In eigener Sache: Android-Sample-Code-Neuzugänge

Liebe Freunde von “Android-Apps entwickeln mit Java”!

Fans spaßiger App-Bastelei!

Hurra!

Ich habe mein github-Repository um einen Haufen Beispielcode erweitert. Es handelt sich dabei durchweg um Android-Apps, die ein oder mehrere Best Practices in der Android-Entwicklung mit Java zeigen. “Best Practice” heißt natürlich: Was ich für empfehlenswert halte, die Geschmäcker sind halt verschieden. Teilnehmer meiner Trainings kennen diesen Code schon, weil ich ihnen den ausführlich erklärt habe. Jetzt können Sie nochmal draufschauen – oder sich was kopieren, ist ja alles Open Source!

Mit dabei sind Samples zu Themen wie Fragments und Master-Detail-Flow, aber auch die guten alten DialogDemos, die auch das Buch erklärt. Brandneu ist eine Demo der neuen (aktuell noch in Alpha-Version erhältlichen) CameraX-API von Jetpack. Diese wird wahrscheinlich durch irgendwelche API-Änderungen ziemlich schnell obsolet; ich kann noch nicht versprechen, ob oder wann ich sie aktualisiere.

Ebenfalls bekannt aus meinem Buch ist der Kompass, der die Nutzung des Magnetometers und einen selbst gezeichneten View demonstriert. Ferner gibt es einen MiniMiniEditor, der das Speichern von Dokumenten mit dem StorageAccessFramework zeigt. Und last but not least die 9352. Wetterfrosch-App, die die schlechteste UI aller Zeiten aber dafür auch die lehrreichste Retrofit-Implementierung der letzten 23 Minuten mitbringt. Übrigens: Für nächste Woche sind 16 Grad angesagt! Hier, schauen Sie:

Diese App ist tatsächlich sinnvoll nutzbar – also, falls Sie noch keine Lieblings-Wetterfrosch-App installiert haben, nehmen Sie doch diese!

Viel Spaß mit dem Code. Beachten Sie bitte, dass bei Erscheinen einer neuen Gradle- oder Android-SDK-Tools-Version ggf. Aktualisierungen in der build.gradle vorzunehmen werden, da ich es absehbar nicht schaffe, alle Repositories aktuell zu halten.

Entkopplung mit Events

Ein Ausweg aus der Multithread-Hölle (Sie wissen schon, die mit dem fröhlichen Bad in siedenden Race conditions) ist die Entkopplung mit Events. Statt einen linearen Programmablauf zu denken, der streckenweise aus wichtigen Gründen in verschiedenen Threads abläuft, denken Sie lieber an herumgereichte Events oder, allgemeiner: Nachrichten. Ein Message-Broker läuft dazu im Hintergrund und reicht Nachrichten herum. Das entspricht einem Publish-Subscribe-Entwurfsmuster. Der entscheidende Vorteil: Die Nachricht “gehört” immer nur jenem Programmteil (oder Thread), der gerade aktiv ist. Es gibt keinen gleichzeitigen Zugriff mehrerer Threads auf das gleiche Nachrichtenobjekt. Auch der Message-Broker interessiert sich nicht mehr für eine Nachricht, sobald er sie zugestellt hat. Am Ende der Verarbeitung wird einfach eine neue Nachricht mit dem Ergebnis der Berechnung auf gleiche Weise zurück geschickt.

Publish und Subscribe

Sie wissen sicher: Viele größere Software-Systeme arbeiten längst mit Microservices und Message-Brokern wie Apache Kafka, die Nachrichten herumreichen. Aber das geht auch in Android, und Sie können damit leicht und elegant Arbeit in den Hintergrund verlagern. Statt mit AsyncTask, Thread, Handler und runOnUiThread können Sie einfach EventBus verwenden – tun Sie vielleicht eh, denn die Library hat sich in unzähligen Apps bewährt:

dependencies {
implementation 'org.greenrobot:eventbus:3.2.0'
}

Meist verwenden Sie EventBus, um Nachrichten zwischen UI-Komponenten, Fragmenten und Activities oder Services auszutauschen. Aber da Sie per Annotation festlegen können, ob ein EventHandler im Vorder- oder Hintergrund aufgerufen wird, können Sie auch sehr einfach eine saubere Background-Task-Verarbeitung umsetzen:

EB ist eine Abkürzung für EventBus.getDefault()

Links, im Main Thread, schicken Sie (z.B. nach einem Knopfdruck des Nutzers) eine CalculationStartMsg los, nix weiter. Die Message ist ein POJO, das alle nötigen Daten enthält, um die gewünschte Berechnung zu starten. Diese Nachricht (oberer Kaffeefleck) stellt EventBus im Hintergrund zu (siehe @Subscribe-Annotation). Wohlgemerkt ist der UI-Thread völlig unbeteiligt, er macht nach dem EB.post() gar nichts mehr bzw. wartet auf weitere Eingaben.

Die Berechnung im Hintergrund erzeugt eine neue Nachricht mit dem Ergebnis der Berechnung, ResultMsg (unterer Kaffeefleck), und überstellt es dem EventBus. Dieser stellt es der passenden onMessageEvent-Funktion im Main-Thread zur Verfügung, die wiederum das Ergebnis in der UI darstellt.

Async im Pool

Falls Sie oft längere Berechnungen im Hintergrund durchführen, verwenden Sie statt ThreadMode.BACKGROUND lieber ThreadMode.ASYNC. Denn während erstere Variante nur einen Thread verwendet, und mehrere Operationen daher nacheinander verarbeiten muss, benutzt ASYNC einen ThreadPool und kann daher problemlos mehrfach und für länger dauernde Berechnungen (wie Netzwerkzugriff) eingesetzt werden.

Beachten Sie immer den Android-Lifecycle: Beide Klassen (die blaue und die orange) müssen bereits instanziiert sein, sonst können sie keine Events empfangen (). Entweder die Worker-Klasse wird in onCreate der Activity (blau) erzeugt, oder alle Funktionen liegen sogar in der gleichen Activity-Klasse. EventBus kann im Gegensatz zu (expliziten) Broadcasts keine neuen Objekte erzeugen. Natürlich müssen alle beteiligten Klassen sich bei EventBus registrieren (mit EventBus.getDefault().register(this)).

In den Messages können Sie beliebige serialisierbare Daten übertragen, auch größere Mengen. Die Latenz beträgt wenige Millisekunden.

tl;dr: EventBus-ähnliche Architektur löst auf elegante Weise viele Multithreading-Probleme, da sie auf gleichzeitige Zugriffe auf ein und dieselben Ressourcen prinzipiell verzichtet. Das bedeutet maximale Entkopplung, weniger Abhängigkeiten und weniger Probleme. Mit ganz einfachen Mitteln. Investieren Sie Ihre wertvolle Zeit lieber in wichtigere Dinge, zum Beispiel Vermeiden von Sicherheitslücken…

Voller als voll

Wenn der Speicher voll ist, wirft Java bekanntlich einen OutOfMemoryError:

Oha.

Tatsächlich kann der Speicher sogar so knapp werden, dass er nicht einmal genügt, um ein Objekte der Klasse OutOfMemoryError zu erzeugen …

Wer genau hinschaut, kann sehen, dass der Fehler von com.android.vending geworfen wurde, also dem Play Store auf einem Android-Smartphone. Einem virtuellen allerdings, denn das Ganze ist beim Vorveröffentlichungs-Test einer App passiert.

Exkurs

Kleiner Exkurs über Speicher unter Java?

Nein … nur ein klitzekleiner, das Thema ist so groß, dass es gerade nicht in meinen Arbeitsspeicher passt.

Beim Start müssen wir der virtuellen Maschine von Java einen gewissen Spielraum einräumen – Speicher, der dann dem Programm zur Verfügung steht, sei es für Bytecode oder Objekte (es ist wirklich kompliziert). Der Garbage Collector ist ja einer der Hauptgründe, Java zu verwenden, weil er die Entwicklung so schön einfach macht. Programmierer müssen sich keine Gedanken darüber machen, wann sie ihre erzeugten Objekte wieder wegschmeißen müssen. Der Preis ist natürlich, dass der Garbage Collector Rechenzeit verbraucht – und das kann beim Verzicht auf Optimierungen durchaus merkliche Auswirkungen haben.

Zu viel Dingsbums

Beispiel Spiele: Normalerweise besitzen Spiele einen Renderer, der 30 mal pro Sekunde (oder öfter) den Bildschirm neu zeichnet. Da normalerweise bewegliche Dingsbums mit von der Partie sind, müssen Berechnungen stattfinden. Zum Beispiel sind Vektoren zu addieren, etwa so:

Vector3 newLocation = new Vector3(move(dingsbums,oldLocation,timePassed));
drawAt(dingsbums,newLocation);

Die erste Zeile erzeugt ein neues Objekt (newLocation) auf dem Heap. Am Ende der Zeichenfunktion ist es überflüssig, d.h. der Garbage Collector wird es irgendwann wegräumen. Jetzt stellen Sie sich vor, dass deutlich mehr als ein Dingsbums auf dem Bildschirm ist. Alle müssen sich bewegen, für jedes entsteht ein neues Vector3-Objekt, und das 30 mal pro Sekunde. Sie können sich leicht ausrechnen, wie viele Objekte der Garbage Collector letztlich aufzuräumen hat. Schlimmstenfalls macht sich das als Ruckeln bemerkbar, auf jeden Fall verbraucht es Prozessorzeit und damit Energie (also Akkuladung).

Besser ist es also, Objekte wiederzuverwenden. Dingsbums sollte über einen permanenten Vector3 verfügen, nur dessen Koordinaten (vielleicht native floats) ändern sich noch:

move(dingsbums,timePassed);
drawAt(dingsbums.getLocation());

Profilieren

Sie können mit Android Studio im Profiler genauso wie mit Java-Tools wie jmx die Aktivität des Garbage Collectors verfolgen. Ein guter Hinweis ist ein zackiger Sägezahnverlauf der Speicherbelegung. Wird der GC sehr oft aktiv, deutet das auf Optimierungspotenzial hin. Der Profiler zeigt dann an, in welchem initializer besonders viel Zeit draufgeht – damit wissen Sie, welche Objekte womöglich zu oft erzeugt werden.

Bekanntlich beträgt der Anteil der CO2-Ausstoßes der IT weltweit mit ihren ganzen Rechenzentren geschätzt 10-20%. Je effizienter Ihre Anwendung arbeitet, umso weniger ist sie daran schuld. Klingt vielleicht banal, aber nicht wenn Ihre App auf Milliarden Smartphones installiert ist und milliardenfach verwendet wird (und das wollen Sie doch, oder?).

Mehr zum Thema Speicherverbrauch und Effizienz in naher Zukunft und in der nächsten Auflage meines Buchs “Besser coden”.

Schriftarten in Android

Jeder, der schonmal eine Urkunde für seinen Zimmeraufräum-Weltmeister (6-jähriger Sohn) designt hat, weiß, dass man da mit Times New Roman und Arial keine Begeisterung auslöst. Auf 1001freefonts.com gibt es deutlich mehr als 1001 Schriftarten – aber wie kriegt man die in seine App?

Wer schonmal im Layout-Editor in Android Studio etwas herumprobiert hat, wird zumindest auf das hier gestoßen sein:

So weit, so langweilig – mehr als diese vier einfachen Varianten lassen sich hier nicht auswählen. Sie können nicht einfach einen Truetype-Font in irgendein Verzeichnis legen und dessen Namen hier hinschreiben. Wie geht’s also sonst?

Tatsächlich gibt es eine klassische Methode und eine neuere, die ich Ihnen hier kurz zeige.

Typefaces aus Assets

Die klassische Methode klappt nicht ohne Code. Dazu legen Sie zunächst die gewünschte Schriftart im TTF-Format ins Verzeichnis assets/fonts. Damit sorgen Sie dafür, dass die Schrift in Ihr APK eingebaut wird. (Der Verzeichnisname fonts ist willkürlich, Sie können ihn auch irgendwie nennen.)

An dieser Stelle eine freundlich gemeinte Warnung: Es sieht nicht nur unprofessionell aus, wenn Sie auf einem Bildschirm 10 verschiedene Schnörkelschriften verwenden – es kostet auch Speicher und Rechenzeit. Achten Sie darauf, nicht zu viele und nicht zu komplexe Schriften zu verwenden. Letzteres erkennen Sie an der Größe der TTF-Datei.

Und noch eine Warnung: Viele im Netz auffindbare Schriften verfügen nicht über deutsche Umlaute. Und die wenigsten bieten Unterstützung auch für ausgefallene Zeichen. Wenn Sie ohnehin keine fremden Schriftsysteme oder Sprachen unterstützen wollen, können Sie das getrost ignorieren – bedenken Sie aber, dass ein griechischer Nutzer Ihres Spiels beim Eingeben seines Namens für Ihre Online-Highscore-Liste möglicherweise griechische Zeichen verwenden möchte. Wenn Sie dem zugehörigen EditText eine Schriftart ohne griechische Buchstaben zugewiesen haben, sieht der Nutzer bloß kleine Rechtecke.

Genug Warnungen, kommen wir zum Programmcode.

Die Schriftart eines TextViews (oder einer Ableitung davon, wie Button) setzen Sie wie folgt:

textView.setTypeface(typeface);

Das zugehörige Typeface-Objekt erzeugen Sie mit einer einfachen Create-Funktion:

Typeface typeface=Typeface.createFromAsset(am, path);

Dabei ist am der AssetManager Ihres Contexts, den Sie innerhalb einer Activity mit getAssets() erhalten.

Als Pfad path übergeben Sie den Dateinamen Ihrer Schriftart relativ zum Verzeichnis assets.

Schriften per FontFamily

Die moderne Variante funktioniert ohne Code. Font-Definitionen per XML wurde in Android 8 eingeführt und funktioniert dank Rückwärtskompatibilität per AndroidX bis hinunter zu Android 4.1 (API 16), was für ungefähr 99% der verwendeten Geräte auf der Welt genügt.

Nunmehr gehören Ihre Schriftartdateien ins Verzeichnis res/font.

Diese referenzieren Sie einfach im TextView-Attribut fontFamily:

Es lassen sich außerdem FontFamilies definieren, so dass für fette oder kursive Schrift automatisch die passende Schriftartdatei zum Einsatz kommt. Mehr zu Fonts erfahren Sie in der offiziellen Dokumentation:

https://developer.android.com/guide/topics/ui/look-and-feel/fonts-in-xml

Delphi: Unkaputtbar

Kürzlich wurde ich gefragt, ob ich denn Pascal beherrsche. Nun, diese Sprache hat mir mein Informatik-Lehrer in der 9. und 10. Klasse beigebracht, das war so anno 84/85. Dergleichen vergisst man genausowenig wie die Musik, die man damals gehört hat, und die teilweise so ähnlich klang wie prozeduraler Code. Natürlich hat sich seitdem einiges verändert: Ältere von uns erinnern sich bestimmt an die “Delphi-Epoche”, in der so ziemlich jede Free- oder Shareware für Windows mit Borlands praktischer RAD-IDE gebaut wurde.

Aber nicht nur das: Viele mittelständische Unternehmen verwenden immer noch Delphi-Software, weil es schlicht viel zu aufwändig wäre, sie neu zu schreiben, und – nun ja, sie funktioniert ja. Delphi kommt inzwischen von Embarcardero. Es gibt eine kostenlose Community Edition 10.3 des RAD Studio, das immer noch so funktioniert wie vor Jahrzehnten und das Versprechen des “rapid application development” auch hält: Die UI wird mit der Maus gebastelt, heraus kommt am Ende ein 32- oder 64-bittiges Binary, das (mit verlinkten Laufzeitbilbiotheken) sofort auf jeder Windows-Kiste läuft. Inzwischen wurden zig Features, die man zuvor immer nachrüsten musste, integriert, zum Beispiel Git/Subversion, unzählige Komponenten für HTTP, REST, Xml, Gestensteuerung und auch Must-haves wie Refactoring.

Delphi 10.3 Community Edition: Retro-Programming für die kleine UI-Anwendung zwischendurch

Natürlich würde niemand heutzutage ein neues Projekt mit Delphi beginnen, oder? Es muss ja immer gleich eine Webanwendung sein, deployed auf zig Kubernetes-Clustern, Amazon freut sich dann über die AWS-Kosten. Dafür gibt es natürlich gute Gründe (zum Beispiel kann man jederzeit Updates durchführen, ohne dass der Kunde irgendetwas tun muss), und die meisten Menschen, die Pascal sprechen, sind ihrer Rente näher als dem Abitur. Woher sollte man solche Entwickler also auch nehmen?

Da es mit FreePascal/Lazarus auch eine freie Alternative gibt, ist die Zukunft von Pascal gesichert. Sauber programmieren kann man auch mit dieser alten Sprache. Wenn man nicht alles in seine TForm-Klassen stopft (wozu Delphi ja leider ermuntert) und das Single-Responsibility-Prinzip achtet, wohlgemerkt. Delphi unterstützt auch Linux und inzwischen sogar Android und iOS. Ob es eine gute Idee ist, eine App in Pascal zu schreiben, wage ich nicht zu beurteilen, falls jemand sachdienliche Hinweise dazu hat, immer her damit!

Wer’s mal ausprobieren möchte: Die Community-Edition erfordert nur eine kostenlose Registrierung und ist hier erhältlich.

Ganz ehrlich: Ich finde, dass sich Delphi unter Windows langsam und flackerig anfühlt. Die IDE assistiert mir bei weitem nicht so komfortabel wie die von IntelliJ oder VS Code (oder, okay, Opa Eclipse). Es wird nicht im Hintergrund kompiliert, so dass mein korrekter Code rot unterstrichen bleibt, bis ich explizit ein Build auslöse. Man ist ja verwöhnt …

Visual Forth für Android und Arduino

Ich bin ja Experte darin, Dinge in einen Topf zu werfen, die sonst nix miteinander am Hut haben. Anders ausgedrückt:

Wenn man Müsli, Tomatensoße, Klebstoff und Lötzinn kräftig aufkocht, kommt wohl etwas wie das hier dabei raus:

Das ist … erklärungsbedürftig.

Das Bild zeigt eine App, an der ich gerade arbeite, und die demnächst ins Licht der Öffentlichkeit treten wird (ich teste und optimiere noch wild dran herum). Hinter dem klobigen Namen “Visual Forth for Arduino” verbirgt sich eine Art grafische Variante der Programmiersprache Forth. Ähnlich wie Scratch kann man Befehle als Klötzchen untereinander kleben, um ein Programm zu erzeugen. Der Clou daran: Dieses Programm läuft dann per Knopfdruck auf einem ganz normalen Arduino Nano, der über ein OTG-Kabel via USB am Tablet hängt. Einzige Voraussetzung: Der Arduino wurde zuvor mit Finf bespielt. Finf (“Finf is not Forth”) ist eine kleine Forth-Umgebung für Arduino, Open Source, ursprünglich von Leandro A. F. Pereira, wird aber von mir weiterentwickelt (und korrigiert, räusper). Meine App erzeugt also aus den Klötzchen Forth-Code (oder besser: Finf-Code und lässt ihn auf dem Arduino laufen.

Vorteil im Vergleich zu Scratch für Arduino: Das Programm funktioniert auch dann noch, wenn man den Arduino aus dem Tablet stöpselt und einfach an eine Stromversorgung anschließt! (In der Premium-Version meiner App, har har.)

Jetzt könnt ihr ja mal raten, was obiger Forth-Code auf dem Arduino tut.

Auflösung
Wenn man den mittleren Anschluss eines Spannungsteilers mit einem normalen und einem lichtempfindlichen Widerstand an Eingang A2 anschließt und eine Leuchtdiode an D2, dann geht die LED an, wenn es dunkel wird.

An der Einrücktiefe erkennt man übrigens die Stapel-Höhe vor dem jeweiligen Befehl. So hinterlässt der Analogread-Befehl seinen Messwert natürlich (symbolisch sichtbar anhand der Einrückung darunter) auf dem Stapel. Daher “visuell” – denn wer mal versucht hat, Forth zu programmieren, ist entweder verrückt geworden oder hat sich dergleichen aufgemalt (Mehr zum Thema “Forth” und “verrückt” in diesem Buch).

Meinen Fork von Finf gibt es hier auf github.

Mehr zu diesem spannenden Maker-Thema demnächst.

Android-Speicher sparen mit Google Go

Ich wollte ja schon moppern: “Was hilft das Speicher sparende Google Go, wenn man die fette, große Google-App eh nicht deinstallieren kann?”
Aber es hilft tatsächlich, in Zahlen: Bei mir aufm Xperia 450 MB mehr freier Speicherplatz, wenn ich Google Go installiere und die Google-App deaktiviere (komplett deinstallieren geht ja nicht). Ob ich irgendwelche Features vermisse, oder ob Google Go sich mit der Zeit auch ein halbes Gigabyte reinpfeift, erzähl ich später …
Die Sache zeigt jedenfalls: Wenn man will (oder vom Boss dazu gezwungen wird), kann man durchaus speichersparend programmieren, liebe Entwickler!

(j)Box2d

Für unser neues Android-Gameprojekt (ist noch unter höchster Geheimhaltungsstufe) brauchte ich eine Physik-Engine. Natürlich trifft man als allererstes auf Box2D bzw. deren Java-Version jBox2D.

Ich griff zu letzterer, nachdem ich irgendwo gelesen hatte, der Performanceunterschied sei nicht allzu groß. Dass das Projekt seit 2014 kein Release mehr gesehen hat (aber durchaus Commits!), fand ich nicht weiter schlimm, es ist stabil, gut getestet, von recht hoher Codequalität und da die Physik selten Features hinzugewinnt, muss auch so eine Library nicht dauernd irgendwas nachziehen.

Ich litt etwas unter einem gewissen Mangel an Beispielcode – die meisten Programmierer verwenden heutzutage ja multiplattformhalber Unity und mühen sich nicht mit Android-Libraries ab. Ich bin da speziell – durch konsequente Nichtunterstützung von iPhones habe ich den Apfelkonzern schon an den Rand des Ruins gebracht.

Bei Levels mit etwas mehr physikalischen Objekten darin hatte die Engine merklich Probleme, die Framerate von mindestens 25fps zu halten, jedenfalls in Momenten mit vielen Kollisionen; teils flogen auch mal Teile durcheinander durch. Nun muss man wissen, dass jBox2Ds Funktion world.step() (die für die Physik zuständig ist) single-threaded ist, aber Phones und Tablets heutzutagen auch schon mit 2, 4 oder 8 Kernen daher kommen. Da wird eine Menge Potenzial nicht genutzt. Zwar gilt für die native C++-Version dasselbe, aber Maschinensprache ist eben per se schneller als Java.

Der große Aha-Effekt kam, als ich mir probeweise ein chinesisches Billig-Tablet beschaffte (XGody, 10 Zoll, knappe 70 Euro bei ebay, aber sogar mit OTG-Kabel in der Schachtel (zur hypercoolen Verwendung solcher Kabel in Kürze mehr an dieser Stelle)). Die Framerate sank bei Action im Bild auf unter 5 fps. Autsch.

Eine schnelle Messung ergab: Die Grafik ist nicht schuld, das komplette Zeichnen inklusive Debug-Hilfslinien etc. dauert (im TextureView) nur 25ms. Aber world.step() brauchte 40ms und mehr.

Also ging ich daran, jBox2D durch box2D zu ersetzen. Nun darf man sich das nicht zu einfach vorstellen, denn die Bibliothek gibt es nur im Quellcode, und übrigens auch auf dem Stand von 2014, wie gesagt: Seither hat sich an der Physik dieses Universums nichts verändert.

Die einzige praktikable Option heißt libgdx: Diese Multiplattform-Gameengine verfügt nämlich über ein Erweiterungsmodul, das die native box2D-Bibliothek enthält, und zwar verpackt in einen dünnen Java-Wrapper. Wie sich herausstellte, ließ sich jBox2D fast 1:1 durch libgdx-box2D ersetzen. Fast.

Ein paar Klassen heißen in box2D anders, z.B. Vector2 statt Vec2. Einige Attribute sind nur mit Gettern und nicht direkt zugreifbar. Und body.userdata lässt sich nicht über BodyDef setzen, nur direkt im Body. Eine Klasse AABB (zur Kollisionsberechnung) gibt es nicht, world.QueryAABB() nimmt direkt die Koordinaten des Rechtecks entgegen. Alles recht schmerzfrei.

Natürlich wollte ich nicht das ganze Projekt auf libgdx umstellen, deshalb konnte ich nicht den libgdx-eigenen Project-Wizard verwenden, der auf Wunsch direkt ein Gradle-Projekt mit Box2D-Unterstützung erzeugt. Und wie man das per Hand hinbekommt, steht nirgendwo. Also war probieren angesagt. Entscheidend sind ein paar Änderungen in der build.gradle. Als da wären:

android {
  ...
  defaultConfig {
    ...
    ndk {
      abiFilters "armeabi-v7a", "x86", "armeabi", "x86_64", "arm64-v8a"
    }
  }
}

Dies sorgt dafür, dass die App später die aufgeführten Architekturen unterstützt. Wichtig dabei: Ab 1. August ist Unterstützung der 64-Bit-Architekturen seitens Google Play obligatorisch!

sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['lib']
        }
    }

Hiermit wird das Verzeichnis für die nativen Libs festgelegt. Aber woher kommen die?

task copyAndroidNatives {
    doFirst {
        file("lib/armeabi/").mkdirs()
        file("lib/armeabi-v7a/").mkdirs()
        file("lib/arm64-v8a/").mkdirs()
        file("lib/x86_64/").mkdirs()
        file("lib/x86/").mkdirs()

        configurations.natives.files.each { jar ->
            def outputDir = null
            if (jar.name.endsWith("natives-arm64-v8a.jar")) outputDir = file("lib/arm64-v8a")
            if (jar.name.endsWith("natives-armeabi-v7a.jar")) outputDir = file("lib/armeabi-v7a")
            if(jar.name.endsWith("natives-armeabi.jar")) outputDir = file("lib/armeabi")
            if(jar.name.endsWith("natives-x86_64.jar")) outputDir = file("lib/x86_64")
            if(jar.name.endsWith("natives-x86.jar")) outputDir = file("lib/x86")
            if(outputDir != null) {
                copy {
                    from zipTree(jar)
                    into outputDir
                    include "*.so"
                }
            }
        }
    }
}

tasks.whenTaskAdded { packageTask ->
    if (packageTask.name.contains("package")) {
        packageTask.dependsOn 'copyAndroidNatives'
    }
}

So wird Gradle beigebracht, die nativen Bibliotheken an Ort und Stelle abzulegen. (Man kann das später in Android Studio mit Analyze/APK… nachschauen.)

Fehlt noch:

configurations {
    natives
}
dependencies {
   ...
    implementation "com.badlogicgames.gdx:gdx-box2d:$gdxVersion"
    natives "com.badlogicgames.gdx:gdx-box2d-platform:$gdxVersion:natives-armeabi"
    natives "com.badlogicgames.gdx:gdx-box2d-platform:$gdxVersion:natives-armeabi-v7a"
    natives "com.badlogicgames.gdx:gdx-box2d-platform:$gdxVersion:natives-arm64-v8a"
    natives "com.badlogicgames.gdx:gdx-box2d-platform:$gdxVersion:natives-x86"
    natives "com.badlogicgames.gdx:gdx-box2d-platform:$gdxVersion:natives-x86_64"
}

Tatsächlich binde ich hier NUR gdx-box2d ein, und nicht die Hauptbibliothek libgdx selbst, die ich nicht brauche.

Die zu verwendende gdxVersion lege ich in der hierarchisch obersten build.gradle fest:

allprojects {
    repositories {
        google()
        jcenter()
        mavenCentral()
    }
    ext {
        gdxVersion = '1.9.9'
    }
}

Und nun zur Pointe: Die native Version der Bibliothek ist grob geschätzt um einen Faktor 25 schneller. Sogar das lahme-Ente-Tablet aus China erreicht damit eine spielbare Framerate:

Mit ins Bild geschummelt hat sich das mitgelieferte OTG-Kabel

Ein schnelleres Tablet oder Phone kommt locker auf 1ms Rechenaufwand für die Physik (also world.step()), während das Zeichnen “nur” um einen Faktor 3 schneller ist. Aber da lässt sich sicher auch noch was optimieren, das soll ein andermal erzählt werden.

Der Teufel steckt aber mal wieder im Detail. Während jBox2D und box2d selbst ihre physikalischen Objekte (bodies) in verketteten Listen verwalten, benutzt der libgdx-Wrapper zusätzlich eine LongMap. Deren Schlüssel sind aber nicht sortiert, daher geht die Reihenfolge der Bodies zwischen Hinzufügen und Zeichnen verloren! Da keine Möglichkeit vorgesehen ist, eine z-Ebene mitzugeben, kann es passieren, dass Objekte vor anderen (also später) gezeichnet werden, die eigentlich dahinter gezeichnet werden sollen (also früher). Da hat wohl jemand tief geschlafen, als er den Wrapper implementiert hat. Mal sehen, wie ich das löse. Es bleibt spannend.

TILT: Hier geht die Reihenfolge verloren, in der die Bodys hinzugefügt werden, da der Schlüssel der verwendeten LongMap keine Reihenfolge kennt (World.java).

Fazit: Finger weg von jBox2D, sondern gleich die native Version nehmen. Schneller ist schöner.

Ich bedanke mich für die Aufmerksamkeit und gehe mal besser coden.