PythonでAndroidアプリ開発する方法｜開発ツール・環境・手順を解説！

KotlinやJavaを学習することなく、PythonでネイティブAndroidアプリを開発したい。

そんな方に向け、必要な開発ツールから環境の整え方、開発の手順まで、PythonでAndroidアプリ開発する方法をわかりやすく解説していきます。

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そもそもPythonとは

画像出典：Python

Pythonとは、1991年に最初のバージョンがリリースされた、インタープリタ型プログラミング言語のこと。「学びたいプログラミング言語」の筆頭としてエンジニアから支持される「Python」には、以下のような特徴があります。

AI / 機械学習というイメージの強いPythonですが、汎用性の高さ、豊富なライブラリを利用できることから、アプリ開発の分野での活用も加速。もちろん、ネイティブのAndroidアプリをPythonで開発することも可能です。

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PythonでAndroidアプリ開発するメリット

それでは、一般的なKotlinではなく、PythonでAndroidアプリ開発するメリットとはなんでしょう？大きく、以下の2つが考えられます。

クロスプラットフォームのiOSアプリも開発できる

Pythonで開発したAndroidアプリは、そのままクロスプラットフォームのiOSアプリとして利用可能。通常、iOS / Androidアプリは、それぞれ異なる開発環境を整える必要があり、アプリ本体も個別に開発しなければなりません。Pythonなら、1つの環境 / アプリで、iOS / Android両対応のクロスプラットフォームアプリを開発できます。

1つのプログラムでクロスプラットフォームアプリを作れる効率のよさは、PythonでAndroidアプリ開発する大きなメリット。iOSアプリの開発費用を節約できるのはもちろん、同じプログラムをmacOS / Windows用のデスクトップアプリへ水平展開することも可能です。

Pythonベースのハイブリッドアプリを開発できる

Pythonで開発したWebアプリをベースに、iOS / Android向けハイブリッドアプリを開発して連携させることも可能。ハイブリッドアプリ自体はWeb技術を利用しますが、フロントエンドを作る感覚で開発可能。より少ない工数でモバイルユーザーにリーチできる上、Pythonで開発したWebアプリという資産を最大限活用できます。

クロスプラットフォームのネイティブ / ハイブリッドアプリ開発に対応するPythonは、個人 / 法人を問わず、状況に応じて柔軟に活用できるプログラミング言語です。

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一般的なAndroidアプリ開発の流れ

ただし、PythonでのAndroidアプリ開発は、Android Studioを利用した通常の開発とは異なるツール、環境、手順が必要です。PythonのAndroidアプリ開発方法をより深く理解するためにも、一般的なAndroidアプリ開発の大まかな流れを把握しておきましょう。

画像出典：Android Developers

Androidアプリは、IDE（統合開発環境）であるAndroid Studioとプログラミング言語「Kotlin」を組み合わせて開発される場合が一般的です。リリースまでの流れは大まかに以下の通り。

• Android Studioをインストールして開発環境を構築
• KotlinもしくはJavaでAndroidアプリを開発
• テスト / デバッグ
• AndroidアプリをビルドしてAPKファイルを生成
• Google Playに登録 / 審査を経て公開

Kotlinでプログラムを書くだけなら、テキストエディタでも問題ありません。しかし、独立したAndroidアプリとして動作させるには、プログラムをグラフィカルに表示する「GUI」が必要。こうしたGUIを開発するフレームワーク、エディタ機能などを統合した高機能IDEが「Android Studio」です。

ビルド / APKファイルとは

Android Studio + KotlinでAndroidアプリを開発しても、そのままでは公開できません。Google Playで公開するためには、開発したAndroidアプリをビルドして、登録 / 公開するためのAPKファイルを生成する必要があります。

APK（Android Application Package）ファイルとは、文字通りAndroidアプリをパッケージングしたファイル、もしくはそのファイルフォーマットのこと。開発したAndroidアプリをAPKファイルへパッケージング（コンパイル）するプロセスを「ビルド」と呼びます。Android Studioは、開発したアプリをビルドする役割も担っているのです。

Kotlin / Javaを使ったAndroidアプリ開発については以下の記事もあわせてご覧ください。
関連記事：Androidアプリ開発に必要な環境・言語・手順

PythonでのAndroidアプリ開発に必要なツール

Android Studioには、開発 / GUI作成 / テスト・デバッグ / ビルドといった、Androidアプリ開発に必要なものすべてが揃えられています。しかし、Android Studioで利用できるプログラミング言語はKotlin / Javaのみ。 PythonでAndroidアプリ開発するには、Android Studio以外のツールが必要です。

それでは、具体的にどのようなツールを揃えれば、PythonでAndroidアプリを開発する環境を整えられるのか？以下から代表的なツールを紹介していきましょう。

Python開発環境の動作するPC / Mac

Python開発環境の構築に必須なのが、インターネット環境、および8GB以上のメモリを搭載したPC、またはMacです。高スペックなCPU / 大容量ストレージを追求する必要はありませんが、最新OSが快適に動作する程度のマシンは用意しておきましょう。2020年以降に発売されたPC / Macであれば、中古品でも問題ないはずです。

また、Python自体はWin / Macどちらでも動作しますが、PCで開発環境を構築すると「iOSアプリのビルドはできない」ことに注意が必要。Androidアプリを開発したが、iOS版もリリースしたくなった、といった場合に困らないよう、はじめからMacで開発環境を構築するのがおすすめです。

ANACONDA（IDE：統合開発環境）

Kotlin同様、テキストエディタがあればPythonでプログラムを書くことは可能。しかし、できる限り快適な開発環境を整えるためにも、IDEを活用したいところです。Python向けのIDEにはいくつかの種類がありますが、本記事では標準的に利用されているIDE「ANACONDA」をおすすめしておきます。

画像出典：ANACONDA

ANACONDAとは、アプリ開発に必要なツール / ライブラリを統合した、Python向けの「ディストリビューション」です。ANACONDAをインストールすることで、Pythonを含む以下のようなライブラリが利用できます。

• 高機能IDE「Spyder」
• GUI操作を可能にする「ANACONDA Navigator」
• プログラムをWebブラウザで実行できる「Jupyter Notebook」
• GUIフレームワーク「tkinter」

Kivy（GUIフレームワーク）

Pythonディストリビューションには、標準のGUIフレームワーク「tkinter」も含まれていますが、開発できるのは残念ながらデスクトップアプリのGUIのみ。そのため、Python向けのGUIフレームワーク「Kivy」を利用し、AndroidアプリのGUIを開発します。

画像出典：Kivy

NUI（Natural User Interface）フレームワークとして開発されたKivyは、タッチパネル操作のGUI開発にも対応。Androidアプリだけではなく、iOS / macOS / Windows / Linux向けのGUIも作成できます。もちろん、クロスプラットフォーム対応のため、作成したGUIはすべてのOSで再利用可能です。

Buildozer（ラッパー）

ANACONDA / Kivyを組み合わせれば、PythonでAndroidアプリを開発可能ですが、それだけではアプリのビルド（APKファイルを生成）はできません。Android Studioの使えないPythonの場合、アプリをビルドする別のラッパーが必要。それが「Buildozer」です。

画像出典：Buildozer

PCにBuildozerをインストールする場合の注意点

Buildozerは、Python + kivyで開発した「Kivyアプリ」をビルドするためのツールですが、2024年1月時点「Windows未対応」であることに注意が必要。Buildozerの対応環境はmacOS / Linux（Ubuntu）のみのため、Windows PCを利用する場合はUbuntuの仮想環境を用意しなければなりません。

具体的には、Windows10 / 11環境でWSL（Windows Subsystem for Linux）を有効化し、Ubuntu環境を構築しておく必要があります。

PythonでAndroidアプリを開発する手順

必要なツールを確認できたところで、PythonでAndroidアプリを開発する、具体的な手順を簡単に紹介していきましょう。とはいえ、開発環境や利用するツールが異なるという以外に、手順が大きく変わることはありません。

ツールをインストールして開発環境を構築

Python / ANACONDA / Kivy / Buildpzerをダウンロード / インストールしてAndroidアプリの開発環境を構築します。将来的にiOSアプリも公開したくなった、という場合に備え、Macで開発環境を構築することがおすすめ。現時点でBuildozerがWindowsに対応していないことも、Macをおすすめする理由です。

PythonでAndroidアプリを開発

Python + ANACONDAでAndroidアプリを開発します。Pythonを使ってWebアプリのバックエンドプログラムを開発することをイメージするとわかりやすいでしょう。

AndroidアプリのGUIをKivyで開発

Pythonで開発したプログラムに対応するGUIをKivyで作成します。Kivyは、GUIのコーディングにPythonと異なる独自言語「kv」を使うことが特徴。搭載されているツールを駆使することで、以下のようなGUIを作成可能です。

• ウィジェット：ボタンやテキストボックスなどのパーツを表示
• レイアウト：ウィジェットのパーツを配置 / 固定
• イベント：マウスクリック / タッチ操作を処理

画像出典：Gravity Ride

python-for-android + Buildozerでアプリをビルド

テスト / デバッグでアプリに問題がなければ、Google Play向けにアプリをビルドします。ビルドの方法は簡単。Builddozerに「python-for-android」ライブラリがインストールされているのを確認し、ビルドを実行します。Google Playに登録するAPKファイルが生成されたら、Google Playに登録して公開を待ちましょう。

クロスプラットフォームiOSアプリをビルドするには

Pythonで開発したAndroidアプリを、クロスプラットフォームのiOSアプリとしてリリースするには、AppleのIDE「Xcode」が必要。Buildozerには、iOS向けライブラリ「kivy-ios」も用意されていますが、「xcodeprojファイル」の作成までしかサポートされていないからです。

画像出典：Apple

xcodeprojファイルとは、文字通りXcodeのプロジェクトファイルのこと。これをXcodeで読み込めば、App Storeに登録 / 公開する形式にアプリをビルドできます。

Pythonベースのハイブリッドアプリを開発するには

ここまでは、Pythonを使ったネイティブAndroidアプリ開発の基本、手順を解説してきました。それでは、Pythonベースのハイブリッドアプリは、どのように開発すればいいのか？簡単に紹介しておきましょう。

PythonでWebアプリを開発

Pythonベースのハイブリッドアプリを開発するには、大前提として「Pythonで開発されたWebアプリ」が必要です。

そもそも、AI / ディープラーニングの印象の強いPythonは、近年、Webアプリの開発言語としても注目が高まっています。なぜなら、Django / Bottleなど、Python向けの強力なWebアプリケーションフレームワークが多数登場したからです。

これからWebアプリを開発するのであれば、Pythonを活用することで、ハイブリッドアプリはもちろん、ネイティブアプリにもPythonの知見を活かせます。

画像出典：django

フレームワークでハイブリッドアプリのGUIを開発

Pythonで開発されたWebアプリがあれば、ハイブリッドアプリを開発するのは簡単。なぜなら、ハイブリッドアプリはHTML / CSS / JavaScriptといったWeb技術で作られるから。Pythonで開発したWebアプリのバックエンドに、ハイブリッドアプリというフロントエンドを開発するイメージです。

たとえば、ハイブリッドアプリ開発用のフレームワーク「APACHE CORDOVA」や、アプリ開発ツール「Monaca」などを利用可能。Pythonを使ったWebアプリ開発のスキルさえあれば、新たな技術を習得する必要もありません。

画像出典：Monaca

【まとめ】PythonでAndroidアプリ開発する方法を紹介しました

KotlinやJavaを学習することなく、PythonでネイティブAndroidアプリを開発したい。そんな方に向け、必要な開発ツールから環境の整え方、開発の手順まで、PythonでAndroidアプリ開発する方法をわかりやすく解説してきました。

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