智能手表Android开发怎么入门？

从开发者的角度来看,Google 的 Wear OS 是绝对的主流和首选，因为它拥有：

• 统一的开发框架：使用 Android Studio 和熟悉的 Java/Kotlin 语言。
• 庞大的用户基础：覆盖了 Fossil、Mobvoi、三星（部分型号）、华硕等众多品牌的设备。
• 活跃的社区和官方支持：Google 提供了全面的文档、工具和示例。
• Google Play 商店：可以方便地分发和更新应用。

我将主要围绕 Wear OS 来为你详细讲解整个开发流程。

核心概念：Wear OS 开发与手机 App 开发的区别

Wear OS 应用本质上是一个运行在手表上的 Android App，但它有自己独特的 UI/UX 设计原则和 API。

1. UI/UX 设计原则：

   • 简洁至上：手表屏幕小，交互时间短，界面必须一目了然，操作要快速。
   • 圆形优先：大部分 Wear OS 设备是圆形表盘，UI 布局需要适配圆形。
   • 语音和手势：除了触摸，语音交互（Google Assistant）和手势（如手腕轻抬、旋转表圈）是核心交互方式。
   • 通知是关键：Wear OS 的一个重要价值在于将手机通知实时、优雅地展示在手腕上。
   • 卡片式界面：Wear OS 广泛使用 WearableRecyclerView 和 WearableLinearLayoutManager 来创建可以上下滚动的卡片列表。

2. 通信方式：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 手持应用：一个完整的 Wear OS 解决方案包含两个 App：
     • 手持应用：安装在手机上，负责处理复杂逻辑、网络请求和数据处理。
     • 手表应用：安装在手表上，负责展示数据、响应用户交互和显示通知。
   • 数据同步：手机和手表应用之间通过 Google Play Services 提供的 Data Layer API 进行通信，可以同步数据、发送消息和传递流式数据。

开发环境搭建

这是开始的第一步,确保你的电脑上安装了正确的工具。

1. 安装 Android Studio：

   • 从 Android Studio 官网 下载并安装最新版本，Android Studio 是官方推荐的开发 IDE。

2. 安装 Wear OS 模拟器：

   • 在 Android Studio 中，进入 Tools -> SDK Manager。
   • 切换到 SDK Platforms 标签页，勾选 Android 13 (Tiramisu) 或更高版本的 API 级别（推荐 API 33 或更高）。
   • 切换到 SDK Tools 标签页，勾选 Android SDK Build-Tools、Android SDK Platform-Tools 和 Intel x86 Emulator Accelerator (HAXM installer)。
   • 点击 Apply 安装。
   • 安装完成后,在 Android Studio 右上角的设备选择器中，点击 Create Device。
   • 选择 Wear 标签页，选择一个 Wear OS 圆形设备（如 Wear OS Pixel Watch），然后点击 Next。
   • 在 System Image 选择界面，选择一个带 Google Play 的系统镜像（Wear OS > API 33 > Wear OS API 33 with Google Play），然后点击 Download 下载。
   • 下载完成后,点击 Finish 创建模拟器，现在你就可以在模拟器上运行和调试你的 Wear OS 应用了。

创建你的第一个 Wear OS 项目

有两种主要的方式来创建项目：

从头创建一个 Wear OS 项目

1. 在 Android Studio 欢迎界面，选择 New Project。
2. 选择 Wear OS 模板，然后点击 Next。
3. 选择 Empty Activity，点击 Next。
4. 配置你的项目：
   • Name: 你的应用名称。
   • Package name: 你的包名。
   • Save location: 项目保存路径。
   • Language: 选择 Kotlin（现代、推荐）或 Java。
   • Minimum SDK: 选择 API 26 (Android 8.0) 或更高。
5. 点击 Finish，Android Studio 会为你创建一个包含基本布局和代码的项目。

创建一个与手机 App 关联的项目（推荐）

这是最常见和最实用的方式,因为它能同时生成手机端和手表端的代码。

1. 在 Android Studio 欢迎界面，选择 New Project。
2. 选择 Wear OS 模板，然后点击 Next。
3. 选择 Watch Face 或 Wear OS App with companion phone/tablet App，点击 Next。
4. 配置项目,与方式一类似，但这里你会看到更多选项来配置手机和手表模块。
5. 点击 Finish，Android Studio 会创建一个包含 wearApp（手表模块）和 phoneApp（手机模块）的 Gradle 项目。

核心开发组件

UI 开发

• 布局文件：位于 res/layout/ 目录下，除了标准的 Android 布局（如 LinearLayout, ConstraintLayout），Wear OS 还提供了专门的组件：

  • WearableRecyclerView：用于创建可滚动的卡片列表，是 Wear OS 应用的核心 UI 组件。
  • BoxInsetLayout：帮助你的布局在圆形和方形屏幕上都能正确显示，它会根据屏幕形状自动为子视图添加内边距。
  • WearableRecyclerView.LayoutManager：必须使用 WearableLinearLayoutManager 来管理 WearableRecyclerView，它提供了圆形滚动等优化效果。

• Wear OS UI 库：

  • 在 build.gradle (Module: app) 文件中添加依赖：

    implementation 'com.google.android.wearable:wearable:2.9.0'

  • 这个库提供了 WearableRecyclerView, WearableLinearLayoutManager 等组件。

• 列表项布局：为 WearableRecyclerView 的每个子项创建布局，通常是一个卡片样式。

通知

这是 Wear OS 开发的重中之重，Wear OS 的通知非常强大和美观。

• 手机 App 发送通知：在手机 App 的 NotificationCompat.Builder 中，添加一个 Wear OS 扩展。

  val notification = NotificationCompat.Builder(this, "your_channel_id")
      .setSmallIcon(R.drawable.ic_notification)
      .setContentTitle("New Message")
      .setContentText("Hello from your phone!")
      .extend(
          // 添加 Wear OS 特定的样式
          NotificationCompat.WearableExtender()
              .setHintDisplayActionInline(true) // 允许在通知上直接操作
              .setCustomSize(1) // 自定义大小
              .addAction(
                  NotificationCompat.Action.Builder(
                      R.drawable.ic_reply,
                      "Reply",
                      // 这里可以设置一个 PendingIntent 来处理回复
                  ).build()
              )
      )
      .build()
  NotificationManagerCompat.from(this).notify(notificationId, notification)

• 手表 App 处理通知：当用户与手表上的通知交互时（例如点击 "Reply" 按钮），系统会发送一个 Wearable Data Layer 消息到手表 App，你的手表 App 需要设置一个 MessageClient 监听器来接收并处理这些交互。

数据层通信

这是连接手机 App 和手表 App 的桥梁。

• DataItem：用于同步少量、结构化的数据，同步用户的健康目标、天气信息等，数据会自动在配对的设备间同步。

  • 手机端发送：

    val dataClient = Wearable.getDataClient(this)
    val putDataRequest = PutDataRequest.create("/path/to/your/data")
    putDataRequest.setData("Your data here".toByteArray())
    dataClient.putDataItem(putDataRequest)

  • 手表端监听：

    val dataClient = Wearable.getDataClient(this)
    dataClient.addListener { dataEventBuffer ->
        // 处理接收到的数据
    }

• MessageClient：用于发送即时、请求-响应式的消息，手表 App 请求手机 App 获取最新的数据。

  • 发送方：

    val messageClient = Wearable.getMessageClient(this)
    messageClient.sendMessage(nodeId, "/path/to/message", "Hello".toByteArray())

  • 接收方：

    val messageClient = Wearable.getMessageClient(this)
    messageClient.addListener { messageEvent ->
        val message = String(messageEvent.data)
        // 处理消息
    }

• StreamResource：用于传输大量数据，如图片或文件流。

实战步骤：一个简单的“消息传递”示例

目标：在手机 App 中输入一段文字，点击发送，显示在手表 App 上。

1. 创建项目：选择 Wear OS App with companion phone/tablet App。

2. 手机端开发：

   • 在 res/layout/activity_main.xml 中添加一个 EditText 和一个 Button。

   • 在 MainActivity.kt 中，为按钮添加点击事件监听器。

   • 在点击事件中,获取 EditText 的文本，然后通过 MessageClient 发送到手表。

     // In Phone MainActivity.kt
     val messageClient = Wearable.getMessageClient(this)
     binding.sendButton.setOnClickListener {
         val message = binding.messageEditText.text.toString()
         // 获取已连接的设备节点 ID
         TaskApi.getConnectedNodes(this)
             .addOnSuccessListener { nodes ->
                 for (node in nodes) {
                     messageClient.sendMessage(node.id, "/message_path", message.toByteArray())
                 }
             }
     }

3. 手表端开发：

   • 在 res/layout/activity_main.xml 中，添加一个 TextView 来显示消息。

   • 在 MainActivity.kt 中，设置 MessageClient 的监听器来接收来自手机的消息，并更新 TextView 的内容。

     // In Wear MainActivity.kt
     val messageClient = Wearable.getMessageClient(this)
     val receivedTextView = findViewById<TextView>(R.id.receivedTextView)
     messageClient.addListener { messageEvent ->
         if (messageEvent.path == "/message_path") {
             val message = String(messageEvent.data)
             runOnUiThread {
                 receivedTextView.text = message
             }
         }
     }

4. 运行和调试：

   • 同时运行手机 App 和手表 App（可以是模拟器，也可以是真实的设备）。
   • 确保手机和手表通过蓝牙配对,并且开启了蓝牙和 Wi-Fi。
   • 在手机上输入文字并发送,你应该能在手表上看到文字显示出来。

发布到 Google Play Store

当你完成应用开发后,可以将其发布到 Google Play 商店。

1. 生成签名密钥：和 Android App 一样，你需要一个签名密钥来对 APK 进行签名。
2. 构建 APK/AAB：在 Android Studio 中，使用 Build -> Generate Signed Bundle / APK 来生成发布版本的 App Bundle (.aab)。
3. 创建应用：登录 Google Play Console，创建一个新的应用，选择 "Wear OS" 作为设备类型。
4. 上传 AAB：上传你构建好的 .aab 文件。
5. 填写商店信息：应用名称、描述、截图、图标等，特别注意为手表应用提供高质量的圆形图标。
6. 内容分级：回答一些关于应用内容的问题。
7. 发布：提交审核，审核通过后即可发布。

学习资源推荐

• 官方文档：Wear OS 开发者官网 - 这是最权威、最全面的资源。
• Codelabs：Google 提供了很多动手实践的教程，Building a Wear OS App。
• GitHub 示例：GoogleSamples/android-WearOS-Samples - 包含了大量高质量的示例代码，覆盖了通知、数据层、传感器等各个方面。
• 博客和社区：关注 Google 的官方 Android 开发者博客，以及 Stack Overflow 上的相关标签。

智能手表 Android 开发是一个充满潜力的领域，核心要点是：

1. 环境：安装 Android Studio 和 Wear OS 模拟器。
2. 项目：优先选择创建带手机伴侣的 Wear OS 项目。
3. UI：使用 WearableRecyclerView 和 BoxInsetLayout，遵循简洁、圆形优先的原则。
4. 通信：熟练使用 Data Layer API (DataItem, MessageClient) 来连接手机和手表。
5. 通知：充分利用 Wear OS 强大的通知扩展功能。
6. 实践：从简单的示例开始，逐步构建复杂的应用。

祝你开发顺利！