J2ME开发及JBuilder工具的应用
【摘要】本文对J2ME体系结构及MIDP应用程序开发过程进行深入研究，总结出了MIDP应用程序开发的基本流程和方法，开发工具的选择及其比较。JBuilder作为典型的Java IDE工具，结合JBuilder MobileSet 2.0提供强大的MIDP开发功能，在本文MIDP开发方法研究基础之上，继续对如何使用JBuilder结合MobileSet进行MIDP开发进行研究，总结了使用JBuilder工具的特征和关键。
【关键词】J2ME、CLDC、MIDP、JBuilder、MobileSet

在无线通信领域有两项重大的技术应用，一个是宽带CDMA技术，一个是IP技术。前者使无线通信获得更多带宽，3G的目标是静态速率达到2Mbps，而现在的2.5G技术（如国内正在建设的GPRS和CDMA2000 1X）都可达到115kbps的速率；后者使无线通信和因特网融合起来，实际上当前WAP2.0技术就采用已经很成熟的TCP、TLS和HTTP协议，而移动IP和IPv6技术将促使更多设备接入互联网，如各种设备、家电等。
就是在这样的环境下J2ME技术得以快速发展，J2ME用来为接入和即将接入互联网的设备提供应用开发平台和执行环境，本文则主要论述如何利用JBuilder进行快速的J2ME应用开发。
1. J2ME分层结构及MIDP简表
J2ME是SUN的JAVA2平台微型版（JAVA2平台3个版本之一，另两个是标准版J2SE和企业版J2EE），采用3层结构设计。最低层为配置层（Configuration），包括虚拟机（VM）和类库两部分，这一层与设备层（硬件及操作系统）关系紧密，由SUN提供参考规范和源代码，设备厂商根据设备特征进行相应的移植。当前J2ME提供有两个配置：连接设备配置（CDC）和有限连接设备配置（CLDC）。前者主要面向有较大内存和处理能力而只需有限功能的设备，如电视置顶盒、冰箱、汽车导航设备等，这些设备都有连接网络和相互交互的需求，其内存在2M以上；后者主要面向对内存和处理能力有较大限制的手持设备，如现在使用的手机、PDA等，现在及将来大多数这些设备都已经能够接入互联网，其内存范围160Kb（其中128Kb用于虚拟机及类库，至少32Kb用于CLDC规范所要求的应用程序堆栈空间）到2M。二者主要区别在于能提供给VM及应用程序的存储空间，CDC所用VM及类库实际是参考J2SE标准，去除了不需要的功能如AWT。CLDC所用VM（称作KVM）则有较大区别，包括类验证机制。对于下一代移动终端设备如智能电话、高端PDA，则是CDC所应用对象，因为它们将有超过2M的内存。
设备层之上是简表层（Profile），再之上则是应用层（Application）。简表层扩展了配置层功能为上层应用提供API，如果说配置层面向设备，简表层则面向应用。可以根据需要在CDC或CLDC基础之上提供多种简表，一个配置层之上也可以有多个简表。当前CDC之上有基础简表（Foundation Profile）和基于FP的Personal Profile和RMI Profile。CLDC之上则主要提供有移动信息设备简表（MIDP），即用于手机、PDA等移动终端的设备简表，提供API以支持无线应用的开发。
CLDC类库一部分来自J2SE，这部分类库是经过裁减的，去除了不必要的功能，主要包括java.lang包中的系统类、数据类型类、异常处理类，java.util包的集合类、时间类和附加工具类，java.io包的I/O处理类。CLDC专有类则主要是“通用连接框架（GCF）”，为CLDC提供网络连接功能，这些网络接口都是Connection类的子类，由类Connector所提供的方法调用，这些接口或类位于包javax.microedition.io。
CDC类库则是CLDC的超集，因此为CLDC开发的应用程序可以移植到CDC平台，由于CDC采用标准的J2SE VM，因此其开发与标准的J2SE开发一致，只是在用javac工具编译源代码时需要使用CDC的类库，即使用-bootclasspath参数指向CDC类库。
MIDP扩展了CLDC的功能，它继承了GCF并在此基础上增加了类HttpConnection，用以提供HTTP连接功能（尽管从理论上CLDC/MIDP可以提供socket、数据报、文件、NFS等多种连接类型，但现在标准的CLDC/MIDP仅支持HTTP协议，一些设备实现则提供了socket和HTTPS协议的支持），MIDP类库总结如下：
¨ java.io、java.lang、java.util，属于MIDP的核心包，分别用来提供系统I/O、语言支持和工具支持。包中的类来自CLDC并稍有增加，但都来自J2SE。
¨ javax.microedition.midlet，定义了MIDP应用程序，以及应用程序和它所运行于环境之间的交互。
¨ javax.microedition.lcdui，为MIDP应用程序提供用户界面API。
¨ javax.microedition.rms，用来为MIDlet提供持久存储的机制，应用程序可以存储数据，在以后需要的时候获取这些数据。
¨ javax.microedition.io，提供了基于CLDC通用连接框架的网络支持。
2. MIDP应用程序开发
这里讨论的J2ME无线应用开发主要是基于CLDC/MIDP的开发，其应用程序可运行于移植有KVM的手机、PDA等，这类设备由MIDP定义，即移动信息设备（MID），可看作一垂直应用市场。
可在PC（Windows、UNIX或Linux平台）上开发MIDP应用程序，编译成类文件形式，下载到目标设备上，经过类文件的验证（验证是否有不符合KVM规范的方法调用等）后即可解释执行。从源代码到最后应用程序的执行，整个过程如下：

图1 MIDP应用程序开发过程
这是开发一个MIDP应用程序的完成步骤，其中8和9可以在模拟器上进行，也可以把应用程序通过IrDA、RS232或OTA等方式之一下载到目标设备上运行。1、2步骤是在前期设计基础上编写源代码，其中资源文件可以是PNG图象或自定义结构数据，外部类库应该是符合CLDC/MIDP规范（即没有超出CLDC/MIDP的类或方法调用）的ZIP或JAR文件。生成的.java文件至少有一个是扩展了javax.microedition.midlet.MIDlet类的子类，并且实现几个规定的接口，比如下面的一个MIDlet程序 ：
import javax.microedition.midlet.*; //应用程序生命周期，和J2SE一样，包java.lang.*是默认加载的
import javax.microedition.lcdui.*; //MIDP用户界面
public class FirstMIDlet extends MIDlet implements CommandListener {
private Display display; // 引用MIDlet的Display 对象
private TextBox textBox; // Textbox 显示一条消息
private Command cmdExit; // 设定按钮用于退出MIDlet
public FirstMIDlet() { // MIDlet构造程序
display = Display.getDisplay(this);
cmdExit = new Command("Exit", Command.SCREEN, 1);
textBox = new TextBox("My F