# 機能設計書 99-AndroidPlatform

## 概要

本ドキュメントは、Avaloniaフレームワークにおける Androidプラットフォーム（AndroidPlatform）機能の設計仕様を記述します。AndroidPlatformは、Android OS上でAvaloniaアプリケーションを実行するための基盤を提供し、Androidのネイティブ機能（Activity、View、入力処理等）との統合を実現します。

### 本機能の処理概要

AndroidPlatformは、AvaloniaをAndroidアプリケーションとして動作させるためのプラットフォーム抽象化レイヤーを提供します。AvaloniaViewをAndroid Viewとして実装し、タッチ入力、ソフトキーボード、ストレージアクセス、Vulkan/EGLレンダリングなどのAndroid固有機能との統合を行います。

**業務上の目的・背景**：モバイルアプリケーション開発において、Androidは主要なプラットフォームの一つです。AvaloniaをAndroidで動作させることで、デスクトップとモバイルでコードベースを共有し、クロスプラットフォーム開発を実現できます。AndroidPlatformは、AvaloniaのUIシステムをAndroidのActivityライフサイクルとViewシステムに適合させ、ネイティブAndroidアプリと同等のユーザー体験を提供します。

**機能の利用シーン**：
- Androidスマートフォン/タブレット向けアプリケーション
- デスクトップとモバイルのクロスプラットフォーム開発
- Androidベースの組み込みデバイス
- Chrome OS上でのAndroidアプリ実行

**主要な処理内容**：
1. Androidプラットフォームの初期化とサービス登録
2. AvaloniaViewによるUI表示
3. タッチ/マウス入力の処理
4. ソフトキーボード（IME）統合
5. Androidストレージプロバイダ連携
6. EGL/Vulkanによるレンダリング

**関連システム・外部連携**：
- Android Activity/Fragment
- Android View System
- Android InputMethodManager
- Android Storage Access Framework
- EGL / Vulkan

**権限による制御**：ストレージアクセス、カメラ、位置情報等はAndroidManifestでの権限宣言とランタイム権限要求が必要です。

## 関連画面

| 画面No | 画面名 | 関連種別 | 関連する操作・処理 |
|--------|--------|----------|------------------|
| 100 | Desktop | 主機能 | デスクトップのテスト。アプリケーションライフサイクル |

## 機能種別

プラットフォーム基盤 / モバイル / Android統合

## 入力仕様

### 入力パラメータ

| パラメータ名 | 型 | 必須 | 説明 | バリデーション |
|-------------|-----|-----|------|---------------|
| AndroidPlatformOptions | AndroidPlatformOptions | No | プラットフォームオプション | - |
| RenderingMode | AndroidRenderingMode[] | No | レンダリングモード | Egl/Vulkan/Software |

### 入力データソース

- Android Context
- Android Activity

## 出力仕様

### 出力データ

| 項目名 | 型 | 説明 |
|--------|-----|------|
| AvaloniaView | View | AndroidビューとしてのAvalonia UI |

### 出力先

- AvaloniaLocator経由でのサービス登録
- Android View階層

## 処理フロー

### 処理シーケンス

```
1. UseAndroid()拡張メソッド呼び出し
   └─ AppBuilderの設定
2. AndroidPlatform.Initialize()
   └─ オプション取得とサービス登録
3. グラフィックス初期化
   └─ EGL/Vulkan/Softwareの選択
4. Compositor作成
   └─ new Compositor(graphics)
5. Activity起動
   └─ AvaloniaActivityまたはカスタムActivity
6. AvaloniaView配置
   └─ SetContentView または View階層への追加
```

### フローチャート

```mermaid
flowchart TD
    A[UseAndroid呼び出し] --> B[UseAndroidRuntimePlatformSubsystem]
    B --> C[UseWindowingSubsystem]
    C --> D[AndroidPlatform.Initialize]
    D --> E[サービス登録]
    E --> F{RenderingMode走査}
    F -->|Egl| G[EglPlatformGraphics.TryCreate]
    F -->|Vulkan| H[VulkanSupport.TryInitialize]
    F -->|Software| I[null]
    G --> J[Compositor作成]
    H --> J
    I --> J
    J --> K[初期化完了]
    K --> L[Activity起動]
    L --> M[AvaloniaView作成]
    M --> N[UI表示開始]
```

## ビジネスルール

### 業務ルール

| ルールNo | ルール名 | 内容 | 適用条件 |
|---------|---------|------|---------|
| BR-99-01 | レンダリング優先順位 | Egl → Vulkan → Softwareの順でフォールバック | 初期化時 |
| BR-99-02 | Activityライフサイクル | onPause/onResumeでレンダリング制御 | Activity状態変化時 |
| BR-99-03 | 戻るボタン処理 | OnBackPressed/OnBackPressedCallbackで処理 | 戻るボタン押下時 |
| BR-99-04 | Choreographer同期 | ChoreographerTimerでフレーム同期 | レンダリング時 |

### 計算ロジック

画面密度（DPI）はAndroidのDisplayMetricsから取得し、Avaloniaのスケーリングに適用されます。

## データベース操作仕様

### 操作別データベース影響一覧

本機能はデータベース操作を伴いません（SQLiteはAndroidのAPI経由で別途使用可能）。

## エラー処理

### エラーケース一覧

| エラーコード | エラー種別 | 発生条件 | 対処方法 |
|------------|----------|---------|---------|
| InvalidOp-01 | InvalidOperationException | RenderingMode空配列 | 少なくとも1つのモード指定 |
| InvalidOp-02 | InvalidOperationException | 全RenderingModeが失敗 | Softwareモードの追加 |

### リトライ仕様

レンダリングモードは優先度順にフォールバックします。

## トランザクション仕様

本機能はUI基盤のため、トランザクション管理は不要です。

## パフォーマンス要件

- ChoreographerTimerによるVSync同期
- InvalidationAwareSurfaceViewによる効率的な再描画

## セキュリティ考慮事項

- Androidパーミッションモデルへの準拠
- Storage Access Frameworkによる安全なファイルアクセス

## 備考

AndroidPlatformはシングルトンパターン（Instance）で実装されています。

---

## コードリーディングガイド

本機能を理解するために参照すべきファイルと、推奨する読み解き順序を以下に示す。

### 推奨読解順序

#### Step 1: データ構造を理解する

まず、Androidプラットフォームオプションと基本構造を理解します。

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 1-1 | AndroidPlatform.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AndroidPlatform.cs` | オプションとプラットフォームクラス |
| 1-2 | IAvaloniaActivity.cs | `src/Android/Avalonia.Android/IAvaloniaActivity.cs` | Activityインターフェース |

**読解のコツ**: AndroidRenderingMode列挙型とAndroidPlatformOptionsの各プロパティを確認してください。

#### Step 2: エントリーポイントを理解する

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 2-1 | AndroidPlatform.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AndroidPlatform.cs` | Initialize()実装 |

**主要処理フロー**:
1. **22-29行目**: UseAndroid拡張メソッド
2. **80-104行目**: Initialize() - プラットフォーム初期化
3. **84-94行目**: サービス登録
4. **96-103行目**: グラフィックス初期化
5. **106-137行目**: InitializeGraphics - レンダリングモード選択

#### Step 3: ビュー実装を理解する

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 3-1 | AvaloniaView.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AvaloniaView.cs` | メインビュー実装 |
| 3-2 | AvaloniaView.Input.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AvaloniaView.Input.cs` | 入力処理 |
| 3-3 | TopLevelImpl.cs | `src/Android/Avalonia.Android/Platform/SkiaPlatform/TopLevelImpl.cs` | トップレベル実装 |

#### Step 4: Activity統合を理解する

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 4-1 | AvaloniaActivity.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AvaloniaActivity.cs` | 基底Activity |
| 4-2 | AvaloniaMainActivity.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AvaloniaMainActivity.cs` | メインActivity |
| 4-3 | ApplicationLifetime.cs | `src/Android/Avalonia.Android/ApplicationLifetime.cs` | ライフサイクル管理 |

### プログラム呼び出し階層図

```
AndroidApplicationExtensions
    │
    └─ UseAndroid()
           ├─ UseAndroidRuntimePlatformSubsystem()
           ├─ UseWindowingSubsystem()
           │      └─ AndroidPlatform.Initialize()
           │             ├─ サービス登録
           │             ├─ InitializeGraphics()
           │             └─ Compositor作成
           │
           ├─ UseHarfBuzz()
           └─ UseSkia()

AvaloniaActivity
    │
    ├─ onCreate()
    │      └─ AvaloniaView作成
    │
    ├─ onResume() / onPause()
    │      └─ ライフサイクル制御
    │
    └─ onBackPressed()
           └─ 戻るボタン処理
```

### データフロー図

```
[入力]                   [処理]                         [出力]

AndroidPlatformOptions ─▶ AndroidPlatform.Initialize ─▶ サービス登録
         │                      │
         │                      ├─ InitializeGraphics()
         │                      │      ├─ EglPlatformGraphics
         │                      │      ├─ VulkanSupport
         │                      │      └─ Software
         │                      │
         │                      └─ Compositor

Activity起動 ─────────▶ AvaloniaView ──────────────▶ UI表示
         │                      │
         │                      ├─ TopLevelImpl
         │                      └─ FramebufferManager
```

### 関連ファイル一覧

| ファイル | パス | 種別 | 役割 |
|---------|------|------|------|
| AndroidPlatform.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AndroidPlatform.cs` | ソース | メインプラットフォーム |
| AvaloniaView.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AvaloniaView.cs` | ソース | メインビュー |
| AvaloniaView.Input.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AvaloniaView.Input.cs` | ソース | 入力処理 |
| AvaloniaActivity.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AvaloniaActivity.cs` | ソース | 基底Activity |
| AvaloniaMainActivity.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AvaloniaMainActivity.cs` | ソース | メインActivity |
| ApplicationLifetime.cs | `src/Android/Avalonia.Android/ApplicationLifetime.cs` | ソース | ライフサイクル |
| TopLevelImpl.cs | `src/Android/Avalonia.Android/Platform/SkiaPlatform/TopLevelImpl.cs` | ソース | トップレベル |
| AndroidInputMethod.cs | `src/Android/Avalonia.Android/Platform/Input/AndroidInputMethod.cs` | ソース | IME統合 |
| AndroidScreens.cs | `src/Android/Avalonia.Android/Platform/AndroidScreens.cs` | ソース | 画面情報 |
| AndroidStorageProvider.cs | `src/Android/Avalonia.Android/Platform/Storage/AndroidStorageProvider.cs` | ソース | ストレージ |
| ClipboardImpl.cs | `src/Android/Avalonia.Android/Platform/ClipboardImpl.cs` | ソース | クリップボード |
| ChoreographerTimer.cs | `src/Android/Avalonia.Android/ChoreographerTimer.cs` | ソース | フレーム同期 |
| AndroidDispatcherImpl.cs | `src/Android/Avalonia.Android/AndroidDispatcherImpl.cs` | ソース | ディスパッチャ |
| CursorFactory.cs | `src/Android/Avalonia.Android/CursorFactory.cs` | ソース | カーソル |
| BackPressedCallback.cs | `src/Android/Avalonia.Android/BackPressedCallback.cs` | ソース | 戻るボタン |
