導(dǎo)語(yǔ)：計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文:J2ME技術(shù)開發(fā)信息終端一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：j2me是SUN公司最新推出的面向嵌入式產(chǎn)品的JAVA，目前市場(chǎng)上剛剛推出采用J2ME工具開發(fā)的手機(jī)和PDA產(chǎn)品，本文介紹了J2ME的特點(diǎn)和技術(shù)，分析了J2ME將來(lái)的應(yīng)用以及當(dāng)前J2ME開發(fā)未來(lái)信息終端的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：JAVA；虛擬機(jī)；J2ME；信息終端

1引言

Java語(yǔ)言是由美國(guó)SUN公司在1995年設(shè)計(jì)的，原是為機(jī)頂盒這種嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，但并沒(méi)有在嵌入式領(lǐng)域得到發(fā)展，隨著Internet的普及JAVA占領(lǐng)了PC端和Server端，現(xiàn)在Java又回到了嵌入式領(lǐng)域。為了和PC端、Server端的Java相區(qū)別，用于嵌入式系統(tǒng)的Java被稱為Java2MicroEdition，簡(jiǎn)稱J2ME。

以嵌入式產(chǎn)品的典型——手機(jī)來(lái)說(shuō)，我們可以看到，手機(jī)軟件經(jīng)歷了三個(gè)階段，最早只有基本的語(yǔ)音通話服務(wù)，其后手機(jī)上增加了電話本、短消息和游戲等簡(jiǎn)單的應(yīng)用功能，去年又增加了通過(guò)WAP方式訪問(wèn)Internet的功能。

現(xiàn)在手機(jī)廠商還存在兩個(gè)普遍的問(wèn)題：一個(gè)是缺乏開放的編程平臺(tái)，另一個(gè)是只能通過(guò)WAP方式訪問(wèn)Internet，沒(méi)有其他方式實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)應(yīng)用J2ME技術(shù)開發(fā)手機(jī)的應(yīng)用軟件，我們就可以解決這兩個(gè)問(wèn)題：

首先，Java語(yǔ)言是跨平臺(tái)運(yùn)行的，軟件開發(fā)商可以很容易地開發(fā)應(yīng)用程序，也可以方便地安裝到手機(jī)中；

其次，J2ME提供了HTTP、TCP等高級(jí)Internet協(xié)議，Java程序可以自由的訪問(wèn)Internet。

2J2ME結(jié)構(gòu)分析

圖1J2ME應(yīng)用示意圖

Java內(nèi)部分三層，從下到上分別是VM（虛擬機(jī)）、Configration（配置層）和Profile（框架層）。

VM負(fù)責(zé)建立Java虛擬機(jī)，解釋Java字節(jié)碼；Configration建立了核心類庫(kù)，功能少（比如沒(méi)有UI），主要面向水平市場(chǎng)；Profile建立了高級(jí)類庫(kù)，功能豐富，面向垂直市場(chǎng)。

針對(duì)手機(jī)內(nèi)存少、速度慢和IO差的特點(diǎn)，J2ME針對(duì)VM、Configration和Profile3層做了特殊的實(shí)現(xiàn)：

在虛擬機(jī)層，在手機(jī)上移植KVM，只需要幾百K內(nèi)存就可以運(yùn)行；

在配置層，J2ME規(guī)定了連接有限設(shè)備配置（Connected,LimitedDeviceConfigration），簡(jiǎn)稱CLDC。它適用于有雙向網(wǎng)絡(luò)連接，但是硬件資源有限的設(shè)備；

在框架層，J2ME規(guī)定了移動(dòng)信息設(shè)備框架（MobileInformationDeviceProfile），簡(jiǎn)稱MIDP。它適用于手機(jī)或雙向?qū)ず魴C(jī)。

3J2ME與WAP的關(guān)系

圖2WAP與手機(jī)（J2ME）的關(guān)系

J2ME與WAP并沒(méi)有直接競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是共存互助。

WAP包括2層內(nèi)容：一層是無(wú)線Internet傳輸層，針對(duì)無(wú)線的特點(diǎn)制定了WDP、WTP等等協(xié)議；另一層是應(yīng)用層，也就是WAPBrowser，WAP為了適應(yīng)低速網(wǎng)絡(luò)的限制，簡(jiǎn)化了Internet標(biāo)準(zhǔn)的HTML，制定了WML標(biāo)準(zhǔn)。

那么J2ME在傳輸層和應(yīng)用層又是什么呢？在傳輸層，J2ME提供了一組面向應(yīng)用程序的高層協(xié)議，包括HTTP和TCP（或UDP等），實(shí)際的傳輸可以基于WAP實(shí)現(xiàn)，也可以基于其他方式（比如CSD或GPRS等）。在應(yīng)用層，J2ME提供了全功能的Java開發(fā)環(huán)境，可以用Client/Server方式來(lái)訪問(wèn)Internet上的所有數(shù)據(jù)。如果需要的話，軟件開發(fā)商甚至可以開發(fā)出HTMLBrowser。

所以J2ME與WAP并沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是面向不同領(lǐng)域的兩套解決方案。如果是面向?yàn)g覽的應(yīng)用，比如新聞、天氣預(yù)報(bào)等，可以繼續(xù)使用WAP方案；如果是需要智能處理的應(yīng)用，比如email、股票等，就更適合用J2ME實(shí)現(xiàn)。

4J2ME中虛擬機(jī)KVM

KVM是Java虛擬機(jī)；是一個(gè)想象中的機(jī)器，在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上通過(guò)軟件模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)。Java虛擬機(jī)有自己想象中的硬件，如處理器、堆棧、寄存器等，還具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)。引入Java語(yǔ)言虛擬機(jī)后Java語(yǔ)言在不同平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)不需要重新編譯。Java虛擬機(jī)在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)，把字節(jié)碼解釋成具體平臺(tái)上的機(jī)器指令執(zhí)行。

KVM由五部分組成：一組指令集、一組寄存器、一個(gè)棧、一個(gè)無(wú)用單元收集堆(Garbage-collected-heap)、一個(gè)方法區(qū)域。這五部分是Java虛擬機(jī)的邏輯成份，不依賴任何實(shí)現(xiàn)技術(shù)或組織方式，但它們的功能必須在真實(shí)機(jī)器上以某種方式實(shí)現(xiàn)。

5J2ME未來(lái)應(yīng)用

Motorola是J2ME的主要支持者，第一個(gè)在手機(jī)上移植了KVM，又領(lǐng)導(dǎo)全球手機(jī)廠家制定了MIDP規(guī)范。日本已經(jīng)將J2ME開發(fā)的手機(jī)投入到商業(yè)應(yīng)用，主要是游戲、聊天、證券等交互信息應(yīng)用領(lǐng)域。

成都華好網(wǎng)景公司最近推出采用J2ME開發(fā)的手機(jī)地圖瀏覽器，首家實(shí)現(xiàn)以J2MEMIDP方式支持Java手機(jī)，在OkMap地圖服務(wù)器的支持下，可對(duì)多個(gè)城市進(jìn)行地圖瀏覽、單位查找、街道查找、按類型進(jìn)行最近目標(biāo)查找、公交換乘咨詢、兩點(diǎn)間距離估算等操作。

北京科銀京成公司與SUN公司合作推出了基于他們自己開發(fā)的操作系統(tǒng)平臺(tái)的JAVA虛擬機(jī)，并可以實(shí)現(xiàn)面向手機(jī)和PDA的應(yīng)用。

美國(guó)硅谷一些公司也在國(guó)內(nèi)成立了分公司，專門推廣JAVA在手機(jī)和PDA等終端產(chǎn)品上的應(yīng)用。

目前在手機(jī)市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)的應(yīng)用JAVA的產(chǎn)品有：

(1)2001年4月，美國(guó)Nextel通信公司宣布推出兩款由摩托羅拉公司生產(chǎn)的JAVA手機(jī)，i85s售價(jià)為200美元，i50sx售價(jià)為150美元。這是美國(guó)市場(chǎng)上首先推出的JAVA手機(jī)。同時(shí)支持WAP功能；

(2)2001年6月底，摩托羅拉公司推出天拓A6288，支持J2ME開發(fā)程序；

(3)日本J-Phone公司從2001年7月中旬開始上市兩種內(nèi)置對(duì)應(yīng)“Java”應(yīng)用軟件和3D的數(shù)碼相機(jī)的手機(jī)；

(4)西門子公司2001年6月推出一款6688I的手機(jī)是世界上首部KJAVA手機(jī)，可以下載任何用KJAVA計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫的應(yīng)用程序，包括各種游戲軟件；

我們預(yù)計(jì)在未來(lái)的兩至五年內(nèi)，大多數(shù)新的信息設(shè)備將與Internet連接，這將導(dǎo)致用戶使用這些設(shè)備的方式產(chǎn)生根本性的變化。用戶無(wú)論何時(shí)、何地和使用何種設(shè)備均可方便地傳遞網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容、企業(yè)數(shù)據(jù)和個(gè)人數(shù)據(jù)。

這些新信息設(shè)備上網(wǎng)的一個(gè)顯著后果是比現(xiàn)今的設(shè)備更加趨向于可自定制化和個(gè)人化。過(guò)去的設(shè)備有與硬件相關(guān)的程序代碼。與此不同，現(xiàn)在新的信息設(shè)備將允許用戶從Internet下載新的服務(wù)和應(yīng)用程序來(lái)定制設(shè)備。

現(xiàn)在已經(jīng)有一些無(wú)線設(shè)備廠商正在制造新的蜂窩手機(jī)，可使用戶下載諸如交互游戲、網(wǎng)上銀行、訂票系統(tǒng)和無(wú)線協(xié)作等等的應(yīng)用程序。

6J2ME開發(fā)信息終端技術(shù)

目前，信息終端的產(chǎn)品代表就是手機(jī)和PDA，但是他們的功能都很有限，隨著J2ME的發(fā)展，未來(lái)的信息終端功能可以無(wú)限拓展。

按照J(rèn)2ME的層次結(jié)構(gòu)，我們分析采用J2ME開發(fā)信息終端的技術(shù)。

?J2ME中KVM軟件平臺(tái)的開發(fā)；

目前，有很多信息終端產(chǎn)品開發(fā)商都開發(fā)了適用于自己產(chǎn)品的KVM軟件平臺(tái)，也有一些軟件供應(yīng)商采用開放的技術(shù)開發(fā)面向各類嵌入式產(chǎn)品的KVM平臺(tái)，結(jié)合具體的信息終端再進(jìn)行二次開發(fā)，完成針對(duì)具體產(chǎn)品的KVM。

關(guān)于KVM軟件平臺(tái)的開發(fā)，我們認(rèn)為需要注意兩個(gè)問(wèn)題：

首先，為了支持用戶和信息終端提出的靈活性的和可定制性的要求，KVM應(yīng)用平臺(tái)必須設(shè)計(jì)成模塊化和可縮放化。

其次，隨著設(shè)備制造商開發(fā)新的設(shè)備家族，KVM軟件平臺(tái)技術(shù)應(yīng)該提供范圍廣泛的框架層、配置層和虛擬機(jī)，它們針對(duì)適應(yīng)不同的應(yīng)用程序、不同的需求、不同的內(nèi)存，進(jìn)行過(guò)最優(yōu)化處理。

關(guān)于對(duì)Internet的訪問(wèn)，在使用KVM應(yīng)用平臺(tái)后可以解決：

(1)瀏覽器方式訪問(wèn)Internet的功能有限；

(2)不能直接訪問(wèn)Internet，需要Gateway過(guò)濾；

(3)只顯示W(wǎng)ML，不能顯示復(fù)雜格式圖形；

(4)在線交易增加服務(wù)器負(fù)荷，速度慢；

(5)不能訪問(wèn)本地存儲(chǔ)區(qū)；

?J2ME配置層的應(yīng)用

在配置層，J2ME規(guī)定了連接有限設(shè)備配置CLDC，它適用于有雙向網(wǎng)絡(luò)連接，但是硬件資源有限的設(shè)備；該層軟件的開發(fā)主要實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，隨著設(shè)備的不同實(shí)現(xiàn)不同的配置。

這一層對(duì)于用戶可見(jiàn)度要低一些，但對(duì)框架層非常重要。它針對(duì)“水平”市場(chǎng)的需求，定義了Java虛擬機(jī)的最小功能集和Java類庫(kù)的最小集合。在某種意義上，配置層定義了開發(fā)者在所有設(shè)備上都可以使用的Java特性和類庫(kù)的“最小公分母”。

?在框架層按照MIDP規(guī)范開發(fā)的各種API；

框架層針對(duì)不同的設(shè)備，在配置層的基礎(chǔ)上規(guī)定了附加的API。為了滿足不斷更新的令人興奮的應(yīng)用程序，框架層可以擴(kuò)充新的Java庫(kù)類。

?面向具體信息終端的應(yīng)用程序；

具有J2ME的KVM、配置層和框架層后的信息終端，可以實(shí)現(xiàn)各種功能的應(yīng)用程序，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的功能包括交互性游戲、聊天、電子郵件、證券交易等；根據(jù)我們的分析，未來(lái)的信息終端將會(huì)根據(jù)市場(chǎng)的需要具備客戶自由定制、功能專用、信息多樣等特點(diǎn)。

7結(jié)束語(yǔ)

J2ME是專門面向嵌入式并且對(duì)資源要求較少的產(chǎn)品的開發(fā)工具，尤其適合在無(wú)線通信產(chǎn)品上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的開發(fā)。相信隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)速率的提高，J2ME工具的應(yīng)用和產(chǎn)品開發(fā)將進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期。

參考文獻(xiàn)

[1]王克宏，等。Java嵌入技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1998.

[2]SUNMicrosystems。KVM白皮書[EB/OL]/docs/kvm/kvmwp_o_contents.htm,2000-5-19.

[3]孫立，等。J2ME開發(fā)循序漸進(jìn)[EB/OL]/docs/whatIsKjava-CN/frame.htm,9Nov.2000.

[4]段明輝,等。Java嵌入技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[EB/OL]/developerWorks/java/java_embeded/index.shtml,，2000年12月23日.

[5]ToddSundsted。J2MEgrowsup[EB/OL]/developerWorks/java/j-j2me/index_eng.shtml,，2001年5月.