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Cross Plattform Entwicklung für Mobile Anwendungen
- 1. Cross-Plattform- Entwicklung von mobilen Anwendungen Dr.Markus Eiglsperger Lehrprobe HTWG Konstanz, 11. Mai 2015 1
- 2. Inhalt Aktuelle Situation mobilePlattformen Problemstellung Architekturansätze Qualitätssicherung Zusammenfassung Ressourcen 2
- 3. Period Android iOSWindows 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. Android 45% Nokia 33% BlackBerry5% 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. Native App Entwicklung Entwicklungs- umgebung(IDE) Programmiersprache Simulator/ Emulator Store Endgerät 5
- 6. Native Mobile AppsRuntime Mobile App Mobile OS Services Nativer Code 6 Input Graphik Sensoren API
- 7. Vergleich mobile Plattformen MobileOS 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. Zusammenfassung der aktuellen Situationmobile 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. Problemstellung • Eine mobileApp 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. Analysephase Vor der Softwareentwicklungmüssen 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. Bewertungskriterien für Architekturansätze Ansatz Beurteilung Anzahl Plattformen Wieviele 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
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- 13. Architekturansätze HTML5 Hybride Apps Apps InterpretierteApps Cross Compiler 13
- 14. Idee • Jedes mobileEndgeräte 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. HTML5 Runtime Server Web Browser Webserver JavaScript/HTML5/CSS3 15 MobileOS Services Input Graphik Sensoren Sehr limitierte Schnittstelle http://…
- 16. Eigenschaften 16 HTML5 Beurteilung Anzahl Plattformen wird vonden 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. Empfehlung • Wenn keinePräsenz im App-Store notwendig ist • Zur Zeit nur für einfache Anwendungen ohne besondere Anforderungen an Usability und Zugriff auf OS Ressourcen empfehlenswert 17
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- 19. Idee • Native WebKit-Komponentedient 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. Hybride Apps 20 Mobile App MobileOS Services Input Graphik Sensoren WebApp Plug-ins HTML Rendering Engine (WebView) JavaScript/ HTML/CSS Camera Compass Contacts Notification
- 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
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- 23. Eigenschaften 23 Hybrid App Beurteilung Anzahl Plattformen wirdvon 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. Empfehlung • Wenn Appüber 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
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- 26. Idee • JavaScript alsProgrammiersprache, 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. Interpretierte Apps App Runtime Plattformunabhängiger Code 27 MobileOS Services Input Graphik Sensoren Plattformspezifischer Code
- 28. Eigenschaften 28 Interpretierte Apps Beurteilung Anzahl Plattformen wirdvon 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. Empfehlung • Wenn Appüber 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
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- 31. Idee • Xamarin zurZeit 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. Cross Compiler App UI Layer PlatformSpecific Code Business Logic Layer / Domain Model Data / Service Access Layer 32 Mobile OS Services Input Graphik Sensoren Plattform unabhängig Plattform abhängig
- 33. Eigenschaften 33 Cross Compiler Beurteilung Anzahl Plattformen FürAndroid 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. Empfehlung • Wenn Appüber AppStore verfügbar sein soll • Wenn UI Performance und nativer Look&Feel wichtig sind • Wenn bereits C# Know-how vorhanden ist 34
- 35. Qualitätssicherung • Qualitätssicherung istintegraler 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. • Appium (www.appium.io) •Appcelerator Test (ww.appcelerator.com/ functionaltest/) • Calabash (calaba.sh) 36 Testwerkzeuge für Cross- Plattform Test-Automatisierung
- 37. Device-Clouds Device-Clouds stellen einegroße 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
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- 39. Zusammenfassung der Eigenschaften derGrundarchitektur 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. Schlußfolgerung • Vor derSoftwareentwicklung 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. Ressourcen (1/2) Vergleich vonArchitekturansätzen: • 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. Ressourcen (2/2) PhoneGap • Cross-Plattform-Appsmit 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