J2ME的適用范圍很廣,而且針對J2ME的規(guī)范也在增加,很多人因?yàn)閷Ω鞣N規(guī)范的作用不了解造成對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。不過請注意一下,J2ME 對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):針對那些資源相對有限,但是對網(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3D繪圖的支持
J2ME Web Services APIs (WSA), JSR 172 提供對Web Services的支持
Bluetooth API (JSR-82, Motorola, Java Partner Site) 提供對蘭牙的支持
PDA Optional Packages for the J2ME Platform (JSR 75) 提供對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 提供對遠(yuǎn)程調(diào)用的支持
JDBC Optional Package for CDC/Foundation Profile API (JSR-169) 提供對JDBC的支持
同時(shí)請大家注意一下,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 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