Помоги проекту - поделись книгой:
Поддержка языка Java. Спецификация CLDC не включает поддержку следующих свойств языка Java:
— вычисления с плавающей точкой;
— финализация объекта;
— иерархия класса Java.lang.Error во всей его полноте.
Конечно, эти свойства включают также VM и описаны в главе 5 о спецификации CLDC («Adherence to Java Virtual Machine Specification» — «Соблюдение спецификации виртуальной машины Java»). Я, однако, ссылаюсь на них здесь, поскольку они проявляются на уровне языка, что затрагивает программистов.
Отсутствие поддержки плавающей точки является основным отличием на языковом уровне виртуальной машины Java, которая поддерживает CLDC, от стандартной VM J2SE, что очевидно для программистов. Это означает, что программы, предназначенные для запуска на CLDC, не могут использовать константы, типы и величины с плавающей точкой. Вы не можете использовать встроенный тип float и класс Java.lang.Float был удален из библиотек CLDC. Это свойство не присутствует из-за отсутствия аппаратного или программного обеспечения с плавающей точкой на большинстве мобильных устройств.
Финализация объекта также отсутствует. Это означает, что метод
Иерархия исключений Java.lang.Error также была удалена из библиотек CLDC и поэтому недоступна для приложений. Основная причина того, что обработка ошибок отсутствует, заключается в ограниченной памяти мобильных устройств. Это обычно не создает никаких неудобств при разработке приложений, как-никак, приложения не рассчитаны на восстановление из ошибочных состояний. И ресурсная цена реализации обработки ошибок высока и лежит за пределами возможностей сегодняшних мобильных устройств. Кроме того, нейтрализация ошибок на портативных устройствах, таких, как мобильные телефоны, зависит от конкретного устройства. И, наконец, не имеет смысла оговаривать механизм восстановления, который устройства должны использовать. Этот механизм легко может находиться за пределами встроенной виртуальной машины.
Поддержка виртуальной машины Java и библиотек. В CLDC определены требования для виртуальной машины Java. Они зависят от VM, которая высоко-портативна и создана для ресурсно ограниченных небольших устройств. Поддержка нескольких свойств, которые существуют в стандартной J2SE VM, была исключена из спецификации CLDC. В следующем списке перечислены свойства, которые не поддерживаются в CLDC-совместимой виртуальной машине. Свойства, перечисленные в этом списке, были исключены как из-за изменения библиотек, так и из-за соображений безопасности:
— Java Native Interface (JNI, собственный интерфейс Java);
— загрузчики определяемых пользователем классов;
— отражение (reflection);
— группы нитей и демоны нитей (thread daemons);
— финализация (отсутствие метода
— слабые ссылки (weak references);
— ошибки (поддерживается небольшая подгруппа ошибок J2SE);
— проверка класса файла.
Среди этих неподдерживаемых свойств проверка класса файла заслуживает дополнительного пояснения. Виртуальная машина в спецификации CLDC все еще выполняет этот процесс, но она использует двухшаговый процесс и отличный алгоритм, который требует меньшей затраты вычислительных ресурсов, чем стандартный J2SE верификатор. Кроме того, существует новый инструмент предварительной верификации, с которым вы познакомитесь в главе 2.
Виртуальная машина, которая устанавливается вместе с внедрением CLDC, называется Kilobyte Virtual Machine (KVM), названа она таким образом потому, что использует всего лишь несколько килобайт рабочей памяти. KVM не является полнофункциональной J2SE VM.
Спецификация свойств, которые поддерживает виртуальная машина, включает спецификацию библиотек, которые она поддерживает. Спецификация CLDC подробно описывает библиотеки, внедрение которых должно поддерживаться.
Как вы знаете, конфигурация является базой для одного или более профилей. CLDC — это конфигурация, поверх которой встраиваются один или более профилей таким же образом, как профиль Foundation встраивается поверх CDC Смысл заключается в том, что АРГи в профиле CLDC поддерживают разработку приложений для рынка персональных устройств массового потребления. Поэтому CLDC предназначена для разработчиков отдельных комплектующих приложений. Вот чем она отличается от CDC, которая предназначена для разработчиков OEM (комплектного оборудования).
В таблице 1.4 перечислены пакеты, которые включает в себя CLDC. Заметьте, что он значительно меньше, чем список пакетов, которые содержит CDC, показанный ранее в таблице 1.1.
Название пакета СШС — Описание
Java.io — Стандартные классы и пакеты ввода/вывода Java, подмножество пакета J2SE
Java.lang — Классы и интерфейсы VM, подмножество пакета J2SE
Java.util — Классы и интерфейсы стандартных утилит, подмножество пакета J2SE
javax.microedition.io — Классы и интерфейсы структуры общих соединений CLDC
Первые три пакета используют префикс Java, в своем имени, потому что каждый из них содержит подгруппу стандартных классов платформы J2SE. Последний, однако, должен использовать префикс javax., поскольку он описывает новое «стандартное расширение», которое не является частью основной платформы Java.
Профиль Mobile Information Device Profile. Поскольку категория, обслуживаемая CLDC, включает в себя такое множество различных типов персональных устройств, потенциально для их поддержки необходимо множество различных профилей. Наиболее популярным и хорошо известным из них является профиль Mobile Information Device (MIDP), иногда называемый MID Profile. MIDP лежит поверх CLDC и задает набор API пользовательского интерфейса (UI), созданного для современных беспроводных устройств.
Следуя традициям языка Java, MIDP-приложения называются MID-леты. МГО-лет является приложением Java, которое использует профиль MIDP и конфигурацию CLDC. Эта книга делает акцент на обучении вас тому, как писать MID-леты, поскольку подавляющее большинство программистов на J2ME будут сталкиваться с платформой CLDC/MIDP намного чаще, чем с другими платформами J2ME. И, с практической точки зрения, MIDP является единственным профилем, доступным на сегодняшний день.
Другой профиль, профиль PDA, в настоящее время находится на стадии описания. Профили PDA также принадлежат к общей категории мобильных информационных устройств. Однако профиль PDA, возможно, никогда не будет внедрен, поскольку сомнительно, предлагает ли он достаточно отличий и улучшений к спецификации MIDP, чтобы оправдать его разработку. Профиль PDA также ставит задачи портативности перед разработчиками.
Спецификация MIDP, как и профиль Foundation конфигурации CDC, была создана экспертной группой, в этом случае экспертной группой профиля Mobile Information Device Profile, которая является международным форумом, включающим представителей нескольких компаний со сферой деятельности в области мобильных устройств. MIDP предназначен для мобильных информационных устройств (mobile information device, MID), таких, как мобильные телефоны, двусторонние пейджеры и тому подобного, которые приблизительно соответствуют следующим характеристикам:
— размер экрана примерно (как минимум) 96x54 пикселей;
— глубина экрана 1 бит;
— клавиатура для работы одной или двумя руками, устройство ввода с сенсорного экрана;
— 128 Кб энергонезависимой памяти для MIDP-компонентов;
— 8 Кб энергонезависимой памяти для данных постоянного хранения;
— 32 Кб энергозависимой оперативной памяти для области динамической памяти Jra;
— двусторонняя беспроводная связь.
Поскольку диапазон возможностей MID столь широк, MIDP устанавливает рабочую величину минимального общего знаменателя возможностей устройств. MIDP поэтому определяет следующие API:
— приложения (семантика и управление приложениями MIDP);
— пользовательский интерфейс;
— постоянное хранение;
— организация сетей; таймеры.
В таблице 1.5. перечислены пакеты, которые содержит MIDP.
Название пакета MIDP — Описание
javax.microedition.Icdui — Классы и интерфейсы интерфейса пользователя
javax.microedition.rms — Система организации ведения записей (Record management system, RMS], поддерживающая постоянное хранение устройства
javax.microedition.midlet — Типы классов поддержки определения приложений МЮР
javax.microedition.io — Классы и интерфейсы структуры общих соединений МЮР
java.io — Классы и интерфейсы стандартного ввода/ вывода Java
Java.lang — Классы и интерфейсы виртуальной Java машины
Java.util — Классы и интерфейсы стандартных утилит
Вы узнаете больше о деталях программирования API, перечисленных в таблице 1.5, в главах 3–9.
Реализация MIDP должна состоять из пакетов и классов, указанных в спецификации MIDP. Кроме того, она может иметь зависимые от реализации классы для доступа программного и аппаратного обеспечения родной системы.
На рисунке 1.3 сопоставляются структуры данных платформ CDC и CLDC. Как в CDC, так и в CLDC нет ничего такого, что препятствует производителю подключать любую из платформ к данному семейству устройств. Тем не менее, структуры платформ — особенно свойства конфигураций и профилей — были определены для работы с практическими ограничениями различных семейств аппаратных устройств.
Название пакета МIDР — Описание
javax.microedition.midlet — Типы классов поддержки определения приложений МЮР
javax.microedition.io — Классы и интерфейсы структуры общих соединений МЮР
java.io — Классы и интерфейсы стандартного ввода/ вывода Java
Java.lang — Классы и интерфейсы виртуальной Java машины
Java.util — Классы и интерфейсы стандартных утилит
Все приложения J2ME — MID-леты и другие — являются настоящими приложениями Java, которые запускаются под контролем Java VM. Но что контролирует Java VM, например, на мобильном телефоне? Не существует командного процессора, с которого вы можете активизировать ваши любимые приложения Java, как вы можете сделать на рабочей станции. Запуск, остановка и управление приложениями Java контролируется программами управления приложениями {application management software, AMS), которые находятся на этом устройстве. В действительности AMS контролирует весь жизненный цикл приложения от установки, обновления и управления версиями до удаления программного обеспечения.
Производители устройств обычно предоставляют программное обеспечение AMS. Это самый логичный сценарий, потому что программное обеспечение AMS должно работать вместе с программным обеспечением родной системы устройства, которую, по всей видимости, производитель знает лучше всего. Тем не менее, производители комплектующего оборудования также могут разрабатывать системы AMS для определенных устройств. Программное обеспечение AMS может быть написано, например, в Java или некоторых других машинных языках, таких, как С. Понимание вопросов, связанных с управлением приложениями, важно для разработчика на J2ME. Управление приложениями описывается в главе 10. Вы должны знать о последствиях вашего выбора в отношении упаковки, лицензирования, загрузки для использования и так далее, и как эти решения повлияют на удобство, простоту использования и жизнеспособность вашего программного обеспечения.
Платформа J2ME предназначена для двух классов портативных компьютерных устройств. Первый класс состоит из стационарных устройств с фиксированными сетевыми соединениями, таких, как компьютерные приставки к телевизору. Второй класс состоит из персональных мобильных устройств с нестационарной сетевой связью, таких, как «карманные» компьютеры, мобильные телефоны и так далее.
Различные комбинации конфигураций и профилей J2ME поддерживают эти классы устройств. Конфигурация CDC и профиль Foundation поддерживают первый класс устройств, а конфигурация CLDC и профиль MIDP поддерживают второй класс. Конфигурация стремится предоставлять интерфейсы для служб системного уровня. Профиль стремится предоставлять стандартные интерфейсы для служб уровня приложений. Конфигурация дает возможность работы профиля, предоставляя необходимые средства и механизмы. Устройства должны иметь некую систему управления приложениями (AMS), чтобы «самозапустить» процесс инициализации приложений J2ME на устройствах. Производитель устройства обычно предоставляет AMS.
Глава 2. Процесс разработки приложений MIDP
Как вы уже знаете, приложения J2ME являются программами Java и исполняются под управлением виртуальной машины Java. По этой причине все устройства с J2ME должны поддерживать среду исполнения Java. Приложения MIDP, как и любые другие приложения, проходят цикл разработки. В этой главе рассказывается о цикле и процессе разработки МID-приложений.
Не имеющие соединения устройства, такие, как мобильные телефоны, обычно не имеют встроенной в них среды разработки. Не имея среды разработки на самом устройстве, разработчики вынуждены делать межплатформенную разработку — разрабатывать приложение на другой системе, загружать его на устройство и затем тестировать его там. То, что приходится постоянно загружать приложение в процессе разработки на устройство для того, чтобы протестировать его, делает процессы разработки и тестирования трудоемкими и утомительными. Эмуляторы представляют альтернативный вариант. Они имитируют среду исполнения устройства и позволяют вам выполнять полный цикл разработки на другой системе. Эмуляторы предоставляют среду, которая поддерживает редактирование, компиляцию, выполнение и отладку. Такая среда является более благоприятной, поскольку она позволяет вам избегать периодически повторяющихся циклов загрузки и установки на устройство. Она также позволяет вам избегать проблемы наполненных ошибками программ, разрушающих ваше мобильное устройство.
Различные производители мобильных устройств и разработчики комплектующего оборудования предлагают эмуляторы, которые запускаются на стандартных настольных операционных системах. Отдел «Java Software» компании «Sun Microsystems», например, предлагает инструментарий J2ME Wireless Toolkit (J2MEWTK), который запускается на платформах Windows и Unix. Он содержит эмулятор, компилятор, виртуальную машину, библиотеки классов и другие полезные инструменты разработки. Вы можете загрузить его бесплатно с сайта http://java.sun.com.
Процесс разработки приложений на J2ME является в значительной степени идентичным процессу разработки обычных программ на Java с некоторыми небольшими отличиями. Процесс разработки приложения состоит из следующих этапов:
1. Проектирование и кодирование — написание программы.
2. Компилирование — компилирование программы с помощью стандартного компилятора J2SE Java.
3. Предварительная проверка — выполнение предварительной проверки обработки классов Java до упаковки: проверка использования операций с плавающей точкой и методов завершения в классах Java.
4. Упаковка — создание архивного файла JAR, содержащего ресурсы приложения, создание файла описания приложения, содержащего метаинформацию о приложении.
5. Раскрытие — распаковка и размещение ресурсов приложения под контролем эмулятора.
6. Выполнение — запуск приложения с использованием эмулятора.
7. Отладка — нахождение и выделение ошибок в программе и внесение исправлений в исходный код.
Стадии предварительной проверки и упаковки являются новыми и уникальными для процесса создания приложений J2ME и будут кратко пояснены.
Вы можете выполнить все вышеупомянутые этапы вручную, используя командный процессор или версии с командной строкой инструментов разработки. В этой главе я сначала покажу вам каждый этап, используя только инструменты с командной строкой, так что вы сможете понять, как работает этот процесс в общем. Поэтому я использую эмулятор инструментария J2ME Wireless Toolkit, разработанный «Java Software».
Между прочим, примеры с использованием командной строки, показанные в этой книге, используют синтаксис оболочки Unix, поддерживаемый оболочкой bash проекта GNU. С учетом нескольких изменений синтаксиса примеры являются абсолютно подходящими к исполнению с помощью приглашения на ввод команды Microsoft Windows MS-DOS.
Я не описываю здесь исходный код, поскольку эта глава сконцентрирована на том, чтобы показать, как заставить пройти абсолютно надежное CLDC/MIDP-приложение через весь цикл разработки. В главе 3 я начну анализировать код, чтобы показать вам модель программирования и абстракции инструментария и объяснить принципы работы важнейших неотъемлемых частей приложения.
В рамках проекта GNU разрабатываются сотни утилит и приложений в стиле Unix. Они были приспособлены для запуска на множестве операционных систем, включая Windows. Эти инструменты включают все: от утилит, командных процессоров, компиляторов, компоновщиков и инструментов управления исходными кодами Unix до приложений, таких, как программы просмотра PostScript, текстовой редактор Emacs и профессиональные приложения обработки изображений, и это лишь несколько примеров.
Ресурсы GNU находятся под покровительством «Free Software Foundation» (FSF). Вы можете найти информацию о проекте GNU и «Free Software Foundation» на Web-сайте Free Software Foundation, расположенном по адресу http://www.fsf.org.
Прежде чем вы приступите к самому циклу разработки, вы должны сначала создать структуру директорий, которая будет поддерживать разработку вашего набора MID-летов.
Я сначала создаю директорию под названием HelloWorld, что является названием примера нашего первого приложения, под директорией apps/, предназначенной для установки инструментария для работы с беспроводными устройствами. Эта директория является корневой для вашего нового проекта.
Корневой каталог проекта содержит подкаталоги, показанные в следующем примере кода:
Поделиться книгой: