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Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Geleitwort
Vorwort
1 Hello iPhone
2 Die Reise nach iOS
3 Sehen und anfassen
4 Alles unter Kontrolle
5 Daten, Tabellen und Controller
6 Models, Layer, Animationen
7 Programmieren, aber sicher
8 Datenserialisierung und Internetzugriff
9 Multimedia
10 Jahrmarkt der Nützlichkeiten
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Apps programmieren für iPhone und iPad von Klaus M. Rodewig, Clemens Wagner
Das umfassende Handbuch
Buch: Apps programmieren für iPhone und iPad

Apps programmieren für iPhone und iPad
Rheinwerk Computing
1172 S., geb., mit DVD
49,90 Euro, ISBN 978-3-8362-2734-6
Pfeil 1 Hello iPhone
Pfeil 1.1 Voraussetzungen
Pfeil 1.1.1 Das SDK und die Entwicklerprogramme
Pfeil 1.1.2 Der Simulator
Pfeil 1.1.3 Test der Arbeitsumgebung
Pfeil 1.2 App geht’s
Pfeil 1.2.1 Ein neues Projekt
Pfeil 1.2.2 Sehr verbunden
Pfeil 1.2.3 Netzwerk und Ausgabe
Pfeil 1.2.4 Test auf einem Gerät
Pfeil 1.2.5 Entwicklerzertifikat und Entwicklungsprofile
Pfeil 1.2.6 Apps mit speziellen Funktionalitäten
Pfeil 1.2.7 Profilprobleme
Pfeil 1.3 Zusammenfassung

1Hello iPhoneZur nächsten Überschrift

»Am Anfang wurde das Universum erschaffen. Das machte viele Leute sehr wütend und wurde allenthalben als Schritt in die falsche Richtung angesehen.«
– Douglas Adams

Was gibt es Schöneres als Erfolg? Das gilt im Fußball ebenso wie beim Lernen. Mit Hilfe dieses Buches lernen Sie, Apps für iOS zu programmieren. Der Weg dahin ist nicht immer geradlinig, manchmal steinig; es gibt Tage, da hat man das Gefühl, nur auf der Stelle zu treten, und an anderen geht es in rasendem Tempo bergauf, dem Ziel entgegen. Auf jeden Fall braucht es etwas Geduld, bis man sich bis zu den Feinheiten durchgearbeitet hat und mehr als eine aus Standardkomponenten bestehende App programmieren kann.

Damit Ihnen der Weg lohnenswert erscheint und Sie nicht direkt zu Beginn von Theorie erschlagen werden, beginnen wir dieses Buch mit der Programmierung einer kleinen App. Die dabei auftretenden Begriffe erläutern wir in diesem Kapitel nur kurz, da es hier um die Praxis geht; dieses Kapitel zeigt Ihnen, wie Sie die für die Programmierung notwendige Arbeitsumgebung einrichten, Sie damit eine kleine App erstellen und diese anschließend auf ein iPhone oder iPad zur Ausführung gelangt.

iPhone, iPad und iPod touch

Das iPhone besitzt einen kleinen Bruder, den iPod touch. Dieser iPod sieht dem iPhone sehr ähnlich, ist aber flacher und verfügt über keine Mobilfunk-Funktionalität. Das Betriebssystem des iPod touch ist dasselbe wie das des iPhones, also iOS. Daher kann ein für das iPhone geschriebenes Programm in der Regel auch auf einem iPod touch laufen. Bei der iOS-Programmierung gibt es fast keine Unterschiede mehr zwischen iPhone und iPod touch. Der Übersichtlichkeit halber ist hier aber nur vom iPhone die Rede, was – bis auf sehr wenige Ausnahmen – auch den iPod touch einschließt.

Dasselbe gilt auch für das iPad. Stellen, an denen Besonderheiten bei der Programmierung für das iPad zu beachten sind, sind entsprechend gekennzeichnet. Für den Rest des Textes gebrauchen wir »iPhone«, »iPod« und »iPad« synonym.


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1.1VoraussetzungenZur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Um Apps für iOS programmieren zu können, benötigen Sie zwingend zwei Dinge:

  • einen Apple-Computer mit Intel-Prozessor und einer möglichst aktuellen Version von OS X, also Mountain Lion (10.8) oder Mavericks (10.9), und
  • das Software Development Kit (SDK) für iOS.

Das SDK enthält alle notwendigen Programme und Komponenten für die App-Entwicklung; die aktuelle Version hat die Nummer 5 und läuft nur unter Mountain Lion oder Mavericks. Obwohl Apple ältere Versionen von OS X noch länger pflegt, laufen aktuelle Versionen der SDKs und anderer Programme von Apple häufig nur jeweils auf der aktuellsten Version.

Abbildung

Abbildung 1.1 Xcode zum Download im Mac App Store

Sie können das SDK als Bestandteil des Programms Xcode kostenlos über das Programm App Store auf Ihren Mac herunterladen. Neben ausreichend Hauptspeicher (2 GB sind ein guter Anfang) sollte Ihr Mac über ein großes Display verfügen. Für größere Projekte und längeres Arbeiten sollten Sie mindestens ein 15"-Display verwenden, um nicht zu schnell die Übersicht zu verlieren.


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1.1.1Das SDK und die EntwicklerprogrammeZur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Das SDK enthält neben einer integrierten Entwicklungsumgebung (IDE [Anm.: Integrated Development Environment] ) namens Xcode zahlreiche grafische Tools, mit denen die Entwicklung von iOS-Applikationen leicht von der Hand geht, sowie die notwendigen Bibliotheken. Mit dem SDK können Sie Apps für iOS und Programme für OS X erstellen. Sie können allerdings aus dem Stand heraus keine Apps auf einem Endgerät testen. Dafür müssen Sie erst Mitglied im Apple Developer Network werden und für das iOS Developer Program bezahlt haben.

Für zurzeit 80 EUR pro Jahr bekommen Sie dort [Anm.: https://developer.apple.com/devcenter/ios] ein Zertifikat, mit dem Sie eigene Applikationen signieren und diese auf bis zu 100 iOS-Geräte aufspielen können. Die Teilnahme am iOS Developer Program ist überdies die Voraussetzung dafür, Apps in den iTunes Store [Anm.: Häufig auch kurz als »App Store« bezeichnet.] einstellen zu können.

Das iOS Developer Program existiert in zwei Ausprägungen: Individual und Company. Die Company-Version unterscheidet sich von der Individual-Version durch die Fähigkeit, Entwicklerteams zu verwalten, bietet dem einzelnen Programmierer jedoch keine weiteren Vorteile.

Die Mitgliedschaft im iOS Enterprise Program, die 279,– EUR jährlich kostet, ermöglicht die Installation selbstgeschriebener Apps auf mehr als 100 eigenen Geräten. Mit diesem Programm können Sie wiederum keine Apps in den Apple App Store hochladen. Das iOS Enterprise Program ist nur für Firmen gedacht, die hausinterne Apps entwickeln möchten. Für private oder selbständige Entwickler sowie kleine Firmen ist dieses Programm daher in der Regel eher uninteressant. Sowohl für das Enterprise Programm als auch für das Company Developer Programm ist eine D-U-N-S-Nummer [Anm.: http://www.dnb.ch/htm/690/de/Eindeutige-Identifikation.htm] erforderlich.

Nutzer aus dem akademischen Bereich können am kostenlosen iOS University Program teilnehmen, das zwar den Test von selbstgeschriebenen Apps auf Endgeräten erlaubt, aber keine Veröffentlichung im Apple App Store.

Hilfe von Apple inklusive

Bei allen kostenpflichtigen Programmen sind zwei Supportanfragen pro Jahr beim technischen Entwicklersupport von Apple enthalten. Sie können sich damit von Apple also bei der Entwicklung Ihrer Programme individuell unterstützen lassen, wenn Sie auf Probleme stoßen. Weitere Supportanfragen können Sie als Mitglied im Entwicklerprogramm kostenpflichtig erwerben. Außerdem haben Sie Zugriff auf die Entwicklerforen, in denen sich auch die Entwickler von Apple tummeln.

Falls Sie nicht die aktuelle Version des SDK verwenden möchten oder können, stehen Ihnen nach der Anmeldung im iOS Developer Center unter der URL https://developer.apple.com/downloads/index.action auch ältere SDK-Versionen zum Download zur Verfügung. Benutzer, die noch nicht mit Mountain Lion arbeiten, können dort auch noch eine Version für Lion oder Snow Leopard laden. An dieser Stelle aber die Warnung: Apple schneidet bekanntermaßen gern, häufig und unvermittelt alte Zöpfe ab. Verlassen Sie sich also nicht darauf, dass Apple Mountain Lion auch in Zukunft mit neuen SDKs versorgt. Aktualisieren Sie im Zweifelsfall also lieber auf OS X 10.9, sofern das möglich ist; damit haben Sie immer Zugriff auf die neueste SDK-Version.

Voraussetzungen für dieses Buch

Um die in diesem Buch gezeigten Beispiele nachzuprogrammieren, reicht das SDK ohne die kostenpflichtige Registrierung als Entwickler aus. Alle Beispiele laufen – zumindest mit Einschränkungen – im Simulator. Die Voraussetzungen dafür sind lediglich die kostenlose Anmeldung im Apple Developer Network und das Herunterladen und Installieren des jeweils aktuellen SDK oder die Installation über den Mac App Store.

Eine detaillierte Beschreibung von Xcode finden Sie in Kapitel 10, »Jahrmarkt der Nützlichkeiten«. Eine so umfangreiche IDE will erkundet und an die eigene Arbeitsweise angepasst sein. Für den Einstieg genügt es allerdings vollkommen, wenn Sie den Anweisungen folgen, die bei den Beispielen in diesem Buch stehen. Sie erklären alle Schritte ausführlich, verständlich und reproduzierbar, ohne dass Sie sich zunächst tiefer in Xcode einarbeiten müssen.


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1.1.2Der SimulatorZur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Das SDK bringt einen iPhone- und iPad-Simulator mit. Dieser simuliert – wie der Name bereits vermuten lässt – das betreffende Endgerät. Dabei greift er auf die Ressourcen des Host-Computers, also Ihres Mac-Rechners, zurück.

Mit dem iOS-Simulator können Sie die meisten Funktionen eines iOS-Gerätes nachstellen. Die Geo-Lokalisierung funktioniert nur auf Rechnern mit Airport; allerdings lässt sich im Simulator auch ein künstlicher Aufenthaltsort festlegen. Die Kamera, der Bewegungssensor und Mobilfunk funktionieren im Simulator jedoch nicht. Hierfür müssen Sie eine App immer erst auf einem durch das iOS Developer Program entsprechend freigeschalteten Gerät installieren.

Abbildung

Abbildung 1.2 Der iPhone-Simulator

Das Dateisystem des Simulators, das er über das Dateisystem Ihres Macs abbildet, verhält sich etwas anders als das eines echten iOS-Gerätes, und auch zentrale Ressourcen wie Adressbuch, Kalender und Keychain sind im Detail unterschiedlich. Der Simulator ist daher gut geeignet, um Grundfunktionalitäten zu prüfen – Testläufe auf echten Geräten ersetzt er hingegen nicht.

Auch wenn Ihre App im Simulator perfekt laufen sollte, kommen Sie niemals um Tests auf mindestens einem Gerät herum, wenn Sie Ihre App für andere Benutzer veröffentlichen möchten. Hier ist eine – wahrscheinlich unvollständige – Liste mit Gründen dafür:

  • Ein iOS-Gerät hat eine andere Architektur als der Simulator beziehungsweise der Mac. Das fängt schon mit unterschiedlichen Prozessorfamilien an, deren Befehlssätze vollkommen unterschiedlich sind.
  • Die Geschwindigkeit Ihrer App kann auf beiden Systemen stark variieren. Ein Programm, das im Simulator flüssig läuft, kann auf einem iPod quälend langsam dahinkriechen.
  • Ihr Mac hat vermutlich wesentlich mehr Hauptspeicher zur Verfügung als die 1 GB eines aktuellen iPhones oder iPads. Während die App im Simulator stabil läuft, gibt sie auf dem Gerät möglicherweise am laufenden Band Speicherwarnungen aus.
  • Die Dateisysteme sind verschieden aufgebaut, und Sie können viele Verzeichnisse unter iOS nicht lesen, geschweige denn schreiben. Das betrifft besonders das Ressourcenverzeichnis einer App, in das Sie auf dem iPhone nicht schreiben können, im Simulator hingegen schon.
  • Der Simulator unterstützt nicht alle Hardwareeigenschaften. Sie können keine Fotos mit der Kamera schießen, und es gibt keinen Beschleunigungs- oder Gyrosensor.

Tipp

Bevor Sie Ihre App in den App Store hochladen, sollten Sie sie ausführlich auf echten Geräten testen – am besten auf jedem Gerätetyp, den Ihre App unterstützt. Hierbei erweisen sich gerade ältere Modelle als besonders wertvolle Testgeräte. Sie sind in der Regel langsamer und haben weniger Arbeitsspeicher, so dass auf diesen Geräten entsprechende Programmfehler wesentlich häufiger auftreten.

Wenn Ihre App kompatibel mit älteren iOS-Versionen sein soll, sollten Sie sie auf einem Gerät mit jeweils diesen Betriebssystemversionen testen. Dadurch finden Sie inkompatiblen Code am zuverlässigsten.


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1.1.3Test der ArbeitsumgebungZur vorigen Überschrift

Xcode hat eine eigene Versionsnummerierung, deren aktuelle Version 5 ist. Seit Version 4.3 befindet sich die Entwicklungsumgebung mit allen Komponenten im Programme-Ordner, wohin der App Store auch alle anderen Applikationen installiert. Ziehen Sie das Xcode-Symbol am besten ins Dock, denn Sie werden das Programm im Laufe dieses Buches vermutlich häufiger verwenden, und starten Sie es anschließend. Xcode begrüßt Sie mit folgendem Startfenster:

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Abbildung 1.3 Das Startfenster von Xcode

Beim ersten Start von Xcode weist das Programm Sie gegebenenfalls an, weitere Bestandteile zu installieren. Bestätigen Sie die Aufforderung einfach mit Install (siehe Abbildung 1.4 und Abbildung 1.5); eine Wahl haben Sie ohnehin nicht.

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Abbildung 1.4 Installation der Command Line Tools

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Abbildung 1.5 Installation zusätzlicher Komponenten

Das SDK bringt standardmäßig immer nur die Unterstützung für die aktuelle iOS-Version mit. Bei Bedarf können Sie über den Menüpunkt XcodePreferencesDownloads die Debug-Unterstützung und den Simulator für ältere iOS-Versionen von Apple laden. Sie starten den Download, indem Sie jeweils auf das Symbol rechts neben der Größenangabe (siehe Abbildung 1.6) klicken.

Xcode unterwegs

Da Sie neben der Xcode-Installation aus dem App Store eben noch diverse Zusatzpakete nebst Offlinedokumentation nachladen müssen, sollten Sie vor der Verwendung von Xcode auf Reisen oder an Orten ohne Internetzugang vorher gut prüfen, ob wirklich alle für Ihre Arbeit notwendigen Komponenten bereits installiert sind. Es ist zu ärgerlich, im Flieger freudestrahlend das MacBook aufzuklappen, um mit Xcode zu arbeiten, nur um dann festzustellen, dass Sie dafür noch einige hundert Megabyte an Daten installieren müssen.

Abbildung

Abbildung 1.6 Unterstützung für ältere iOS-Versionen

Unter der Rubrik Documentation im selben Fenster können Sie die Entwicklerdokumentation herunterladen. Erstellen Sie, um die Lauffähigkeit Ihrer Entwicklungsumgebung zu prüfen, über das Auswahlfeld Create a new Xcode project (siehe Abbildung 1.3) oder das Menü FileNewNew Project... ein neues Projekt. Im nächsten Fenster wählen Sie in der linken Auswahlspalte in der Gruppe iOS den Punkt Application und rechts im Übersichtsfenster das Icon Single View Application (siehe Abbildung 1.7).

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Abbildung 1.7 Ein neues iOS-Projekt

Durch Auswahl des Buttons Next gelangen Sie zu dem in Abbildung 1.8 dargestellten Dialog. Im nächsten Schritt geben Sie Ihrem Projekt einen Namen. Hier können Sie zwar einen beliebigen Text eingeben, es empfiehlt sich jedoch, Leerzeichen und Sonderzeichen zu vermeiden. Idealerweise besteht der Name nur aus Buchstaben und Ziffern.

Abbildung

Abbildung 1.8 Namen für das Projekt festlegen

Als Organization Name verwenden Sie den Namen der Organisation, Firma oder Person, die das Urheberrecht an den Quellen des Projekts besitzt, da Xcode diesen Wert in die Copyright-Angaben der Quelltexte einfügt. Ansonsten findet der Organisationsname keine Verwendung.

Für den Company Identifier verwenden Sie in der Regel den vollqualifizierten Domainnamen in umgedrehter Schreibweise der Organisation, der das Projekt gehört. Beispielsweise gehört das Projekt in Abbildung 1.8 der Organisation Cocoaneheads mit der Domain cocoaneheads.de. Der dazugehörende Company-Identifier ist somit »de.cocoaneheads«.

Aus Ihren Eingaben für die Felder Product Name und Company Identifier erzeugt Xcode die App-ID und zeigt sie unter Bundle Identifier an. Sie stellt eine eindeutige Kennung für die App dar, anhand deren ein iOS-Gerät die verschiedenen installierten Apps unterscheiden kann. Dabei ist die Verwendung des Domainnamens als Basis für den Company-Identifier eine einfache Möglichkeit, Namenskonflikte bei den Bundle-Identifiern verschiedener App-Hersteller zu vermeiden.

Zusätzliche Einstellungen bei älteren Xcode-Versionen

In Xcode 4 können Sie in diesem Dialog zusätzlich den Speicherverwaltungstyp des Projekts, die Benutzung von Storyboards und das Anlegen eines Test-Targets festlegen. Falls Sie noch diese Xcode-Version verwenden, aktivieren Sie bitte die Optionen Automatic Reference Counting und Use Storyboards, damit Ihr Projekt in diesen Punkten dem Beispielprojekt entspricht.

Im letzten Schritt bestimmen Sie den Ordner, in dem Xcode das Projekt ablegen soll, und geben an, ob Xcode das Projekt unter eine eigene Git-Versionsverwaltung stellen soll. Bestätigen Sie die Auswahl eines geeigneten Speicherortes, und beenden Sie damit den Dialog. Es erscheint das Hauptfenster von Xcode mit den Projekteinstellungen (siehe Abbildung 1.9).

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Abbildung 1.9 Das Hauptfenster von Xcode

Wählen Sie nun oben links im Xcode-Fenster das Ausführungsziel für das soeben erstellte Projekt aus – z. B. iPhone Retina (4-inch) –, und starten Sie anschließend mit dem Button Run, der links neben dem Auswahlfeld sitzt, oder mit der Tastenkombination cmd+R die Übersetzung des Projekts und die Ausführung im Simulator (siehe Abbildung 1.10).

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Abbildung 1.10 Auswahl des Ausführungsziels

Xcode zeigt im Infobereich oben in der Mitte des Fensters den aktuellen Fortschritt an (siehe Abbildung 1.11) und startet anschließend das Projekt im iPhone-Simulator.

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Abbildung 1.11 Fortschrittsanzeige von Xcode

Wenn Sie im Simulator eine langweilige, weiße Fläche wie in Abbildung 1.12 sehen, hat alles geklappt. Sie haben Xcode korrekt installiert, und das Übersetzen von Projekten funktioniert auch. Damit ist es für Sie an der Zeit, die erste App zu programmieren.

Abbildung

Abbildung 1.12 Das Testprojekt funktioniert.



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