Разработка мобильных приложений на Python: возможности Kivy

Для кого эта статья:

• Люди, желающие научиться разрабатывать мобильные приложения на Python
• Новички в программировании, заинтересованные в использовании фреймворка Kivy

• Разработчики, ищущие альтернативные способы создания кроссплатформенных приложений без изучения Java или Kotlin

  Разработка мобильных приложений на Python? Да, это возможно, и Kivy — тот самый фреймворк, который делает это реальностью! 🚀 Помню, как сам впервые столкнулся с задачей создать приложение для Android без изучения Java или Kotlin — казалось нереальным. Но благодаря Python и Kivy этот процесс стал доступным даже новичкам. В этом руководстве мы пройдём путь от установки всех компонентов до запуска вашего первого мобильного приложения на реальном устройстве. Никакой лишней теории — только практические шаги и рабочий код!

Хотите освоить Python с нуля и быстро выйти на разработку реальных проектов, включая мобильные приложения? Обучение Python-разработке от Skypro — это не просто теория, а практический навык создания проектов под руководством опытных наставников. Представьте: всего за несколько месяцев вы сможете создавать собственные приложения для Android и iOS, даже если раньше никогда не программировали!

Знакомство с Kivy для разработки мобильных приложений

Kivy — это открытый Python-фреймворк для создания кроссплатформенных приложений с естественным пользовательским интерфейсом. Ключевое преимущество Kivy — возможность писать код один раз и запускать его на множестве платформ: Android, iOS, Windows, macOS и Linux. 💻📱

Алексей Петров, руководитель мобильной разработки

Когда нашей команде поставили задачу быстро разработать прототип приложения для сбора полевых данных, мы оказались перед дилеммой: разрабатывать отдельно под Android и iOS или искать универсальное решение. Нам требовалось приложение с картой, формами ввода и возможностью работы офлайн. Сроки были сжатыми — всего две недели.

Решение пришло неожиданно — один из джуниор-разработчиков предложил использовать Kivy. "У нас вся бэкенд-логика уже на Python, почему бы не сделать и мобильное приложение на нём?" — сказал он. Я скептически отнёсся к идее, но решил дать шанс.

Результат превзошёл ожидания! За 10 дней мы создали полнофункциональный прототип, который работал как на Android-планшетах полевых сотрудников, так и на iPhone менеджеров. Без Kivy нам потребовалось бы минимум в два раза больше времени и ресурсов.

Почему Kivy стоит вашего внимания:

• Скорость разработки — используйте знакомый Python-синтаксис без необходимости изучать новый язык
• Собственный язык разметки KV — позволяет отделить логику от представления
• Богатая библиотека виджетов — от простых кнопок до сложных графиков и 3D-визуализаций
• Поддержка мультитача — обрабатывайте несколько касаний одновременно
• Активное сообщество — множество примеров, библиотек и расширений

Kivy особенно хорош для:

• Научных и образовательных приложений
• Прототипирования перед серьёзной разработкой
• Проектов с ограниченными ресурсами разработки
• Ситуаций, когда вся остальная логика уже написана на Python

Настройка среды разработки для Python-приложения

Прежде чем погрузиться в код, необходимо правильно настроить среду разработки. Эти шаги обеспечат бесшовную работу с Kivy и подготовят всё необходимое для последующей сборки под Android. 🛠️

Шаг 1: Установка Python и виртуального окружения

Рекомендую использовать Python 3.7+ для работы с последними версиями Kivy:

# Создаём виртуальное окружение
python -m venv kivy_venv

# Активируем его (для Windows)
kivy_venv\Scripts\activate

# Для Linux/macOS
source kivy_venv/bin/activate

Шаг 2: Установка Kivy и зависимостей

# Обновляем pip
pip install --upgrade pip setuptools wheel

# Устанавливаем Kivy
pip install kivy

# Для разработки под Android понадобится также:
pip install buildozer

Шаг 3: Настройка IDE

Для комфортной работы рекомендую PyCharm или Visual Studio Code с расширениями для Python. В VS Code полезными будут:

• Python Extension
• Pylint для проверки кода
• Kivy Language для подсветки синтаксиса .kv файлов

Шаг 4: Проверка установки

Создайте простой файл test_kivy.py:

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button

class TestApp(App):
def build(self):
return Button(text='Привет, Kivy!')

TestApp().run()

Запустите его командой python test_kivy.py. Если всё установлено правильно, откроется окно с кнопкой "Привет, Kivy!".

Шаг 5: Подготовка к разработке под Android

Для разработки под Android вам понадобится:

Если вы используете Linux, установите дополнительные зависимости:

sudo apt-get install -y \
python3-pip \
build-essential \
git \
python3 \
python3-dev \
ffmpeg \
libsdl2-dev \
libsdl2-image-dev \
libsdl2-mixer-dev \
libsdl2-ttf-dev \
libportmidi-dev \
libswscale-dev \
libavformat-dev \
libavcodec-dev \
zlib1g-dev

После завершения настройки среды разработки можно переходить к структуре приложения и написанию кода.

Структура и основные компоненты приложения на Kivy

Понимание архитектуры Kivy-приложения — ключ к успешной разработке. Давайте рассмотрим основные компоненты и то, как они взаимодействуют между собой. 🏗️

Основные строительные блоки Kivy-приложения:

• App класс — основа любого приложения на Kivy, от него наследуются все приложения
• Виджеты — элементы интерфейса: кнопки, поля ввода, метки и т.д.
• Лейауты — контейнеры, определяющие размещение виджетов
• Файлы .kv — описывают UI в декларативном стиле (аналог XML в Android или HTML в веб-разработке)
• События и обработчики — позволяют реагировать на действия пользователя

Типичная структура каталогов Kivy-проекта выглядит так:

my_kivy_app/
│
├── main.py # Основной Python-файл с логикой
├── my_app.kv # KV-файл с описанием интерфейса
├── buildozer.spec # Конфигурация для сборки под Android
├── assets/ # Ресурсы (изображения, звуки и т.д.)
│ ├── images/
│ └── fonts/
└── screens/ # Модули для разных экранов приложения
├── __init__.py
├── main_screen.py
└── settings_screen.py

Виджеты — основа интерфейса

В Kivy всё, что вы видите на экране — это виджеты. Каждый виджет отвечает за определённую функцию и может содержать другие виджеты.

Лейауты — организация виджетов

Лейауты определяют, как виджеты размещаются на экране:

• BoxLayout — размещает виджеты в строку или столбец
• GridLayout — организует виджеты в сетку
• FloatLayout — позволяет позиционировать виджеты относительно
• RelativeLayout — позиционирует виджеты относительно лейаута
• AnchorLayout — привязывает виджеты к краям или центру
• StackLayout — автоматически выравнивает виджеты, переходя на новую строку при заполнении

Разделение логики и представления: файлы .kv

Одна из сильных сторон Kivy — возможность отделить логику от представления с помощью файлов .kv. Это делает код более организованным и легким для сопровождения.

Пример Python-файла main.py:

from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

class Counter(BoxLayout):
count = 0

def increment(self):
self.count += 1
self.ids.counter_label.text = str(self.count)

class CounterApp(App):
def build(self):
return Counter()

if __name__ == '__main__':
CounterApp().run()

Соответствующий файл counter.kv:

<Counter>:
orientation: 'vertical'
padding: 20

Label:
id: counter_label
text: '0'
font_size: 48

Button:
text: 'Увеличить'
on_press: root.increment()
size_hint_y: None
height: 50

Kivy автоматически загружает файл .kv с именем, соответствующим имени вашего App-класса (без слова "App"). В нашем случае CounterApp ищет файл counter.kv.

Создаём простое мобильное приложение на Python с нуля

Настало время применить полученные знания и создать полноценное мобильное приложение! 📱 В качестве примера разработаем простой конвертер валют с возможностью конвертации между рублями, долларами и евро.

Шаг 1: Создание структуры проекта

Создайте следующую структуру каталогов и файлов:

currency_converter/
│
├── main.py # Основной Python-файл
└── currencyconverter.kv # KV-файл с UI

Шаг 2: Разработка логики приложения (main.py)

from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.properties import StringProperty
from kivy.core.window import Window

# Задаём размер окна для тестирования
Window.size = (350, 600)

class ConverterLayout(BoxLayout):
result = StringProperty('0')

# Курсы валют (упрощённо)
rates = {
'RUB_USD': 0.011, # 1 RUB = 0.011 USD
'RUB_EUR': 0.010, # 1 RUB = 0.010 EUR
'USD_RUB': 90.0, # 1 USD = 90 RUB
'USD_EUR': 0.93, # 1 USD = 0.93 EUR
'EUR_RUB': 98.0, # 1 EUR = 98 RUB
'EUR_USD': 1.07 # 1 EUR = 1.07 USD
}

def convert(self):
try:
amount = float(self.ids.input_amount.text)
from_currency = self.ids.from_spinner.text
to_currency = self.ids.to_spinner.text

if from_currency == to_currency:
self.result = str(amount)
else:
rate_key = f"{from_currency}_{to_currency}"
self.result = str(round(amount * self.rates[rate_key], 2))
except ValueError:
self.result = "Ошибка ввода"
except KeyError:
self.result = "Недоступная конвертация"

class CurrencyConverterApp(App):
def build(self):
return ConverterLayout()

if __name__ == '__main__':
CurrencyConverterApp().run()

Шаг 3: Создание интерфейса (currencyconverter.kv)

<ConverterLayout>:
orientation: 'vertical'
padding: 20
spacing: 10
canvas.before:
Color:
rgba: 0.95, 0.95, 0.95, 1
Rectangle:
pos: self.pos
size: self.size

Label:
text: 'Конвертер валют'
font_size: 28
size_hint_y: None
height: 50
color: 0, 0.5, 0.7, 1

BoxLayout:
orientation: 'vertical'
size_hint_y: None
height: 200
padding: 10
spacing: 10
canvas.before:
Color:
rgba: 1, 1, 1, 1
RoundedRectangle:
pos: self.pos
size: self.size
radius: [15]

Label:
text: 'Введите сумму:'
color: 0, 0, 0, 1
size_hint_y: None
height: 30
halign: 'left'
text_size: self.width, None

TextInput:
id: input_amount
hint_text: 'Например: 100'
input_filter: 'float'
multiline: False
size_hint_y: None
height: 40
padding: [10, 10, 10, 0]

BoxLayout:
orientation: 'horizontal'
size_hint_y: None
height: 100
spacing: 10

BoxLayout:
orientation: 'vertical'

Label:
text: 'Из'
color: 0, 0, 0, 1

Spinner:
id: from_spinner
text: 'RUB'
values: ['RUB', 'USD', 'EUR']
size_hint_y: None
height: 40

BoxLayout:
orientation: 'vertical'

Label:
text: 'В'
color: 0, 0, 0, 1

Spinner:
id: to_spinner
text: 'USD'
values: ['RUB', 'USD', 'EUR']
size_hint_y: None
height: 40

Button:
text: 'Конвертировать'
size_hint_y: None
height: 50
background_color: 0, 0.7, 0.3, 1
on_press: root.convert()

BoxLayout:
orientation: 'vertical'
size_hint_y: None
height: 150
padding: 10
spacing: 5
canvas.before:
Color:
rgba: 1, 1, 1, 1
RoundedRectangle:
pos: self.pos
size: self.size
radius: [15]

Label:
text: 'Результат:'
color: 0, 0, 0, 1
size_hint_y: None
height: 30
halign: 'left'
text_size: self.width, None

Label:
text: root.result
font_size: 32
color: 0, 0.5, 0.7, 1

Михаил Соколов, фрилансер-разработчик

Недавно мне поступил заказ от небольшой туристической компании — создать простое мобильное приложение для внутреннего использования гидами. Требовалось приложение с расписанием экскурсий, информацией о клиентах и интерактивной картой достопримечательностей.

Сроки были сжатыми, а бюджет ограничен. Клиент изначально думал, что придётся заказывать отдельные разработки под iOS и Android. Я предложил использовать Kivy и Python.

"Но будет ли такое приложение выглядеть профессионально?" — засомневался заказчик. Я быстро набросал прототип первого экрана, показав, что с помощью правильной стилизации KV-файлов можно добиться стильного интерфейса.

Результат превзошёл ожидания. Вместо двух отдельных кодовых баз мы получили одну, легко поддерживаемую. Приложение работало одинаково хорошо как на iPhone руководителя компании, так и на бюджетных Android-смартфонах гидов. Особенно клиент оценил скорость внесения изменений — когда нужно было срочно добавить новый функционал, я делал это за пару часов вместо нескольких дней.

Шаг 4: Тестирование приложения

Запустите приложение командой:

python main.py

Вы должны увидеть окно с интерфейсом конвертера валют. Протестируйте функциональность, введя различные суммы и выбрав разные валюты для конвертации.

Улучшения приложения

Чтобы сделать приложение более функциональным, можно добавить:

• Обновление курсов валют из интернета через API
• Сохранение истории конвертаций
• Добавление большего числа валют
• Офлайн-режим с сохранёнными курсами

Код для получения актуальных курсов валют через API можно реализовать так:

import requests

def get_exchange_rates():
try:
response = requests.get("https://api.exchangerate-api.com/v4/latest/USD")
data = response.json()
return data["rates"]
except:
# Возвращаем запасные значения в случае ошибки
return {
"RUB": 90.0,
"EUR": 0.93,
"USD": 1.0
}

Сборка и запуск приложения на Android устройствах

Теперь, когда наше приложение работает на компьютере, пришло время скомпилировать его для Android и запустить на реальном устройстве или эмуляторе. 📲

Шаг 1: Настройка Buildozer

Buildozer — это инструмент, который автоматизирует процесс сборки приложений для мобильных платформ. Создайте файл buildozer.spec в корне вашего проекта:

# В терминале перейдите в каталог проекта и выполните:
buildozer init

Эта команда создаст файл buildozer.spec с настройками по умолчанию. Откройте файл и настройте следующие параметры:

[app]
title = Конвертер валют
package.name = currencyconverter
package.domain = org.example
source.dir = .
source.include_exts = py,png,jpg,kv,atlas
version = 0.1
requirements = python3,kivy
orientation = portrait
osx.python_version = 3
fullscreen = 0
android.permissions = INTERNET
android.api = 31
android.minapi = 21
android.sdk = 31
android.ndk = 23b
android.arch = arm64-v8a
p4a.branch = master

Шаг 2: Сборка APK

Теперь можно запустить процесс сборки. Это может занять некоторое время при первом запуске, так как Buildozer загрузит и настроит все необходимые компоненты:

buildozer -v android debug

Флаг -v активирует подробный вывод, который полезен для отладки проблем при сборке. После успешной сборки вы найдёте APK-файл в каталоге bin:

bin/currencyconverter-0.1-debug.apk

Шаг 3: Установка на устройство

Установить приложение на устройство можно несколькими способами:

• Через ADB: подключите устройство по USB и выполните:

adb install -r bin/currencyconverter-0.1-debug.apk

• Через Buildozer: если устройство уже подключено:

buildozer android deploy run

• Вручную: передайте APK на устройство и установите, разрешив установку из неизвестных источников

Шаг 4: Отладка приложения на устройстве

Для просмотра логов приложения во время его работы на устройстве используйте:

adb logcat -s python

Эта команда отфильтрует и покажет только логи, связанные с Python (и соответственно, с вашим Kivy-приложением).

Шаг 5: Подготовка к публикации

Когда приложение будет готово к публикации, создайте релизную версию APK:

1. Создайте ключ для подписи приложения:

keytool -genkey -v -keystore my-release-key.keystore -alias alias_name -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000

2. Настройте параметры подписи в buildozer.spec:

android.keystore = my-release-key.keystore
android.keyalias = alias_name

3. Соберите релизную версию:

buildozer android release

Получившийся APK-файл можно загрузить в Google Play или распространять другими способами.

Рекомендации для боевых приложений:

• Тщательно тестируйте на различных устройствах с разными размерами экранов
• Оптимизируйте размер приложения, исключая ненужные ресурсы
• Используйте try-except для обработки возможных ошибок
• Добавьте аналитику для отслеживания использования приложения
• Реализуйте механизм обновлений для вашего приложения

Следуя этим шагам, вы сможете не только создать функциональное мобильное приложение на Python с Kivy, но и успешно распространить его среди пользователей.

Создание мобильного приложения на Python с Kivy открывает новые горизонты для разработчиков, которые уже знакомы с этим языком программирования. Вы прошли путь от настройки среды до сборки работающего приложения под Android, и теперь обладаете знаниями, достаточными для разработки собственных мобильных решений. Помните, что ключ к успеху в мобильной разработке — это итеративный подход: создавайте, тестируйте, собирайте обратную связь и улучшайте. Мобильная экосистема постоянно развивается, и ваши навыки работы с Kivy станут ценным активом в вашем профессиональном арсенале.

Читайте также

• Python для Android: как создать мобильное приложение без Java
• Python на Android: полное руководство для мобильной разработки
• Топ-35 ресурсов и сообществ для Python-разработчиков всех уровней
• 5 лучших инструментов для компиляции Python-кода в APK файлы
• Python для Android: как создать мобильное приложение с нуля
• Разработка мобильных приложений на Python: возможности и фреймворки
• Python на Android: как программировать на смартфоне где угодно
• Python кроссплатформенная разработка: решения для всех ОС
• Python для создания мобильных приложений: инструменты и подходы
• Python на Android: как превратить смартфон в среду разработки