【正文】 附錄 C：手機(jī)與手機(jī)通信實(shí)現(xiàn)代碼 ..................................... 39 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)論文 1 第 一 章 緒論 本次設(shè)計的目的是 掌握基于 TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)（ windows 套接字編程）與流行開發(fā)工具 J2ME，并通過 設(shè)計實(shí)現(xiàn)智能手機(jī) 發(fā)送 和接收 文本 信息及網(wǎng)絡(luò)通信的功能 。 其中“短信息服務(wù)”最受用戶青睞。 [1]因此，人們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)具備 發(fā)送和接收文本 信息的功能，早已不再是新鮮事。 但是傳統(tǒng)手機(jī)又存在以下幾方面的弊端： 首先，傳統(tǒng)手機(jī)在出廠時均由硬件廠商固化程序。 (2)Java 技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)帶寬的應(yīng)用變得更為有效。 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(luò)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(jìn) 行 windows 套接字編程 ，并 在 SUN 公司提供的模擬器上實(shí)現(xiàn)手機(jī)發(fā)送和接收文本消息及手機(jī)與 PC 機(jī)、手機(jī)與手機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通行功能。 (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。 江蘇大學(xué)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(xì) 介紹 MIDP 規(guī)范 架構(gòu)、 MIDP 應(yīng)用程序單元及應(yīng)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(jìn)行簡單了解。 雖然大多數(shù)用戶很樂于將 Eclipse 當(dāng)作 Java IDE 來使用，但 Eclipse 的目標(biāo)不僅限 于此。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(yīng)用程序類型的基礎(chǔ)，比如內(nèi)容管理系統(tǒng)。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(jìn)行集成，使得開發(fā)J2ME 應(yīng)用程序非常方便。 [3] WTK 的運(yùn)行界面如圖 所示。從 MIDP 的架構(gòu)圖中，可以看到 MIDP 是如何適應(yīng)設(shè)備的。這一塊描述了虛擬機(jī)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。設(shè)計 MIDlet 狀態(tài)主要是為了保證 MIDlet 運(yùn)行的一致性和封閉性。 (2)Active： MIDlet 處于活動狀態(tài)，一般占有當(dāng)前屏幕。 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?yàn)?MIDlet 是程序運(yùn)行的基本單位，所以開發(fā) MIDP 程序時必須實(shí)現(xiàn)自己的MIDlet，所有的 MIDlet都必須繼承抽象類 。這個程序包就是 MIDlet 應(yīng)用程序套件MIDlets(MIDlet Suit)。 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(yùn)行時對象類和類中的靜態(tài)成員變量。 JAD 使得設(shè)備上的 AMS 在 裝載整個 JAR 文件之前，先驗(yàn)證相應(yīng)的MIDlet 套件是否合適本設(shè)備。并且，利用網(wǎng)絡(luò)可以使手機(jī)作為客戶端和服務(wù)器端進(jìn)行配合，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的應(yīng)用，從而大大擴(kuò)展手機(jī)的能力。 [5] 通用連接框架 GCF 是由 CLDC 定義，并被 繼承下來的一個可擴(kuò)展的、通用的 I/O 框架。其他的連接接口繼承 Connection 中的方法，并且定義了用來訪問相關(guān)變量和該Connection 類型動作的方法。 （ 4） SocketConnection 和 ServerSocketConnection SocketConnection 和 ServerSocketConnection 接口在 規(guī)范中提供，使得 MIDlet 具有在 TCP/IP 層上通過 Socket 進(jìn)行通信或使用數(shù)據(jù)報進(jìn)行通信的能力。 套接字 (socket)是內(nèi)核對象中的一種通信結(jié)構(gòu)，它提供網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程間的數(shù)據(jù)通信功能。套接字描述符實(shí)質(zhì)是某套接字內(nèi)核對象的一個“句柄”，套接字描述符所在的進(jìn)程則通過該“句柄”訪問和操作該 套接字。每個進(jìn)程在自己的進(jìn)程空間里都有一個套接字描述符表， 但是套接字?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是在操作系統(tǒng)的內(nèi)核緩沖里，可供多個進(jìn)程使用。 [8] J2ME 的出現(xiàn)實(shí)際上是 Java 技術(shù)的回歸。 (2）一組可以運(yùn)行在各種虛擬機(jī)上的配置和簡表，分別稱為 Configuration和 Profile。配置（ Configuration）的上面是一個或者多個 J2ME Profile，這些附加的編輯庫利用相似設(shè)備的類似功能。因此為了滿足不同硬件的開發(fā)要求， J2ME 規(guī)定了配置（ Configuration）的概念。 (2)規(guī)定了所支持的 Java 虛 擬機(jī)特征。 Java 程序是以邊解釋邊執(zhí)行的方式運(yùn)行的，所有的 Java程序都會被編譯成二進(jìn)制代碼，并運(yùn)行在 Java 虛擬機(jī)上。簡表的 實(shí)現(xiàn)是 Java 應(yīng)用程序接口的一個集合，用于適應(yīng)被定義配置的應(yīng)用程序接口提供的服務(wù)，簡表是一個完整的運(yùn)行環(huán)境，一個在簡表上執(zhí)行的應(yīng)用程序不需要額外的支持類。無線設(shè)備制造商可以視設(shè)備的功能需要，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的可選包規(guī)范。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的。 (2)面向?qū)ο缶幊陶Z言的強(qiáng)大能力 Java 編程語言在抽象機(jī)制和較高層次的程序構(gòu)造方面遠(yuǎn)比當(dāng)前所用的其他語言和工具優(yōu)秀，這使得應(yīng)用程序的開 發(fā)更加有效。使用 J2ME 開發(fā)的應(yīng)用程序易于與 J2EE 企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成，以提供企業(yè)級無線應(yīng)用程序的后臺支持，特別是目前的 J2ME 已經(jīng)支持以 Web 服務(wù)的形式來調(diào)用企業(yè)應(yīng)用的功能。它不僅支持發(fā)送和接收簡單的文本消息，而且能夠支持發(fā)送多媒體信息。 [12] WMA 定義在 包中，是一個可選包，擴(kuò)展了通用連接框架 GCF，為 J2ME 平臺提供了 手機(jī) 接收 和 發(fā)送 文本 信息的 功能。 Public Message receive() throws IOException,InterruptedException—接收當(dāng)前連接中的無線消息。參數(shù) type表示創(chuàng)建消息的類型，可以取 BINARY_MESSAGE、 MULTIPART_MESSAGE和 TEXT_MESSAGE 三個有效值，這三個有效值是 MessageConnection 接口中定義的常量。 Public void notifyIningMessage(MessageConnection conn) 當(dāng)有消息到來時， notifyIningMessage 方法將被調(diào)用，參數(shù) conn 表示消息連接。 Message 接口是所有消息類型的父接口，定義了無線消息的基本方法。 Public void setAddress(String address)— — 設(shè)置與當(dāng)前消息相關(guān)的地址。 [13] Public void setPayloadText(String data)— — 設(shè)置當(dāng)前文本消息的內(nèi)容。 host 表示移動設(shè)備的地址，對手機(jī)來說就是電話號碼。 下面代碼創(chuàng)建了一個短消息連接的服務(wù)器端： MessageConnection mConns= (MessageConnection)(“ )。 （ 3）設(shè)置消息對象的內(nèi)容。 MessageConnection mConn=(MessageConnection) (address)。 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 ()。 （ 3） 當(dāng)有消息到達(dá)時，監(jiān)聽器將調(diào)回 MessageListener 接口中的notifyIningMessage 方法，在該方法中，連接對象調(diào)用 receive 方法接收消息。 //把當(dāng)前對象設(shè)置為無線連接 mConns 的消息監(jiān)聽器，當(dāng)有消息到達(dá)時，當(dāng)前對象將調(diào)用 notifyIningMessage(MessageConnection)方法接收消息 (this)。 (msgContent)。然而，如果 MIDlet 沒有運(yùn)行，則由 Java應(yīng)用管理監(jiān)聽器監(jiān)聽已注冊的連接，當(dāng)有連接到來時， Java 應(yīng)用管理器啟動相應(yīng)的 MIDlet，然后把連接交給 MIDlet 處理。對于 SMS 協(xié)議，該字段是發(fā)送者的電話號碼；對于 Socket 連接，該字段是一個 IP地址。如： (“ ,” SMSMIDlet” ,” 555*” )。 （ 2）接收 文本信息 。該類 實(shí)現(xiàn)了CommandListener 接口，能夠處理“退出”、“菜單選擇”、“返回”等用戶界面命令。這樣，可以避免阻塞用戶界面。如果沒有消息到達(dá)，那么該 線程將處于等待狀態(tài)；當(dāng)有消息到達(dá)時，可以調(diào)用 handleMessage 方法通知線程接收消息，線程把消息存儲到收件箱中，通知用戶查看。該收件箱只能存儲文本類型的消息。再打開“推送注冊表”選項(xiàng)卡，注冊連接信息，如圖 。 （ 4）選擇開發(fā)工具的菜單【項(xiàng)目】 【包】 【生成 包】對當(dāng)前項(xiàng)目進(jìn)行打包，分別生成 jar 文件和 jad 文件。 [13] 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 (a)發(fā)送短消息 (b)安全提示 (c)收到一條短信息 (d)查看短消息 圖 發(fā)送、接收文本信息江蘇大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 第 五 章 手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信 本章運(yùn)用 MIDP 的網(wǎng)絡(luò)通信功能，實(shí)現(xiàn)手機(jī)與 PC 機(jī)、手機(jī)與手機(jī)之間的即時通信功能。 傳輸控制協(xié)議 TCP 是一種面向連接的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以保證無誤地傳輸給另一方。 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP 是非面向連接的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。同樣 UDP也并非 中規(guī)定的必須被支持的，因此如果使用 UDP，則可能意味著要失去一些可移植性。 基于 Socket 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信 由于 Socket 使用的是 TCP 協(xié)議，而 TCP 協(xié)議是可以保證傳輸質(zhì)量的，所以江蘇大學(xué)本科畢業(yè)論文 21 使用 Socket 可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。典型的代碼如下： //在端口 50000建立監(jiān)聽連接對象 ServerSocketConnection s= (ServerSocketConnection)(“ )。 （ 2） 在客戶端建立與服務(wù)器進(jìn)行通信的 SocketConnection 連接，并在該連接上建立輸入輸出數(shù)據(jù)流。 （ 3） 服務(wù)器與客戶端通信完畢，關(guān)閉所有連接。 服務(wù)器與客戶端通過 Socket 進(jìn)行通信的示意圖如圖 所示。創(chuàng)建了 ServerSocket 對象之后，就在一直循環(huán)的 while 循環(huán)中開始監(jiān)聽客戶端發(fā)送的請求了。在 DataInputStream 對象和 DataOutputStream 對象中，分別使用相應(yīng)的reader()方法和 writer()方法可以得 到客戶端送來的信息和向客戶端發(fā)送的信息。 當(dāng)用戶在 TextField 對象中輸入信息并單擊“發(fā)送”菜單項(xiàng)之后，系統(tǒng)會啟動 SocketThread 類這個線程來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。 通過 Connector 類的 open()方法和強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，可以得到 一個連接在服務(wù)器端的 SocketConnection 對象。 SocketThread 類的源碼見附錄 B。 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)論文 24 (a)客戶端的運(yùn)行界面 (b)提示信息 (c) 消息發(fā)送成功 圖 客戶端的運(yùn)行結(jié)果 最后，服務(wù)器端的運(yùn)行結(jié)果如圖 。 Socket 協(xié)議的服務(wù)器端的功能是通過 ServerSocketConnection 對象實(shí)現(xiàn)的，通過 Connector 類的 open()方法和強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型轉(zhuǎn)化，可以得到一個ServerSocketConnection 對象，在接 下來的 while 循 環(huán)中，可 以通過ServerSocketConnection 對象的 acceptAndOpen()方法等待與服務(wù)器端連接的客戶端。 [4] 當(dāng) SocketServer 類運(yùn)行時，會啟動 Sender 線程類來完成服務(wù)器的功能。 SocketClient 類 在客戶端，提供一個 TextField 對象供用戶輸入要發(fā)送的信息， 同時創(chuàng)建一個 StringItem 對象以顯示從服務(wù)器端得到的信息。 服務(wù)器端和客戶端一旦建立連接 ，雙方就可以使用套接字連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞了。 [5] 功能的實(shí)現(xiàn) 分別啟動服務(wù)器和客戶機(jī)程序，由于涉及網(wǎng)絡(luò)連接等敏感 API，啟動時會出現(xiàn)提示信息。當(dāng)任何一方退出程序后，套接字連接關(guān)閉，另一方也無法在發(fā)送數(shù)據(jù)，只能選擇退出程序。筆者將會帶著這些不足和疑問走上工作崗位，相信在 今后工作 和學(xué)習(xí) 中 一定會慢慢將其理順、弄通的。 (2)由于對 J2ME 開發(fā)語言和網(wǎng)絡(luò)編程技