برنامه نویسی اندروید با پایتون (ساخت اپلیکیشن اندروید با پایتون)

برای برنامه نویسی اندروید، از زبان های برنامه نویسی مختلفی استفاده می شود. یکی از مطرح ترین زبان های حوزه ی برنامه نویسی اندروید، زبان برنامه نویسی جاوا است که برنامه های اندرویدی بسیار زیادی با این زبان قدرتمند ساخته شده اند. زبان برنامه نویسی دیگری که مختص اندروید است، زبان برنامه نویسی کاتلین(Kotlin) می باشد. کاتلین به عنوان دومین زبان رسمی برای توسعه ی برنامه های اندرویدی شناخته می شود. با زبان برنامه نویسی  پایتون نیز می توان اپ های اندرویدی فوق العاده ای را طراحی کرد.

در این مطلب قصد داریم به مبحث برنامه نویسی اندروید با پایتون بپردازیم اگر با اندورید آشنایی کاما ندارید مطلب اندروید چیست میتونه به شما کمک کنه درک بهتری نسبت به آن پیدا کنید و گام های لازم برای توسعه ی برنامه های اندرویدی با پایتون را به شما یاد دهیم. همچنین نحوه ی استفاده از پایتون برای برنامه نویسی اندروید را یاد خواهیم گرفت.  لطفا تا انتهای این مطلب ما را همراهی کنید.

زبان پایتون چیست؟

پایتون یکی از زبان های برنامه نویسی معروف است که بر پایه ی شی گرایی ایجاد شده است. زبان پایتون یک زبان سطح بالا است یعنی این که به زبان انسان بسیار نزدیک است. پایتون در سال 1991 میلادی توسط Guido Van Rossum منتشر شد. پایتون زبانی ساده است که یادگیری و درک آن به نسبت سایر زبان های برنامه نویسی آسان تر بوده و در دوره های آموزش پایتون میتوانید به صورت حرفه ای پایتون بیاموزید. شاید به خاطر یادگیری آسان و کارکردن راحت با پایتون است که بسیاری از برنامه نویسان پایتون را به عنوان زبان اصلی خود انتخاب می کنند. پایتون بر روی سیستم عامل های مختلفی مانند: لینوکس، ویندوز و مک کار می کند و بر روی یک سیستم مفسر اجرا می شود. بدین صورت  که پس از نوشتن کد می توانید به راحتی کد خود را اجرا کنید. پایتون زبانی بسیار سریع با سینتکسی بسیار ساده است.

آیا زبان پایتون برای اندروید مناسب است؟

پاسخ به این سوال بله است زیرا با پایتون می توان اپلیکیشن های اندرویدی را توسعه داد. همانطور که در ابتدای مطلب اشاره کردیم، از زبان های برنامه نویسی مختلفی برای برنامه نویسی اندروید استفاده می شود که یکی از آنها پایتون است. کدنویسی برنامه های اندرویدی با پایتون بسیار ساده است و همچنین به لحاظ پیچیدگی از زبان جاوا که یکی از زبان های اندرویدی است، پایتون پیچیدگی چندانی ندارد. برعکس برخی زبان های برنامه نویسی، پایتون بسیار انعطاف پذیر و ساده است و استفاده از آن چندان سخت نیست و برای هر خطای کد نویسی و مشکلی، راه حل های آسانی را ارائه می دهد.

برنامه نویسی اندروید با پایتون چگونه است؟

از آنجا که قرار است برنامه های اندرویدی بر روی سیستم عامل اندروید اجرا شوند، برای برنامه نویسی اندروید با پایتون، می بایست از پلتفرم هایی استفاده کنیم، که به ما اجازه دهند کدهای اندروید را به صورت کامل در پایتون بنویسیم. برای توسعه ی اپلیکیشن های اندرویدی، توسط پایتون پلتفرم های مختلفی وجود دارند که برحسب نیاز می توانید با استفاده از هر کدام از آنها، اپلیکیشن های اندرویدی را طراحی کنید. در ادامه ی مقاله مهم ترین پلتفرم های پایتون برای اندروید را نیز مورد بررسی قرار می دهیم.

مزایای استفاده از پایتون برای برنامه نویسی اندروید

اخیرا پایتون به عنوان یکی از بهترین زبان های برنامه نویسی برای اندروید مطرح شده است و افراد زیادی با پایتون اپ های اندرویدی را طراحی می کنند. در این بخش به  مهم ترین مزایای استفاده از فریم ورک های پایتون برای برنامه نویسی اندروید اشاره می کنیم.

خوانایی بالای کدها

زبان پایتون، یک  زبان برنامه نویسی سطح بالا است و دستورات آن بسیار شبیه به زبان انگلیسی است. همین باعث شده که خوانایی کدهای پایتون نسبت به سایر زبان های برنامه نویسی بیشتر باشد. درک کدهای پایتون حتی برای برنامه نویسان تازه کار و کسانی که به برنامه نویسی تسلط چندانی ندارند، نیز آسان است. یکی دیگر از ویژگی های پایتون، خلاصه کردن کدها است. با پایتون نسبت به دیگر زبان ها کمتر کد نویسی می کنید و این یک مزیت فوق العاده است که باعث صرفه جویی در زمان شما می شود.

عملکرد برنامه نویسی سریع تر

کدهای نوشته شده توسط زبان برنامه نویسی پایتون، برای اجرا نیازی به کامپایلر ندارند و برخلاف برخی از زبان های برنامه نویسی، بلافاصله به وسیله ی مفسر اجرا می شوند. این ویژگی باعث سرعت بالای برنامه های نوشته شده با پایتون می شود و پایتون را تبدیل به یک زبان بسیار ایده آل برای برنامه نویسی کرده است.

توسعه ی تست محور

پایتون به وسیله ی توسعه ی تست محور، به توسعه دهندگان برای توسعه ی نمونه های ابتدایی اپ های موبایل کمک می کند. با استفاده از روش TDD به راحتی می توانید، به صورت همزمان، هم عمل کدنویسی و هم تست کردن کد را انجام دهید. به زبان ساده تر بخواهیم توضیح دهیم، یعنی قبل از اینکه کدهای نهایی پروژه را بنویسید، میتوانید کدها را تست کنید و با برطرف کردن عیب های احتمالی کد،  کد نهایی را آماده کنید.

کتابخانه های متنوع

یکی از ویژگی های مهم زبان پایتون، داشتن کتابخانه های متعدد برای برنامه نویسی اندروید است. این کتابخانه های قدرتمند به شما این امکان را می دهند که بدون هیچ گونه کدنویسی،ماژول هایی مورد نظر خود را از کتابخانه های بسیار قدرتمند پایتون انتخاب نمایید. توسعه دهنده می تواند از کدهای درون ساخته(Built-in) پایتون برای تغییر دادن تصاویر، SQL server، مرورگرهای وب، اجرای موازی برنامه ها(Threading) و بسیاری موارد دیگر استفاده کند.

انجمن قوی

دارا بودن یک انجمن یا Community قوی برای توسعه ی یک زبان برنامه نویسی بسیار مهم است. زبان برنامه نویسی پایتون، انجمن پشتیبانی بسیار فعالی دارد که مزیت فوق العاده مهمی برای این زبان محبوب است. انجمن های پشتیبانی، آموزش ها، راهنماها و مستندات بسیار زیادی تولید می کنند. به عنوان یک برنامه نویس پایتون ممکن است برخی مواقع به مشکلی برخورد کنید که قادر به برطرف کردن آن نباشید، در چنین شرایطی می توانید مشکل خود را در انجمن های فعال پایتون مطرح کنید و پاسخ خود را دریافت نمایید. علاوه بر داشتن انجمن خیلی قوی، منابع آموزشی فراوانی هم برای آموزش پایتون وجود دارد.

پشتیبانی از بیگ دیتا(Big Data)

بیگ دیتا یا کلان داده اصطلاحی است که از آن برای حجم زیادی از داده ها استفاده می شود. داده هایی که بسیار سریع و پیچیده هستند و پردازش آنها به روش هایی سنتی غیر ممکن و یا بسیار سخت است.در عصر دیجیتال امروزی روز به روز بر اهمیت بیگ دیتا افزوده می شود. زبان های برنامه نویسی مختلفی در حال توسعه دادن بیگ دیتاها هستند. یکی از این زبان ها پایتون است. پایتون کتابخانه های فراوانی دارد که به طور اختصاصی برای کار کردن بر روی بیگ دیتاها ایجاد شده اند. همچنین سرعت پایتون برای بیگ دیتاها نسبت به سایر زبان های برنامه نویسی بیشتر است. به همین خاطر بسیاری از برنامه نویسان پایتون را برای پروژه های Big Data استفاده می کنند.

مهم ترین پلتفرم های پایتون برای توسعه ی اندروید

QPython

QPython یک موتور اسکریپتی است که باعث می شود ما بتوانیم پایتون را بر روی دستگاه های اندرویدی اجرا نماییم. QPython  به برنامه نویسان پایتون اجازه می دهد که نرم افزارهای اندرویدی را توسعه دهند. یکی از قابلیت های QPython این است که به دستگاه های اندرویدی اجازه ی اجرای پروژه ها و اسکریپت های مبتنی بر پایتون را می دهد.

PySide

PySide یکی از کتابخانه های پایتون است که به توسعه دهندگان اجازه می دهد  رابط های کاربری گرافیکی بین پلتفرمی را ایجاد کنند.PySide یک پروژه رسمی از کمپانی QT است و تحت عنوان “Python For Qt” شناخته می‌شود. در حال حاضر، نسخه 2 این پروژه برای توسعه و برنامه‌نویسی اپلیکیشن‌های دسکتاپ و حتی چندسکویی با استفاده از زبان برنامه‌نویسی پایتون موجود است. مهمترین نکته این است که پای کیوت تحت لایسنس RiverBank عرضه شده است. PySide به شدت به PyQt شبیه بوده و حتی در بعضی از زمینه‌ها با آن سازگاری زیادی دارد.

PyMob

PyMob  هم یکی دیگر از کتابخانه های کاربردی پایتون است. این کتابخانه منبع باز است و از آن بیشتر برای سنجش پارامترهای تحرک اتمی برای پایگاه های داده جنبشی  با استفاده از داده های خام استفاده می شود. روش ارزیابی در PyMob به صورت کاملا خودکار است.PyMob یک چارچوب پایتونی است که قابلیت توسعه برنامه‌های اندرویدی را به شما می‌دهد. این چارچوب بر اساس فریم‌ورک Kivy ساخته شده است و امکان توسعه اپلیکیشن‌هایی را فراهم می‌کند که قابل اجرا بر روی سه پلتفرم iOS، Android و Windows Phone می‌باشند.

Pyqtdeploy

Pyqtdeploy یک ابزار است که در ارتباط با سایر ابزارهای ارائه شده با Qt، امکان Deploy برنامه‌های PyQt ایجاد شده با پایتون ورژن 3.5 یا بالاتر را برای اندروید فراهم می‌کند. این ابزار همچنین از Deployment در سیستم عامل‌های دسکتاپ (لینوکس، ویندوز و Mac OS) و سیستم‌عامل‌های تلفن همراه (IOS و Android) پشتیبانی می نماید.

Kivy

Kivy یکی از فریم ورک های زبان برنامه نویسی پایتون است که از آن می توان برای توسعه ی برنامه های اندرویدی و سایر نرم افزارهای کاربردی چند لمسی با بهره گیری از یک رابط کاربری طبیعی استفاده کرد. فریم ورک کیوی بر اساس مجوز MIT توزیع شده است و قابلیت کار بر روی سیستم عامل های مختلفی مانند: ویندوز، لینوکس، اندروید، آی او اس و مک اوس را دارد.

با پایتون چه نوع برنامه های اندرویدی را می توانید توسعه دهید؟

با استفاده از پایتون و فریم ورک های آن می توانید انواع مختلفی از اپلیکیشن های اندرویدی را ایجاد نمایید که در این بخش به آنها اشاره می کنیم.

توسعه ی برنامه های صوتی و تصویری اندرویدی

به وسیله ی پایتون می توانید برنامه های موسیقی و سایر برنامه های صوتی و تصویری را توسعه دهید. با استفاده از ماژول های پایتون مانند OpenCV و همچنین PyDub  می توانید نرم افزارهای باکیفیت صوتی و تصویری ای را برای اندروید ایجاد کنید.

توسعه ی اپلیکیشن های بازی اندرویدی

از پایتون می توانید برای ساخت بازی در اندروید استفاده کنید. بازی های معروفی مانند: EVE Online و Battlefield با استفاده از پایتون نوشته شده اند. با استفاده از کتابخانه های پایتون مانند:

• Panda3d
• Pyglet
• Kivy
• Arcade
• PyOpenGL
• Pygame
• BeeWare

می توانید برای ساخت و توسعه ی اپلیکیشن های های بازی اندروید استفاده کنید و بازی های فوق العاده جذابی را طراحی کنید.

توسعه ی اپلیکیشن های بلاک چین

یکی از بزرگترین چالش ها برای برنامه نویسان توسعه ی بلاک چین است. اما پایتون کار را برای توسعه ی بلاک اپلیکیشن بلاک چین بسیار ساده می کند.پایتون به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی ساده شناخته می‌شود که توسعه برنامه‌های مبتنی بر بلاک‌چین را آسان می‌سازد. توسعه‌دهندگان می‌توانند درخواست‌های HTTP را برای برقراری ارتباط با بلاک‌چین از طریق اینترنت استفاده کنند. همچنین، برای ایجاد Endpoint ها (API ها با استفاده از “Request” و “Response”)، توسعه‌دهندگان از یک فریم‌ ورک پایتون مانند Flask استفاده می‌کنند. زمانی که یک API اطلاعاتی را از یک برنامه وب یا وب‌سرور درخواست می‌کند، یک Response دریافت می‌شود.

مشکلات توسعه ی برنامه های اندروید با پایتون

با این که گوگل زبان برنامه نویسی جاوا را به عنوان زبان رسمی برنامه نویسی اندروید معرفی کرده است، اما با استفاده از زبان های برنامه نویسی دیگر می توانیم ، اپلیکیشن های اندرویدی را طراحی کنیم که یکی از این زبان ها پایتون است. هرچند اپلیکیشن های ایجاد شده با پایتون ممکن است به اندازه ی اپلیکیشن های اندرویدی ایجاد شده با جاوا قدرتمند نباشند.برنامه نویسی اندروید با استفاده از پایتون می تواند باعث ایجاد مشکلاتی شود، مانند:

• ممکن است چارچوب های پایتون از تمامی ویژگی های سیستم عامل اندروید پشتیبانی نکنند.
• در توسعه اپ های اندرویدی با پایتون همیشه نمی توانیم از ابزار خود استفاده کنیم.
• کدهای نوشته شده برای اندروید ممکن است سریع اجرا نشوند.
• ممکن است بعضی اوقات از گرافیک های سطح بالا پشتیبانی نشود.

پیش نیازهای ساخت اپلیکیشن اندروید با پایتون

برای برنامه نویسی اپلیکیشن های اندرویدی به وسیله ی پایتون، پیش نیازهایی لازم است. اولین پیش نیاز، آشنایی با زبان برنامه نویسی پایتون است. برای برنامه نویسی اندروید با پایتون، حتما باید به زبان پایتون تسلط داشته باشید و همچنین با اصول شی گرایی نیز آشنا باشید. پس اگر به زبان پایتون مسلط نیستید، می توانید به راحتی با استفاده از منابع آموزشی فراوانی که در سطح وب و همچنین کتاب ها و کلاس پایتون مجتمع فنی نیاوران، اقدام به یادگیری پایتون کنید.

پس از آموختن زبان پایتون، برای شروع کدنویسی باید ابتدا پایتون را از سایت Python.org دانلود کنید و سپس آن را بر روی سیستم خود نصب کنید. قدم بعدی انتخاب یک کد ادیتور یا IDE مناسب برای نوشتن کدهای پایتون است که می توانید از میان کد ادیتورهای مختلف یکی را به سلیقه ی خود انتخاب کنید. پیشنهاد ما استفاده از Pycharm است که یک IDE کامل برای پایتون است. همچنین می توانید از کد ادیتور هایی مانند: Visual studio code و Sublime Text نیز استفاده کنید.

نمونه هایی از اپلیکیشن های موبایل ساخته شده با پایتون

ممکن است برخی افراد با وجود زبان های قدرتمندی مانند جاوا و کاتلین، زبان پایتون را گزینه ی مناسبی برای برنامه نویسی اندروید به حساب نیاورند و به دیده ی تردید به آن نگاه کنند. اما با استفاده از پایتون نمونه های موفقی از اپلیکیشن های معروف ایجاد شده است که در زیر به آنها اشاره می کنیم:

• اپلیکیشن موبایل Pinterest
• اپلیکیشن موبایل اینستاگرام
• اپلیکیشن موبایل اسپاتیفای(Spotify)

معرفی برخی از بهترین فریم ورک های پایتون برای برنامه نویسی اندروید

یکی از زبان های های برنامه نویسی چند منظوره که با آن می توان تقریبا هر نوع برنامه ای را توسعه داد، پایتون است. پایتون در حوزه های مختلفی مانند: برنامه نویسی وب، علم داده، بازی سازی، اندروید، هوش مصنوعی و … کاربرد دارد. ساخت اپلیکیشن های اندرویدی نیز یکی از کاربردهای پایتون است که در این زمینه دو فریم ورک قدرتمند وجود دارد که در این بخش به معرفی آنها می پردازیم.

فریم ورک (Kivy)

یکی از فریم ورک های مطرح پایتون برای ساخت برنامه های موبایل، فریم ورک یا چارچوب کیوی است. با استفاده از Kivy می توانید نرم افزارهای چند پلتفرمی (Cross Platform Development) را برای کامپیوترها و موبایل ایجاد نمایید. فریم ورک کیوی به وسیله ی مجموعه ای از ابزارهای سفارشی ساخت رابط کاربری، عناصر کنترلی همانندی را در پلتفرم های متفاوت درگیر می کند.فریم‌ورک Kivy یک ابزار قدرتمند برای توسعه برنامه‌ها و اپلیکیشن‌های اندروید است. با استفاده از Kivy، شما می‌توانید برنامه‌های چند لمسی و چند پلتفرمی را با زبان برنامه‌نویسی پایتون برای اندروید ایجاد کنید. این ابزار به شما این امکان را می‌دهد که با یک کد منبع، برنامه‌هایی را برای اندروید ایجاد و منتشر کنید.

فریم ورک BeeWare

یکی دیگر از فریم ورک های مورد استفاده ی پایتون برای ساخت برنامه های اندرویدی، فریم ورک Beeware است. این فریم ورک متن باز است و با مجموعه ی ابزارهایی که در اختیار برنامه نویسان قرار می دهد، امکان ساخت اپلیکیشن های چند پلتفرمی را برای اندروید و حتی سایر سیستم عامل ها فراهم می کند.

Beeware شامل ابزارها و فرآیندهای مختلفی می‌شود که از جمله آنها می‌توان به Toga (یک واسط کاربری چند پلتفرمی)، Briefcase (یک ابزار برای تبدیل پروژه‌های پایتون به برنامه‌های قابل اجرا برای پلتفرم‌های مختلف) و Batavia (یک محیط اجرایی پایتون در مرورگر) اشاره کرد.

از طریق Beeware، برنامه‌نویسان می‌توانند برنامه‌ها و اپلیکیشن‌های خود را برای ویندوز، لینوکس، macOS، iOS، Android و دیگر پلتفرم‌ها ایجاد کنند و از ویژگی‌های چند پلتفرمی و انعطاف‌پذیری پایتون بهره‌مند شوند.