Cross-Plattform-
Entwicklung von mobilen
Anwendungen
Dr. Markus Eiglsperger
Lehrprobe HTWG Konstanz, 11. Mai 2015
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Inhalt
Aktuelle Situation mobile Plattformen
Problemstellung
Architekturansätze
Qualitätssicherung
Zusammenfassung
Ressour...
Period Android iOS Windows Phone BlackBerry OS Others
Q4 2014 76.6% 19.7% 2.8% 0.4% 0.5%
Q4 2013 78.2% 17.5% 3.0% 0.6% 0.8...
Android 45%
Nokia 33%
BlackBerry 5%
Apple iOS 3%
Other 14%
GERMANY
MEXICO
CHINARUSSIA AUSTRALIA
UK SPAIN
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Native App Entwicklung
Entwicklungs-
umgebung (IDE)
Programmiersprache
Simulator/
Emulator
Store Endgerät
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Native Mobile Apps Runtime
Mobile App
Mobile OS
Services
Nativer Code
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Input
Graphik
Sensoren
API
Vergleich mobile Plattformen
Mobile OS iOS Android Windows Phone
Abstammung OS X Linux Windows NT
Programmiersprache Objec...
Zusammenfassung der aktuellen
Situation mobile Plattformen
• Geräteeigenschaften wie Bildschirmgröße, Eingabemöglichkeiten...
Problemstellung
• Eine mobile App muß konsistente User Experience
bieten und sich auf unterschiedlichen Plattformen
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Analysephase
Vor der Softwareentwicklung müssen die Anforderungen
an die App sehr genau unter folgenden Gesichtspunkten
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Bewertungskriterien für
Architekturansätze
Ansatz Beurteilung
Anzahl
Plattformen
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Architekturansätze
HTML5
Hybride Apps
Interpretierte Apps
Cross Compiler
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Architekturansätze
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Cross Compiler
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Idee
• Jedes mobile Endgeräte hat einen Browser mit HTML5
Unterstützung integriert
• Programmiersprachen und Umgebungen (H...
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Web Browser
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JavaScript/HTML5/CSS3
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Mobile OS
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Input
Graphik
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Sehr limitie...
Eigenschaften
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HTML5 Beurteilung
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Plattformen
wird von den meisten Endgeräten unterstützt
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Empfehlung
• Wenn keine Präsenz im App-Store notwendig ist
• Zur Zeit nur für einfache Anwendungen ohne
besondere Anforder...
Architekturansätze
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Hybride Apps
Interpretierte Apps
Cross Compiler
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Idee
• Native WebKit-Komponente dient als Basis einer App
• HTML/CSS/Javascript werden als Teil einer App lokal
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Hybride Apps
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Mobile App
Mobile OS
Services
Input
Graphik
Sensoren
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Bemerkungen
• PhoneGap / Apache Cordova mit Abstand
bekanntestes Produkt
• Standard-Plugins für: Battery, Camera, Capture,...
Beispiel
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Eigenschaften
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Anzahl
Plattformen
wird von den meisten Endgeräten unterstützt, Plug-ins evtl. nur...
Empfehlung
• Wenn App über AppStore verfügbar sein soll
• Wenn UI Performance und nativer Look&Feel
nicht wichtig sind
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Cross Compiler
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Idee
• JavaScript als Programmiersprache, aber in einem
Container, der auf native UI Elemente zugreift
• Titanium SDK/Appc...
Interpretierte Apps
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Plattformunabhängiger Code
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Plattformspezifisch...
Eigenschaften
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Anzahl
Plattformen
wird von den meisten Endgeräten unterstützt, Plug-ins ...
Empfehlung
• Wenn App über AppStore verfügbar sein soll
• Wenn UI Performance und nativer Look&Feel wichtig sind
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Hybride Apps
Interpretierte Apps
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Idee
• Xamarin zur Zeit der einzige ernsthafte Anbieter (kommerziell)
• Benutzt bekannte Programmiersprache (C#) und übers...
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App
UI Layer
Platform Specific Code
Business Logic Layer / Domain
Model
Data / Service Access Layer
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Eigenschaften
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Plattformen
Für Android und iOS erhältlich, Windows nicht notwendig 0
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Empfehlung
• Wenn App über AppStore verfügbar sein soll
• Wenn UI Performance und nativer Look&Feel
wichtig sind
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Qualitätssicherung
• Qualitätssicherung ist integraler Teil des Entwicklungsprozesses,
auch bei Cross-Plattform-Entwicklun...
• Appium (www.appium.io)
• Appcelerator Test (ww.appcelerator.com/
functionaltest/)
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Device-Clouds
Device-Clouds stellen eine große Anzahl an
Kombinationen von physischen Geräten und
Betriebssystemen zum aut...
Zusammenfassung
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Eigenschaften der Grundarchitektur
39
HTML5 Hybrid App Interpretierte Apps Cross Compiler
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Schlußfolgerung
• Vor der Softwareentwicklung müssen die Anforderungen an die Zielplattformen
der App sehr genau analysier...
Ressourcen (1/2)
Vergleich von Architekturansätzen:
• Cross-Platform Mobile Development: PhoneGap vs Xamarin,
Justin Shiel...
Ressourcen (2/2)
PhoneGap
• Cross-Plattform-Apps mit PhoneGap entwicklen, Marcus Ross, 13.08.2013 (http://
www.heise.de/de...
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Cross Plattform Entwicklung für Mobile Anwendungen

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Cross Plattform Entwicklung für Mobile Anwendungen

  1. 1. Cross-Plattform- Entwicklung von mobilen Anwendungen Dr. Markus Eiglsperger Lehrprobe HTWG Konstanz, 11. Mai 2015 1
  2. 2. Inhalt Aktuelle Situation mobile Plattformen Problemstellung Architekturansätze Qualitätssicherung Zusammenfassung Ressourcen 2
  3. 3. Period Android iOS Windows Phone BlackBerry OS Others Q4 2014 76.6% 19.7% 2.8% 0.4% 0.5% Q4 2013 78.2% 17.5% 3.0% 0.6% 0.8% Q4 2012 70.4% 20.9% 2.6% 3.2% 2.9% Q4 2011 52.8% 23.0% 1.5% 8.1% 14.6% Source: IDC, 2014 Q4 3
  4. 4. Android 45% Nokia 33% BlackBerry 5% Apple iOS 3% Other 14% GERMANY MEXICO CHINARUSSIA AUSTRALIA UK SPAIN TURKEYNIGERIAINDONESIA BRAZIL FRANCE JAPAN INDIA USA Apple iOS 52% Android 39% BlackBerry 5% Windows 2% Other 2% Android Apple iOS BlackBerry Nokia Samsung Windows Other Apple iOS 42% Android 29% BlackBerry 17% Nokia 5% Other 7% Android 60% Apple iOS 14% Nokia 11% Windows 4% Other 11% Android 52% Apple iOS 28% Nokia 10% Windows 4% Other 6% Android Apple iOS Windows Other 63% 32% 2% 3% Apple iOS Android Windows Other 48% 44% 4% 4% Android Apple iOS Windows Other 72% 24% 2% 2% Nokia 36% Android 33% Samsung 14% Other 17% Android 63% Apple iOS 21% Nokia 4% Other 12% Apple iOS Android Windows Other 64% 33% 2% 1% Android 59% Apple iOS 21% Nokia 7% Windows 6% Other 7% Nokia 51% Android 18% Samsung 2% BlackBerry 2% Other 27% Android 68% Apple iOS 18% Nokia 8% Windows 4% Other 2% Apple iOS 61% Android 38% Other 1% MOBILE OPERATING SYSTEM MARKET SHARE JANUARY 2014 Data Source: http://gs.statcounter.com/ Published Under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License You are free to copy, distribute and transmit the work and to adapt the work providing is it attributed to www.icrossing.co.uk http://connect.icrossing.co.uk/ WORLDWIDE MARKET SHARE SINCE 2011 50% 2011 2012 2013 2014 40% 30% 20% 10% 0% 4
  5. 5. Native App Entwicklung Entwicklungs- umgebung (IDE) Programmiersprache Simulator/ Emulator Store Endgerät 5
  6. 6. Native Mobile Apps Runtime Mobile App Mobile OS Services Nativer Code 6 Input Graphik Sensoren API
  7. 7. Vergleich mobile Plattformen Mobile OS iOS Android Windows Phone Abstammung OS X Linux Windows NT Programmiersprache Objective-C, Swift Java C#/C++,VB Entwicklungsumgebung Xcode Eclipse, Android SDK Visual Studio Store App Store Google Play Store Windows Phone Store Unterstützte Geräte iPhone, iPad Breite Palette an Geräten Breite Palette an Geräten Multitasking Pseudo / Simuliert Echt Pseudo / Simuliert Browser Mobile Safari Google Chrome Internet Explorer Widgets / Grafikobjekte In Benachrichtigungszentrale Ja Nein Cloud / Services Unterstützung iCloud Google Sync, Google Drive Sky Drive 7
  8. 8. Zusammenfassung der aktuellen Situation mobile Plattformen • Geräteeigenschaften wie Bildschirmgröße, Eingabemöglichkeiten und Anzeigenmöglichkeiten können sich stark zwischen Herstellern unterscheiden • Es gibt zwei Plattformen die den Markt für Smarte Endgeräte dominieren: iOS und Android • Andere Plattformen führen ein Nischendasein, können aber in bestimmten Märkten dennoch eine Rolle spielen, insbesondere Windows und Blackberry • Die von den Plattformherstellern zur Verfügung gestellten Werkzeuge sind sehr inkompatibel und Apps können mit diesen Werkzeugen nur für die eigene Plattform erstellt werden • Es ist unwahrscheinlich, dass sich die Situation in den nächsten Jahren ändert 8
  9. 9. Problemstellung • Eine mobile App muß konsistente User Experience bieten und sich auf unterschiedlichen Plattformen und Geräten gleich verhalten • Die Kosten für Entwicklung und Wartung sollen minimiert werden 9
  10. 10. Analysephase Vor der Softwareentwicklung müssen die Anforderungen an die App sehr genau unter folgenden Gesichtspunkten analysiert werden: • Welche Plattformen und Geräte sollen unterstützt werden? • Welche Anforderungen existieren im Bezug auf Geräteressourcen? • Welche Anforderungen bestehen im Hinblick auf UI Performance und Look&Feel? 10
  11. 11. Bewertungskriterien für Architekturansätze Ansatz Beurteilung Anzahl Plattformen Wie viele unterschiedliche Plattformen werden unterstützt? +/0/- Lernkurve für Entwickler Wie aufwendig ist es, den Ansatz zu beherrschen? +/0/- Werkzeugunterst ützung Wie viel Unterstützung durch Werkzeuge gibt es? Integration in existierende Werkzeuge? +/0/- Homogenität Wie viel plattformspezifischer Code muss entwickelt werden? +/0/- Native GUI Elemente Wie gut können native GUI Elemente angesprochen werden? +/0/- UI Geschwindigkeit Wie flüssig lässt sich das UI bedienen? +/0/- Zugriff auf mobile OS Ressourcen Wie gut und auf wie viele verschiedene Betriebssystemressourcen kann zugegriffen werden? +/0/- Sichtbarkeit im App Store Ist die Lösung im App Store sichtbar? +/0/- 11
  12. 12. Architekturansätze HTML5 Hybride Apps Interpretierte Apps Cross Compiler 12
  13. 13. Architekturansätze HTML5 Hybride Apps Apps Interpretierte Apps Cross Compiler 13
  14. 14. Idee • Jedes mobile Endgeräte hat einen Browser mit HTML5 Unterstützung integriert • Programmiersprachen und Umgebungen (HTML5/ CSS3/JavaScript) sind weit verbreitet und standardisiert • Wird normalerweise mit Javascript Bibliothek verknüpft, die für mobile Anwendungen ausgelegt ist: jQuery mobile, Kendoo UI mobile, Sencha touch, ionic • Breites Angebot an Entwicklungsumgebungen 14
  15. 15. HTML5 Runtime Server Web Browser Webserver JavaScript/HTML5/CSS3 15 Mobile OS Services Input Graphik Sensoren Sehr limitierte Schnittstelle http://…
  16. 16. Eigenschaften 16 HTML5 Beurteilung Anzahl Plattformen wird von den meisten Endgeräten unterstützt + Lernkurve für Entwickler gering für Webentwickler + Werkzeugunter- stützung sehr gut, breite Palette an Werkzeugen + Homogenität Da HTML5 Implementierungsstand zwischen Browsern unterschiedlich ist, muss im source code vor Benutzung von fraglichen features ein Überprüfung stattfinden. Gute Rollunterstützung (e.g. moderner) + Native GUI Elemente Nicht unterstützt, können durch Styling simuliert werden, doch ist der Unterschied „fühlbar“ - UI Geschwindigkeit Abhängig von JavaScript Framework, im Allgemeinen aber spürbar langsamer als native Komponenten - Zugriff auf mobile OS Ressourcen Sehr limitiert (siehe HTML5 Standard) und abhängig von der HTML5 Implementierung des Browsers - Sichtbarkeit im App Store Keine Sichtbarkeit im App Store, keine Monetarisierung durch App/In-App Käufe -
  17. 17. Empfehlung • Wenn keine Präsenz im App-Store notwendig ist • Zur Zeit nur für einfache Anwendungen ohne besondere Anforderungen an Usability und Zugriff auf OS Ressourcen empfehlenswert 17
  18. 18. Architekturansätze HTML5 Hybride Apps Interpretierte Apps Cross Compiler 18
  19. 19. Idee • Native WebKit-Komponente dient als Basis einer App • HTML/CSS/Javascript werden als Teil einer App lokal auf dem Mobilgerät abgelegt und vom WebKit interpretiert • OS Ressourcen, die nicht über den Webcontainer erreichbar sind, können über Plug-ins via Javascript aufgerufen werden • Fehlende Funktionen können durch eigene Plugins ergänzt werden 19
  20. 20. Hybride Apps 20 Mobile App Mobile OS Services Input Graphik Sensoren WebApp Plug-ins HTML Rendering Engine (WebView) JavaScript/ HTML/CSS Camera Compass Contacts Notification
  21. 21. Bemerkungen • PhoneGap / Apache Cordova mit Abstand bekanntestes Produkt • Standard-Plugins für: Battery, Camera, Capture, Console, Contacts, Device, Device Motion, File, File transfer, Geolocation, Globalization, Inappbrowser, Media, Network information, Notification, Splashscreen • Viele 3rd Party Plugins verfügbar • Plugin bestehen aus einer Implementierung in nativen Code und einem Javascript Teil 21
  22. 22. Beispiel 22
  23. 23. Eigenschaften 23 Hybrid App Beurteilung Anzahl Plattformen wird von den meisten Endgeräten unterstützt, Plug-ins evtl. nur für eingeschränkte Anzahl von Plattformen + Lernkurve für Entwickler gering für Webentwickler + Werkzeugunter- stützung sehr gut, breite Palette an Werkzeugen + Homogenität Unterschiede in den Browser Implementierungen werden gut durch frameworks abstrahiert. + Native GUI Elemente Nicht unterstützt, können durch Styling simuliert werden, doch ist der Unterschied „fühlbar“ - UI Geschwindigkeit Abhängig von JavaScript Framework, im Allgemeinen aber spürbar langsamer als native Komponenten - Zugriff auf mobile OS Ressourcen Für die meisten Ressourcen gibt es Plug-ins, aber Zugriff manchmal nur eingeschränkt möglich oder kein Plug-in vorhanden + Sichtbarkeit im App Store Sichtbar im App Store +
  24. 24. Empfehlung • Wenn App über AppStore verfügbar sein soll • Wenn UI Performance und nativer Look&Feel nicht wichtig sind • Wenn Zugriff auf mobile OS Ressourcen über Plugins unterstützt wird 24
  25. 25. Architekturansätze HTML5 Hybide Apps Interpretierte Apps Cross Compiler 25
  26. 26. Idee • JavaScript als Programmiersprache, aber in einem Container, der auf native UI Elemente zugreift • Titanium SDK/Appcelerator bekanntestes Produkt • Es muss in den meisten Fällen plattformspezifischer Code entwickelt werden • Eigener Compiler und Laufzeitumgebung notwendig 26
  27. 27. Interpretierte Apps App Runtime Plattformunabhängiger Code 27 Mobile OS Services Input Graphik Sensoren Plattformspezifischer Code
  28. 28. Eigenschaften 28 Interpretierte Apps Beurteilung Anzahl Plattformen wird von den meisten Endgeräten unterstützt, Plug-ins evtl. nur für eingeschränkte Anzahl von Plattformen 0 Lernkurve für Entwickler gering für javascript, aber bibliotheken müssen gelernt werden 0 Werkzeugunter- stützung im Allgemeinen gut + Homogenität Im Code muss zwischen den verschiedenen OS unterschieden werden 0 Native GUI Elemente Native UI Elemente können angesprochen werden, wenn mapping vorhanden + UI Geschwindigkeit Da native UI Elemente verwendet werden, ist die Performance besser als beim browserbasierten Ansatz, im Allgemeinen gut, allerdings kann die Verwendung von javascript und notwendige Interpretation zur Laufzeit in bestimmten Fällen zu Performanceproblemen führen 0 Zugriff auf mobile OS Ressourcen Zugriff auf native Ressourcen geschieht über javascript wrapper + Sichtbarkeit im App Store Sichtbar im App Store +
  29. 29. Empfehlung • Wenn App über AppStore verfügbar sein soll • Wenn UI Performance und nativer Look&Feel wichtig sind • Wenn Zugriff auf mobile OS Ressourcen von der Plattform unterstützt wird • Technologie auf jeden Fall im Auge behalten, neue Implementierungen basieren auf dem Ansatz sind in Vorbereitung: ReactJS mobile von Facebook und NativeScript von Telerik. 29
  30. 30. Architekturansätze HTML5 Hybride Apps Interpretierte Apps Cross Compiler 30
  31. 31. Idee • Xamarin zur Zeit der einzige ernsthafte Anbieter (kommerziell) • Benutzt bekannte Programmiersprache (C#) und übersetzt sie in nativen Code der Zielplattformen • Stammt vom Mono Projekt ab (C# auf linux) • Sehr reichhaltige und ausgereifte Werkzeugpalette • UI Code wird mit plattformspezifischen Bibliotheken entwickelt, der restliche Code ist plattformunabhängig (MvvmCross) • Zugriff auf OS Ressourcen wird über native Bindings hergestellt 31
  32. 32. Cross Compiler App UI Layer Platform Specific Code Business Logic Layer / Domain Model Data / Service Access Layer 32 Mobile OS Services Input Graphik Sensoren Plattform unabhängig Plattform abhängig
  33. 33. Eigenschaften 33 Cross Compiler Beurteilung Anzahl Plattformen Für Android und iOS erhältlich, Windows nicht notwendig 0 Lernkurve für Entwickler gering für C# Entwickler aber höher für Webentwickler 0 Werkzeugunter- stützung sehr gut, breite Palette an Werkzeugen + Homogenität Es muss plattformspezifischer Code für das UI entwickelt werden, solange nicht Xamarin Forms benutzt wird 0 Native GUI Elemente Sehr gute Unterstützung + UI Geschwindigkeit Vergleichbar zur nativen Entwicklung + Zugriff auf mobile OS Ressourcen Bindings für Native OS Ressourcen sind sehr vollständig vorhanden + Sichtbarkeit im App Store Sichtbar im App Store +
  34. 34. Empfehlung • Wenn App über AppStore verfügbar sein soll • Wenn UI Performance und nativer Look&Feel wichtig sind • Wenn bereits C# Know-how vorhanden ist 34
  35. 35. Qualitätssicherung • Qualitätssicherung ist integraler Teil des Entwicklungsprozesses, auch bei Cross-Plattform-Entwicklung • App muss auf allen Zielplattformen getestet werden • Mit steigender Anzahl Plattformen wird Automatisierung wichtiger • Risikobasiertes, manuelles Testen ist unerlässlich für: • UI Performance und Look&Feel • Gerätefunktionen • Konsistenz 35
  36. 36. • Appium (www.appium.io) • Appcelerator Test (ww.appcelerator.com/ functionaltest/) • Calabash (calaba.sh) 36 Testwerkzeuge für Cross- Plattform Test-Automatisierung
  37. 37. Device-Clouds Device-Clouds stellen eine große Anzahl an Kombinationen von physischen Geräten und Betriebssystemen zum automatisierten Testen in einer Cloud-Umgebung bereit • Xamarin Test Cloud
 (xamarin.com/test-cloud) • Soasta TouchTest Mobile Device Cloud
 (www.soasta.com/products/touchtest-private- device-cloud) 37
  38. 38. Zusammenfassung 38
  39. 39. Zusammenfassung der Eigenschaften der Grundarchitektur 39 HTML5 Hybrid App Interpretierte Apps Cross Compiler Anzahl Plattformen + + 0 0 Lernkurve für Entwickler + + 0 0 Werkzeugunterstützung + + + + Homogenität + + 0 0 Native GUI Elemente - - + + UI Geschwindigkeit - - 0 + Zugriff auf mobile OS Ressourcen - + + + Sichtbarkeit im App Store - + + +
  40. 40. Schlußfolgerung • Vor der Softwareentwicklung müssen die Anforderungen an die Zielplattformen der App sehr genau analysiert werden. • Bei der Auswahl des Architekturansatzes und des Produktes nach den ausgearbeiteten Kriterien und Empfehlungen vorgehen. • Prototypen und/oder Entwicklung eines Piloten ist in den meisten Fällen notwendig, insbesondere wenn noch geringe Erfahrungen mit dem Architekturansatz gemacht wurden. • Die heute zur Verfügung stehenden Ansätze können in den meisten Fällen die zugrundeliegende Plattform nicht komplett abstrahieren. Es muss bis zu einem gewissen Grad ein separater Code entwickelt werden. • Wenn kein passendes Modell gefunden wird, kann dies ein Hinweis sein, dass Cross-Plattform mit den existierenden Werkzeugen keine Alternative ist und separate native Entwicklungen vorzuziehen sind. 40
  41. 41. Ressourcen (1/2) Vergleich von Architekturansätzen: • Cross-Platform Mobile Development: PhoneGap vs Xamarin, Justin Shield, 03.05.2014 (http://www.justinshield.com/2014/05/ cross-platform-mobile-development-phonegap-vs-xamarin/) • Cross-Platform Mobile Development, Peter Friese, 2012 (http:// de.slideshare.net/peterfriese/cross-platform-mobile- development-11239246#) • Titanum versus PhoneGap (HTML5), AppWerft Hamburg, 2015, http://hamburger-appwerft.de/titanium-hyperloop/titanium-html5/ • PropertyCross (http://PropertyCross.com) 41
  42. 42. Ressourcen (2/2) PhoneGap • Cross-Plattform-Apps mit PhoneGap entwicklen, Marcus Ross, 13.08.2013 (http:// www.heise.de/developer/artikel/Cross-Plattform-Apps-mit-PhoneGap-entwickeln-1934535.html) • Cross-platform Entwicklung mit PhoneGap und Ionic, Aaron Wyder, 29.10.2014 (http:// blog.zuehlke.com/cross-platform-entwicklung-mit-phonegap-und-ionic/) Appcelerator/Titanium • Four Ways to Build A Mobile Application, Part 4: Appcelerator Titanum, Peter Traeg, 20.03.2014, (http://www.smashingmagazine.com/2014/03/10/4-ways-build-mobile-application- part4-appcelerator-titanium/) Xamarin • Xamarin Homepage (xamarin.com) • Native mobile Apps für iOS und Android mit Xamarin, Oliver Brack, 27.05.2013 (http:// blog.zuehlke.com/native-mobile-apps-fur-ios-und-android-mit-xamarin/) 42

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