利用Python開發App實戰

我很早之前就想開發一款app玩玩，無奈對java不夠熟悉，之前也沒有開發app的經驗，因此一直耽擱了。最近想到嘗試用python開發一款app，google搜索了一番後，發現確實有路可尋，目前也有了一些相對成熟的模塊，於是便開始了動手實戰，過程中發現這其中有很多坑，好在最終依靠google解決了，因此小記一番。

準備工作

利用python開發app需要用到python的一個模塊–kivy，kivy是一個開源的，跨平臺的Python開發框架，用於開發使用創新的應用程式。簡而言之，這是一個python桌面程序開發框架（類似wxpython等模塊），強大的是kivy支持linux、mac、windows、android、ios平臺，這也是為什麼開發app需要用到這個模塊。

雖然kivy是跨平臺的，但是想要在不同的平臺使用python代碼，還需要將python代碼打包成對應平臺的可執行程序，好在kivy項目下有個打包工具項目–buildozer，這是官方推薦的打包工具，因為相對比較簡單，自動化程度高，其他項目比如：python-for-android也能起到類似的作用，這裡不展開介紹。

搭建kivy開發環境

需要在pc上安裝kivy開發環境，這裡演示下mac與linux下的安裝過程。

install kivy for mac安裝一些依賴包：

brew install pkg-config sdl2 sdl2_image sdl2_ttf sdl2_mixer gstreamer
安裝cython以及kivy：
pip install cython==0.25
pip install kivy
如果安裝kivy報錯，則使用下面的方式安裝kivy：
git clone https://github.com/kivy/kivy
python setup.py install
安裝後測試：
$python
Python 2.7.10 (default, Jul 15 2017, 17:16:57)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 9.0.0 (clang-900.0.31)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
>>> import kivy
[INFO   ] [Logger      ] Record log in /Users/didi/.kivy/logs/kivy_18-05-08_4.txt
[INFO   ] [Kivy        ] v1.10.1.dev0, git-5f6c66e, 20180507
[INFO   ] [Python      ] v2.7.10 (default, Jul 15 2017, 17:16:57)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 9.0.0 (clang-900.0.31)]
說明：導入kivy模塊沒有報錯則說明安裝成功。
nstall kivy for centos7先安裝依賴：
yum install \
make \
mercurial \
automake \
gcc \
gcc-c++ \
SDL_ttf-devel \
SDL_mixer-devel \
khrplatform-devel \
mesa-libGLES \
mesa-libGLES-devel \
gstreamer-plugins-good \
gstreamer \
gstreamer-python \
mtdev-devel \
python-devel \
python-pip \
java-devel
安裝cython以及kivy:
pip install Cython==0.20
pip install kivy
centos安裝kivy參考：
https://kivy.org/docs/installation/installation-linux.html#using-software-packages
說明：其他安裝kivy方式可移步：https://kivy.org/#download（需要翻牆）
用kivy開發第一個python app
安裝完kivy就可以開發app程序了，這裡演示下hello-world程序，關於kivy更複雜的用法不是本文重點，後面再成文介紹。

#! -*- coding:utf-8 -*-
from kivy.app import App
class HelloApp(App):
    pass
if __name__ == '__main__':
    HelloApp().run()
2)創建一個hello.kv文件，寫入：
Label:
text: 'Hello, World! I am nMask'
簡單說明：main.py是入口函數，定義了一個HelloApp類，該類繼承kivy.app；hello.kv文件是kivy程序，相當於定義界面風格等，該文件命名規則為類名小寫且去除app。
運行第一個python app
python main.py
運行結果：
安裝buildozer工具
通過以上的編碼，我創建了自己的第一個python app程序，該程序可以直接在mac、linux、windows平臺下運行，那麼如何讓它在安卓或者蘋果手機上運行呢？我們知道在安卓上運行，需要將其打包成apk安裝程序，因此就需要用到前面提到過的buildozer工具，（buildozer工具可以打包kivy程序，支持android、ios等），buildozer的安裝過程比較簡單：
pip install buildozer
使用buildozer工具將kivy程序打包成apk在python項目目錄下運行：
buildozer init
運行成功將會創建一個配置文件buildozer.spec，可以通過修改配置文件更改app的名稱等，然後運行：
buildozer android debug deploy run
運行以上命令將會生成跨平臺的安裝包，可適用安卓、ios等，如果用於安卓，則是利用python-for-android項目。
在第一次運行以上命令的時候，會自動在系統中下載安卓sdk等必要文件，如下圖。（過程需要翻牆，而且有很多依賴需要下載）
說明：這裡只演示打包成apk文件，iso平臺的可自行研究，參考文檔：
https://github.com/kivy/buildozer。
python apk程序測試
如果以上步驟都運行成功的話，應該會在項目目錄下的bin目錄下生成一個apk文件，類似如下：
然後將apk下載到安卓系統的手機上，安裝即可，測試效果如下：
打開app
buildozer使用說明
Usage:
buildozer [--profile <name>] [--verbose] [target] <command>...
buildozer --version
Available targets:
android        Android target, based on python-for-android project
ios            iOS target, based on kivy-ios project
android_old    Android target, based on python-for-android project (old toolchain)
Global commands (without target):
distclean          Clean the whole Buildozer environment.
help               Show the Buildozer help.
init               Create a initial buildozer.spec in the current directory
serve              Serve the bin directory via SimpleHTTPServer
setdefault         Set the default command to run when no arguments are given
version            Show the Buildozer version
Target commands:
clean      Clean the target environment
update     Update the target dependencies
debug      Build the application in debug mode
release    Build the application in release mode
deploy     Deploy the application on the device
run        Run the application on the device
serve      Serve the bin directory via SimpleHTTPServer
Target "android_old" commands:
adb                Run adb from the Android SDK. Args must come after --, or
use --alias to make an alias
logcat             Show the log from the device
Target "ios" commands:
list_identities    List the available identities to use for signing.
xcode              Open the xcode project.
Target "android" commands:
adb                Run adb from the Android SDK. Args must come after --, or
use --alias to make an alias
logcat             Show the log from the device
p4a                Run p4a commands. Args must come after --, or use --alias
to make an alias
buildozer打包過程中的坑點
如果在打包過程中遇到報錯，可以修改buildozer.spec配置文件中的log_level為2，然後重新運行，可以看具體的錯誤信息。
報錯：You might have missed to install 32bits libs這個錯是我在centos7上運行時報的錯，大意是系統缺少了某些32位的依賴文件。
解決方案：
yum -y install --skip-broken glibc.i686 arts.i686 audiofile.i686 bzip2-libs.i686 cairo.i686 cyrus-sasl-lib.i686 dbus-libs.i686 directfb.i686 esound-libs.i686 fltk.i686 freeglut.i686 gtk2.i686 hal-libs.i686 imlib.i686 lcms-libs.i686 lesstif.i686 libacl.i686 libao.i686 libattr.i686 libcap.i686 libdrm.i686 libexif.i686 libgnomecanvas.i686 libICE.i686 libieee1284.i686 libsigc++20.i686 libSM.i686 libtool-ltdl.i686 libusb.i686 libwmf.i686 libwmf-lite.i686 libX11.i686 libXau.i686 libXaw.i686 libXcomposite.i686 libXdamage.i686 libXdmcp.i686 libXext.i686 libXfixes.i686 libxkbfile.i686 libxml2.i686 libXmu.i686 libXp.i686 libXpm.i686 libXScrnSaver.i686 libxslt.i686 libXt.i686 libXtst.i686 libXv.i686 libXxf86vm.i686 lzo.i686 mesa-libGL.i686 mesa-libGLU.i686 nas-libs.i686 nss_ldap.i686 cdk.i686 openldap.i686 pam.i686 popt.i686 pulseaudio-libs.i686 sane-backends-libs-gphoto2.i686 sane-backends-libs.i686 SDL.i686 svgalib.i686 unixODBC.i686 zlib.i686 compat-expat1.i686 compat-libstdc++-33.i686 openal-soft.i686 alsa-oss-libs.i686 redhat-lsb.i686 alsa-plugins-pulseaudio.i686 alsa-plugins-oss.i686 alsa-lib.i686 nspluginwrapper.i686 libXv.i686 libXScrnSaver.i686 qt.i686 qt-x11.i686 pulseaudio-libs.i686 pulseaudio-libs-glib2.i686 alsa-plugins-pulseaudio.i686 python-matplotli
參考：https://ask.fedoraproject.org/en/question/9556/how-do-i-install-32bit-libraries-on-a-64-bit-fedora/
報錯：Error compiling Cython file
錯誤大意為cython文件出錯，可能是cython模塊沒有安裝，或者版本有問題。解決方案：
pip install cython==0.25
報錯：IOError: [Errno 2] No such file or directory…..
這是在打包的最後一步，將apk文件copy到項目bin目錄下時報的錯，是buildozer的一個bug。
解決方案：修改/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/buildozer/tagets/android.py文件：
(1)在文件開頭導入:
from distutils.version import LooseVersion
(2) 將786行:XXX found how the apk name is really built from the title這一行以下的代碼替換為：
__sdk_dir = self.android_sdk_dir
build_tools_versions = os.listdir(join(__sdk_dir, 'build-tools'))
build_tools_versions = sorted(build_tools_versions, key=LooseVersion)
build_tools_version = build_tools_versions[-1]
gradle_files = ["build.gradle", "gradle", "gradlew"]
is_gradle_build = any((exists(join(dist_dir, x)) for x in gradle_files)) and build_tools_version >= 』25.0'
buildozer虛擬機
kivy官方推出了一個buildozer虛擬機鏡像，已經安裝好了buildozer以及一些依賴文件，為buildozer打包測試提供平臺。由於之前我在mac上利用buildozer打包一直報錯，後來換成centos也依然沒有成功，因此便下載了此虛擬機，測試效果如下：
虛擬機下載地址：http://txzone.net/files/torrents/kivy-buildozer-vm-2.0.zip
說明：對於無法解決依賴問題的朋友，可以使用此虛擬機進行程序打包，開發環境還是推薦用自己的本機。
kivy開發實例因為本文重點在於介紹如何利用kivy+buildozer開發一款python app，因此對於kivy的開發過程，以及app功能進行了最簡化。想要學習如何開發更複雜的app，可參考：https://muxuezi.github.io/posts/kivy-perface.html#