【正文】 互聯(lián)網(wǎng)的日益更新和發(fā)展以及 3G 技術(shù)應用的日益逼近，越來越多基于手機平臺的應用更是在飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)和手機應用相結(jié)合逐步成為了如今 手機 發(fā)展的新趨勢 ，同時也為 移動應用開發(fā)迎來空前的發(fā)展機遇。 但是傳統(tǒng)手機又存在以下幾方面的弊端： 首先，傳統(tǒng)手機在出廠時均由硬件廠商固化程序。因此，手機程序不能增加、刪除，有了錯誤也不能更新、修改，若要增加新功能必須另換 一部手機。 其次，傳統(tǒng)手機訪問互聯(lián)網(wǎng)是通過 WAP(Wireless Application Protocol)，所有網(wǎng)絡資源必須接通網(wǎng)絡才能在線訪問，非常耗時、費用也比較高。 而 Java 技術(shù)在手機及無線設(shè)備應用方面有非常明顯優(yōu)勢，主要是： (1)應用程序可以根據(jù)用戶的需要進行下載，而不需要購買由硬件廠商提供的套件，并且還可以進行升級。 (2)Java 技術(shù)使網(wǎng)絡帶寬的應用變得更為有效。由于應用程序可以下載到手機或無線設(shè)備上，并在本地運行，因此，只有當器件連接到服務器時才會占用網(wǎng)江蘇大學本科畢業(yè)論文 2 絡帶寬。 (3)Java 技術(shù)提供 了一個類庫，它使 應用開發(fā)商可以創(chuàng)建更為直覺、豐富的用戶界面 (GUI)； 基于以上分析， Java 手機將是未來手機的發(fā)展方向，是業(yè)界的熱點。 眾所周知， 為了滿足這些信息設(shè)備日益擴大的需求， SUN公司通過引進 J2ME 即 Java 2 Micro Edition 技術(shù)擴大 Java 技術(shù)的使用范圍， J2ME 是 在移動設(shè)備上運行的微型版 Java 平臺 ，也是當前較為流行的開發(fā)工具。 論文 研究 內(nèi)容 和意義 本論文 通過對 TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡編程技術(shù) 的掌握， 主要研究 在 J2ME 的Eclipse 集成開發(fā)環(huán)境下，如何利用現(xiàn)有的開發(fā)技術(shù) 進 行 windows 套接字編程 ，并 在 SUN 公司提供的模擬器上實現(xiàn)手機發(fā)送和接收文本消息及手機與 PC 機、手機與手機之間的網(wǎng)絡通行功能。 本論文研究與實現(xiàn)的手機通信功能結(jié)合了 J2ME開發(fā)技術(shù)和 TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡編程技術(shù)的優(yōu)勢，滿足了越來越多手機消費者的需求，并且符合集傳統(tǒng)通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體的智能化 移動通信設(shè)備 的發(fā)展趨勢，對推進手機的普及、智能化手機的發(fā)展及 J2ME 開發(fā)技術(shù)的廣泛使用有重要的意義。 論文組織結(jié)構(gòu) (1)第一章，概述，這部分是對 本文的研究意義 作簡要闡述，并對本文的內(nèi)容作簡要概括。 (2)第 二章， 開發(fā)環(huán)境與開發(fā)技術(shù)的介紹，即對 J2ME 開發(fā)環(huán)境的 Eclipse工作臺、 WTK開發(fā)包 、 MIDP 規(guī)范和應用程序及套件、通用連接框架 GCF、 Windows套接字編程 等的介紹。 (3)第三章， J2ME 開發(fā)環(huán)境的體系結(jié)構(gòu)、配置、簡表、 可選包 以及優(yōu)勢的介紹。 (4)第四 章，無線消息接口 WMA、 PUSH 注冊 的介紹及手機發(fā)送 和接收文本 信息功能的實現(xiàn)。 (5)第五 章，實現(xiàn)手機與 PC機、手機與手機之間的即時通信。 (6)第六 章，總結(jié)與展望。 江蘇大學本科畢業(yè)論文 3 第 二 章 開發(fā)環(huán)境與開發(fā) 技術(shù) 本章 首先簡單介紹本次設(shè)計使用的開發(fā)環(huán)境、相關(guān) 工具的原理和使用；然后較詳細 介紹 MIDP 規(guī)范 架構(gòu)、 MIDP 應用程序單元及應用程序單元套件、 MIDP 的通用連接框架 GCF；最后對 Windows 套接字編程 進行簡單了解。 開發(fā)環(huán)境 操作系統(tǒng)： Microsoft Windows XP 開發(fā)平臺： Eclipse 架構(gòu)設(shè)計： MIDP 開 發(fā) 包： Java(TM) 2 Standard Edition () SunjavaWireless Tool Kit 程序語言： J2ME 開發(fā)技術(shù)： windows 套接字編程 關(guān)于 Eclipse 及 Wireless Tool Kit Eclipse 是一個開放源代碼的、基于 Java 的 整合型 可擴展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務，用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。幸運的是， Eclipse 附帶了一個標準的插件集，包括 Java 開發(fā)工具（ Java Development Tools， JDT）。 雖然大多數(shù)用戶很樂于將 Eclipse 當作 Java IDE 來使用，但 Eclipse 的目標不僅限 于此。 Eclipse 還包括 插件開 發(fā)環(huán)境 （ Plugin Development Environment， PDE），這個組件主要針對希望擴展 Eclipse 的軟件開發(fā)人員，因為 其允許 構(gòu)建與 Eclipse 環(huán)境無縫集成的工具。由于 Eclipse 中的每樣東西都是插件，對于給 Eclipse 提供插件，以及給用戶提供一致和統(tǒng)一的集成開發(fā)環(huán)境而言，所有工具開發(fā)人員都具有同等的發(fā)揮場所 。 這種平等和一致性并不僅限于 Java 開發(fā)工具。盡管 Eclipse 是使用 Java語言開發(fā)的，但它的用途并不限于 Java 語言； Eclipse 框架還可用來 作 為與軟件開發(fā)無關(guān)的其他應用程序類型的基礎(chǔ)，比如內(nèi)容管理系統(tǒng)。 [2] Eclipse 的軟件界面如圖 所示。 江蘇大學本科畢業(yè)論文 4 圖 Eclipse的軟件界面 Tool Kit J2ME Wireless Tool Kit(WTK)是常用的 J2ME SDK，使用 WTK 可以進行程序的編譯、校驗、運行等，由 SUN公司提供。 WTK 可以支持各種最新的技術(shù)規(guī)范，提供一個通用的模擬器在 PC 上測試所開發(fā)的應用程序。一些常用的集成開發(fā)環(huán)境如 JBuilder、 Sun One Studio、 Eclipse 都可以和 WTK 進行集成，使得開發(fā)J2ME 應用程序非常方便。在實際開 發(fā)時，也有可能針對某個具體設(shè)備開發(fā)應用程序。各個設(shè)備制造廠商都為自己的設(shè)備提供了開發(fā)環(huán)境和模擬器，如 Moto，Nokia 等公司都提供了針對自己手機的 J2ME SDK，該 SDK 兼容于 WTK SDK，另外附加提供了一些專有 API，提供了模擬真實設(shè)備的模擬器。例如 Nokia 提供的Developer’ s Suit SDK。 [3] WTK 的運行界面如圖 所示。 江蘇大學本科畢業(yè)論文 5 圖 WTK的運行界面 MIDP 架構(gòu) 移動信息設(shè)備簡表 MIDP(Mobile Information Device Profile)是一個用于手機 /PDA 開發(fā)的 Profile，它以連接限制設(shè)備配置（ CLDC）為基礎(chǔ)，定義了一個體系架構(gòu)以及相應的 API 庫，從而為第三方的移動信息設(shè)備 (MID)應用的開發(fā)提供了一個開放的標準環(huán)境。 在實際設(shè)備的軟件架構(gòu)中， MIDP 的邏輯位置如圖 所示。實現(xiàn) MIDP 規(guī)范的軟件運行于 CLDC 提供的 KVM 上，為使用 MIDP API 的應用程序提供額外的功能。從 MIDP 的架構(gòu)圖中，可以看到 MIDP 是如何適應設(shè)備的。在 MIDP 架構(gòu)中，最低級的塊 (MID)描述了設(shè)備的硬件。在硬件之上的是本地系統(tǒng)，這一層包括操作 系統(tǒng)和設(shè)備所使用的類庫。再上一級，從左到右是上一層的軟件 CLDC。這一塊描述了虛擬機和由 CLDC 規(guī)范所定義的相關(guān)類庫，它提供了更高級別的 Java API所需要的基本的 Java 功能。在 CLDC 的頂部是兩類 API： MIDP 的 API 和特殊的OEM API。 [4] M I DN a t i v e S y s t e m S o f t w a r eC L D CM I D PM I D PA p p l i c a t i o n sO E M S p e c i f i cA p p l i c a t i o n sO E M S p e c i f i cC l a s s e sN a t i v eA p p l i c a t i o n s 圖 MIDP的架構(gòu) （ MIDlet）與套件 (MIDlet Suit) MIDP 應用程序的基本運行單位稱為 MIDlet，類似于網(wǎng)頁上運行的 Applet，江蘇大學本科畢業(yè)論文 6 有自己 的狀態(tài)，并 且他的狀態(tài)變化由 設(shè)備上的程序管理軟件 AMS(Application Management Software)控制。該軟件負責程序的安裝部署、啟動、停止以及從設(shè)備上刪除等等，并在此過程中負責錯誤處理和與用戶交互，為程序提供了 Java運行環(huán)境。設(shè)計 MIDlet 狀態(tài)主要是為了保證 MIDlet 運行的一致性和封閉性。圖 表示了 MIDlet 狀態(tài)與狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，由圖中可以看出 MIDlet 有以下3個狀態(tài)： (1)Paused： MIDlet 已經(jīng)被初始化，并且不處于 Active 狀態(tài)。當 MIDlet 處于 Paused 狀態(tài) 時，他不占有任何共享資源。當 AMS 調(diào)用 pauseApp()方法或者MIDlet 自身調(diào)用 notifyPaused()方法后， MIDlet 進入 Paused 狀態(tài)。 (2)Active： MIDlet 處于活動狀態(tài)，一般占有當前屏幕。 MIDlet 創(chuàng)建后， AMS調(diào)用 startApp()方法，使 MIDlet 進入活動狀態(tài)。 (3)Destoryed： MIDlet 釋放了它占用的所有資源、終止運行后的狀態(tài)。 AMS調(diào)用 destroyApp()方法或者 MIDlet 自身調(diào)用 notifyDestroyed()方法， MIDlet進入 Destroyed 狀態(tài)。 暫 暫 暫 暫暫 P a u s e d 暫暫 暫 暫 暫暫 A c tiv e 暫暫 暫 暫 暫暫 D e s tr o y e d暫N e w ( )s ta r tA p p ( )d e s tr o y A p p ( )d e s tr o y A p p ( )p a u s e A p p( ) 圖 MIDlet狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 因為 MIDlet 是程序運行的基本單位，所以開發(fā) MIDP 程序時必須實現(xiàn)自己的MIDlet，所有的 MIDlet都必須繼承抽象類 。MIDlet 類實現(xiàn)了與 AMS 交互的大部分功能，只把狀態(tài)轉(zhuǎn)換時需要調(diào)用的startApp()、 pauseApp()、 destroyApp()3 個方法留給開發(fā)者實現(xiàn)。 MIDlet 應用程序要被傳輸?shù)綗o線設(shè)備上 之前，必須把所有相關(guān)文件進行打包放到 JAR 文件格式的程序包中。除了 Java 類以外，其他文件諸如圖像和應用程序數(shù)據(jù) (即通常所說的資源 )，也可能是這個程序包的一部分，另外還包括描述JAR 內(nèi)容的清單文件 ()。這個程序包就是 MIDlet 應用程序套件MIDlets(MIDlet Suit)。 清單文件包括一系列的 MIDlet 屬性，表示為冒號隔開的名字值對。有一些屬性是強制字段，而另外一些是可選字段。如 MIDletName 屬性指明了 MIDlets江蘇大學本科畢業(yè)論文 7 的名稱， MIDletVersion 屬性表示 MIDlets 的版本號等等。 MIDlets 中可能包含多個 MIDlet，其中所有的 MIDlet 共享一個持久化存儲空間、運行時對象類和類中的靜態(tài)成員變量。為了保證安全性和 MIDlets 提供者的原始意圖，套件中的 MIDlet、類 (Class)和其它資源文件，都不能單獨安裝、更新或者刪除， 必須作為一個整體來操作。換句話說， MIDP 應用程序的安裝、更新和刪除的基本單位是 MIDlets。 每個 MIDlets 都可以存在一個可選的應用程序描述文件 JAD(Application Descriptor)。 JAD 使得設(shè)備上的 AMS 在 裝載整個 JAR 文件之前，先驗證相應的MIDlet 套件是否合適本設(shè)備。通過 JAD 還可以提高 MIDlet 屬性而不需要修改JAR。 JAD 文件格式與 Manifest 文件格式一樣，擁有一些相同的屬性。 [3] 3． 通用連接框架 GCF 對于手機而言，能夠進行網(wǎng)絡通信是一個基本要求，那么在進行手機程序設(shè)計時就需要將聯(lián)網(wǎng)方面的能力考慮進去。并且，利用網(wǎng)絡可以使手機作為客戶端和服務器端進行配合，實現(xiàn)復雜的應用，從而大大擴展手機的能力。 MIDP Profile 所包括的網(wǎng)絡支持源于 CLDC 規(guī)范中的通用連接框架 GCF (Generic Connection Framework)。因為移動設(shè)備種類繁多，通用連接框架中只定義了抽象的用于網(wǎng)絡通信的類和接口，并未給出具體協(xié)議的實現(xiàn)，協(xié)議的實現(xiàn)由位于 CLDC 之上的簡表層來完成。這一設(shè)計大大提高了通用連接框架的適應性和擴充性，移動設(shè)備制造商可以根據(jù)需要在簡表中擴充連接框架來對特定協(xié)議提供支持。 [5] 通用連接框架 GCF 是由 CLDC 定義，并被 繼承下來的一個可擴展的、通用的 I/O 框架。該框架是由一組定義在 包中的接口和若干個類構(gòu)成。 GCF 的繼承 體系如圖 所示。 C o n n e c t io nS t r e a mC o n n e c t io n N o t if ie rO u t p u tC o n n e c t io nI n p u tC o n n e c t io nD a t a g