J2ME的現狀與發展

2019-11-18 12:46:10

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　　摘要
　　本文簡要介紹了J2ME的有關概念和現狀、MIDP2.0的最新特點，并對J2ME的競爭對手、J2ME應用程序的兼容性以及其在Web Services中的應用做了闡述和分析。
　　
　　什么是J2ME？
　　當java平臺發展到JAVA 2的版本以后，為了適應不同級別計算機硬件的開發需要，JAVA平臺形成了三個主要分支：
　　
　　Java 2, Standard Edition（J2SE）：是為臺式機而設計的，主要運行在linux, Solaris, 或Microsoft Windows等操作系統上。
　　
　　Java 2, EnterPRise Edition (J2EE)：則是一個適合分布式的、多用戶、企業級應用系統運轉的平臺。它以J2SE為基礎，增加了處理服務器端計算的功能。
　　
　　Java 2, Micro Edition (J2ME)：和J2SE不同，它既不算是一個軟件也不能算是一則規范。準確地說，J2ME是為了支持象PDA、手機等小型的嵌入式或移動設備而推出的一系列的技術和規范的總稱。它借用了J2SE類庫的一部分，使用了更少的API，而且其J2ME采用的JAVA虛擬機（JVM）比J2SE的JVM也要小得多。
　　　 J2ME的現狀與發展（圖一）

　　圖1
　　
　　應該注重到，J2ME要支持的硬件平臺也有很大差異，其中有比較高端的設備，例如電視機的機頂盒、網絡電視等；也有比較低端的，象手機、尋呼機等。因此為了滿足不同硬件的開發要求，J2ME規定了configuration的概念，Configuration對不同級別的硬件在所使用的JVM和基礎API集合方面做了規定。于是，對于高端的設備，采用CDC（Connected Device Configuration），所使用的JVM稱為CVM；對于低端設備，則采用CLDC（Connected Limited Device Configuration），所用的JVM為KVM（參見圖1）。
　　
　　CDC和CLDC僅僅是對各類設備中最具共性的配置提供了基本的功能集合。但是，實際應用中，不同的設備之前存在著很大的差異。因此，我們在Configuration的基礎上，又提出了Profile的概念。Profile規定的內容，是針對某一類設備所制訂的規范和API，有了Profile以后，才真正有了可以建立一個可運行J2ME應用程序的完整環境。移動信息設備Profile（Mobile Information Device Profile或MIDP）以CLDC為基礎，它是第一個制訂完成Profile，也是第一個可供使用的J2ME應用程序運行環境。本文中的內容也將主要圍繞MIDP來展開。
　　
　　目前，支持MIDP，可以運行J2ME程序的設備已經有很多，手機包括Motorola 的A388、T720，Nokia 6800、7210等等（具體列表請參見http://wireless.java.sun.com/device/）。截止到2003年2月，已經有21個生產廠家推出了100多種支持JAVA的手持設備。根據ARC Group2002年六月的《無線JAVA報告》，“到 2007年, 幾乎所有的手持設備都將提供對JAVA的支持”，看來J2ME在未來的幾年里仍然將持續升溫。
　　
　　J2ME能為開發者和用戶提供什么功能？
　　如前所述，MIDP出現最早，也發展最快，在此我們也僅討論J2ME MIDP應用程序的開發。2002年10月，JCP（Java Community Process，參見http://www.jcp.org）推出了MIDP2.0的規范，和MIDP1.0相比，它大大加強了對用戶界面、多媒體和游戲功能、網絡連接功能的支持，同時將OTA應用程序下載包括到規范中來，另外還為無線信息設備提供了端到端（end-to-end）的安全機制。
　　
　　為了支持對聲音的處理（例如播放WAV文件），MIDP2.0中增加了一個可選包ABB（Audio Building Block）。在以前，ABB只包含在Mobile Media API（MMAPI）中，現在將其納入到MIDP中來，開發者就可以不用依靠于MMAPI了。當然，假如使用了MMAPI，可以為移動設備開發更多的功能，比如可以在PDA上播放視頻流等等。
　　
　　對J2ME游戲開發的支持可能是開發者和用戶都企盼已久的，MIDP2.0提供的游戲API使得游戲本身可以更充分的利用設備自身的圖形處理功能。它的出現無疑大大簡化了J2ME游戲的開發工作，同時也使得開發者可以更多地控制程序的圖形處理性能。
　　
　　在通信方面，MIDP1.0僅支持HTTP，MIDP2.0則增加了對HTTPS、報文、socket通信以及串口通信的支持。另外，MIDP2.0還支持服務器Push體系架構，這樣，你的手機能夠收到來自服務器的報警、消息或者廣播，根據要求啟動手機上的應用程序進行操作。
　　
　　支持Over-the-air (OTA) Provisioning是MIDP2.0的一個重要的新特點，它使得用戶能夠動態地部署和更新移動設備上的應用程序。新版的MIDP規范中規定了如何在移動設備上發現、安裝、更新和刪除MIDlet套件；同時，提供給用程序下載的服務提供商還能夠判定該MIDlet套件是否能夠運行在申請下載的設備上，并且從設備上獲取安裝、更新和刪除的信息。MIDP OTA provisioning模型為移動服務提供商提供了單一、標準的部署MIDP應用程序的途徑。該模型已經被眾多技術領先的移動設備制造商和服務提供商所采納。
　　
　　自從人類步入網絡時代以后，網絡安全始終是很一個要害的問題。MIDP2.0增加了強大的“端到端”的安全模型。一方面，MIDP2.0支持HTTPS，可以對傳輸的數據進行加密；另一方面，MIDP2.0采用了和MIDP1.0不同的安全機制，采用安全域來確保未經授權的MIDlet套件無法訪問受權限控制的數據、應用程序以及其他網絡和設備資源。
　　
　　隨著新的規范的推出，Sun、Motorola、Nokia、Borland等都推出了各自的J2ME的開發工具和集成開發環境（IDE），并受到了開發者的廣泛好評。據統計，到2003年1月下載J2ME無線應用開發工具（即J2ME Wireless Toolkit，參見http://java.sun.com/prodUCts/j2mewtoolkit/）的人次已經超過了515000。與之而來的是J2ME開發隊伍的不斷壯大，目前全球J2ME開發人員的總數已經超過了二百萬。圖2是一個典型的支持J2ME應用程序開發的IDE，開發者可以完成編碼、調試、部署并借助移動設備的模擬器完成功能測試。
　　　 J2ME的現狀與發展（圖二）

　　圖2
　　
　　J2ME有競爭對手嗎？
　　當然有。就象J2EE有來自.NET的競爭一樣，J2ME有BREW（無線二進制運行環境）。
　　
　　很可能BREW真正開始聚集中國人眼球的時候是在2002年12月4日，中國聯通和CDMA數字無線技術的先驅及全球領導廠商Qualcomm公布，雙方已簽署成立合資公司的合同，以促進BREW平臺在中國的發展，并扶植壯大中國BREW開發商群體。除了中國聯通，美國Verizon、ALLTEL，韓國的KTF以及日本的KDDI已經推出了BREW的商業服務，而且全球越來越多的運營商正不斷加入他們的行列。
　　
　　BREW平臺是一個瘦應用運行環境，為無線設備提供了一個開放、標準的平臺。BREW平臺是全面的、端到端的無線應用開發、設備配置、應用分發、計費和支付解決方案的一部分。關于BREW更具體的信息，你可以訪問http://www.qualcomm.com/brew/。
　　
　　那么，BREW是否對J2ME帶來威脅呢？統計表明，如今全世界可以支持J2ME的手持設備如今已經達到了七千五百萬，有34個運營商在使用J2ME技術；相比之下，BREW可是小巫見大巫，目前可以運行BREW的設備只有四百六十萬，6個CDMA的運營商在提供服務。而且，在2003年3月，Qualcomm公布將在其CDMA的芯片中提供對J2ME的支持，其實現主要基于MIDP 2.0和CLDC1.0.4。這個舉措無疑印證了J2ME是技術領先的開發和部署無線數據服務的解決方案。由于Qualcomm幾乎占領了90%的CDMA芯片市場份額，所以這也將加速J2ME向CDMA領域的滲透。當然，Qualcomm并未預備放棄BREW，因此在將來很有可能出現J2ME和BREW共存在同一個移動設備上，各自發揮自己的特長，而受益最大的，是移動設備應用程序的開發者和最終用戶。
　　
　　J2ME有沒有不足之處？
　　有。假如你是一個J2ME的開發人員，或許曾經碰到過這樣的情況：一個已經開發好的可以在Motorola A388上跑的程序在另一個品牌的手機上卻不能正常運行，必須經過部分代碼的修改才能使用。這種情況的出現，顯然違反了Java平臺的“編寫一次，到處運行”的初衷。到底是什么原因呢？這是因為JCP在制訂CLDC和MIDP等規范的時候，為了使其能夠適用于眾多制造商的產品，做了比較寬泛的規定。因此，當制造商在完成自己的實現的時候，經常會在規范答應的范圍內，滲入某些自己開發的功能擴展，那么，當開發者調用這些功能的時候，往往必須針對這些擴展加入部分源代碼，從而導致了開發出來的J2ME應用程序的不兼容性。
　　
　　在這種情況下，越來越多的移動設備制造商和開發者意識到，需要建立一個標準來保證J2ME應用程序的跨平臺性?！稛o線領域的JAVA技術規范》（Java Technology for the Wireless Industry即JTWI，JSR185）正是為了完成這個使命而出現的。來自Motorola,、Nokia、Sony和Sun等公司的技術專家于2002年底開始了該規范的制訂，并將于2003年中期正式推出。JTWI并沒有定義新的API，而是為已有的J2ME規范（例如CLDC、MIDP、MMAPI等）創建了新的手持設備的Profile，使它們能有效地集成在一起，為在手機以及其他移動設備上實現“端到端的解決方案”提供一個完整的JAVA運行環境。圖3為JSR185中規定的在手機軟件堆棧中各個組件的關系示意圖。
　　　 J2ME的現狀與發展（圖三）

　　圖3
　　
　　舉例來說，假如開發人員需要在J2ME程序里調用手機的短信（SMS）功能，則往往需要使用該手機提供的專有的API。實際上，如今標準的做法應該是調用手機實現的Wireless Messaging API（WMA）。那么在JTWI中，將會推薦開發人員使用WMA，而不是專有的API。
　　
　　毫無疑問，JTWI的推出，將督促各個制造商為開發者和用戶提供標準化的CLDC和MIDP實現，以克服目前J2ME應用程序的不足，會進一步加強它們的可用性，從而促進其更大程度地在用戶中的普及。
　　
　　J2ME最終會向什么方向發展？
　　有了通信技術、互聯網的發展，我們不難幻想某一天我們能夠使用任何設備（PDA、計算機、手機）、在任何時間、任何地點獲得所需要的任何服務（接收郵件、購物

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