Windows下Scala编程环境的构建：Scala on Android开发
概述
开发Android应用程序，大家都已知是使用Java编程语言，为何要用Scala？有什么意义？
学习函数式编程，比Scala编程语言更加“更正苗红”的函数式编程语言有其它的选择，为何要选择Scala编程语言？
首先，用Scala开发Android app，已经有很多人这样做了，绝非什么新鲜事；其次，个人非常不喜欢Java编程语言，感觉不自由，抽象层次还是偏低，等等，而Scala语言就没有Java的那些问题，对于提高产能和效率，应该比Java更好；再次，Android应用程序的开发，实际是在JVM上做开发，JVM Langauge其实有很多，只不过Scala是其中呼声较高，前途光明的一个。
Scala实际不仅仅是函数式编程语言，它是一种支持多范型开发的编程语言，同时支持描述式和命令式的编程思想。使用它，首先，有利于对二者的比较，容易理解函数式开发的思想；其次，按照Anders Hejlsberg的说法，多范型和并发的支持是编程语言发展的趋势，Scala很好的支持了这个说法，所以我选择了Scala。在学习和掌握了Scala之后，可以进一步的学习那些比较纯粹的函数式编程语言，那是后话了。
那么Scala on Android，可以有2种理解：
1）开发的是Scala应用程序，Android其实主要是提供一套GUI框架，这样可以理解成Scala在智能手机领域的的应用。
2）开发的是Android应用程序，只是把JAVA语言换成另一种效率更高的JVM编程语言Scala，以提高Android app的开发能力和效率。最终还是打包为运行在android机器上的apk。
本文是按照第二种理解，说明如何使用IntelliJ IDEA Community进行Scala on Android的开发。
基础
1，Android的开发环境已经配置好，并正常进行IDEA下Android app的开发。
上图是相关环境变量的配置。注意ANDROID_HOME和ANDROID_SDK_HOME的区别，后者是用来指明avd创建的路径的。
2，Android的项目编译，是使用Ant管理的，要熟悉Ant的用法。
3，除了IDE提供的ant，我们还需要自己在Console下运行ant，还有proguard，所以单独安装一份。
http://proguard.sourceforge.net/ 4.8
http://ant.apache.org/ 1.8.4
它们没有MSI安装文件，解压缩zip，并配置PATH：
![clipboard[1]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094835-93c1c69ea6af4368afe73cd9d09995e9.png "clipboard[1]")
![clipboard[2]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094838-09b03c6aaa5f4cc79520cfc1dba7dc95.png "clipboard[2]")
构建思路
1，按照对Scala on Android的2种理解，其实有2个方式来构建：
1）首先创建一个Scala项目，然后使其支持Android的开发。
2）首先创建一个Android项目，然后使其支持使用Scala语言。
而且Scala项目和Android项目的创建，又都有2种方式：
1）使用Console工具
2）使用IDE
所以总共就有4种方式来构建Scala on Android。结合前面几篇文章的说明，可以先确定一点：优先使用IDE。所以结果就变成了2个方式：
1）用IDEA先创建一个Scala项目，然后使其支持Android。
2）用IDEA先创建一个Android项目，然后使其支持Scala。
后文分别说明这2种方式。
2，参考网上的资料：
1) http://chneukirchen.org/blog/archive/2009/04/programming-for-android-with-scala.html
此文比较早，说明了比较早期的做法，也说明了下scala的lib如何转换成dex格式的。还需要额外拷贝scala的lib到项目的目录中，然后修改build.xml。
2) http://lampwww.epfl.ch/~michelou/android/
这个网站要近一些，这里很有价值，其中不仅有文档说明，还有把Android sample的代码转换成scala的示例代码，可以帮助大家学习如何进行Scala on Android的实际开发。相比上一个链接，这里是完整的解决方案。不过遗憾的是，它并没有及时更新，最近的也是10个月之前，无法在最新的Android sdk环境下（Android tools r21.1）直接使用。这里的解决方案是针对Scala 2.9.x + Android tools r19的环境，对于最新的Scala 2.10.x以及Android tools r21.1的环境，都没有说明。
![clipboard[3]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094841-e1fc9481f07345eb9c06940615d914ac.png "clipboard[3]")
通过这个链接，可以得到那些从Android Java code转换成 Scala code的示例项目的。
其中，https://github.com/michelou/android-examples/tree/master/hello-android/configs/ant中的build-scala.xml是关键，它是本文后续改进的基础。
3) http://yinghau76.github.com/2012/12/08/trying-scala-on-android/
这个链接是最近的更新了。在上一个链接的基础上，提供了一个mac-shim.xml，配合build-scala.xml（2个链接中是一样的），可以支持Android tools r21.1。其实这个脚本并不只是如它的网页上所说，用来解决Linux和MacOS之间的兼容问题， 它实际是解决了Android tools r19中的ant build.xml升级到r21.1后的兼容问题，因为build-scala.xml中使用的一些路径和变量，是基于r19中的Ant build.xml的，到了r21.1中的Ant build.xml，已经变化，后文会解释。
但是，这个链接中的内容，还是没有提供从Scala 2.9.x升级到2.10.x的解决方案，以及如何在IntelliJ IDEA中调试的问题。
本文就是在这些前辈的基础上，进一步把Scala on Android的构建脚本，升级到适应最新的Scala和Android开发环境中。下面，以图文的方式demo下，如何使用IDEA构建、调试一个简单的Scala On Android的项目。
先Scala，后Android
1，新建一个Scala项目，命名为 HelloScalaOnAndroid，由于上一篇中设置了Global Libraries，所以这里自动使用Existent Library。
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2，打开project structure（别说这个还不知道怎么操作哦，上一篇已经讲过了），增加Android facet。这相当于Eclipse中Add xxx nature的功能。
![clipboard[5]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094849-73023d10b2a8422580df7a0e66761b6b.png "clipboard[5]")
![clipboard[6]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094852-93e1cb0dde3b4ee986ddcc0504a3c20b.png "clipboard[6]")
![clipboard[7]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094900-2c3f1d5651574afe83affa7c7adddea0.png "clipboard[7]")
然后修改Project SDK为Android，这里选择4.0.3：
![clipboard[8]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094905-51c7181326c843809c6b66abbbf86c74.png "clipboard[8]")
检查下现在project modules：
![clipboard[9]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094909-f5cb10cb9cf040bb916c2107717a8bf6.png "clipboard[9]")
现在这个Scala项目已经支持2种facets了，已经是一个Android + Scala的混合项目。OK退出。
在IDEA中的这些配置，其实不影响Scala On Android项目的编译，但涉及在IDEA中的编码以及调试。编译是由Ant来负责的，IDEA只是要调用它。
3，创建AndroidManifes.xml文件，以及Android project所需要的目录结构和文件，比如res目录和文件。这一步纯手工。
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![clipboard[11]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094920-e2f9f0becb314d20b38ba3035503429a.png "clipboard[11]")
4，下面，使用cygwin，在命令行下运行android update project生成Android项目所需的配置文件：
![clipboard[12]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094927-0b989e95a04842d09688e798b1c26221.png "clipboard[12]")
这样我们得到4支文件，这样一个Android Project的基本结构就可以了。
5，创建一个Scala class，表示一个Android activity。按照AndroidManifest.xml中的Package和Activity命名：
![clipboard[13]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094931-c8f36b3c241249d98fe6630c816bc32a.png "clipboard[13]")
并修改代码如下：
![clipboard[14]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094937-7ac67fa05994433abc75272dbb178faf.png "clipboard[14]")
6，下面，创建debug configuration。选择Android Application类型，命名，选择Module。注意到默认的Before launch是Make。
![clipboard[15]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11094950-4fd7f80765d449b2806176756ac5094d.png "clipboard[15]")
到此，从Scala项目开始，建立起来一个Scala on Android项目的基本结构，不过现在build，是肯定会失败的。（这里涉及IDEA的Make是如何工作的，暂时没有分析。）
![clipboard[16]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095001-cfe931f42d0749a696c7c19689752dcd.png "clipboard[16]")
接下去，就是如何把参考链接中的解决方案用上了。不过，先看完如何从Android项目入手，构建一个Scala on Android项目。
先Android，后Scala
1，创建一个Android项目，同样命名为 HelloScalaOnAndroid。（如果在同一个目录下，要先删除上一节创建的同名项目哦）
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![clipboard[18]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095007-2dbd69193c8d40de9920c25f75e324bd.png "clipboard[18]")
简单直接，一个完整的Android Project就OK了，比手动调用android update project创建的，还多出了一个ant.properties。还多了一些子目录：assets, libs。
2，增加Scala facet。还是通过project structure：
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然后：
![clipboard[20]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095011-0bbbae5764ec42c7a637e6556927e1ee.png "clipboard[20]")
这里选择Global libraries中的scala 2.10.0 compiler。然后是：
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增加对Scala library的依赖：
![clipboard[22]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095016-f93c83a100e54f828756abc79f6fec29.png "clipboard[22]")
OK退出后， IDEA会有一个bubble提示，是关于Scala的"Configure type-aware highlighting for the project"的，推荐Enable它。
![clipboard[23]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095018-6570bb539de14f8d881188839f992f85.png "clipboard[23]")
4，修改一个地方，这样后面支持可以安装到android 2.3.3的 emulator target上，当然也可以不改。
![clipboard[24]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095020-6b218ecec8604271b08529d5ae6af8da.png "clipboard[24]")
5，因为debug configuration也是自动创建好的，所以只需要把Java Code修改成Scala Code。右击com.example.HelloScalaOnAndroid，创建一个Scala class，命名为MyActivity，修改内容，然后删掉同名的MyActivity.java（要把safe delete disable掉）。
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至此，从Android项目入手，一个Scala On Android项目同样准备好了，当然也是不能build的。同样的错误。
小结
1，无论是从创建Scala项目，还是Android项目入手，最终殊途同归，一个Scala on Android项目的结构其实是一样的。
2，通过比较，还是从Android入手，省事。
3，在IDEA上选择的Scala Compiler & Library的版本，其实不影响它的编译，只是涉及在IDEA中编码时使用的Scala的语言功能。当然，也应跟编译系统中的设定一致为好。
4，这部分只是使用IDEA搭建了一个Scala on Android项目的基础，不是难点，下面暂时离开IDEA，重点说明下编译系统的 改进，最后再回到IDEA，看下如何在IDEA中进行debug。
编译
1，下面，根据链接http://yinghau76.github.com/2012/12/08/trying-scala-on-android/中的内容，获取一些文件：
1) mac-shim.xml
并且，参考build.xml， ant.properties中的写法。
2，新建一个config子目录，将下载的mac-shim.xml、build-scala.xml和proguard-template.cfg放入其中，然后修改build.xml和ant.properties文件，指定Scala和proguard的根目录。新建一个config子目录，主要用来统一管理这些脚本。
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![clipboard[27]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095026-89932c5ef47d46528951db4b0bdb62ac.png "clipboard[27]")
以及，config/build-scala.xml，把94,95行的2处从"basedir"改成"config.dir"。
![clipboard[28]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095031-7c7a4782ada547118250ebb4fe242feb.png "clipboard[28]")
3，打开cygwin，在项目的根目录下，试运行：
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![clipboard[30]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095039-49961cd2f59c4d3fa450097746953288.png "clipboard[30]")
![clipboard[31]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095046-f3c8a421a3a344a395db27fec1e9143d.png "clipboard[31]")
Great! 成功了。可见，在最新的Android tools r21.1和Scala 2.9.2的环境下，这些脚本完全可以用。
4，下面，尝试运行到emulator上：
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![clipboard[33]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095055-635a113a131642c490779054f582c72e.png "clipboard[33]")
![clipboard[34]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095057-3f221b3e927b4d0985e251bae8cc8498.png "clipboard[34]")
Great! 运行也正常的。
分析
1，可以尝试先把config/mac-shim.xml文件移除，再重新ant debug，此时是肯定会出错的（最好自己做一下，看看是什么错误信息）。所以mac-shim.xml中的内容是怎么得来的呢？
2，在 build-scala.xml的commit message中，得知 updage for r19，其实就是Android tools r19，而现在已经到r21.1了。所以，只要对比下2个版本的 Ant build.xml，就可知了。r19的版本可以从：http://dl-ssl.google.com/android/repository/tools_r19-windows.zip得到。相对路径在ANDROID_HOME/tools/ant/build.xml。
经过对比以及移除mac-shim.xml后尝试build的出错信息，可知从r19到r21.1：
1）project.libraries.jars改为project.all.jars.path。
2）android.target.classpath改为project.target.class.path。
3）extensible.classpath和extensible.libs.classpath是r21.1中缺少的，需要Porting。
3，buils-scala.xml还需要一个变量proguard.dir，这个变量可以设置在任何地方：ant.properties、build.xml、build-scala.xml、mac-shim.xml、local.properties、project.properties中。考虑与Scala On Android脚本的关联性，放在ant.properties，以及build-scala.xml、mac-shim.xml是合适的。本文就是放在ant.properties。
下面，更换Scala的版本，看看在2.10.x上，有什么表现。
支持Scala 2.10.x
1，修改ant.properties，设置scala.dir到2.10.1-RC3。（先把Scala 2.10.1-RC3下载好，放在一个目录下）
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2，重新试运行ant：
![clipboard[36]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095112-181fcbeac9b042d1bc5f03ad2500c03c.png "clipboard[36]")
Oops！Fail~ 这次应该是Scala升版，有了什么变化，导致build-scala.xml不匹配了。经过查找，需要修改build-scala.xml：
![clipboard[37]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095130-29f9b8e3c5fa40dfb145ec6a1b4258f4.png "clipboard[37]")
再次运行ant：
![clipboard[38]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095143-4aad3a624eb44cf997edd04137702289.png "clipboard[38]")
又出错了~ 这次是proguard的template脚本有问题。proguard会shrink Scala的libraries，shrink后导致一些符号找不到引用了。再次修改，按照下面的diff，删除那些相关的内容：
![clipboard[39]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095147-6b037a615ed44dc5800d1b832af68273.png "clipboard[39]")
再次run ant，发现还有can't find referenced class sun.misc.Unsafe的错误，网上有人认为这是Scala的bug，其实应该是proguard的事情。继续修改proguard-template.cfg文件，增加这些内容：
![clipboard[40]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095150-f82fd61be47b481385efc40322197d06.png "clipboard[40]")
这次，终于编译通过了！
![clipboard[41]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095151-096ddcde2f524653b5228f93cc34da71.png "clipboard[41]")
这些对proguard-template.cfg的改动，实际上就是阻止对Scala 2.10.x中的这些class进行obscure和 shrink，以保证找到引用。
到目前为止，可以支持Scala 2.10.x版本了！ 编译系统全部构建完毕！接下来，回到IDEA，看看如何Debug。
在IDEA中Debug
上面已经提到，使用IDEA中的Make是无法编译成功的，更无法进行调试了。上一大节，我们构建好了编译系统。现在，只要使IDEA调用Ant来进行编译即可。
1， IDE最右边的一列上的“Ant Build”，就是用来设置用Ant管理项目编译的。现在看起来，内容为空。通过“+”按钮，把build.xml文件导入，然后就会出现许多build targets了。
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![clipboard[43]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095159-55521f8bc5294511b85335aa74ee0170.png "clipboard[43]")
可见，最下面的2个就是build-scala.xml中增加的目标。黑体是ant的 primary targets，灰色的不是。
2，重新设置Debug configuration。在Before launch中选择Run Ant target。
![clipboard[44]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095204-c3b2449be3f0443fa53bdb7d1d600079.png "clipboard[44]")
选择build-scala.xml中的target，-post-compile-scala：
![clipboard[45]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095207-e443145be9694ed1828df0da1b9c4bb1.png "clipboard[45]")
OK后，返回。然后把原来的Make删除。
![clipboard[46]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095209-ea8ea61323804f92b8a4abecf484408e.png "clipboard[46]")
OK退出。
3，下面我们来尝试运行Debug，现在code里加个断点。
![clipboard[47]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095212-c986a5e47a8647c9b2084994ebdd6052.png "clipboard[47]")
启动emulator后，Fail了！
![clipboard[48]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095214-3e19d3f4362949a08c3568c299158d1e.png "clipboard[48]")
从结果上来看，IDEA需要out\production\HelloScalaOnAndroid\下的一个apk，但实际上Ant是在bin\下生成的apk，所以要么将其copy到out下的指定目录，要么在IDEA中指明从bin下去拿apk。
1）解决方法一：打开project structure，在android module下的compiler页中，设置APK path：
![clipboard[49]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095221-7eb31360dfc84b32a8747f125bc4530f.png "clipboard[49]")
将其设置为bin\HelloScalaOnAndroid-debug.apk。OK退出。
2）解决方法二：修改Ant脚本，增加一个build target，这里新建一个xml文件，然后在build.xml中导入：
![clipboard[50]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095243-12cfc00e8dba4bd3b9122ffbab8af1c1.png "clipboard[50]")
实际上就是把HelloScalaOnAndroid-debug.apk拷贝并重命名为HelloScalaOnAndroid.apk。
![clipboard[51]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095307-64bec9a4efdb480bb037738cc94b65fa.png "clipboard[51]")
然后再次修改下debug configuration，把上面设置的-post-compile-scala改成debug-for-intellij。
![clipboard[52]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095337-b3d7560a9d0044cebf077982e96c2d24.png "clipboard[52]")
4，无论哪种方法，这次重新Debug，终于可以了~
![clipboard[53]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095408-870b979004d6475fb6b4edad16461ec3.png "clipboard[53]")
![clipboard[54]](http://images0.cnblogs.com/blog/107067/201303/11095435-f853a87899294920ad0225ba965779df.png "clipboard[54]")
至此，使用IDEA构建和调试Scala on Android的开发环境已全部完毕。
总结
1，相比2种Scala on Android的项目构建方式，从Android项目入手，要比从Scala项目入手要方便、直接一些。
2，对于前辈们总结出来的解决方案，一定要耐心分析它们在新的版本环境中无法再工作的原因，细致分析之后，总能找到解决方法。
3，IDEA虽然可以调用Ant脚本，但还是不能直接辨认它的生成路径，做为一个Android项目，调试时，还是按照默认的APK Path去拿apk。
本文所示代码仓库
1，根据前辈的解决方案，我自己整理的Ant脚本，以及示例项目的代码，已放到gitcafe和bitbucket中。
gitcafe：https://gitcafe.com/leo.l.cao/HelloScalaOnAndroid
bitbucket：https://bitbucket.org/leolcao/helloscalaonandroid
注意它们都有一个submodule，clone时要带参数。我修改的那些ant和proguard脚本，放在一个单独的仓库中。
gitcafe：https://gitcafe.com/leo.l.cao/scala-on-android-scripts
bitbucket：https://bitbucket.org/leolcao/scala-on-android-scripts
BTW，克隆了HelloScalaOnAndroid的项目后，别忘了在本地运行"android update project -p ."，因为local.properties是需要在本地生成的。
2，说明下我的改动：
1）将本文的build-scala.xml改名为build-scala_2.9.2_r19.xml，它是其它文件的基础。
2）将本文的mac-shim.xml改名为build-scala_r19_patch_to_r21.xml。
3）文件命名中，2.9.2不仅支持Scala 2.9.2，还支持2.9.3；而r21也不仅支持Android tools r21，也支持r21.1。
4）build-scala_*_r21.xml中的内容，已经整合了build-scala_r19_patch_to_r21.xml的内容，所以如果使用它们，可以不再使用build-scala_r19_patch_to_r21.xml。
5）因为现在Android Tools最新的版本就是r21.1，开发一般都是在最新的版本环境中的，所以可以直接拿build-scala_*_r21.xml使用，具体哪一个，要看使用的Scala的版本是2.9.x还是2.10.x。
6）build-scala_2.10.0_*.xml中的内容，是针对Scala 2.10.x的版本所做的更新。与2.9.x的版本不兼容。
7）将本文的proguard-template.cfg改名为proguard-template_2.9.2.cfg，表示只支持Scala 2.9.x版本；若想使用Scala 2.10.x，需要用proguard-template_2.10.0.cfg。
结束语
至此，Windows下使用IDEA构建Scala on Android的开发环境，就全部完成了。至于如何使用Eclispe进行构建，我打算日后有时间再补上，不过Eclipse下的plugins要比IDEA丰富，而且我还没有彻底使用Eclipse构建过，所以不保证什么时间，若没有什么特别需要注意的地方，网上也能找到可用的参考，或许我就不写了。我个人偏向于IDEA，计划写Eclipse的部分，是想让这个系列更完整。
正如系列开篇时所说，这些内容只是适合初学者，至于函数式编程的深入理解，以及Scala语言的深入使用，都不是本文所涉及的。作为基础部分，能帮到有意学习这些内容的朋友，已感高兴，任何看法和建议，可以邮件联系。谢谢~
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