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J2ME結(jié)構(gòu)與相關(guān)規(guī)范介紹

J2ME的適用范圍很廣，而且針對(duì)J2ME的規(guī)范也在增加，很多人因?yàn)閷?duì)各種規(guī)范的作用不了解造成對(duì)J2ME體系的誤解。本文主要講述一下 J2ME 的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成，同時(shí)對(duì)一些容易混淆的概念進(jìn)行解釋。
J2ME是什么？
很多人把J2ME等同于手機(jī)程序開發(fā)，其實(shí)這是一個(gè)非常錯(cuò)誤的說法。也有人認(rèn)為J2ME是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)規(guī)范，這同樣是不正確的。
Sun 公司將 J2ME (Java 2 Micro Edition，Java 2微型版)定義為“一種以廣泛的消費(fèi)性產(chǎn)品為目標(biāo)的、高度優(yōu)化的 Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境”。自從 1999 年 6 月在 JavaOne Developer Conference 上聲明之后，J2ME 進(jìn)入了小型設(shè)備開發(fā)的行列。通過 Java 的特性，遵循 J2ME 規(guī)范開發(fā)的 Java 程序可以運(yùn)行在各種不同的小型設(shè)備上。
J2ME是Sun公司為嵌入式開發(fā)所定義的一個(gè)框架，一系列標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范所組成。所以J2ME是一個(gè)協(xié)議簇，而不是單一的規(guī)范。
J2ME是一個(gè)非常大的概念，下面的一幅圖可以看看J2ME的適用范圍。

圖1
圖中的CDC 和CLDC 是支持J2ME的兩類設(shè)備的配置的簡稱，分別是：
? ?CDC (Connected Device Configuration，連接設(shè)備配置)，運(yùn)行在這一配置上的程序稱為J2ME Application，在CVM上進(jìn)行解釋。
? ?CLDC(Connected Limited Device Configuration，連接限制設(shè)備配置)，運(yùn)行在這一配置上的程序稱為MIDlet ，在KVM上進(jìn)行解釋。
可以把CDC 和CLDC 理解為對(duì)硬件的定義，就如同PC機(jī)和小型機(jī)一樣，這些設(shè)備提供Java程序運(yùn)行的硬件環(huán)境。
在 J2ME 中有兩類虛擬機(jī)：CVM (C Virtual Machine，C虛擬機(jī))與 KVM (K Virtual Machine，K虛擬機(jī))。KVM 和 CVM均可被看作是一種 Java 虛擬機(jī)，是 JVM 的子集，在功能上都是 JVM 的縮減版。這兩類虛擬機(jī)的適用范圍并不相同，簡單地說，CVM 的功能比KVM 功能更為強(qiáng)大。
這里再補(bǔ)充一點(diǎn)，J2ME還包括對(duì)了Java Card 的定義，用于各類IC卡。JavaCard 和CDC/CLDC在J2ME中是相同的地位。
JavaCard 的網(wǎng)頁見：http://java.sun.com/products/javacard/index.jsp ;。
所以在這里要理解J2ME的含義，就可以從CLDC 和CDC這兩方面進(jìn)行了解。
CLDC 與CDC的對(duì)比
在前面的圖1中已經(jīng)顯示出CLDC 和CDC在適用設(shè)備上的區(qū)別。
CDC主要針對(duì)32位的處理器主頻通常在75MHz以上，內(nèi)存可能在1～4MB 。CDC 針對(duì)的設(shè)備主要是數(shù)字電視、機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)電話、車載計(jì)算設(shè)備等。這些設(shè)備的特點(diǎn)是：
? 有線連接
? 電源穩(wěn)定
? 設(shè)備外設(shè)資源比較受限
CLDC設(shè)備的最低配置為：CPU為16位、32位主頻在 16MHz以上的處理器，設(shè)備的內(nèi)存比較少，可能只有512KB，甚至更少。現(xiàn)在硬件的發(fā)展非常快，以前所定義的CLDC的設(shè)備目前的設(shè)備甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原來的定義。不過請(qǐng)注意一下，J2ME 對(duì)CLDC設(shè)備配置的定義只是一個(gè)最低要求的定義。其實(shí)目前很多CLDC設(shè)備的配置都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上面的配置，不過要分辨CLDC設(shè)備主要要從設(shè)備特點(diǎn)上進(jìn)行區(qū)別。這些設(shè)備的特點(diǎn)是：
? 無線連接
? 沒有穩(wěn)定的電源供應(yīng)(通常使用電池)
? 設(shè)備外設(shè)資源極少
具體一點(diǎn)說如智能手機(jī)，例如：Nokia 7650，Nokia 3650等，還有例如PDA設(shè)備也都應(yīng)該歸于CLDC的范圍。
簡表
J2ME 使用配置(CDC或CLDC)和簡表(Profile)定制JRE(Java Runtime Environment， Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境)。一個(gè)完整的 JRE由配置和簡表組成，配置決定了所使用的 JVM(可能是CVM 或 KVM)，而簡表通過定義特定的類來為應(yīng)用程序提供功能上的支持，一個(gè)簡表定義了設(shè)備所提供的 API 集合。
如果把CDC 、CLDC 理解稱為硬件配置的話，Profile可以理解為硬件上的操作系統(tǒng)，這個(gè)操作系統(tǒng)提供了程序可以調(diào)用的所有功能集合，也就是說Profile定義了各種功能的 API 函數(shù)集。當(dāng)然這個(gè)比喻并不完全恰當(dāng)，因?yàn)镃VM 和 KVM 才充當(dāng)了解釋Java程序執(zhí)行的角色。又或者可以把Profile理解稱為虛擬機(jī)上提供的開發(fā)包，不同的開發(fā)包提供不同的核心功能調(diào)用。不管怎么理解都好，只要便于自己理解。
這里再補(bǔ)充說明一點(diǎn)：CDC規(guī)范和CLDC規(guī)范中也都定義了基本的API集合，這些API提供Java 的基本功能，例如：java.io、java.lang、java.util 、javax.microedition.io 這些包就是定義與CDC 和CLDC中的。不過這些包都是Java最基本的功能，更多的面向設(shè)備的功能性 API 必須還是通過簡表來提供。
下面介紹一下幾種常見的簡表：
? MIDP (Mobile Information Devices Profile，移動(dòng)信息設(shè)備簡表)：定義了移動(dòng)信息設(shè)備的類型和提供相關(guān)的API集合， MIDP 所定義的功能更加面向用戶，而且比 CLDC 更高級(jí)。
? IMP （Mobile Information Device Profile，信息模塊簡表）：定義了提供網(wǎng)絡(luò)連接，但是顯示方式比較單一的設(shè)備簡表，例如告警器。
? Foundation Profile(基礎(chǔ)簡表)：提供除了用戶界面以外 J2SE 所能夠提供的標(biāo)準(zhǔn)類庫。
? Personal Profile(個(gè)人簡表)：針對(duì)那些資源相對(duì)有限，但是對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問要求很高，基于AWT圖形界面的設(shè)備，例如Web-TV、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等。
除這里提到的三個(gè)簡表外還有其他類型的簡表，但是上面的四個(gè)簡表是Sun公司所推薦的，而且是開放的簡表。例如以前的KJava就是和MIDP 類似的簡表。
J2ME內(nèi)定義的各種規(guī)范介紹
到目前為止，本文一共提到了幾個(gè)規(guī)范：
? CLDC 規(guī)范：目前分為 v1.0 JSR 30，v1.1 JSR 139
? CDC 規(guī)范：目前分為 v1.0 JSR 36，v1.1 JSR 218
? MIDP 規(guī)范：分為 v1.0 JSR 37，v2.0 JSR 118
? IMP 規(guī)范：JSR 195
? FP 規(guī)范：JSR 46
? PP 規(guī)范：JSR 62
這些規(guī)范都是J2ME中的基礎(chǔ)規(guī)范，例如說CLDC 設(shè)備必須要支持 CLDC規(guī)范，同時(shí)要選擇支持一個(gè)簡表規(guī)范，可能是MIDP 或者其他簡表。對(duì)于CDC 設(shè)備來說也必須支持 CDC 規(guī)范，同時(shí)選擇支持一個(gè)簡表規(guī)范，可能是FP，也可能是PP。
對(duì)于其他規(guī)范，設(shè)備可以選擇支持。接下來我引用一下Sun公司J2ME主頁對(duì)各種規(guī)范的介紹：
適用于CLDC設(shè)備的規(guī)范：
Connected Limited Device Configuration (CLDC); JSR 30, JSR 139 CLDC 規(guī)范，前面已經(jīng)介紹過

Mobile Information Device Profile (MIDP); JSR 37, JSR 118 MIDP 規(guī)范，前面已經(jīng)介紹過

Information Module Profile (IMP), JSR 195 IMP 規(guī)范，前面已經(jīng)介紹過

Java Technology for the Wireless Industry (JTWI), JSR 185 無線Java行業(yè)規(guī)范

Wireless Messaging API (WMA); JSR 120, JSR 205 無線信息規(guī)范，提供短信和彩信功能

Mobile Media API (MMAPI); JSR 135 移動(dòng)媒體規(guī)范，提供音頻視頻播放

Location API for J2ME (JSR-179) 定位規(guī)范，提供定位功能

SIP API for J2ME (JSR-180) 提供對(duì)會(huì)話發(fā)起協(xié)議的支持

Security and Trust Services API for J2ME (JSR-177) 提供網(wǎng)絡(luò)安全與信任的支持

Mobile 3D Graphics (JSR-184) 提供對(duì)3D繪圖的支持

J2ME Web Services APIs (WSA), JSR 172 提供對(duì)Web Services的支持

Bluetooth API (JSR-82, Motorola, Java Partner Site) 提供對(duì)蘭牙的支持

PDA Optional Packages for the J2ME Platform (JSR 75) 提供對(duì)PDA中文件、通信錄等存取的支持

適用于CDC設(shè)備的規(guī)范：
Connected Device Configuration (CDC); JSR 36, JSR 218 CDC規(guī)范，前面已經(jīng)介紹過

Foundation Profile (FP) (JSR-46) FP 規(guī)范，前面已經(jīng)介紹過

Personal Profile (PP) (JSR-62) PP 規(guī)范，前面已經(jīng)介紹過

Personal Basis Profile (PBP) (JSR-129) 類似于PP的規(guī)范，但在圖形界面方面無需支持AWT

J2ME RMI Optional Package, (RMI OP); JSR 66 提供對(duì)遠(yuǎn)程調(diào)用的支持

JDBC Optional Package for CDC/Foundation Profile API (JSR-169) 提供對(duì)JDBC的支持

同時(shí)請(qǐng)大家注意一下，這里提到的適用于并不是表示只適用于，很多規(guī)范是可以同時(shí)適用于CDC 和CLDC 設(shè)備的。
J2ME的副作用：升級(jí)你的系統(tǒng)
這真是一個(gè)痛苦的事情！J2ME 中各種規(guī)范正處于一個(gè)不斷擴(kuò)充和不斷完善的過程，舊設(shè)備無法支持新規(guī)范的事情會(huì)越來越多，而嵌入式設(shè)備的種類多很難在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種規(guī)范的支持。
相關(guān)網(wǎng)頁
Java Community Process：http://jcp.org/ ;
Sun公司 J2ME 主頁：http://java.sun.com/j2me/
Sun公司 J2ME 下載頁：http://java.sun.com/j2me/downloads/index.html ;
支持J2ME的設(shè)備列表：http://developers.sun.com/techtopics/mobility/device/
對(duì)一些問題的看法
J2ME 很簡單
完全錯(cuò)誤，J2ME的范圍和規(guī)模非常之大，適用范圍也非常廣。要知道嵌入式設(shè)備無論從種類還是結(jié)構(gòu)來將都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出PC機(jī)，小型機(jī)的范圍。
認(rèn)為J2ME簡單的人，多半是把J2ME過于具體化。例如：認(rèn)為手機(jī)程序的開發(fā)就是J2ME開發(fā)的全部。或者認(rèn)為在PDA上開發(fā)一個(gè)Java程序就是J2ME開發(fā)的全部。
KJava程序開發(fā)就是手機(jī)程序開發(fā)
KJava 也是一個(gè)Profile，和前面提到的MIDP的功能和作用類似。以前KJava是Sun公司提供的一個(gè)示范性簡表。但是由于事實(shí)原因現(xiàn)在很多智能手機(jī)都支持KJava簡表，和MIDP相比 MIDP是一個(gè)更開放的規(guī)范。
J2ME只能用于手機(jī)程序開發(fā)
目前看來J2ME還沒有能夠全面的滲透到各種嵌入設(shè)備中，而且目前最大的用途就是一些手機(jī)游戲。但是J2ME的用途絕對(duì)不止這些，J2ME 應(yīng)用的發(fā)展有賴于各種硬件廠商提供的支持。
J2ME已經(jīng)可以作為嵌入設(shè)備上操作系統(tǒng)
Java程序是解釋執(zhí)行的，所以必須還要有操作系統(tǒng)的支持。Palm OS、WinCE、Symbian的 EPOC、嵌入Linux這些才是操作系統(tǒng)，而且在嵌入式智能設(shè)備上應(yīng)用比較廣泛。至于JavaPhone之類的純Java產(chǎn)品還有待Sun公司的開發(fā)。1997年，Sun公司兼并了長期從事嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)的Chorus公司，希望為Java嵌入技術(shù)的發(fā)展提供了良好的操作系統(tǒng)環(huán)境。以后應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)只支持Java的硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)。不過從前面提到的四種嵌入式操作系統(tǒng)來說，支持C/C++語言才是首位。
J2ME程序可以實(shí)現(xiàn)一次編寫到處運(yùn)行
基本上很難。因?yàn)镴2ME中定義的規(guī)范很多，每個(gè)規(guī)范有自己的API 集，不同的廠商還有自己提供的針對(duì)自身設(shè)備的 API集，而要求所有的嵌入設(shè)備都支持完全相同的規(guī)范集合是不現(xiàn)實(shí)的。所以利用廠家提供的 API 集開發(fā)程序還會(huì)保持一段相當(dāng)長的時(shí)間。
但是有些基本的規(guī)范是被強(qiáng)制要求的，例如CLDC 和MIDP 要求的API 集就要求所有的智能手機(jī)支持。不過另一個(gè)方面講即使是相同的規(guī)范也會(huì)有不同的版本，不同的版本中對(duì) API 集的要求是不同的。
在我看來 J2ME的最大好處是把Java 帶入了

posted on 2009-10-19 12:36 米老鼠閱讀(152) 評(píng)論(0) 編輯收藏

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