Добрый вечер, друзья. Мы подготовили полезный перевод для будущих студентов курса «Android-разработчик. Продвинутый курс». С радостью делимся с вами данным материалом.

---

Если вы читаете эту статью, значит вас могут интересовать такие вещи, как:

• Что означает уровень API?
• Как использовать compileSdkVersion, minSdkVersion или targetSdkVersion?
• Как можно гарантировать, что приложение будет работать правильно на устройствах с разными версиями ОС?

Все эти понятия связаны друг с другом, и я постараюсь объяснить их вам в этой статье простым, но эффективным способом.

Для этого необходимо понимать разницу между SDK и API и знать что такое уровень API в экосистеме Android.

Это правда, что в Android между SDK и API существует отношение 1:1, и часто эти два термина используются как синонимы, но важно понимать, что это не одно и то же.

Правильнее говорить, что для каждой версии Android есть SDK и эквивалентный API, а также уровень этого API.

SDK

Расшифровывается как Software Development Kit (комплект для разработки программного обеспечения). Обратите внимание на слово «kit» (комплект)… он как раз представляет из себя набор различных инструментов, библиотек, документации, примеров, помогающих разработчикам создавать, отлаживать и запускать приложения для Android. API предоставляется вместе с SDK.

Если открыть SDK Manager в Android Studio, можно будет яснее увидеть, из чего состоит Android SDK.

На первой вкладке SDK Platform перечислены SDK каждой версии Android.

Как показано на рисунке ниже, Android 9.0 SDK (также известный как Pie) содержит:

• Android SDK Platform 28 (это API фреймворка).
• Исходный код для Android 28 (это реализация API, как вы видите, она не является обязательной… запомните это).
• и еще куча других вещей… например, различные системные образы для эмулятора Android.

Обзор SDK в Android Studio SDK Manager.

На второй вкладке SDK Tools показаны другие инструменты, которые также являются частью SDK, но не зависят от версии платформы. Это означает, что они могут быть выпущены или обновлены отдельно.

API

Расшифровывается как Application Programming Interface (программный интерфейс приложения). Это просто интерфейс, уровень абстракции, который обеспечивает связь между двумя разными «частями» программного обеспечения. Он работает как договор между поставщиком (например, библиотекой) и потребителем (например, приложением).

Это набор формальных определений, таких как классы, методы, функции, модули, константы, которые могут использоваться другими разработчиками для написания своего кода. При этом API не включает в себя реализацию.

Уровень API

Уровень API — это целочисленное значение, однозначно идентифицирующее версию API фреймворка, предлагаемую платформой Android.

Обычно обновления API фреймворка платформы разрабатываются таким образом, чтобы новая версия API оставалась совместимой с более ранними версиями, поэтому большинство изменений в новом API являются аддитивными, а старые части API становятся устаревшими, но не удаляются.

И теперь кто-то может задаться вопросом…

если API Android не предоставляет реализацию, а SDK Manager предлагает необязательный загружаемый исходный код API в составе SDK, то где находится соответствующая реализация?

Ответ прост. На устройстве.

Давайте разберемся с этим…

От исходного кода к APK-файлу

Как правило, проект под Android состоит из кода, написанного разработчиками с использованием Android API (модуль приложения), а также некоторых других библиотек/зависимостей (.jar-файлов, AAR, модулей и т.д.) и ресурсов.

Процесс компиляции преобразует код, написанный на Java или Kotlin, включая зависимости (одна из причин уменьшить ваш код!), в байт-код DEX, а затем сжимает все в файл APK вместе с ресурсами. На данном этапе реализация API не включена в итоговый APK!


Процесс сборки — Android Developers

DEX файлы и Android Runtime

Архитектура Android — Android Developers

Android Runtime — это место, где делается вся грязная работа и где выполняются DEX-файлы. Оно состоит из двух основных компонентов:

• Виртуальная машина, чтобы воспользоваться преимуществами переносимости кода и независимости от платформы. Начиная с Android 5.0 (Lollipop), старая среда выполнения, Dalvik Virtual Machine, была полностью заменена новой средой Android RunTime (ART). Dalvik использовал JIT-компилятор, тогда как ART использует AOT (Ahead of time) компиляцию плюс JIT для профилирования кода во время выполнения.
• Базовые библиотеки — это стандартные библиотеки Java и Android. Проще говоря, именно здесь находится реализация API.

Версия API, доступная на этом уровне, соответствует версии платформы Android, на которой запущено приложение.

Например, если на фактическом устройстве установлен Android 9 (Pie), доступны все API до 28 уровня.

Если вам понятны ключевые моменты работы Android Runtime и какова роль API, то должно быть достаточно просто понять обратную и прямую совместимость, а так же использование compileSdkVersion, minSdkVersion и targetSdkVersion.

compileSdkVersion

Это значение используется только для указания Gradle, с какой версией SDK компилировать ваше приложение. Это позволяет разработчикам получить доступ ко всем API, доступным до уровня API, установленного для compileSdkVersion.

Настоятельно рекомендуется выполнить компиляцию с последней версией SDK:

• высокий уровень API позволяет разработчикам использовать преимущества последнего API и возможностей, предоставляемых новыми платформами.
• чтобы использовать последнюю версию SupportLibrary, compileSdkVersion должен соответствовать версии SupportLibrary.

Например, чтобы использовать SupportLibrary-28.x.x, compileSdkVersion также должен быть равен 28.

• для перехода на AndroidX или его использования, compileSdkVersion должен быть установлен как минимум равным 28.
• чтобы быть готовым удовлетворить требования целевого уровня API от Google Play. В Google объявили, что для более быстрого распространения новых версий Android на рынке Google каждый год будет устанавливать минимальный целевой уровень API для новых приложений и обновлений. Больше информации вы можете найти здесь и здесь.

Приложения Android совместимы с новыми версиями платформы Android, поскольку изменения в API обычно являются аддитивными, а старое API может стать устаревшим, но не удаленным.

Это означает, что прямая совместимость в основном гарантируется платформой, и при запуске приложения на устройстве с более высоким уровнем API, чем тот, который указан в compileSdkVersion, не возникает никаких проблем во время выполнения, приложение будет работать так же, как и ожидалось, на более новых версиях платформы.

Например:

Приложение + compileSdkVersion = 26 и метод API xyz(), представленный в API 26 уровня, могут работать на устройстве с Android 8 Oreo (API 26 уровня).

Это же приложение может работать на устройстве с Android 9 Pie (API 28 уровня), поскольку метод API xyz() все еще доступен на API 28 уровня.

minSdkVersion

Это значение обозначает минимальный уровень API, на котором приложение может работать. Это минимальное требование. Если не указан, значением по умолчанию является 1.

Разработчики обязаны установить корректное значение и обеспечить правильную работу приложения до этого уровня API. Это называется обратной совместимостью.

Во время разработки Lint также предупредит разработчиков при попытке использовать любой API ниже указанного в minSdkVersion. Очень важно не игнорировать предупреждения и исправить их!

Чтобы обеспечить обратную совместимость, разработчики могут во время выполнения проверять версию платформы и использовать новый API в более новых версиях платформы и старый API в более старых версиях или, в зависимости от случая, использовать некоторые статические библиотеки, которые обеспечивают обратную совместимость.

Также важно упомянуть, что Google Play Store использует это значение, чтобы определить, можно ли установить приложение на определенное устройство, сопоставив версию платформы устройства с minSdkVersion приложения.

Разработчики должны быть очень осторожны при выборе этого значения, поскольку обратная совместимость не гарантируется платформой.

Выбор «правильного» значения для проекта также является бизнес-решением, поскольку оно влияет на то, насколько большой будет аудитория приложения. Посмотрите на распределение платформ.

Например:

Приложение + compileSdkVersion = 26 + minSdkVersion = 22 и метод API xyz(), представленный в API 26 уровня, могут работать на устройстве с Android 8 Oreo (API 26 уровня).

Это же приложение можно установить и запустить на более старом устройстве с Android 5.1 Lollipop (API 22 уровня), где метода API xyz() не существует. Если разработчики не обеспечили обратную совместимость ни с помощью проверок времени выполнения, ни с помощью каких-либо библиотек, то приложение будет аварийно завершать работу, как только оно попытается получить доступ к методу API xyz().

targetSdkVersion

Это значение указывает уровень API, на котором приложение было разработано.

Не путайте его с compileSdkVersion. Последний используется только во время компиляции и делает новые API доступными для разработчиков. Первый, напротив, является частью APK (также как и minSdkVersion) и изменяет поведение среды выполнения. Это способ, которым разработчики могут контролировать прямую совместимость.

Иногда могут быть некоторые изменения API в базовой системе, которые могут повлиять на поведение приложения при работе в новой среде выполнения.

Целевой уровень приложения включает поведение среды выполнения, которое зависит от конкретной версии платформы. Если приложение не готово к поддержке этих изменений поведения среды выполнения, оно, вероятно, завершится сбоем.

Простым примером является Runtime Permission, которое было представлено в Android 6 Marshmallow (API 23 уровня).

Приложение может быть скомпилировано с использованием API 23 уровня, но иметь целевым API 22 уровня, если оно еще не готово поддержать новую модель разрешений времени выполнения.

Таким образом, приложение может по-прежнему быть совместимым без включения нового поведения среды выполнения.

В любом случае, как уже упоминалось, Google требует, чтобы приложения удовлетворяли новым требованиям целевого уровня API, поэтому всегда следует иметь высокий приоритет для обновления этого значения.

Теперь соединяя все это вместе, мы видим четкое отношение

minSdkVersion ? targetSdkVersion ? compileSdkVersion

Имейте в виду, что настоятельно рекомендуется выполнить компиляцию в соответствии с последним уровнем API и стараться использовать targetSdkVersion == compileSdkVersion.

Источники

• uses-sdk-element documentation — Android Developers
• Android Runtime — Wikipedia
• How Android Apps are built and run — David Griffiths GitHub
• Platform Architecture — Android Developers
• Android RunTime (ART) and Dalvik — Android Source
• Meet Google Play’s target API level requirement — Android Developers
• Configure your Build — Android Developers
• Picking your compileSdkVersion, minSdkVersion and targetSdkVersion — Ian Late Medium