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模块 01:开发环境搭建

目标:搭建一个能编译和运行 Java Android 项目的完整开发环境。

与前端开发环境对比

前端开发Android 开发说明
Node.jsJDK (Java Development Kit)运行时环境
VS Code / WebStormAndroid Studio (基于 IntelliJ)IDE
npm / yarn / pnpmGradle构建工具 + 依赖管理
package.jsonbuild.gradle项目配置 + 依赖声明
node_modules/.gradle/ + Maven 本地仓库依赖缓存
浏览器 DevToolsAndroid Studio Debugger + Logcat调试工具
Chrome / FirefoxAndroid Emulator / 真机运行目标

1. 安装 JDK

Android 开发需要 JDK。Android Studio 自带 JetBrains Runtime,但建议单独安装以便管理。

推荐版本

  • JDK 17:当前 Android Gradle Plugin 8.x 的最低要求,也是大多数老项目的兼容选择
  • JDK 21:新版 AGP 支持,新项目首选

老项目注意:如果你接手的项目使用较老的 Gradle 版本(如 6.x 或 7.x),可能需要 JDK 11 甚至 JDK 8。先阅读项目文档再决定。

安装方式

Windows(推荐用 Scoop 或手动下载):

bash
# 使用 Scoop
scoop bucket add java
scoop install temurin17-jdk

# 或者从 Adoptium 下载:https://adoptium.net/

macOS(推荐用 Homebrew):

bash
brew install --cask temurin@17

Linux(Ubuntu/Debian):

bash
sudo apt install openjdk-17-jdk

验证安装

bash
java -version
# 应显示:openjdk version "17.x.x"

javac -version
# 应显示:javac 17.x.x

环境变量

bash
# Windows (PowerShell,永久设置)
[System.Environment]::SetEnvironmentVariable("JAVA_HOME", "C:\path\to\jdk-17", "User")

# macOS / Linux (~/.zshrc 或 ~/.bashrc)
export JAVA_HOME=$(/usr/libexec/java_home -v 17)
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

2. 安装 Android Studio

下载

从官方网站下载最新的 Android Studio: https://developer.android.google.cn/studio

选择 最新稳定版(如 Hedgehog 2023.1、Iguana 2023.2、Jellyfish 2023.3 等)。

首次启动配置

  1. 安装类型:选择 "Standard"
  2. UI 主题:按个人偏好(前端开发者通常习惯 Dark 主题)
  3. SDK 组件:默认勾选的即可,确保以下被选中:
    • Android SDK
    • Android SDK Platform
    • Android Virtual Device (AVD)

熟悉 IDE 界面

Android Studio 基于 IntelliJ IDEA,如果你是 VS Code 用户,需要注意:

VS Code 操作Android Studio 对应快捷键
Command PaletteFind ActionCtrl+Shift+A (Win) / Cmd+Shift+A (Mac)
文件搜索Navigate to FileCtrl+Shift+N / Cmd+Shift+O
全局搜索Find in FilesCtrl+Shift+F / Cmd+Shift+F
终端TerminalAlt+F12 / Option+F12
侧边栏Project 面板Alt+1 / Cmd+1

提示File → Settings → Keymap 中可以切换为 VS Code 快捷键映射。

3. Android SDK 管理

SDK Manager

打开路径:File → Settings → Languages & Frameworks → Android SDK(Mac 上是 Android Studio → Settings

SDK 有三个标签页:

SDK Platforms

  • 勾选最新的 Android 14 (API 34) 或更高版本
  • 如果你接手的老项目 compileSdkVersion 较低(如 28、30),也需要下载对应版本
  • API Level 对照表(常见):
Android 版本API Level代号
Android 8.026Oreo
Android 9.028Pie
Android 1029Q
Android 1130R
Android 1231S
Android 1333Tiramisu
Android 1434Upside Down Cake
Android 1535Vanilla Ice Cream

SDK Tools

确保安装:

  • Android SDK Build-Tools(选最新版本)
  • Android SDK Platform-Tools(包含 adb 命令)
  • Android SDK Command-line Tools
  • Android Emulator

SDK Update Sites

保持默认即可。

SDK 路径

SDK 默认安装位置:

  • Windows: C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Android\Sdk
  • macOS: ~/Library/Android/sdk
  • Linux: ~/Android/Sdk

记住这个路径,配置环境变量时会用到:

bash
# macOS / Linux
export ANDROID_HOME=~/Library/Android/sdk
export PATH=$ANDROID_HOME/platform-tools:$ANDROID_HOME/emulator:$PATH

# Windows (PowerShell)
[System.Environment]::SetEnvironmentVariable("ANDROID_HOME", "$env:LOCALAPPDATA\Android\Sdk", "User")

platform-tools:adb 命令

adb(Android Debug Bridge)是 Android 开发的瑞士军刀,类似前端开发中的浏览器 DevTools Console:

bash
# 查看连接的设备
adb devices

# 安装 APK
adb install app-debug.apk

# 查看日志(类似浏览器 Console)
adb logcat

# 进入设备 Shell
adb shell

# 清除应用数据(类似清除浏览器 LocalStorage)
adb shell pm clear com.example.app

# 截图
adb exec-out screencap -p > screenshot.png

# 启动 Activity
adb shell am start -n com.example.app/.MainActivity

4. 模拟器(Android Virtual Device)

创建模拟器

  1. 打开 Tools → Device Manager(或点击工具栏的手机图标)
  2. 点击 Create Virtual Device
  3. 选择设备型号(推荐 Pixel 6,通用性好)
  4. 选择系统镜像(推荐 API 34 / Android 14,选带 Google APIs 的 x86_64 镜像)
  5. 完成创建,点击 ▶ 启动

模拟器常用操作

操作说明
电源按钮锁定/解锁屏幕
音量按钮调节音量
旋转横竖屏切换
扩展控制 (...)GPS、电池、网络模拟等
拖拽文件到模拟器将文件推送到设备

性能加速

  • Intel CPU:确保安装了 HAXM(Intel Hardware Accelerated Execution Manager)
  • AMD CPU / Apple Silicon:使用 Hyper-V / Apple Hypervisor,Android Studio 会自动配置

前端开发者注意:模拟器类似于你开发时开的 Chrome 窗口,建议保持常开。首次启动较慢(类似第一次 npm start 后的编译),后续启动会快很多。

5. 真机调试

真机调试比模拟器更贴近真实用户体验。

开启开发者选项

  1. 打开手机 设置 → 关于手机
  2. 连续点击 版本号 7 次
  3. 返回 设置 → 开发者选项
  4. 打开 USB 调试

连接电脑

  1. 用 USB 线连接手机和电脑
  2. 手机上弹出授权对话框时点击「允许」
  3. 验证连接:
bash
adb devices
# 应显示你的设备序列号

无线调试(Android 11+)

bash
# 1. 先用 USB 连接
# 2. 确保手机和电脑在同一 WiFi
adb tcpip 5555
adb connect <手机IP>:5555

# 或者使用 Android Studio 的 "Pair Devices Using QR Code" 功能

6. 打开你的第一个 Android 项目

创建一个新项目(用于学习)

  1. File → New → New Project
  2. 选择 Empty Views Activity(注意不是 "Empty Activity",那个是 Compose 版本)
  3. 配置:
    • Name: MyFirstApp
    • Package name: com.example.myfirstapp
    • Language: Java(本教程重点)
    • Minimum SDK: API 24 (Android 7.0,覆盖 95%+ 设备)
  4. 点击 Finish,等待 Gradle Sync 完成

重要:首次创建项目时 Gradle 会下载大量依赖,类似第一次 npm install 的超大项目,可能需要 5-15 分钟。确保网络通畅,或使用代理。

运行项目

  1. 在顶部工具栏选择目标设备(模拟器或真机)
  2. 点击绿色的 ▶ Run 按钮(或 Shift+F10
  3. 等待编译和安装完成

打开已有的老项目

  1. File → Open,选择项目根目录(包含 build.gradle 的目录)
  2. Android Studio 会自动识别并导入
  3. 等待 Gradle Sync 完成
  4. 如果 Sync 失败,查看错误信息(通常是 SDK 版本或 JDK 版本不匹配)

常见坑:老项目的 gradle-wrapper.properties 可能指向旧版 Gradle,Android Studio 会提示升级。先不要急着升,阅读模块 03 后再决定。

7. 配置国内镜像(可选)

如果你的网络环境访问 Google 服务较慢,可以配置镜像。

Gradle 镜像

在项目根目录的 settings.gradle(或 settings.gradle.kts)中:

groovy
// settings.gradle (Groovy DSL)
pluginManagement {
    repositories {
        maven { url 'https://maven.aliyun.com/repository/google' }
        maven { url 'https://maven.aliyun.com/repository/central' }
        maven { url 'https://maven.aliyun.com/repository/gradle-plugin' }
        google()
        mavenCentral()
        gradlePluginPortal()
    }
}
dependencyResolutionManagement {
    repositoriesMode.set(RepositoriesMode.FAIL_ON_PROJECT_REPOS)
    repositories {
        maven { url 'https://maven.aliyun.com/repository/google' }
        maven { url 'https://maven.aliyun.com/repository/central' }
        google()
        mavenCentral()
    }
}

Android Studio 代理配置

File → Settings → Appearance & Behavior → System Settings → HTTP Proxy

选择 Manual proxy configuration,填入代理地址和端口。

8. 验证环境完整性

完成以上所有步骤后,做一次全面验证:

bash
# 1. Java 环境
java -version       # JDK 已安装
javac -version      # 编译器可用

# 2. Android SDK
adb version         # platform-tools 可用
emulator -version   # 模拟器可用(如果加了 PATH)

# 3. Gradle(在项目目录下)
./gradlew --version # Gradle wrapper 工作正常

在 Android Studio 中:

  • [ ] 能创建新项目
  • [ ] Gradle Sync 成功
  • [ ] 能启动模拟器
  • [ ] 能在模拟器上运行 App
  • [ ] 能看到 Logcat 日志输出

9. 常见环境错误排查

首次搭建环境或打开老项目时,很容易遇到以下问题。这里给出症状、原因和解决方案,帮助你独立排查。

9.1 Gradle Sync 失败

错误信息可能原因解决方案
Could not find com.android.tools.build:gradle:X.X.XAGP 版本与 Gradle 版本不匹配查阅模块 03 的 AGP/Gradle 对照表
Unsupported class file major version XXJDK 版本不兼容切换为项目要求的 JDK(常见 17 或 11)
Could not resolve all files for configuration依赖下载失败检查网络、代理或国内镜像配置
SDK location not found未配置 SDK 路径检查/创建 local.properties
Minimum supported Gradle version is X.Ygradle-wrapper.properties 中的版本过低按对照表升级 Gradle Wrapper
bash
# 停止 Gradle 守护进程,解决很多奇怪缓存问题
./gradlew --stop

# 清理构建缓存
./gradlew clean

# 刷新依赖
./gradlew build --refresh-dependencies

9.2 模拟器/真机连接问题

bash
# adb 没有识别设备
adb kill-server
adb start-server
adb devices

# 无线调试断开
adb connect <手机IP>:5555

# 安装 APK 失败(签名冲突或版本降级)
adb install -r -d app-debug.apk

9.3 JDK 版本切换

Android Studio 可以配置每个项目使用的 JDK:

File → Settings → Build, Execution, Deployment → Build Tools → Gradle → Gradle JDK

前端对照:这类似前端项目的 .nvmrc + nvm use,每个 Android 项目都应锁定自己的 JDK。

9.4 Gradle Daemon 与缓存

Gradle Daemon 类似 node_modules 的缓存机制,能显著加速后续构建,但也会占用内存:

bash
# 查看当前运行的 daemon
./gradlew --status

# 停止所有 daemon
./gradlew --stop

# 删除 Gradle 缓存(类似删除 node_modules/.cache)
rm -rf ~/.gradle/caches/

前端开发者备忘

前端概念Android 对应备注
node -vjava -version检查运行时版本
npm installGradle Sync下载和解析依赖
npm run devRun ▶编译并运行应用
npm run build./gradlew assembleRelease构建生产版本
Chrome DevToolsAndroid Studio Debugger断点调试
console.logLog.d(TAG, msg)日志输出到 Logcat
localhost:3000模拟器 / 真机应用运行目标
.nvmrc / .node-versiongradle-wrapper.properties锁定工具版本
node_modules/.cache.gradle/ + build/构建缓存,可安全删除

下一步

环境搭建完成,接下来学习 模块 02:Java 语言基础,了解 Java 与 JavaScript/TypeScript 的核心差异。

面向前端开发者的 Java Android 开发教程