. در ادامه بخشی از مزیت‌ها و معایب زبان برنامه نویسی پایتون شرح داده شده‌اند.
مزیت های استفاده از پایتون در برنامه نویسی اندروید
- زبان پایتون برخلاف سایر زبان‌های برنامه نویسی روند خطایابی را به صورت تفسیری انجام می‌دهد. خطایابی به صورت تفسیری در مقایسه با کامپایلر سریع‌تر عمل می‌کند.
- ایجاد نسخه‌ی آزمایشی نرم افزار با استفاده از زبان پایتون بسیار ساده‌تر می‌باشد و می‌توان نسخه‌ی نهایی را با توسعه‌ی نسخه‌ی آزمایشی تولید نمود.
- زبان برنامه نویسی پایتون از کتابخانه‌ی بسیار گسترده‌ای برخوردار می‌باشد و می‌توان به صورت مستقیم از کامپوننت‌ها در بنده‌ی اصلی کدهای برنامه استفاده نمود.
- زبان برنامه نویسی پایتون سال‌های زیادی است که در اختیار برنامه نویسان و توسعه دهندگان قرار گرفته است. از این رو کدنویسان بسیاری با آن آشنایی دارند که می‌توانند در برطرف کردن مشکلات شما را راهنمایی کنند. این موضوع یکی از نقاط قوت برنامه نویسی اندروید با پایتون می‌باشد.
- یکی دیگر از مزیت‌های شگفت انگیز پایتون توانایی ایجاد Codebase یا کد پایه می‌باشد. کد پایه به برنامه نویس در توسعه‌ی چند پلتفرمی کمک می‌کند. این قابلیت ارائه‌ی نرم افزار برای پلتفرم‌های مختلف مانند اندروید و iOS را فراهم می‌کند.
معایب استفاده از پایتون در برنامه نویسی اندروید
در این قسمت به برخی از مهم ترین معایب برنامه نویسی اندروید با پایتون اشاره خواهیم کرد:
- عملکرد کند و ضعیف: پایتون یک زبان مفسری است که همین خصیصه باعث می‌شود در مقایسه با سایر زبان های برنامه نویسی دیگر مانند C++ ،Java و Objective-C کندتر عمل کند. این امر در حالت‌هایی که ترجمه کد به زبان دیگری مانند جاوا انجام نمی‌شود، بیشتر مشهود است.
- ابزارهای محدود: پایتون ابزارهای اختصاصی برای توسعه اندروید ندارد، اگرچه کتابخانه‌هایی مانند Kivy و Pygame برای توسعه اندروید دارد، اما به اندازه ابزارهای توسعه اندروید بومی قدرتمند نیستند.
- مشکل در ادغام با Android SDK: این مشکل می‌تواند توسعه دهندگان را با چالش مواجه کند.
- مشکل در توسعه گسترده: برای اپلیکیشن‌های حرفه‌ای و بزرگ، کتابخانه‌ها و راهکارهای کافی برای برنامه نویسی اندروید با پایتون وجود ندارند. در واقع پایتون هیچ‌گاه برای این نوع پروژه‌ها، ایجاد نشده است.
- عملکرد ضعیف در محاسبات در موبایل: پایتون در اصل برای توسعه اپلیکیشن ها و نرم افزار ها روی دستگاه های دسکتاپ و سرور توسعه داده شده است. درواقع این باعث عملکرد فوق العاده آن در این زمینه می‌شود. اما روی موبایل عملکرد محاسباتی ضعیفی دارد. این دلیلی است که باعث کاهش روند ساخت اپلیکیشن با پایتون در موبایل شده است.
- خطاهای اجرا: توسعه اپلیکیشن ها با پایتون نیازمند زمان بیشتر و تست های بیشتری است، زیرا بسیاری از خطاهای پایتون در زمان اجرا ظاهر می‌شوند.
پیش نیازهای برنامه نویسی اندروید با پایتون
برای شروع برنامه نویسی اندروید با پایتون باید درک صحیحی از از زبان برنامه نویسی شیء و کلاس پایتون داشته باشید. از این رو باید ابتدا زمانی را صرف یادگیری دوره‌های پایتون از طریق آموزش‌های حضوری و غیر حضوری نمایید. آشنایی با مباحث اولیه برای شروع برنامه نویسی اندروید با پایتون بسیار مهم و حیاتی می‌باشد. توجه داشته باشید که برای ساخت یک اپلیکیشن باید قادر به درک منطق کدها و دستورات به صورت صحیح باشید. از موارد دیگری که باید به صورت پیش نیاز با آنها آشنا گردید می‌توان به ساختمان داده، توابع، ماژول‌های زبان پایتون و… نیز اشاره کرد.
جمع بندی
امروزه با پیشرفت سخت افزارها شاهد گسترش و توسعه‌ی نرم افزارها در تمام حوزه‌ها هستیم. یکی از دلایل پیشرفت در حوزه‌ی برنامه نویسی اندروید با پایتون ایجاد فریم ورک‌های چند پلتفرمی است، که تا حدودی مرزهای میان پلتفرم‌ها و سیستم عامل‌ها را از میان برده‌اند. با استفاده از ابزارهای چند پلتفرمی می‌توان از یک کتابخانه‌ی واحد جهت توسعه‌ی برنامه‌ها و ساخت اپلیکیشن اندروید استفاده نمود. این قابلیت به برنامه نویسان این امکان را می‌دهد که به راحتی اپلیکیشن خود را برای پلتفرم‌های مختلف ارائه نمایند و دیگر نیازی به بازنویسی کد بر مبنای یک پلتفرم متفاوت نمی‌باشد. به طور خلاصه برنامه نویس می‌تواند یک کد واحد را بر روی چندین پلتفرم اجرا نماید. همین مسئله موجب گردیده که شرکت‌های بزرگ برنامه نویسی برای ساخت نرم افزارهای خود به برنامه نویسی با زبان پایتون روی آورند. از نمونه‌های نرم افزارهای محبوب و معروف می‌توان به اینستاگرام، پینترست، اسپاتیفای و… نیز اشاره کرد؛ که همگی با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون توسعه یافته‌اند.
