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J2ME入门：建立一个MIDlets
摘要: J2ME入门：建立一个MIDlets
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原文地址:
http://www.javaworld.com/javaworld/jw-05-2005/jw-0502-midlet.html
中文地址:
http://www.matrix.org.cn/resource/article/43/43796_MIDlets_J2me.html
关键词： J2ME MIDlets
移动信息设备简表MIDP（Mobile Information Device Profile）应用程序，即MIDlets，它的命名延续了applets和servlets的风格。对于一个有经验的java程序员来说写MIDlets程序相对容易的多。毕竟编程语言仍是java，而且，MIDP中很多来自java.lang和java.io的基本API和J2SE中的一样，学习新的API（主要来自javax.microedition的）也不是很难。
然而实际运行起来，比起J2SE来，MIDlets显得稍微复杂一点。除了基本编译环境，MIDlets还需要一些额外的开发包。完整的编译过程包含：编辑，源码，编译，类包，测试。
为了说明MIDlets的开发过程，这篇文章将建立和运行一个简单的MIDlet，读完这篇文章你应该对MIDlet开发有个全局上的了解。
工具准备
MIDlets可以在一般的桌面系统上开发，尽管它本身是专门为小设备设计的。首先你需要从Sun或者其他厂商那里获得一些工具。记住MIDP只是一种规范，所有厂商都可以自由选择自己的实现方式。现在有很多MIDlet的开发工具并且一般都是免费的。
最主要的工具应当是sun的MIDP标准实现，它包含一个预审工具(preverify tool)，一个MIDP设备模拟器，部分源码和说明文档。可以从sun的官方下载。但通常我们都不用这些标准实现，除非你对MIDlets编译和打包特别感兴趣。（当然如果你想要把MIDP运行时环境移植到一个新的设备或者平台就去深入钻研吧。）
对于初学者另外一个较好用的工具是J2ME 的无线工具包WTK（WirelessToolKit）。WTK中的GUI接口隐藏了多数的MIDlets实现和打包细节，提供了从源码到实现MIDlets的简单方法。而且WTK占用资源很小，可以说是一个微型的IDE，几乎不会影响到你的机器性能。
其他还有很多来自设备制造商，无线运营商，IDE开发商和一些开源组织的大一点的IDE工具，典型的几个列在下面（包含可用链接）：
Borland JBuilder X Mobile Edition
IBM WebSphere Studio Device Developer
Research In Motion BlackBerry Java Development Environment
Sun Java Studio Mobility
NetBeans IDE 4.x
Eclipse J2ME plug-in
Nokia Developer's Suite for J2ME
实际上你可以用任何你认为合适的开发工具，不过我们这里建议使用WTK，我们一下的内容将以WTK2.2进行讲解。毕竟其他的IDE都是用WTK作为Plug-in的，这样一来你的开发经验并不取决于你用的什么工具。在这篇文章里我们将详细介绍开发环境，开发工具以及模拟器的详细细节。
调试你的MIDlets
上文中提到的任何一款IDE都集成了完整的调试工具。如果单独使用WTK外加一个文本编辑器，你可以使用System.out.println（）方法将调试结果在控制台中输出，WTK中的控制台可以显示给你所有的调试信息。
编写代码
我们仍然像在其他环境一样编写代码：用你最喜爱的文本编辑器编写扩展名为.java的文件。后面我们会给出一个可以加深你对黑客词典理解的的MIDlet程序实例Jargoneer，主要是在Jargon文件中查找特定的单词。当你在Jargoneer中输入一个词，它会连接到服务器去查找定义。这个MIDlet会让你公司里的黑客朋友觉得你很“cool”哦，呵呵。当有人使用一些例如“cruft”或者“grok”等不常见的词语时，你就可以通过在你的手机里面输入它并且在很短的时间里找到它的解释。下面就是Jargoneer的完整代码（你可以到Apress网站下载这个程序）。
源码如下：
import java.io.*;
import javax.microedition.io.*;
import javax.microedition.midlet.*;
import javax.microedition.lcdui.*;
public class Jargoneer extends MIDlet
implements CommandListener, Runnable {
private Display mDisplay;
private Command mExitCommand, mFindCommand, mCancelCommand;
private TextBox mSubmitBox;
private Form mProgressForm;
private StringItem mProgressString;
public Jargoneer() {
mExitCommand = new Command("Exit", Command.EXIT, 0);
mFindCommand = new Command("Find", Command.SCREEN, 0);
mCancelCommand = new Command("Cancel", Command.CANCEL, 0);
mSubmitBox = new TextBox("Jargoneer", "", 32, 0);
mSubmitBox.addCommand(mExitCommand);
mSubmitBox.addCommand(mFindCommand);
mSubmitBox.setCommandListener(this);
mProgressForm = new Form("Lookup progress");
mProgressString = new StringItem(null, null);
mProgressForm.append(mProgressString);
}
public void startApp() {
mDisplay = Display.getDisplay(this);
mDisplay.setCurrent(mSubmitBox);
}
public void pauseApp() {}
public void destroyApp(boolean unconditional) {}
public void commandAction(Command c, Displayable s) {
if (c == mExitCommand) {
destroyApp(false);
notifyDestroyed();
}
else if (c == mFindCommand) {
// Show the progress form.
mDisplay.setCurrent(mProgressForm);
// Kick off the thread to do the query.
Thread t = new Thread(this);
t.start();
}
}
public void run() {
String word = mSubmitBox.getString();
String definition;
try { definition = lookUp(word); }
catch (IOException ioe) {
Alert report = new Alert(
"Sorry",
"Something went wrong and that " +
"definition could not be retrieved.",
null, null);
report.setTimeout(Alert.FOREVER);
mDisplay.setCurrent(report, mSubmitBox);
return;
}
Alert results = new Alert("Definition", definition,
null, null);
results.setTimeout(Alert.FOREVER);
mDisplay.setCurrent(results, mSubmitBox);
}
private String lookUp(String word) throws IOException {
HttpConnection hc = null;
InputStream in = null;
String definition = null;
try {
String baseURL = "http://65.215.221.148:8080/wj2/jargoneer?word=";
String url = baseURL + word;
mProgressString.setText("Connecting...");
hc = (HttpConnection)Connector.open(url);
hc.setRequestProperty("Connection", "close");
in = hc.openInputStream();
mProgressString.setText("Reading...");
int contentLength = (int)hc.getLength();
if (contentLength == -1) contentLength = 255;
byte[] raw = new byte[contentLength];
int length = in.read(raw);
// Clean up.
in.close();
hc.close();
definition = new String(raw, 0, length);
}
finally {
try {
if (in != null) in.close();
if (hc != null) hc.close();
}
catch (IOException ignored) {}
}
return definition;
}
}
编译MIDlet
写MIDlets应用程序是一种交叉编译，意味着你要在一个平台编译而在另外一个平台运行。具体说就是要在我们自己的电脑平台上使用J2SE编译MIDlets，编译好的MIDlet可以运行于移动电话，寻呼机，或者其他支持MIDP的移动信息设备。只要你将源程序放在正确的目录下，WTK可以完成所以的细节工作。
1 启动Ktoolbar
2 从工具栏选择新建工程命令建立一个新项目。
3 看到WTK提示，输入Jargoneer作为工程名MIDlet类名。
4 点击建立工程按钮，然后“OK”来关闭工程设定窗口。
图示如下：
图1 新建工程对话框
WTK将工程保存在默认目录\apps下。以下是目录说明：
apps
Jargoneer
bin
lib
res
src
将上文源码命名Jargoneer.java保存到src目录下，你可以简单的单击工具栏上的Build按钮编译已经打开的MIDlet工程。接着，WTK使用J2SE的编译器进行编译。一般说来，如果你编译J2SE程序，classpath环境变量会指向所有你程序需要联系的类。当你使用javac命令进行编译文件的时候，一些例如java.lang的API就会被导入，意思即是说在你的MIDlet中使用了类java.lang.System。那么怎样才能让编译器知道你要使用的是这个类的MIDP版本而不是J2SE版本呢？其实我们有一个命令行选项-bootclasspath，它允许你指出描述你将要使用的基础API的classpath。这个选项这个时候就用来改变MIDP安装默认的classes目录。例如如下的命令所示：
javac －bootclasspath\midp\classes Jargoneer.java
如果你的MIDP安装在不同的路径，你需要把它调整到classes路径下。
预审类文件
下一个全新的编译步骤就是预审了。由于小设备的存储限制，MIDP（确切的说CLDC，即Connected Limited Device Configuration,受限设备配置简表）详细说明了比特码的验证被分成两个部分，preverify将在设备以外的那部分起作用。而设备本身仅仅用来在加载class以前做一些轻松的二次验证工作。如果使用WTK，你完全不用担心预审，你单击Build的时候它会帮你自动完成，你甚至都无法意识到。如果你想要了解更多关于预审器的东西，就继续看下去，否则可以直接跳过这一节。比特码验证在java运行时安全模型中是很基础的步骤。在一个class被动态的加载之前，比特码验证器会检查类文件以确定它工作正常并且不会对JVM（java Virtual Machine）造成危害。但是同时完成比特码验证任务的代码又太大了，无法在类似移动电话的小设备上面运行。CLDC执行了下面的两步验证：
1设备以外的部分，类文件被预审。执行指定的检查步骤并且把类文件转化成下一步验证器可以轻松操作的格式，同时预审器在里面加了一些额外的数据。
2设备上，类加载的时候执行第二步验证。如果类文件没有被预审，这一步拒绝执行。MIDP参考实现和WTK包含了一个叫做预审器的工具在上面的第一步里面起作用。
预审器以类文件作为输入，输出一个审查类文件。在使用预审器之前，你需要设置classpath到相应路径下，就好像设置其他类路径那样。最后，可以利用参数-d更改输出路径。如果使用预审器覆盖一个已经存在的类文件，你可以使用一下所示的命令：
preverify -classpath .;\ midp\ classes -d . Jargoneer
这个示例中，-d告诉预审器将预审类文件写到正确的目录下。同时别忘了要将内类（inner class）一同预审。
注意：像这样把比特码验证分开为两部分存在严重的安全漏洞。设备应该通过安全的方式只从可信的来源下载代码，因为一部分比特码是在设备以外检查的。攻击者可能提供看起来已经通过验证的恶意代码，即使它是无法通过J2SE验证器的。而对于MIDP第二步验证来说，它看起来可能是完全正确的并且会被加载和执行。
Sun’s J2ME WTK 模拟器
WTK包含了许多不同类型的模拟器，你可以选择任何一个测试你的程序。当Run按钮被单击的时候，默认的模拟器被加载。
WTK设备
WTK2.2含有一下四个主要设备模拟器：
1.DefaultColorPhone，240*320彩屏，下图2示意。
2.DefaultGrayPhone，108*208黑白屏幕。
3.MediaControlSkin，类似于默认手机模拟器，108*208caise 屏幕，带有音乐效果的标签等。
4.QwertyDevice，是个smartphone，636*235彩屏，一个小型QWERTY键盘。
运行MIDlets
sun 的MIDP参考实现包含一个名为midp的模拟器。它模拟一个图形MID，一个移动电话，一些标准按键和一个182*210的屏幕。WTK包含了类似的模拟器，其他第三方模拟器也都差不多。一旦得到预审类文件，你就可以在模拟器上面运行了。模拟器是在J2SE环境下运行的应用程序，就像一个MIDP设备。它在你电脑屏幕上面显示为一个普通的的移动设备。如果你已经将\midp\bin加进PATH中，那么就可以在命令行中输入命令midp Jargoneer来运行应用程序了。
如果使用WTK，你只要选择一个模拟器然后单击run按钮就ok了。假设一切运行正常，你会看到类似于下一节中图2 示意的那种效果，那么恭喜你，你已经成功完成了你的第一个MIDlet应用。
使用模拟器控制
下图是一个模拟器的示意图
图2 WTK 模拟器
Sun的WTK带有的模拟器可以模拟很多真实设备的功能：
1.一个小规格屏幕，一定的输入容量。
2.两个可用的软键(soft button)，没有固定的功能。一般说来，它们各自的功能被显示在屏幕靠近它们的地方。在MIDlets种，软键用来操作命令。
3.方向键提供用户滚动浏览和选择多项的功能。
4.一个选择键允许用户确认选择的项目。
小结
本文引导读者做了一次MIDP开发的观光。对于编码，还是和在J2SE环境下一样，但是编译的过程截然不同。首先，源码必须使用javac的-bootclasspath命令编译为MIDP识别的文件。其次，类文件必须经过命令行工具预审器的预审。（在WTK中，这个步骤是被自动执行的，用户只要点击build按钮就好）。而且，在WTK中，应用程序可以很轻松的在模拟器上测试。
关于作者
Jonathan Knudsen是一个Java开发人员，也是一位知名作者，其作品包括Wireless Java: Developing with J2ME, 第二版, Mobile Java, The Unofficial Guide to LEGO MINDSTORMS Robots, Learning Java, 以及Java 2D Graphics。Knudsen最初从NeXT OS中的Objective-C开始他的面向对象编程生涯，之后不久就经历了在微软的Visual C++的几年炼狱般的时间，并在1996年转向Java。关于Java及LEGO机器人，他写了大量的书。其成绩包括5本书，一个名为“Bite-Size Java”的联机月刊栏目，并在JavaWorld, EXE, NZZ Folio, 以及O'Reilly Network上发表的一些文章。Jonathan拥有普林斯顿大学的机械工程学的学位。
1978年在遭遇到计算机的bug的困扰后，Sing Li对微机技术变得精通起来。他的第一台PC机是一个99美元的COSMIC ELF组装机，有256字节的内存，以及一个1位的液晶显示器。在接下来的二十多年时间里，Li先后当过开发人员，作家，顾问，演讲家，导师，以及企业家。他的丰富经验涉及到分布式架构，Web应用/服务系统，计算机与电信集成，以及嵌入式系统。自从Java, Jini以及Jxtar的第一个alpha版本发布以来，Li就一直使用它们(并写这些方面的书及文章)。他既是P2P技术的传道者，还是Jxta社区里的参与人员。
资源
本文是Beginning J2ME, Jonathan Knudsen and Sing Li (Apress, April 2005; ISBN: 1590594797)中第2章"Building MIDlets"的节选。
http://java.apress.com/book/bookDisplay.html?bID=426
下载本文的源码：
http://java.apress.com/book/download.html?APRESSESSID=f887f2ef01605e5c12b5f1135e6a37c8
下载MIDP参考实现:
http://java.sun.com/products/midp/
Sun的J2ME 无线工具:
http://java.sun.com/products/j2mewtoolkit/
Borland JBuilder X 移动版本:
http://www.borland.com/mobile/jbuilder/index.html
IBM WebSphere Studio Device Developer:
http://www-306.ibm.com/software/wireless/wsdd/
Motion BlackBerry Java 开发环境的研究:
http://www.blackberry.com/developers/na/java/tools/jde/index.shtml
Sun Java Studio Mobility:
http://wwws.sun.com/software/products/jsmobility/index.html
NetBeans IDE 4.x:
http://www.netbeans.org/
Eclipse J2ME 插件:
http://eclipseme.org/
Nokia 关于J2ME的Developer's Suite:
http://www.forum.nokia.com/main/0,6566,034-2,00.html
Jargon文件是黑客术语的全面词典:
http://www.catb.org/~esr/jargon/
更多关于加强MIDlets安全性的内容, 阅读 "Secure Data Files Embedded in MIDP Applications," Simon Ru (JavaWorld, 2005年5月):
http://www.javaworld.com/javaworld/jw-05-2005/jw-0502-midp.html
J2ME开发的更多文章，浏览JavaWorld主题索引的Java 2 Platform, Micro Edition (J2ME) 部分:
http://www.javaworld.com/channel_content/jw-j2me-index.shtml?
设备开发的更多文章，浏览JavaWorld主题索引的Devices部分:
http://www.javaworld.com/channel_content/jw-devices-index.shtml
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