使用Xamarin实现跨平台移动应用开发
本文要點
\\- 對移動應用而言，跨平臺開發(fā)方式降低了開發(fā)和維護的代價。\\t
- Microsoft收購Xamarin，這使得那些專注于Microsoft技術的企業(yè)受益匪淺。\\t
- 自從Xamarin加入到Visual Studio中之后，其使用日益廣泛。當然，這也要歸因于它目前是開源和免費的。\\t
- Xamarin是“近乎原生”的。它將源代碼編譯為原生的iOS和Android。\\t
- Xamarin.Forms、Test Cloud和Xamarin University使Xamarin平臺對開發(fā)人員更具吸引力。\
Xamarin曾是一種利基產(chǎn)品，售價昂貴。現(xiàn)在，它正逐漸成為一種廣為使用的移動應用開發(fā)工具（參見鏈接給出幻燈片的第4張和第6張）。出于一些原因，Xamarin并不適用于某些類型的應用，其本身也存在著不少缺點。對此，本文將做詳細的介紹。同時，Xamarin也是一種跨平臺的開發(fā)工具。因此，我們還將在本文中權衡跨各種平臺與原生開發(fā)上的一些優(yōu)缺點。下面，我們首先簡述Xamarin的推出及發(fā)展歷史。
\\從Gnome、Mono到Ximian
\\Miguel de Icaza是Gnome項目的創(chuàng)始人，他同時也是一位開源項目冠軍（Open Source Champion ）。在他看來，要讓開源項目得到大眾的認可，必須使該項目與Microsoft、Novell等公司提供的商業(yè)軟件毫無二致。出于此考慮，de Icaza于1999年開始和Nat Friedman合作。他們曾在1997年有過短暫的接觸，那是在de Icaza的一次不成功的Microsoft面試期間。當時，de Icaza對Microsoft管理層指出，他們公司的軟件應該走上開源之路。這次面試進展的并不順利，但此后Friedman和de Icaza創(chuàng)立了Ximian項目，其中最主要的項目是Mono。Ximain于2003年被Novell收購，當時Novell正試圖從Microsoft贏回它們?nèi)找嫖s的網(wǎng)絡市場份額。此后，Novell于2011年被Attachmate收購，而Attachmate裁剪掉了Mono項目的大部分資源。
\\這在de Icaza和Friedman看來，無疑是一個機會。因此，他們著手創(chuàng)立了另一個初創(chuàng)項目，即Xamarin，針對開發(fā)用于移動應用開發(fā)的產(chǎn)品。他們的首個產(chǎn)品Xamarin.Mac在2012年發(fā)布，支持開發(fā)人員使用C#語言為Apple Mac編寫應用并通過Apple Store銷售。在2013年，他們發(fā)布了Xamarin 2.0，這款IDE產(chǎn)品的推出，使開發(fā)人員可以使用Microsoft Visual Studio開發(fā)用于iOS、Android和Windows的應用。但是該版本的一個主要缺點在于，Xamarin的許可費用在當時是非常昂貴的。
\\多年來，Microsfot一直關注著de Icaza的動向。在Microsoft看來，Xamarin就是公司真正需要的產(chǎn)品，因為Xamarin具有使用Visual Studio開發(fā)Android和iOS應用的能力。這樣，Microsoft出手收購了Xamarin，并將Xamarin作為一種開源的IDE綁定到.NET中。這正是De Icaza多年前就希望Microsfot能去做的事情。
\\\\圖1 Xamarin的發(fā)展歷史（圖片來源：Craig Dunn的幻燈片）
\\跨平臺開發(fā)的案例
\\移動應用開發(fā)主要有三種方式：原生的、跨平臺的和混合的。本文將不會介紹混合解決方案，因為這種解決方案通常無法達到原生的或真正跨平臺開發(fā)的質(zhì)量和穩(wěn)健性。
\\\\圖2 三種開發(fā)方式（圖片來源：Matt Larson在Xamarin Experience倫敦2017大會上演講幻燈片）
\\原生開發(fā)使用特定于設備平臺的編程語言和API。例如在iOS上，使用的是Objective C或Swift。盡管使用這種方式，開發(fā)人員能推出最適用于設備的產(chǎn)品，但其中也存在著一些嚴重的問題：
\\- 需要開發(fā)人員熟悉平臺語言和API。\\t
- 增加了上市時間；\\t
- 增大了維護代價。\
在開發(fā)團隊中問題
\\對于開發(fā)原生應用，可能至少需要維護兩個團隊。一個團隊具備在iOS平臺上的Swift/Objective C開發(fā)技能，另一個團隊具備在Android上的Java開展技能。甚至很有可能還需要維護第三個團隊，即具備Windows平臺開發(fā)技能的團隊。我們還需要確保團隊能保持最新的技能，并且人員不會被其它公司挖走，因為當前對這些技能的需求量很大。如果使用跨平臺的方法，并不能消除這個問題。但是該方法降低了開發(fā)人員入職所需的技能要求，問題得到了一定程度上的緩解。
\\在開發(fā)代碼和測試代碼時，如果需要維護多個基本上在做同一工作的團隊，這最終將會對開發(fā)成本產(chǎn)生影響。
\\增加了上市時間
\\當公司中有多個不同的團隊同時投身于應用開發(fā)時，可能上市的時間會更長，因為這時會有兩個（或更多）的團隊使用不同的語言在不同的平臺上編寫、測試和調(diào)試同一個應用，而不是基于一個通用的C＃技術棧。如果使用了跨平臺的方法，這將有助于縮短推出應用所需的時間。
\\增大了維護代價和復雜性
\\消費類電子產(chǎn)品企業(yè)出于維持自身客戶群的考慮，喜歡不斷地推出新款手機，并不斷地對操作系統(tǒng)推陳出新。相應地，應用也需要做不斷地升級和更新。這使應用開發(fā)團隊忙于在新設備上測試應用、發(fā)布新版本和補丁程序。如果使用跨平臺方式，那么我們可以在單個代碼庫上測試大部分或全部設備和更改。如果我們選擇的是獨立原生應用，那么維護工作和發(fā)布時間安排會更為復雜。在一開始開發(fā)時，如果我們創(chuàng)建了一個原生應用，那么時間和開銷將保持增長。公司將需要維護一個更大規(guī)模的開發(fā)團隊。
\\\\圖3 特定于平臺的開發(fā)方式（圖片來源：Matt Larson在Xamarin Experience倫敦2017大會上演講幻燈片）
\\Xamarin跨平臺開發(fā)的優(yōu)點
\\跨平臺的開發(fā)方式具有很多優(yōu)點，其中主要是減少了復雜性，從而降低了成本和工作量。盡管任一跨平臺解決方案都能有助于消除重復勞動，并具有更好的可維護性，但Xamarin還提供了其它一些優(yōu)點。下面列出其中部分優(yōu)點：
\\- 提高了代碼的可重用能力；\\t
- 在很大程度上減少了測試工作；\\t
- 精簡了維護；\\t
- 提供全面的Xamarin環(huán)境；\\t
- 可在Xamarin Test Cloud提供的兩千多臺設備上做實地測試；\\t
- 近乎原生的性能；\\t
- 支持地理位置和使用iBeacon。\
功能的一次性開發(fā)
\\在Xamarin中，有超過70％的代碼可重用。這意味著，許多針對Android開發(fā)的功能，無需重寫全部內(nèi)容即可用于iOS。因此，開發(fā)人員一旦完成了針對某個環(huán)境的編碼和測試階段（無論是Android、iOS還是Windows），就可以將同一代碼用于其它環(huán)境，并使影響最小化。相比于使用原生開發(fā)方法，應用可以更快地交付市場。
\\降低了測試時間和工作量
\\我們并非說要削減測試工作。無論應運行在何種設備上，無論選用何種開發(fā)方式，軟件測試都是任一應用開發(fā)中的重要組成。但是，在一個操作系統(tǒng)（例如Android）上對大部分的功能測試和調(diào)試后，就會縮減在另一個操作系統(tǒng)（例如iOS）上的測試時間，因為部分功能已經(jīng)在一個平臺上得以驗證并測試。這樣，開發(fā)人員可以專注于一些特定于平臺的事項。相比起讓兩個團隊以串聯(lián)方式工作于兩個不同的系統(tǒng)上，這種方式無疑降低了測試時間和工作量。
\\Xamarin環(huán)境
\\Xamarin提供的IDE功能全面，開發(fā)人員可以在IDE中執(zhí)行構建最終產(chǎn)品所需的每個任務。Xamarin最近推出了Xamarin.Forms，進一步簡化了開發(fā)。但依然需要開發(fā)人員具有Xamarin經(jīng)驗，以決定是使用Forms，還是堅持使用傳統(tǒng)的Xamarin開發(fā)。Xamarin官方推薦從Xamarin.Forms開始。
\\\\圖4 Xamarin與Xamarin.Forms的對比（圖片來源: Craig Dunn的幻燈片）
\\\\圖5 Xamarin.Forms與Xamarin原生開發(fā)的對比（圖片來源：Xamarin官方網(wǎng)站）
\\Xamarin還提供了線上的Xamarin University，有助于開發(fā)人員快速熟悉開發(fā)所需的各個領域。
\\訪問Xamarin Test Cloud
\\Test Cloud提供了一種應用測試環(huán)境，支持開發(fā)人員在其中模擬真實世界情況對兩千多種真實手機進行實地測試。Test Cloud并非免費的，但是對于受廣大應用目標受眾青睞的多種目標機型，使用Test Cloud無疑物有所值。此外，購買了Visual Studio Enterprise許可的組織，可以獲得Test Cloud的25％折扣。
\\性能近乎原生
\\在跨平臺方式和混合開發(fā)方式領域中，沒有競爭者的表現(xiàn)可與Xamarin相匹敵。其中的原因在于，Xamarin將源代碼編譯成二進制對象，而許多競爭對手（例如Sencha和PhoneGap）僅在運行時編譯。 在2015年，一位開發(fā)人員Harry Cheung在Android和Apple上做過一些對比測試。必須要承認的是，測試當時所用設備，現(xiàn)在看來完全過時了。這對于Xamarin而言尤其如此，特別是在iOS上。
\\\\圖6 iOS平臺上開發(fā)的應用性能對比（圖片來源：Harry Cheung的Medium博客文章）
\\\\圖7 Android平臺上開發(fā)的應用性能對比（圖片來源：Harry Cheung的Medium博客文章）
\\使用iBeacons和地理位置
\\如果用戶需要在應用中使用Beacons和地理位置，那么Xamarin可以使用鄰近設備（其中包括Beacons和地理位置），支持定位和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。Xamarin與Estimote間有著良好的合作關系。Estimote制造設備，并提供可用于開發(fā)的Xamarin SDK。盡管用戶并非一定要局限Estimote的設備，但是Estimote設備的確可以使生活更輕松，因為基于設備開發(fā)的應用可以通過iBeacons（或其它協(xié)議）接收現(xiàn)場信息，其中包括了IoT設備的報告和監(jiān)控情況。
\\Xamarin是跨平臺的，但是近乎原生
\\盡管上面我們已經(jīng)介紹了跨平臺開發(fā)的多個優(yōu)點，但是在此我們還是要著重介紹Xamarin的一個亮點。Xamarin對于iOS和Android來說都是“近乎原生”的。為實現(xiàn)這一點，Xamarin采用的一個方法是支持直接從C＃調(diào)用開發(fā)人員使用Objective C/Swift for iOS及Java for Android的所有API。原生開發(fā)人員可用的標準用戶界面控件,也可以通過Xamarin訪問。這樣，一旦應用運行在設備上，就會給出正確的觀感。
\\盡管使用C＃可以實現(xiàn)幾乎所有的 特性，但是其中可能依然需要少量的原生代碼。對于一名經(jīng)驗豐富的Xamarin開發(fā)人員，這無疑是應用開發(fā)中的一種福利，因為他們可以根據(jù)自身過往的經(jīng)驗決定調(diào)用情況。
\\Xamarin的適用之處
\\Xamarin具有強健的后端架構，非常適合于開發(fā)企業(yè)應用，以及任何需要做大量后端開發(fā)的應用。雖然Xamarin在需要功能豐富的用戶界面方面有一定局限性，但Xamarin仍然可以生成一些非常有吸引力的應用。在本文稍后，我們將會給出一些案例研究。
\\Xamarin的最大優(yōu)勢在于開發(fā)時間以及跨平臺工作的效率上。由于競爭激烈，大多數(shù)移動應用項目都給出了一個最后期限，Xamarin開發(fā)人員的開發(fā)速度無疑占優(yōu)。Xamarin的另一個優(yōu)勢在于它能使用Estimote SDK，集成Beacons和智能眼鏡等物聯(lián)網(wǎng)設備。
\\Xamarin是運作在Microsoft生態(tài)系統(tǒng)中的，這一事實對于企業(yè)來說也是一大優(yōu)勢。其中的大多數(shù)企業(yè)已對Visual Studio等產(chǎn)品做了投資，并且很可能擁有一個穩(wěn)定的.NET開發(fā)團隊。
\\Xamarin有不足之處
\\下面給出一些壞消息。在下列情況中，Xamarin并非最好的選擇：
\\- UI界面復雜（B2C情況下）；\\t
- 大量的動畫和圖形（例如，游戲）；\\t
- 仍然需要一些原生編程的情況下；\\t
- 當應用會發(fā)展成很大的規(guī)模時；\\t
- 需要使用特定的開源軟件庫的情況下；\\t
- 如果開發(fā)人員不愿意支付Xamarin的許可費用。\
UI界面復雜
\\如果應用面向的是最終用戶，并且需要提供豐富的前端功能，這時建議使用原生應用。Xamarin.Forms足以應對簡單的用戶界面，并可以受益于Xamarin優(yōu)異的后端功能。但是面對需要復雜用戶界面的應用時，Xamarin是無法與原生SDK相媲美的。這是因為iOS和Android的UI必須根據(jù)各自平臺的觀感分別進行設計和實現(xiàn)，最終可共享的應用代碼將不足一半，達不到一般情況下的75%，或是近乎使用Forms時100％。這完全違背了我們使用Xamarin的初衷。因此，這時應使用Objective C或Java。
\\圖形和動畫
\\Xamarin也并非開發(fā)游戲應用的好選擇。Xamarin不適用于需要強大圖形或動畫的應用。盡管如此，我們也不能完全排除使用Xamarin開發(fā)游戲。一個例子就是Bastion展示在iPad上的游戲。此外，Xamarin的最新發(fā)展將會使這一狀況有所改觀。
\\\\圖8 Bastion展示在iPad上的游戲（圖片來源：Jo Ann Buckner在Xamarin官方博客上的文章）
\\并非100%的解決方案
\\正如我們前面提到的，在一些情況下，要構建一個完整的解決方案，我們可能仍然需要編寫少量的原生代碼。這意味著，開發(fā)人員仍然需要一些原生技能，這會降低Xamarin提供的優(yōu)勢。
\\訪問開源軟件庫上的限制
\\原生開發(fā)人員可以使用目標平臺上所有可用的開源軟件庫。但是，Xamarin開發(fā)人員只能使用在Xamarin環(huán)境中的開源軟件庫，這通常數(shù)量更少。隨著Xamarin的日益普及，預計在未來這個問題將會逐漸消失。正如NuGet的最新發(fā)展所示。
\\Xamarin應用的規(guī)模很大
\\Xamarin應用的規(guī)模會更大一些。開發(fā)人員可能需要做一些額外工作，去優(yōu)化應用的大小。如果一個應用過大，安裝將花費更多的時間，并可能在客戶手機上引發(fā)存儲和訪問問題，這會導致用戶考慮刪除該應用。
\\Xamarin可能是免費的，但是Visual Studio并非免費的
\\由于Xamarin是捆綁在Visual Studio中的，開發(fā)人員會發(fā)現(xiàn)需要Visual Studio Professional或Enterprise版才能使用所需的功能。盡管入門級產(chǎn)品是免費的，當然其中也不會具備所有的特性。
\\Xamarin提供了標準許可和云許可，它們的價格可不便宜。下圖顯示了標準許可的報價，供讀者參考。
\\\\圖9 Xamarin許可報價（圖片來源：Xamarin官方網(wǎng)站）
\\一些使用Xamarin的成功案例
\\下面我們選取了幾個不同行業(yè)的公司作為案例。這些公司使用Xamarin取得了滿意的效果。
\\Siemens PLM
\\\\圖10 Siemens PLM應用示例（圖片來源：Kyle Maxey發(fā)表在engineering.com上的文章）
\\Siemens PLM是由一些昂貴的工程軟件組合成的龐大產(chǎn)品，在全球擁有超過9百萬席位和7.7萬名用戶。Siemens希望能借助一款名為“Catchbook”的輕便移動繪圖和CAD應用，進一步擴展公司的市場。在應用中，用戶可以使用手指或觸筆繪制形狀。考慮到公司具備Microsoft的開發(fā)技能，卻不具備iOS或Android的開發(fā)技能，因此Siemens選擇了Xamarin。Xamarin提供的第一個優(yōu)勢，就是企業(yè)可以移植很多現(xiàn)有的代碼。其次，企業(yè)避免了學習原生iOS和Android開發(fā)語言的麻煩，就能讓75％的應用運行起來。
\\世界銀行
\\\\圖11 世界銀行應用示例（圖片來源：Ann Buckne發(fā)表在Xamarin官方博客上的文章）
\\世界銀行有一個小開發(fā)團隊，由8位開發(fā)人員組成。團隊成員熟悉Visual Studio和C＃開發(fā)，因此團隊能夠使用Xamarin快速提高生產(chǎn)力。他們開發(fā)的一個復雜的調(diào)查系統(tǒng)只針對Android設備應用。這是因為世界銀行所面對的是發(fā)展中國家用戶，Android系統(tǒng)他們主要選擇的手機類型。
\\可口可樂裝瓶公司
\\\\圖12 可口可樂裝瓶公司應用實例（圖片來源： Lacey Butler發(fā)表在Xamarin官方博客上的文章）
\\在短短的四個月時間內(nèi)，全球最大的可口可樂裝瓶公司就將“MarketPlace”應用投入運行。與前面介紹的案例一樣，公司擁有具備.Net和C＃技能的工作人員，他們十分熟悉Visual Studio，這就是公司對使用Xamarin有興趣的原因。公司引入了兩名經(jīng)驗豐富的Xamarin開發(fā)人員來指導團隊（順便說一句，他們在團隊合作中使用了Slack。Slack也是使用Xamarin的）。
\\社區(qū)評論情況
\\Xamarin由于其敏捷性，使得產(chǎn)品能夠在最短的時間內(nèi)運行起來，因此在一些移動應用開發(fā)公司中廣受好評。下面給出在Clutch Review論壇中的一些評論。
\\“對于具有.NET和C＃經(jīng)驗的開發(fā)人員而言，他們希望開發(fā)工具能集成Microsoft技術棧后端。Xamarin無疑是一種極好的工具。”
\\“通過與Xamarin的合作，我們已成功地交付了大量的移動應用。這些應用得到了我們客戶的高度贊賞。例如，有一位客戶希望僅用正常時間的一半就交付一個應用，因為該應用將在一個大型活動中展示。正是由于Xamarin允許我們無縫地共享代碼，這使得我們能夠在最后期限內(nèi)完成任務。客戶非常高興。面對如此時間上的壓力，使用Xamarin總是更具優(yōu)勢。”
\\“如前所述，Xamarin最大的問題是在涉及到需要高度自動化的圖形或應用時，就會面臨一些問題。”
\\結論
\\雖然Xamarin并非適用于任一移動應用，但它的確是公司在選擇移動應用開發(fā)中的考慮對象。應用可能會相當復雜，正如上面給出的企業(yè)案例所示。在企業(yè)環(huán)境中，Xamarin中使用C＃作為首選語言，這使得其在眾多競爭對手中脫穎而出。自Microsoft收購Xamarin以來，市場也一直保持快速的增長。對于現(xiàn)有客戶來說，這無疑是一個好消息。
\\\\圖13 Xamarin的市場增長情況（圖片來源：Matt Larson在Xamarin Experience倫敦2017大會上演講幻燈片）
\\本文作者簡介
\\Adriana Blum任移動應用開發(fā)公司Iflexion的高級技術架構師。她在管理和交付定制移動解決方案上，擁有13年以上的經(jīng)驗。她目前在幫助企業(yè)實現(xiàn)流程自動化、尋找新的發(fā)展機會，并創(chuàng)建可為企業(yè)帶來高價值的應用。
\\查看英文原文： Mobile Cross-platform Development with Xamarin
總結
以上是生活随笔為你收集整理的使用Xamarin实现跨平台移动应用开发的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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