Desarrollo de aplicaciones móviles bajo la plataforma de Iphone

16 Pages·2012·2.2 MB·English

ISSN0121–1129
Desarrollo de aplicaciones móviles bajo la plataforma de
Iphone
Mobile Apps Development on the Iphone’s Platform
Fecha de recepción: 20 de agosto de 2011 KarenMelissaRojasLizarazo*,JaimeEstebanRoa
Fecha de aprobación: 15 de noviembrede 2011
Castañeda**,AndreaCatherineAlarcónAldana***
Resumen Abstract
El iPhone es un dispositivo móvil que lleva cerca de The iPhone is a mobile device that has been almost
cincoañosenelmercadodecelulares,ysusfunciones fiveyearsinthecellphonesmarketanditsfunctions
vanmás allá delusocomotalde unteléfonocelular, gobeyondtheuseof itas a phone,thanktotheApp
graciasalAppStore,queofrecemilesdeaplicaciones Store that offers thousands of applications made by
creadas por desarrolladores alrededor delmundo. La developers around the world. The architecture and
arquitecturayelsistemaoperativodeliPhonepermiten operation systemof the iPhone let appcations made
quelasaplicacionescreadaspordesarrolladoresusen by developers use specialized technologies for
tecnologías especializadas para diferentes tipos de different kind of users, allowing them to include
usuarios, permitiendo incluir características como features like high-definition graphics or to use
gráficos de alta definición o usar accesorios de hardware accessories by utilizing frameworks
hardware,haciendousodelosframeworkssoportados supported by the device’s architecture. All this is
porlaarquitecturadeldispositivo;todoestoesposible possiblethanktotheApple´sdevelopmenttools.Data
crearlo gracias a las herramientas de desarrollo andpersistentstorageareshowedinthedevelopment
provistas por Apple. El almacenamiento y la ofacase-of-study-applicationthatemploysCoreData
persistenciadedatossevenplasmadoseneldesarrollo for information management.
de una aplicación caso de estudio que hace uso de
CoreData para elmanejodela información. Key words: Mobile Device,App Store, iPhone,
iOS,CoreData.
Palabras clave: Dispositivo Móvil,App Store,
iPhone,iOS,CoreData.
_________
* Ingeniera deSistemasyComputación, UniversidadPedagógica yTecnológica deColombia, Investigadora del Grupo deInvestigaciónen
Software–GIS–[email protected]
** IngenierodeSistemasyComputación,UniversidadPedagógicayTecnológicadeColombia,InvestigadordelGrupodeInvestigaciónenSoftware
–GIS–[email protected]
***IngenieradeSistemasyComputación,EspecialistaenIngenieríadeSoftware,MagísterenSoftwareLibre,UniversidadPedagógicayTecnológica
deColombia,DocenteeinvestigadoradelGrupodeInvestigaciónenSoftware–GIS–. [email protected]
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DesarrollodeaplicacionesmóvilesbajolaplataformadeIphone
I.INTRODUCCIÓN gestión de proyectos y el desarrollo de herramientas,
entre otros aspectos, que van desde la especificación
Los dispositivos móviles hacen parte de un mercado derequisitoshastaelmantenimientodelsoftware[16].
creciente tanto en el campo comercial como en el de
la investigación; esto ha llevado a sus creadores a Administracióndedatos.Eseldesarrolloyejecución
permanecer en constantecompetencia,queimplica la de las arquitecturas, políticas, prácticas y
creación de nuevos y más potentes dispositivos, con procedimientosquegestionanadecuadamenteelciclo
capacidades tecnológicas que cada vez se asemejan de vida completo de las necesidades de datos de una
más a las de un computador personal. El iPhone, empresa [8].
desarrollado por Apple, ha sido popular desde su
creaciónenelaño2007,yaquepermitióalosusuarios Dispositivo móvil. Es un aparato diseñado para una
realizar actividadesdiferentesa las dehacer yrecibir función específica, aunque puede llevar a cabo otras
llamadas, acciones típicas de un celular. Además de funcionesgenerales;secaracterizaporserdepequeño
las llamadas, el iPhone permite reproducir música y tamaño, con capacidad de procesamiento y memoria
videos, navegar eninternet, capturar imagenyvideo, limitadas y conexión (permanente o intermitente) a
y hacer uso del sistema de posicionamiento global, una red; este tipo de dispositivo computarizado
entre otras actividades. Debido al auge de este dependecadavezmásdelsoftware,funcionabajouna
dispositivo, y a sus capacidades tecnológicas, la plataforma que permite a los desarrolladores crear y
empresa Apple permitió a los desarrolladores la ejecutar aplicaciones y funciones complejas.
creación y distribución de aplicaciones diferentes a
lasdesarrolladasporlamismacompañía,dandoasíla Desarrollodesoftwareparadispositivosmóviles.Con
oportunidad de explotar al máximo el dispositivo, y el auge de los dispositivos móviles el desarrollo de
de que se generaran ingresos económicos para los aplicaciones ha avanzado con fines lucrativos, de
creadores de tales aplicaciones. investigación y de satisfacción de necesidades, entre
otros. Las aplicaciones son creadas mediante
EnColombia,eliPhonenoespopulardebidoalcosto herramientasykitsdedesarrolloespecíficosparacada
y al desconocimiento de él; por esta razón, el plataforma.Porlogeneral,cadaplataformaofreceun
porcentajedeaplicaciones enelApp Storealusivas a simulador para probar las aplicaciones,sinembargo,
Colombia es muy bajo, lo que demuestra el poco la mejor prueba eseneldispositivoreal.
interés en la programación para este dispositivo.
Debido a esto, en este trabajo se documenta la AppStore.EsunatiendavirtualcreadaporAppleInc.,
investigación acerca del uso de la plataforma de donde se encuentran más de 425.000 aplicaciones
desarrollo de aplicaciones para el iPhone, y además creadas por desarrolladores deApple y externos a la
se tratan temas como la arquitectura, el sistema compañía, las cuales están disponibles para ser
operativo, las herramientas para el desarrollo de sus descargadas de forma gratuita o pagando con tarjeta
aplicaciones, los métodos de almacenamiento de de crédito.
información y, finalmente, se plantea una aplicación
casodeestudiopara ser desarrollada a lo largodela III.IPHONE
investigación.
Esundispositivomóvilsofisticado,catalogadocomo
II. CONCEPTUALIZACIÓN smartphone (celular inteligente), perteneciente a la
compañía Apple Inc. Tiene un teclado virtual, la
Es de gran importancia conocer la siguiente tecnología de pantalla permite el reconocimiento de
terminología, asociada con esta investigación: gestos multi-touch; capacidad de almacenamiento de
hasta 64 Gb, y elementos de hardware, como antena
Ingenieríadesoftware.Esladisciplinaquecomprende GPS, acelerómetro y cámara de 5 Mp, por nombrar
los procesos técnicos de desarrollo de software, la algunos [14].
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A.Arquitectura
El iPhone cuenta con arquitectura y tecnologías que operativo iOS 4; dicha arquitectura está compuesta
permiten ejecutar aplicaciones bajo el sistema porcuatrocapas,comoseobservaenlaFig.1.
Fig.1. Capasdela arquitectura deiOS.Fuente:[7]
1)Core OS. Hacereferencia alambientedelkernel, del dispositivo [7], entre los cuales están UIKit,
drivers de interfaces básicas del sistema operativo AddressBook,CoreLocation,MessageyGameKit,
de iPhone, administra memoria virtual, cadenas, por nombrar algunos.
sistema de archivos, redes y comunicaciones, entre
otros procesos [7]. B.iOS4
2) Core Services. Ofrece acceso a los servicios El sistema operativo del iPhone era conocido
fundamentales del sistema operativo [7], dentro de anteriormentecomoiPhoneOS; sinembargo,conel
los cuales están SQLite Library, XML Libraries, lanzamiento de la versión 4, en el evento “Apple
CFNetwork Framework, Core Foundation WWDC 2010”[2], se vio la necesidad de cambiarle
Framework ySecurity Framework, entre otros. el nombre al de iOS 4, debido a que no solo está
presenteeneliPhone,sinoademáseneliPadyiPod.
3) Media. Contiene audio, video y tecnologías Algunas características implementadas en dicho
gráficasquesondiseñadasparaproveercapacidades sistemaoperativoson:Multitarea,Carpetas,Bandeja
deanimaciónaldispositivo;estacapapermiteagregar de entrada unificada, Cámara mejorada, Game
gráficosdealtacalidadalaaplicación,haciendouso Center, iBooks, iAds, Mapas y Brújula, FaceTime,
detecnologías2-Dy3-D,entrelascualesestánCore entre otras.
Graphics,Quartz,OpenGLES,CoreAnimation,Core
Audio & Audio ToolBox Frameworks, OpenAL, C.Xcode
Core Audio & Audio ToolBox Frameworks, entre
otras. Set de herramientas pertenecientes a la compañía
Apple, encontrado bajo el nombre de Xcode
4) Cocoa Touch. Provee las clases primarias para Developer Tools (Herramientas de desarrollo de
implementar un evento gráfico; cada aplicación en Xcode) [7]; permiten desarrollar aplicaciones
el iPhone usa un framework para implementar basadas en el ambiente orientado a objetos llamado
interfaces de usuario; también incluye otros Cocoa, codificar, realizar administración de
frameworks quepermitenelaccesoa características proyectos, diseñar interfaces de usuario, depurar y
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realizar análisis de rendimiento, entre otras orientado a objetos, ysus librerías, llamadas Cocoa
actividades.Lasherramientasutilizadasparadichas Frameworks [4]; además soporta el lenguaje
actividades son: orientadoa objetos ObjectiveC. [15]. Debido a que
unproyecto administra la información asociada con
1)XcodeIDE.Eselentornodedesarrollointegrado la aplicación,ella seconcentra enuna única ventana
(IDE) que provee todas las herramientas para deproyecto(ProjectWindow),endondeseencuentra
codificar,crear ydepurar aplicacionesdesarrolladas Barra deHerramientas,ListadeGruposyArchivos,
para los sistemas operativos Mac OS X y iOS [7]; VistadeDetalles,EditordeCódigoyBarradeEstado,
está integrado con Cocoa, que es el ambiente entreotros, comoseobserva enla Fig. 2.
Fig.2.VentanaPrincipaldeXcode.Fuente[7].
2)InterfaceBuilder.ElConstructordeInterfaceses DocumentosyPrincipal,talycomoseobserva enla
una herramienta que permite y facilita el diseño de Fig.3.
interfacesdeusuariotantoparaMacOSXcomopara
iOS,sinnecesidaddeescribircódigoparadiseñarlas. 3) Instruments. Es una herramienta que permite
Trabaja en tiempo real con Xcode, de manera que analizar el rendimiento de la aplicación, mediante la
simplemente se diseña la interfaz de usuario e revisiónyexamendelosprocesos.Esútilparaqueel
inmediatamente se conectan los controles gráficos software se comporte de manera adecuada, ya que
agregados con el código escrito en Xcode mediante permiterastreardificultadesparadescubrirproblemas
elusodeapuntadoresparaquelaaplicaciónfuncione enel código, hacer análisis de rendimiento, actividad
completamente [4]. Interface Builder no genera de los discos, actividad de la red, uso de memoria,
código, crea objetos del lenguaje de programación rastreardesbordamientosdememoria,entreotras[5].
Objective–CyluegolosconectaconelarchivoNIB Estos análisis se pueden realizar con la ayuda de un
[11]. Un archivo nib tiene una extensión .xib y gráficoconocidocomo“Timeline”,ydelosdiferentes
contiene toda la información de la interfaz gráfica. panelesdelaventanadeldocumentoderastreo(Trace
DocumentWindow), entreloscualesestán[5]:Panel
El Constructor de Interfaces contiene una serie de de Instrumentos, Panel de Rastreo, Barra de
ventanas que ayudan a realizar las interfaces de Navegación, Panel de Detalle y Panel de Extendido,
usuario,entrelascualesestánCatálogo,Inspección, comoseobserva enla Fig.4.
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Fig.3.InterfaceBuilder.Fuente[7]
Fig.4.VentanaInstruments.Fuente[5]
4) iOS SDK. Es el kit de desarrollo de aplicaciones 5) iOS Simulator. El Simulador iOS está incluido
para los dispositivos móviles iPhone, iPod Touch y enel iOS SDK; es una herramienta queayuda a los
iPad; contiene el código, la información y las desarrolladoresarealizarpruebasdefuncionamiento
herramientasdedesarrolloquefuncionandelamano de las aplicaciones creadas; ejecuta la aplicación
y se acoplan perfectamente con Xcode para crear como si se estuviera haciendo en el dispositivo real
aplicaciones nativas para dichos dispositivos [11]. ysimula los eventostáctiles conla ayuda delmouse
Cuando se trabaja con iOS SDK, las mismas [4],larotacióndelapantalla(delandscapeaportrait
herramientas pertenecientes a Xcode seacomodana o viceversa) y advertencias de memoria baja, entre
las necesidades del dispositivo para el cual se va a otras [12]. Esta herramienta simula el
programar, utilizando diferentes frameworks, como comportamiento del iPhone, sin embargo, tiene
el llamado Cocoa Touch Framework. También limitaciones [12], no realiza llamadas ni envía
incluyelaherramienta iOSSimulator,utilizada para mensajes, no usa la cámara ni el micrófono, y no
realizar pruebas de funcionamiento. puede instalar aplicaciones provenientes del App
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Store, entre otras; dichas limitaciones indican que requieren alta concurrencia de usuarios y para
no se puede confiar totalmente en el simulador, aplicaciones que no sean Cliente-Servidor [17].
porque él mismo depende del rendimiento del
computador. Entonces, es importante probar las 3) Core Data. Es un framework de persistencia
aplicaciones también en el dispositivo para versátil que sirve para crear aplicaciones bajo el
comprobar el verdadero comportamiento de la patrón Modelo-Vista-Controlador, y es la forma en
aplicación [12]. lacualCocoaalmacenalosdatosdesusaplicaciones
sinimportareltamañoqueestastengan[6].Trabajar
D. Métodos de almacenamiento de datos en el con Core Data es sencillo debido a que ayuda a
iPhone esconder todas esas complejidades existentes en el
almacenamiento de datos, gracias a que el Creador
Algunas aplicaciones que se ejecutan en el iPhone deInterfaces contieneobjetoscontroladores deCore
creandatos quenecesitanser almacenados para que Data para que sea mínimo el esfuerzo de codificar
esténdisponibleslapróximavezqueunusuariocorra [3]. La administración de datos en las aplicaciones
la aplicación; por esta razón, existen tres métodos para dispositivos móviles es importante, ya que
para almacenar los datos generados por las permite que los datos que las aplicaciones generan
aplicaciones [1]: persistanpara su posterior uso.
1) Archivos planos. Almacenan pequeños datos de Es importante tener en cuenta que Core Data no es
texto que no están estructuralmente relacionados. un motor de bases de datos y no necesita usar una
Estosarchivosguardandatosquetienenquever con base de datos relacional para el almacenamiento,
configuraciones de aplicaciones o programas, y los aunque permite el uso de entidades, atributos y
usuarios dedichas aplicaciones nunca tienenacceso relaciones [13]. Core Data ofrece varios tipos de
a su contenido [20]. almacenamiento, como XML, binario y SQL, que
almacenan los datos dependiendo del diseño del
2)SQLite.Esunpaquetededominiopúblicoycódigo modelo.EltipodealmacenamientoSQLestábasado
libre para cada propósito; provee unAdministrador enlalibreríaSQLite[18].CoreDataofreceventajas
deBasesdeDatosRelacionales.SQLiteesuna base como soporte automático para deshacer y rehacer,
de datos ligera en términos de configuración, mantiene las relaciones recíprocas entre objetos,
sobrecarga de administración y uso de recursos, ayuda a conservar memoria en el dispositivo -
además es multiplataforma, no requiere de un evitando su desbordamiento, para que las
servidor, ya que la librería de SQLite accesa los aplicaciones no finalicen inesperadamente-, permite
archivosdealmacenamientodirectamente,ysoporta definir el modelo de objetos en un editor GUI y
lagranmayoríadelascaracterísticasdeloslenguajes provee una infraestructura para el versionado y la
deconsulta pertenecientesalEstándar SQL92,entre migraciónde los datos, entreotras [3].
otras[9].
Una vez analizados estos tres métodos de
Debido a que solo una librería contiene todo el almacenamiento disponibles en el iPhone, se eligió
sistema de base de datos, esta librería está incluida CoreDatacomoelqueseráutilizadoenlaaplicación
eneliOSSDKyesútilparaeltrabajodealmacenar caso de estudio, debido a que ofrece una mejor
datos generados por las aplicaciones; utiliza una integración con el resto de los frameworks de
escritura dinámica, lo cual indica que la columna desarrollo de Cocoa Touch. Además, la compañía
donde se está escribiendo el valor reconoce Apple está incitando a todos los desarrolladores de
automáticamente qué tipo de dato es. Los tipos de aplicaciones para iPhone a usar Core Data, lo que
datos que puede almacenar SQLite son: NULL, llevóaquedesaparecieraladocumentaciónexistente
INTEGER,REAL,TEXTyBLOB.Esdedestacar enla página delprograma Developer acerca deluso
que SQLite es una opción para proyectos que no de SQLite enlas aplicaciones para iPhone.
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IV.DESARROLLODELAAPLICACIÓNCASODEESTUDIO el tiempo estimado para el desarrollo total del
proyecto es de doce semanas.
La aplicacióncasodeestudioserealiza conelfinde
poner en práctica los conocimientos acerca de la B.Diseño
arquitecturaysistemaoperativodeliPhone,haciendo
uso de las herramientas que Xcode ofrece e Enestafasesediseñalaaplicacióndeacuerdoconlas
implementando el método de almacenamiento de historias de usuario descritas por los médicos; para
datos Core Data para la persistencia de datos. Para ello se diseñan los prototipos en la herramienta
eldesarrollodelaaplicacióncasodeestudiosetoma Interface.
como referencia las fases de la metodología de
desarrollo XP (Programación eXtrema), descritas a 1) Módulo Paciente. Como se observa en la Fig. 5,
continuación. este módulo presenta dos vistas: la primera, llamada
“Pacientes”, presenta una lista ordenada alfabética-
A.Planificacióndelproyecto mentedetodoslospacientesquehansidotratados;la
segunda, llamada “Paciente”, permite diligenciar los
La aplicacióncaso de estudio va dirigida a médicos datosdelpacientepor tratar.
que desempeñan su labor en el área de consulta
externa y necesitan almacenar datos de pacientes, 2)MóduloConsulta.La Fig.6presentauna vistaen
agregardatoscomunesdeconsultayllevarunregistro la cual se diligencian los datos referentes a la salud
delhistorialdelasconsultas.Losanterioresrequisitos del paciente.
surgen de las historias de usuario definidas por
médicos. El plan de entregas se define a un tiempo 3) Módulo Historia Clínica. En este módulo, como
de realización de dos semanas por cada historia de lo muestra la Fig. 7, es posible visualizar una lista,
usuariodefinidaporlosmédicos,conuntotaldeseis organizadaporfecha,detodaslasconsultasrealizadas
semanasdedesarrollo.Paracumplir conelproyecto a unpaciente.
serealizanuna seriedeactividades, entre las quese
incluyen construcción de los prototipos de la 4)Modelodedatos.Elmodelodedatosdelaaplicación
aplicación,diseñodelmodelodedatos,pruebaspara caso de estudio MiConsulta está compuesto por 2
determinar el buenfuncionamiento de la aplicación, entidades,comoseobserva enla Fig.8, cada una con
documentación y consideraciones adicionales a la suscorrespondientesatributos.Estemodelofuecreado
aplicación caso de estudio MiConsulta, entre otras; conla herramienta modeladora dedatosde Xcode.
Fig. 5. Módulo Paciente.
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Fig.6.MóduloConsulta. Fig.7.MóduloHistoriaClínica.
Fig.8.ModelodedatosaplicaciónMiConsulta
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C.Codificación son de tipo UITableViewController, llamadas
RootViewController y PacienteListViewController;
En esta fase de codificación, la aplicación caso de son las encargadas de listar la información
estudio,llamadaMiConsulta,sedesarrollómediante correspondiente a los pacientes yconsultas, además
elparadigma deprogramación por parejas; por esta manejan la funcionalidad de la aplicación gracias a
razón cada uno de los módulos fue realizado en sus botones ubicados en las barras de navegación.
equipo, haciendo uso de las herramientas Xcode y Las dos últimas clases son PacienteViewController
iOSSDK. y ConsultaViewController, que son de tipo
UIViewController y son las encargadas de guardar
TeniendoencuentaqueXcodetrabajaconellenguaje la información personal de los pacientes y sus
de programación orientado a objetos Objective-C, consultas.
la codificación en este lenguaje fue el principal
inconveniente,debidoa quesusintaxissebasa enel Ademásdelasclases,laaplicacióntienelosarchivos
uso del pseudocódigo, lo que lo hace diferente. MiConsulta.xcdatamodel,quecontieneelmodelode
Algunosdesusconceptos,comoelusodeproperties datos, y PacienteViewController.xib y Consulta
y synthesize para la generación de getters y setters, ViewController.xib, encargados del manejo de los
clases delegate, así como archivos con extensión elementos de la interfaz de usuario para las clases
.XIB, generaron confusión al momento de su que llevan el mismo nombre.
aplicación en el desarrollo del caso de estudio.
Por último, antes de ejecutar la aplicación es
Para el desarrollo de la aplicación fue necesario el necesario tener cuidado con el concepto de
uso de la plantilla Navigation-based application, administración de memoria, que es muy importante
porque provee tablas y botones para facilitar la debido a que la aplicación va a ser ejecutada en un
navegaciónnecesaria ygenera una seriedemétodos dispositivomóvildecapacidades limitadas; por esta
para el manejo de la información en filas. El razónesimportanteliberarlamemoriaqueescreada
framework usado para la persistencia de datos fue en el proceso.
Core Data, que no necesita de una base de datos
relacional para el almacenamiento, y en este caso D.Pruebas
utiliza el tipo de almacenamiento SQL. Este
framework hace uso de sus tres clases principales: Serealizantrestiposdepruebas:laprimera,haciendo
NSManagedObjectContext,encargadademanejarel una evaluación del almacenamiento de datos y la
contexto; NSManagedObjectModel, que es el persistencia de estos, llamada prueba unitaria; la
modelo en sí, y NSPersistentStoreCoordinator, segunda, ejecutando la aplicación en el dispositivo
encargada de la persistencia de datos; estas clases real y poniéndola a prueba por uno de los médicos
son implementadas en la clase delegate. que colabora con las historias de usuario, llamada
prueba de funcionalidad, y la tercera, ejecutando la
Se crearon cinco clases que se encargan de dar aplicación desde el iOS Simulator y evaluándola en
funcionalidad a la aplicación. La primera es laherramientaInstruments,llamadapruebadeestrés.
MiConsultaAppDelegate, de tipo NSObject, y usa
el protocolo <UIApplicationDelegate>; esta clase Las pruebas unitarias son llevadas a cabo por el
implementa los métodos que proveeCoreData para equipo de desarrolladores, y sus resultados se
elalmacenamientodedatos.Lasdossiguientesclases presentan a continuación:
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CUADRO1.Prueba unitariaN.º1
APLICACIÓNMICONSULTA
INFORMACIÓNGENERAL
Prueba: 01
Fecha: 11/06/01
l
Tipo de prueba: Unitaria
l
Persona que realizó la prueba Karen Melissa Rojas
l
JaimeEsteban Roa
Nombre de la prueba Almacenar paciente
l
Objetivo Almacenar un nuevo paciente
l
Área de prueba Simulador iOS
l
Requisitos - Nohaber almacenadodatos antes.
l
- Ingresar enel momento en quela aplicación se
encuentre activa en el simulador.
DESARROLLODELAPRUEBA
1.Ejecutar la aplicación en el simulador.
2.Ubicarse enla barra de navegacióncon nombre
del pacientey dar clic en elbotón +.
3.Diligenciar los datos del paciente.
4.Hacer clic enelbotónguardar dela figura
presentada en la columna de la derecha.
Resultado esperado La aplicación almacena los datos del paciente que
l
fueron diligenciados.
Resultado obtenidos Los datos fueron almacenados correctamente.
l
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