如何撰寫一個「Android TV」的應用程式
概要
當人們談論到「Android」時，第一個想到幾乎就是「手機系統」。
這並不令人意外，畢竟在過去幾年，「Android OS」的確在「行動裝置」上表現異常亮眼，成為了「手機作業系統」的霸主。
不過，Google 是有野心的，而「Android」的版圖從來就都不僅只「行動裝置」上。
事實上，「Android OS」的誕生目的也不是因為行動裝置，這其中歷史筆者就不在本文中冗述了，直接上「Wiki」。
然而，隨著「Android OS」的發展逐漸蓬勃、成熟，「Google」便開始將其矛頭瞄準了「IoT」的領域，並佈局著。
像是「Google 在 2015 年的 IO 大會上，就推出由『Brillo』改名的『Android Things』」，如下圖：
當時，就有開發者玩笑的表示說：「實際上，Google 真正想取的名字應該不是『Android Things』，而是『Android Everythings』。」。
事實上，Google 的「佈局和計畫」無疑是成功的。
雖然「包了尿布層」的「Android OS」總會面臨效能上的問題，但這仍然無法否認「Android OS」在「IoT」的領域上已逐漸擁有了地位，像是在電視、機上盒的是「Android TV」、在穿戴式裝置上的「Wear OS」、在汽車上的是「Android Auto（Car）」…等。
這乍聽下很美妙，畢竟「WORA」，「Write once, run anywhere.」無數工程師嚮往的美地。
但實際上，並沒有想像中的如此美好。
雖然「Android OS」依然是那個「Android OS」，但終究必須面臨「設備性質不同」的問題，即使「APPs」所呼叫的「API」差異並不會太大，但「不同的設備就會有不同的特性，其包含螢幕大小、解析度、操作模式、安全性、常駐需求，甚至是使用者習慣…等。」。
而在「Android TV APPs」的上，其與手機的差異大致上有下列幾點，第一是「UI」的設計，第二是操作的方式，在「TV」上，我們慣用的是遙控器，而非觸控方式，更正確的說法是，就目前而言「全螢幕觸控電視」的價格太高昂，而且電視螢幕通常比較大，近距離的接觸操作反而不適合。
另外，就是「硬體配件的支援」，畢竟「TV」與「手機」是根本上的差異，包含價格、產品特性都是不同的。
最後一點，使用者的習慣，這與「隱私權」和「安全性」息息相關，就目前生態，「手機」傾向於私人物品，而「TV」則是相對有較高的機會與他人共享。
綜合上述，「Phone APPs」和「TV APPs」的撰寫特性自然是有所差異的。
而本篇文章的主要目的就是告訴大家，撰寫「TV APPs」時，其中的差異與該注意的事項。
本篇文章的主要參考資料為「Google Developer / Docs / Guides / Android TV」。
事實上，Google 有在「UDACITY」有推出「相關的課程」，此外 Google 也有提供關於「Android TV 的線上指南」，其內容涵蓋 UI、架構…等，挺值得一讀的。
正文
關於 Android TV APPs 的設計規範
事實上，關於「Android TV APPs」，「Google」有定義了一套「設計規範：Design for Android TV」的。
該規範是針對「Android TV 的特性」所設計的，例如大屏幕的 UI 設計、使用遙控器而非觸控的操作行為…等，當然其目的都是為了讓使用者具備更好的體驗。
此外，Google 也提到若「APPs」想要上架至「Google Play 的 Android TV 專屬應用程式區」，則必須符合其「TV APPs Quality」。
構建「Android TV APPs」的基本規範
如果構建一個 Android TV APP，那麼至少需要一個「TV Activity」。
何謂「TV Activity」？
事實上，它就只是個宣告了「CATEGORY_LEANBACK_LAUNCHER」的「Activity」，如下圖：
簡單的說，「聲明『TV Activity』的方式就是在「<intent-filter>」的標籤內新增一個『LEANBACK_LAUNCHER』的「<category>」。」。
事實上，「LEANBACK」的是「Android TV」的專屬套件，詳細在文章後續會有說明。
在此我們就暫時把「LEANBACK」當作「Android TV」的代名詞。
而「LEANBACK_LAUNCHER」，其機制就跟「LAUNCHER」標籤相同；與之不同是，其點擊的圖示是在「TV Launcher」，如下圖：
備註：「LAUNCHER」標籤，添加在「Manifest」文件中啟動「Activity」的底下，當使用者點擊「Phone Launcher」的「APPs」圖示時，該「Activity」會被喚起。
特別要注意的是，根據文件敘述，若未設置「LEANBACK_LAUNCHER」，則「TV Luncher」中就不會顯示該「APP」的圖示。
備註：「Launcher」就是就所謂的「應用程式列表」，而在「Android TV」中還另外設置有「TV Launcher」，而標籤「LEANBACK_LAUNCHER」就是與「TV Launcher」相關的標籤，是專屬於「Android TV」。
廣告橫幅的設置
廣告橫幅，也就是所謂的「Banner」，當宣告「LEANBACK_LAUNCHER」時，則該應用就會顯示在「TV Launcher」上。
而在「TV Launcher」上的顯示的圖片就是「Banner」，所以我們必須去提供「Banner」的圖檔，其建議解析為「320 px * 180 px」，原始文件如下：
繼承「Activity」
此外，這邊有一點要特別注意，該「Activity」所繼承是的「Activity」，而非我們平常撰寫「Phone APPs」 時慣用的「AppCompatActivity」，如下圖：
其原因是「Phone APPs」的佈局相對於「Android TV APPs」複雜許多，理所當然地，「AppCompatActivity」亦支援了某些「Activity」所不支援的相關佈局，例如「action bar」…等。
因此 Google 並不建議使用「AppCompatActivity」作為「Android TV APPs」的開發元件。
但事實上，「AppCompatActivity」是可以執行於「Android TV」上的，更正確的說法是「Activity」是「AppCompatActivity」的父類。
但問題是，在該情況下，若我們的 APP 在設計時不小心使用了超出範圍設計元件，就會導致該 APP 在運行時「閃退」。
「SDK」與「SDK Tools」的版本要求
除了需要繼承「TV Activity」之外，「Android TV APPs」針對「SDK」以及「SDK Tools」 的版本也有一定的要求，如下：
備註：更新 IDE 和 SDK 工具。
Leanback 庫
在上述，所謂的「Android TV」專屬元件，其實指的就是「Leanback」庫，它是 Google 特地針對「Android TV APPs」所設計專門給開發者使用的的一個庫。
事實上，在多數的情況下，「Android TV APPs」的開發與「 Android Phone APPs」的開發非常相似。
但其之間最大的差異就在於「大屏幕的 UI 設計」與「使用遙控器的行為操作」，因此「Leanback」庫其中多數的元件不外乎都是跟上述兩者相關的，其中又以與 UI 相關的佈局元件占大多數，而與遙控器相關的，如語音輸入就是個例子。
簡單的理解，我們幾乎可以將「Leanback」庫與「Android TV APPs」劃上等號；因此，若我們要開發「Android TV APPs」，就必須要在該專案中「聲明『Leanback』支持」，其聲明的方式是透過「<uses-feature >」，如下：
在參數的部份，「name」的部份填入「leanback」，而「required」則是代表著必要性。
簡單說明一下，如果我們目前所開發的「APPs」，是專屬於「Android TV」的應用，僅能運行在具有「Leanback」界面設備上，那麼我們就可以將「required」的值設定為「true」，反之，若我們的「APPs」可以同時支援多種「Android」設備，像是行動裝置、穿戴式裝置…等，則我們可以將「required」的值設定為「false」。
此外，如果當我們在「Manifest」文件中宣告「Leanback」，通常編譯器會提醒我們加入另外一個設備聲明：「Touchscreen」，如下圖：
該標籤是針對「螢幕觸控」的聲明，「TV」雖然擁有「螢幕觸控」不多，但至少還是有這樣的產品，但「Set Top Box」基本上是完全不可能配置「觸控螢幕」，因此，這個聲明算是必要的聲明。
「Android TV」的硬體配置
上述的「Touchscreen」，就是硬體配置的一種；就如同「Touchscreen」一樣，所有的硬體配置方式都是藉由「<uses-feature >」標籤來設定，而其必要的屬性有兩個。
其分別為「name」和「required」；而「name」所填入的值，我們稱之為「功能描述字串」，如「android.hardware.touchscreen」；而「required」因為上述文章已經談過了，就不重複了。
可配置的硬件表如下：
關於硬體配置宣告項目建議，Google 是這樣說的：「Declares a single hardware or software feature that is used by the application.」，如下圖：
會這樣建議其實還是跟「STB」的硬體規格有關，畢竟「STB」的硬體規格並不像手機，事實上，一台標準型且合格的「STB」它可以不具備多項功能，包含觸控螢幕、相機、GPS、電話…等。
因此，Google 才會希望我們明確的標示出硬體規格的需求。
實際上，為了因應各種不同的需求，我們通常會在「Minifest」清單中皆預設為「false」，然後「在程式執行到需要的硬體項目的時候在藉由程式碼進行判斷」，甚至也可以「判斷現在是否正運行在 Android TV 的設備」上。
事實上，若我們的 APP 執行一定需要其中的某項功能，那我們也可以直接將該參數設為「True」。
但要注意的是，如果我們將某項硬體配置設為「Ture」，則其它沒有該硬體的裝置就不能安裝我們的應用程式了。
Android TV 的佈景主題
與「Phone APPs」一樣，佈景主題是決定整體 APPs 的風格，不過比起手機項目琳瑯滿目的佈景主題，「Android TV APPs」能選擇的佈景題相對就少許多，就兩種，分別是「Leanback 主题背景」和「NoTitleBar 主题背景」。
「Leanback」主題，是專門針對「Android TV APPs」所設計的佈景主題。
其設計理念與 Android TV 一致，該佈景主題屬於「AndroidX」下的套件，同此它也是 Google 強烈建議使用的「Android TV APPs」佈景主題，其設定方式如下圖：
上圖橘色部份的內容，就是筆者在前面文章中曾提到過的，簡單的說，就是繼承的類別為「Activity」，而非「AppCompatActivity」。
該主題其實就是一般「Phone APPs」的主題，但其主要色調、設計概念或架構皆不符合「Android TV」的架構，因此，在非不得以的情況下，並不建議使用它。
那什麼是非不得以的情況？
因為「Leanback」是屬於「AndroidX」的套件，它是比較新的內容，因此，在某些舊的專案中並沒有導入它。
然後，有一點要特別注意，由於「Android TV」並沒有支援「action bar」，因此我們必須將主題設置為「NoTitleBar」，如下圖：
事實上，「AndroidX」所提供的「TV」元件非常多，可以參考此連結，如下圖：
備註：「AndroidX」是 Google 整合「Android Support Library」後，並經過重構的新庫，其目的為取代後者，此外，後者已經不再維護。
其它佈局該注意事項
除了佈景主題外，Google 在「TV APPs」的 UI 設計上也有許多建議與規範。
其中包含「基礎佈局」、「邊界保留」、「文本規範」、「廣告規範」和「佈局資源的處理」…等，同時，Google 在文件中也有說明「該避免的布局方式」。
但這些主要都跟「UI/UX」的設計比較相關，筆者就不再本文中作過多著墨，筆者僅介紹其中幾項與程式設計比較相關的，如下：
事實上，圖片處理在 Android 一直都是危險的事情，它相當的耗損資源，有時候一不小心就造成「OutOfMemory」的錯誤，因此圖片的處理一直都是 Android 開發者該學習的課題；在「Phone APPs」的開發上，畢竟手機的螢幕相對小，因此我們可以在圖檔的解析動手腳，使其大小降低，以減少載入時記憶體的損耗。
但 Android TV 不同，相較於手機，其功能相對少，因此多數「STB」的記憶體並不會太大，此外，Android TV 的螢幕又相對大，圖檔解析亦不能太過壓縮；因此，圖檔的處理是相對重要的。
那要如何處理呢？我會建議依賴套件就好，像是「Picasso」、「Glide」等，像是官方就推薦「使用『Glide』來處理圖片」。
在官方文件中僅提到「ActionBar」和「ViewPager」這兩個元件應避免使用。前者是「Android TV」本身就不支援，而後者則是需要依賴「螢幕觸控」。
但根據筆者的經驗，除上述兩者外，還有些元件是可以使用，但容易有使用者體驗不好的情況，但這比較牽扯到個人感受度，筆者就不舉例了。
不提供「網路瀏覽器」
此外，還有一項很重要的，Android TV 是不提供「網路瀏覽器」的，如果要導向網頁，我們僅能藉由實作 WebView 的方式，如下圖：
電視的管理控制器
談完了「盒子端」，接著我們來談論「遙控器端」。
在此處，我只有一件事想要談論，就是「遙控器的斷開連接事件」。
事實上，這是正常的「Activity」的機制，在手機上，當執行階段期間進行變更，如「改變螢幕方向」、「鍵盤可用性」、「語言」…等，Android 會重新啟動執行中的 Activity，因此設計者通常會對此進行一些「處理」。
上述是「Android」本身的機制，因此，「Android TV」同樣無法避免。
但不同的是，在正常情況下，「Android TV」僅需要處理「鍵盤可用性改變，例如藍芽遙控器連線。」的部份。
而解決方式為在 Activity 中加入「configChanges」的屬性，如下：
android:configChanges="keyboard|keyboardHidden|navigation"控制導航
與手機的螢幕觸控不同，「Android TV」是藉由遙控器來進行操作，兩者相比之下，遙控器式的操作似乎更缺乏了直覺，為了彌補此缺陷，Google 便提出「導航機制」與「焦點式」的設計方式，而這部份是屬於「UI/UX」的範疇，如需詳細了解，請參閱「面向 TV 的設計模式」。
總結
事實上，關於「Android TV APPs」的設計，這篇僅是個入門參考，還有不少細節的部份是文章中沒有提到的。
最後，本篇內容就到此，感謝各位看倌們的閱讀。
