嵌入式开发技术前沿：仔细研究J2ME

核心提示：java 2 平台袖珍版（Java 2 Platform, Micro Edition（J2ME））为开发者提供了伟大的工具，它把 Java 平台的以网络为中心和平台不可知论的特性移植到有限存储器和有限处理器的设备，嵌入式开发技术前沿：仔细研究J2ME，Soma Ghosh 解释了 J2ME 领域的基础知识，向您展示了

　　java 2 平台袖珍版（Java 2 Platform, Micro Edition（J2ME））为开发者提供了伟大的工具，它把 Java 平台的以网络为中心和平台不可知论的特性移植到有限存储器和有限处理器的设备。Soma Ghosh 解释了 J2ME 领域的基础知识，向您展示了该平台的构件并演示了一个样本应用程序。
　　
　　在我们今天的生活中，个性化的智能信息用品已经是必需品。这些用品包括移动电话、双向寻呼机、智能卡、个人电脑记事本（personal organizer）和掌上电脑（palmtop）。它们的趋势是成为目的特定的、资源有限的网络连接设备，而不是我们迄今已知的通用台式机。为专门满足这一巨大的消费空间，Java 2 平台袖珍版（J2ME）提供了极多的创新 Java 技术。
　　
　　Java VM 的变迁：从台式机到微型设备
　　作为 J2ME 目标的微型设备具有 16 位或 32 位处理器和总量不少于大约 128 KB 的存储器。这些设备都符合连接限制设备配置（Connected Limited Device Configuration（CLDC）），同时也保留了 Java 的传统特性，即任何时间、任何地点的代码可移植性、部署灵活性、安全的网络传送以及代码稳定性。J2ME CLDC 的先决条件是一个紧缩的 JVM，称为 K 虚拟机（K Virtual Machine（KVM））。KVM 是为小存储器、资源受限的网络连接设备设计的。
　　
　　另一个 J2ME 配置是连接设备配置（Connected Device Configuration（CDC））。它的目标是高档的消费类电子产品和嵌入设备，例如智能通信器、高级“智能”寻呼机、智能个人数字助理（PDA）以及交互式数字电视机顶盒。典型地，这些设备运行一个 32 位的微处理器／控制器，而且有总量大于 2 MB 的用于虚拟机和库的存储的存储器。CDC 包含有 C 虚拟机（C Virtual Machine（CVM））。在本篇文章中，我们将把注重力放在 CLDC 和 KVM 体系结构上。关于 CDC 和 CVM 的更多信息，请参阅下面的参考资料部分。
　　
　　为适应占用资源很小的（small-footPRint）设备的特性，KVM 已经按以下方式修改：
　　
　　VM 的大小和类库已减小为 50 到 80 KB 目标代码的标准
　　
　　存储器占用已经减小为几十千字节的标准
　　
　　在具有 16 位和 32 位处理器的设备上，性能有效
　　
　　体系结构是高可移植的，特定于机器和／或平台的代码的总量很少
　　
　　多线程和垃圾回收是独立于系统的
　　
　　可以对虚拟机的组件进行配置，以适合于特定设备，从而增强了灵活性
　　
　　J2ME 体系结构和配置
　　J2ME 体系结构是基于设备的系列和类别的。一个类别定义了一个特定种类的设备：移动电话、简单寻呼机和电脑记事本都是单独的类别。对存储器和处理能力有相近需求的若干类别的设备构成设备的一个系列。移动电话、简单寻呼机和简单个人电脑记事本一起就是占用资源很小的设备的一个系列。
　　
　　图 1 定义了在 J2ME 上下文环境中设备的系列和类别之间的关系。
　　
　　图 1. 设备的系列（family）和类别（category）
　　　
　　为了支持资源受限设备系列所要求的那种灵活性和可定制部署，人们将 J2ME 体系结构设计成模块化的和可伸缩的。J2ME 技术在一个完整的应用程序运行时模型中定义了这种模块性和可伸缩性，在该模型中的四个软件层都构建在设备的主机操作系统上。
　　
　　图 2 显示了 J2ME 体系结构。
　　
　　图 2. J2ME 体系结构
　　　
　　Java 虚拟机层（Java Virtual Machine Layer）：这一层是 Java 虚拟机的一个实现，它是为特定设备的主机操作系统定制的，而且支持一个特定的 J2ME 配置（configuration）。
　　
　　配置层（Configuration Layer）：配置层定义了 Java 虚拟机功能的和特定类别设备上可用的 Java 类库的最小集。从某种程度上说，一个配置定义了 Java 平台功能部件和库的共同性，开发者可以假设这些功能部件和库在属于某一特定类别的所有设备上都是可用的。用户不太会见到这一层，但它对框架（profile）实现者非常重要。
　　
　　框架层（Profile Layer）：框架层定义了特定系列设备上可用的应用程序编程接口（API）的最小集。框架在一个特定的配置上面实现。应用程序是针对特定的框架编写的，因此可以移植到支持该框架的任何设备上。