سیستم عامل اندرويد از نظر میزان نصب، بزرگترین سیستم عامل نصب شده در میان پلتفرم‌های مختلف موبایل در سراسر جهان است. صدها میلیون دستگاه تلفن همراه در بیش از 190 کشور جهان از اندروید پشتیبانی می‌کنند. اندروید تا پایان سال 2021 حدود 71 درصد از سهم بازار جهانی را تصاحب کرد و این روند هر روز در حال افزایش است. ممکن است شما نیز به این سیستم عامل محبوب، علاقه‌مند باشید و بخواهید اپلیکیشن اندروید توسعه دهید. در این مقاله قصد داریم توسعه اپلیکیشن اندروید با پایتون را مورد بررسی قرار دهیم.
آیا پایتون برای اندروید مناسب است؟
در پاسخ به این سوال باید بگوییم بله امکان توسعه اپلیکیشن مبتنی بر اندروید با استفاده از پایتون وجود دارد. علاوه بر این، این فناوری تنها به پایتون محدود نمی‌شود، در واقع میتوان برنامه های اندروید را در بسیاری از زبان‌های دیگر غیر از جاوا مانند Python ،Java ،Kotlin ،C ،C++ ،Lua ،C# ،Corona ،HTML5 ،JavaScript و ... توسعه داد. زبان پایتون در اندروید بسیار ساده‌تر و از نظر پیچیدگی بسیار بهتر از جاوا است، از طرف دیگر، پایتون یکی از بهترین زبان های برنامه نویسی برای توسعه برنامه است زیرا ساده، انعطاف‌پذیر و استفاده از آن برای همه نیز راحت می‌باشد و راه‌حل‌های آسانی برای هر مشکل و خطای کدنویسی وجود دارد.
در این مقاله به بررسی مناسب بودن پایتون برای ساخت اپلیکیشن اندروید می‌پردازیم.
چرا از پایتون برای توسعه اپلیکیشن اندروید استفاده کنیم؟
پایتون به تازگی به عنوان یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه نویسی مطرح شده است. برخی از مزایای استفاده از فریم ورک های پایتون برای اندروید عبارتند از:
کد خوانا
پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالا است که دستور زبان آن بسیار مشابه زبان انگلیسی است که این امر باعث شده تا خواندن و درک کد آن آسان‌تر از سایر زبان‌های برنامه‌نویسی شود، از طرفی برای انجام یک کار در پایتون به خطوط کد کمتری در مقایسه با انجام همان کار در زبان جاوا نیاز دارید.
عملکرد برنامه نویسی سریعتر
برنامه‌های پایتون، بر خلاف سایر زبان‌های برنامه‌نویسی، بلافاصله توسط مفسر (Interpreter) اجرا می‌شوند، یعنی بدون کامپایلر (Compiler)، و این موضوع آن را به یک زبان ایده‌آل برای برنامه‌نویسی تبدیل میکند، زیرا اجرای آن زمان کمتری می‌برد.
توسعه تست محور
پایتون از توسعه تست محور برای کمک به توسعهدهندگان در توسعه نمونه‌های اولیه اپلیکیشن موبایل استفاده میکند. با کمک پایتون، می‌توانید به‌سادگی با استفاده از روش TDD، کدنویسی و تست را به طور همزمان انجام دهید. TDD یا Test-Driven Development به زبان ساده، یعنی قبل از نوشتن کد واقعی برنامه ابتدا تستی بنویسیم که عملکرد برنامه را بررسی کند سپس با توجه به خطایی که دریافت کردیم شروع به نوشتن کد اصلی می‌کنیم و بعد مجدداً تست‌ها را اجرا می‌کنیم تا ببینیم آیا آزمون، شکست می‌خورد یا با موفقیت اجرا میشود پس از آن با توجه به نتیجه تست، کد را بررسی و ریفکتور می‌کنیم و مجددا تست را اجرا می‌کنیم و این کار را تا دستیابی به نتیجه مورد نظر تکرار می‌کنیم.
کتابخانه های متنوع
کتابخانه های پایتون برای اندروید، طیف گسترده‌ای از امکانات و ویژگی‌ها را ارائه می‌دهند و توسعه اپلیکیشن مبتنی بر پایتون برای گوشی اندروید، به شما این امکان را می‌دهد تا ماژول‌های مورد نیاز خود را از کتابخانه های وسیع و قدرتمند پایتون بدون هیچ کدنویسی انتخاب کنید. پایتون شامل کدهای درون ساخته (Built-in) است که یک توسعه‌دهنده میتواند برای پایگاه داده، تغییر تصاویر، اجرای موازی برنامه‌ها (Threading)، مرورگرهای وب، یونیت تست و … از آن استفاده کند.
انجمن قوی
وجود یک انجمن قوی (Community) در توسعه یک زبان موضوع مهمی به‌شمار می‌رود. پایتون یک انجمن بسیار فعال دارد که راهنماها، آموزش‌ها و مستندات بی‌شماری تولید میکند که این موضوع، خود از مزیت‌های پایتون محسوب میشود. زبان برنامه‌نویسی پایتون، زبانی پرکاربرد است، بنابراین هر توسعه‌دهنده‌ای ممکن است به‌راحتی هر مشکلی را برطرف کند و شما هرگز به عنوان یک مبتدی دغدغه رفع اشکالات خود را نخواهید داشت زیرا جامعه بزرگی وجود دارد که در توسعه برنامه به شما کمک میکند. به دلیل این انجمن بزرگ و فعال، و همچنین وجود منابع آموزشی بسیار، ایجاد یک برنامه اندروید با پایتون فوق‌العاده آسان‌تر و کارآمدتر شده است.
پشتیبانی از بیگ دیتا (Big Data)
از آنجایی که در عصر دیجیتال به طور روزافزونی بر اهمیت بیگ دیتا افزوده میشود، زبان‌های برنامه نویسی متعددی از جمله پایتون در حال توسعه آن هستند. تعداد زیادی از کتابخانه های پایتون برای کار بر روی بیگ دیتا اختصاص داده شده است، همچنین Python برای Big Data نسبت به سایر زبان‌های برنامه نویسی سرعت بیشتری دارد. این دو جنبه، توسعهدهندگان را متقاعد می‌سازد تا پایتون را به عنوان زبان انتخابی برای پروژه‌های بیگ دیتا بپذیرند.
دوره برنامه نویسی پایتون
نمونه فیلم‌هایی از جلسات برنامه نویسی پایتون
چه نوع برنامه هایی را می‌توانید در پایتون برای اندروید توسعه دهید؟
برنامه های صوتی و تصویری
توسعه برنامه پایتون به شما امکان می‌دهد موسیقی و یا سایر برنامه‌های صوتی و تصویری ایجاد کنید. پایتون ممکن است برای جستجوی محتوای صوتی و تصویری در اینترنت استفاده شود. ماژول‌های پایتون مانند OpenCV و PyDub می‌توانند به شما در ایجاد یک نرم‌افزار موفق کمک کنند.
توسعه اپلیکیشن بازی برای اندروید
پایتون برای ساخت بازی هایی مانند "Battlefield"، "EVE Online" و بسیاری از بازی‌های دیگر، استفاده شده است. تمامی ویژگی‌ها و افزونه‌های Battlefield به زبان پایتون نوشته شده‌اند، همچنین در بازی "World of Tanks" برای انواع ویژگی‌ها از پایتون استفاده شده است. کتابخانه‌های پایتون از جمله Pygame ،PyOpenGL ،Arcade ،Kivy ،Panda3D ،Pyglet ،BeeWare و… برای توسعه اپلیکیشن های بازی برای اندروید به کار می‌روند.
اپلیکیشن بلاکچین
توسعه بلاکچین برای برنامه‌نویسان چالش بزرگی به حساب می‌آید، اما پایتون آن را ساده میکند. پایتون یک زبان ساده است که توسعه برنامه‌های بلاکچین را تسهیل میکند. درخواست‌های HTTP میتواند توسط توسعهدهندگان برای ارتباط با بلاکچین از طریق اینترنت استفاده شود، علاوه بر این، توسعه‌دهنده از یک فریمورک پایتون مانند Flask برای ایجاد Endpointها (API ها با استفاده از "Request" و "Response" کار می‌کنند. هنگامی که یک API اطلاعاتی را از یک برنامه وب یا وب‌سرور درخواست میکند، Response دریافت میکند. مکانی که APIها درخواست‌ها را ارسال می‌کنند و جایی که منبع در آن قرار دارد، Endpoint نامیده میشود.) برای ویژگی‌های مختلف بلاکچین استفاده میکند.
برنامه های خط فرمان (Command-line)
خط فرمان و برنامه‌های کنسول یکسان هستند. برنامه خط فرمان یک برنامه کامپیوتری مبتنی بر خط فرمان یا پوسته (Shell-Based) است که رابط کاربری گرافیکی ندارد. ویژگی REPL پایتون ( Read-Eval-Print-Loop) آن را برای چنین برنامه‌های خط فرمانی مناسب می‌سازد. از آنجایی که پایتون یک زبان برنامه نویسی شناخته شده است، شرکت‌های برتر توسعه اپلیکیشن تعدادی کتابخانه رایگان پایتون برای ایجاد برنامه‌های خط فرمان ارائه کرده‌اند.
اپلیکیشن های یادگیری ماشین
توسعه یادگیری ماشین، یکی دیگر از ترندهای فناوری در دهه گذشته، یک فناوری الگوریتمی است که داده‌ها را به سیستم‌عامل‌ها ارائه می‌دهد و تصمیم‌گیری هوشمند را امکان‌پذیر میکند. ایجاد یک برنامه یادگیری ماشین قبلاً کار دشواری بود، اما پایتون آن را در دسترس‌تر کرده است. زبان پایتون دارای کتابخانه‌های رایگان یادگیری ماشین مانند Pandas و Scikit است که استفاده از آن تحت مجوز GNU (پروانهٔ جامع همگانی گنو - اگر نرم‌افزاری با استفاده از نام پروژه GNU تولید شود به این معناست که شما می‌توانید سورس کدهای این نرم‌افزار را بصورت رایگان دریافت کنید، تغییرات دلخواه خود را بر روی آن انجام دهید) رایگان است.
نمونه فیلم‌های دوره‌های مهارتی
پلتفرم های مورد استفاده برای توسعه اندروید با استفاده از زبان پایتون
Chaquopy
Chaquopy هر آنچه را که نیاز دارید تا بتوانید از کامپوننت‌های پایتون برای اندروید استفاده کنید، را فراهم میکند از جمله:
- ادغام کامل با سیستم استاندارد ساخت Gradle (ابزاری است که فایل‌های برنامه را به یک فایل apk تبدیل میکند) اندروید استودیو
- APIهای ساده برای فراخوانی کد پایتون از جاوا/کاتلین و بالعکس
- طیف گسترده‌ای از پکیج‌های پایتون، از جمله SciPy، OpenCV، TensorFlow و بسیاری دیگر
QPython
QPython یک موتور اسکریپت (Script Engine) است که پایتون را روی دستگاه های اندرویدی اجرا میکند و دستگاه اندرویدی شما را قادر می‌سازد تا اسکریپت‌ها و پروژه‌های پایتون را اجرا کند. QPython شامل مفسر پایتون، کنسول، ویرایشگر و کتابخانه SL4A برای اندروید است.
Kivy
Kivy یک کتابخانه توسعه رابط کاربری گرافیکی (GUI) چند پلتفرمی متن باز (Open Source) برای پایتون است و میتواند بر روی IOS ،Android ،Windows ،OS X و GNU/Linux اجرا شود. Kivy به توسعه برنامه‌هایی کمک میکند که از رابط کاربری نوآورانه و Multi-Touch استفاده می‌کنند. ایده اساسی پشت Kivy این است که توسعه‌دهنده را قادر می‌سازد تا یک برنامه یک بار بسازد و از آن در همه دستگاه‌ها استفاده کند.
Pyside
PySide یک پیوند پایتون (Python Binding - به شما این امکان را می‌دهد تا از پایتون، توابع C یا سی پلاس پلاس را فراخوانی کنید و یا به آنها داده ارسال کنید) برای ایجاد رابط کاربری گرافیکی (GUI) بین پلتفرمی است که برای توسعه اپلیکیشن اندروید میتوان از آن استفاده کرد.
PyMob
PyMob یک فریمورک پایتون است که به شما امکان می‌دهد برنامه های اندروید را در پایتون توسعه دهید. PyMob بر اساس فریمورک Kivy است و به شما امکان می‌دهد اپلیکیشن‌هایی را توسعه دهید که روی iOS، Android و Windows Phone اجرا شوند. اگر می‌خواهید برنامه‌هایی را برای چندین پلتفرم توسعه دهید، PyMob یک انتخاب عالی است.
Pyqtdeploy
Pyqtdeploy ابزاری است که در ارتباط با سایر ابزارهای ارائه شده با Qt، امکان Deploy برنامه‌های PyQt نوشته شده با پایتون ورژن 3.5 یا بالاتر را برای اندروید فراهم میکند. Pyqtdeploy همچنین از Deployment در سیستم عامل‌های دسکتاپ (لینوکس، ویندوز و MacOS) و سیستم‌عامل‌های تلفن همراه (IOS و Android) پشتیبانی میکند.
مشکلات توسعه برنامه اندروید مبتنی بر پایتون
اگرچه پایتون برای اندروید مناسب است، اما به اندازه توسعه اپلیکیشن جاوا موثر نخواهد بود. همانطور که می‌دانیم، جاوا زبان رسمی اندروید است که توسط گوگل ایجاد شده است. جاوا برای اندروید، استاندارد اعلام شده توسط اندروید است و سایر زبان‌هایی که استفاده می‌کنیم ممکن است به اندازه جاوا قادر به برآورده کردن نیازها نباشند. برخی از مشکلات احتمالی که ممکن است در صورت استفاده نکردن از جاوا رخ دهند عبارتند از:
- ممکن است این فریم‌ورک‌ها از همه ویژگی‌های سیستم عامل اندروید پشتیبانی نکنند.
- ما همیشه نمی‌توانیم از ابزارهای خودمان استفاده کنیم.
- ممکن است این کدها به اندازه کافی سریع نباشند زیرا ابتدا کد بومی (Native Code - کد بومی به کدی اشاره دارد که برای اجرا بر روی یک پردازنده خاص پیکربندی شده است.) تولید می‌کنند که متعاقباً با استفاده از کامپایلرهای بومی بهینه میشود.
- گاهی اوقات گرافیک‌های سطح بالا ممکن است پشتیبانی نشوند، و پشتیبانی گرافیکی 2D و 3D نیز گاها وجود ندارد.
دوره‌های مهارتی رشته کامپیوتر
برنامه های محبوب ساخته شده با پایتون
- اینستاگرام (Instagram)
- اسپاتیفای (Spotify)
- اوبر (Uber)
- پینترست (Pinterest)
- نت فلیکس (Netflix)
- دراپ باکس (Dropbox)
- ردیت (Reddit)
جمع‌بندی
در این مقاله آموختیم که چرا پایتون برای توسعه اپلیکیشن اندروید مفید است، چه نوع برنامه‌هایی را میتوان در پایتون برای اندروید توسعه داد، همچنین به بررسی پلتفرم‌های مورد استفاده برای توسعه اندروید با استفاده از زبان پایتون پرداختیم و اپلیکیشن‌های محبوب ساخته شده با پایتون را معرفی کردیم.
آیا میتوان از زبان پایتون در اندروید استفاده کرد؟ آیا برنامه نویسی اندروید با پایتون ممکنه؟
QPython یک موتور اسکریپت است که برنامه های پایتون را روی دستگاه های اندرویدی اجرا میکند. همچنین میتواند به توسعهدهندگان در توسعه برنامه های اندروید کمک کند.
چه نرم‌افزاری برای پایتون در اندروید استفاده میشود؟
QPython .QPython یک موتور پایتون است که برای کاربران اندروید در دسترس است. از ویژگی‌های آن شامل مفسر Python، محیط زمان اجرا، ویرایشگر، QPYI و کتابخانه SL4A است و با Python 2.7 سازگار است.
آیا میتوان پایتون را به APK تبدیل کرد؟
Python-for-Android یک ابزار ساخت منبع باز است که به شما امکان می‌دهد کدهای پایتون را به فرمت APK تبدیل کنید و مانند هر برنامه اندروید دیگری در بازارهایی مانند Play Store ارسال ، نصب یا آپلود کنید.
