J2ME多媒体手机阅读器的设计实现与改进分析

北京邮电大学硕士学位论文J2ME多媒体手机阅读器的设计实现与改进分析姓名：杨丹娜申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：徐惠民20070201北京邮电大学硕上学位论文Ｊ２ＭＥ在移动终端中的戍用最大范围设备使用的最小类库集合，在配置中同时包含ＪＡＶＡ虚拟机。

简表是针对一系列设备提供的开发包集合。

在Ｊ２ＭＥ中还有一个重要的概念是可选包（ＯｐｔｉｏｎａｌＰａｃｋａｇｅ），它是针对特定设备提供的类库。

下图所示的是Ｊ２ＭＥ体系结构的框图：图２－１Ｊ２ＭＥ体系结构框图２．３．１ＪＩＭＥ配置（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）Ｊ２ＭＥ要支持的硬件平台有很大差异，其中有比较高端的设备，例如电视机的机项盒、网络电视等；也有比较低端的，像手机、寻呼机等。

Ｊ２ＭＥ将所有的嵌入式设备大体上区分为２种：一种是运算功能有限电力供应也有限的嵌入式设备；另一种是运算能力相对较好，并在电力供应上相对比较充足的嵌入式设备。

为了满足不同硬件的开发要求，／２ＭＥ针对这２类不同的嵌入式设备，设计了不同的Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ。

Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ就是支持一组通用设备的最小ＪＡＶＡ平台，作为这些设备的最小公分母来保证不同设备间的平台相容性。

Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ对不同级别的硬件在所使用的ＩＶｌＶｌ和基础ＡＰＩ集合方面做了规定，同时提供相应的开发基础。

Ｊ２ＭＥ设计的２种Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，分别是连接有限设备配置ＣＬＤＣ（ＣｏｎｎｅｃｔｅｄＬｉｍｉｔｅｄＤｏｖｉｃｅＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）和连接设备配置ＣＤＣ（ＣｏｎｎｅｃｔｅｄＤｅｖｉｃｅＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）。

运算功能有限、功率有限的嵌入式设备Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ为ＣＬＤＣ，另外一种设备Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ为ＣＤＣ。

ＣＤＣ应用于相对内存量较大处理器能力较强的移动设备，ＣＤＣ采用了内存优化的ＣＶＩＶｌ（ＣｏｍｐａｃｔＶＬｍｍｌＭａｃｈｉｎｅ）虚拟机。

ＣＬＤＣ７北京邮电大学硕上学位论文Ｊ２ＭＥ在移动终端中的应用很多问题。

（３）低级安全：低级安全功能保证错写或恶意的ＪＡＶＡ类不会破坏移动信息设备的ＪＡＶＡ虚拟机和其他应用软件。

除了ＣＬＤＣ中所提供的安全机制外，ＭＩＤＰ规范没有额外的低级安全特征。

（４）应用级安全：应用程序级安全功能定义了应用程序可以访问哪些ＡＰＩ除了ＣＬＤＣ所提供的一些安全特征外，ＭＩＤＰ没有额外的应用级安全特征，只定义了一个应用程序模型。

（５）端到端的安全：端到端的安全功能要通过类似加密的手段建立一种安全模型，保证从ＭＤ上发起的传输，在传输的整个过程中的各个环节都受到保护。

由于世界上无线网络基础结构的多样性，ＭＩＤＰ专家组发现制定一个单独的终端安全机制是不可能的。

２．３．２．３ＭＩＤＰ应用程序体系结构移动信息设备专家组的目标是为移动信息设备的开发者创造一个开放的、第三方的应用开发环境。

大多数符合ＭＩＤＰ规范的设备都是当今市面上见得到的设备，下图说明了ＭＩＤＰ怎样嵌入设备。

注意：不是所有的实现了ＭＩＤＰ规范的设备都拥有图中所示的全部组成元素，也不表明所有设备都必须象图中那样排列软件层次。

图２—２ＣＬＩ）Ｃ／ＭＩＤＰ的结构上图中，最底层的部分代表移动信息设备硬件，比如手机。

在硬件设备层之北京邮电人学硕士学位论文Ｊ２ＭＥａ：移动终端中的应用图２－３ＭＩＤＰ架构（１）最上层是ＭＩＤｌｅｔ应用程序，它是ＭＩＤＰ应用程序的最基本组成单元，也就是各种各样的手机的应用程序。

一个ＭＩＤｌｅｔ应用程序为了实现启动、暂停和中止，必须扩展ｉａｖａｘ．ｍｉｃｒｏｅｄｉｔｉｏｎ．ｍｉｄｌｅｔ．ｍｉｄｌｅｔ类。

除此只外，一个ＭＩＤｌｅｔ应用程序通常还包括其他一些类，以增强其各种功能，这些类能随它们的资源一样被打包成为Ｊａｒ文件，为了实现多个ＭＩＤｌｅｔ程序之ｆＢＪ的数据和资源共享，通常将多个ＭＩＤｌｅｔ应用程序打包放入同一个ｊａｒ文件中，这个封装在一起的ＭＩＤｌｅｔ程序集合被称为ＭＩＤｌｅｔ套件。

同一步手机上可以同时有多个ＭＩＤｌｅｔ套件运行。

在ＭＤｌｅｔ套件中的所有ＭＩＤｌｅｔ程序、类和文件不能够被单独地安装、更新或删除。

它们必须作为一个整体来操作。

封装ＭＩＤｌｅｔ套件的ｊａｒ文件中包含以下组件：实现所有ＭＩＤｌｅｔ程序的类文件；所有ＭＩＤｌｅｔ程序使用的任何资源文件、图标、映象文件等和一个描述该Ｊａｒ文件的清单。

ＭＩＤＰ规范定义了在一个ＭＩＤｌｅｔ套件中的ＭＩＤｌｅｔ程序的环境，在该ＭＤｌｅｔ套件中的所有ＭⅢ搬应用程序都共享这个环境，而且同一套件中所有ＭｌＤｌｅｔ程序之间可以进行交互。

根据ＭＩＤＰ规格，所谓ＭＩＤＰ执行环境（ＭＩＤＰＥｘｅｃｕｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）指的是下面几项所构成的集合：１．ＣＬＤＣ中所定义的类别函数库的类别档（以ＪＡＶＡ撰写）及原生程序（Ｎａｔｉｖｅｃｏｄｅ，以Ｃ撰写）。

ＭＩＤｌｅｔＳｕｉｔｅ里不能有与ＣＬＤＣ类别函数库同样名称的类别；２．ＭＩＤＰ中所定义的类别函数库的类别档（以ＪＡＶＡ撰写）及原生程序（Ｎａｔｉｖｅ１５Ｊ２ＭＥ在移动终端中的戍用北京邮电大学硕士学位论文ｃｏｄｅ，以Ｃ撰写）。

ＭＩＤｌｅｔＳｕｉｔｅ里不能有与ＭＩＤＰ类别函数库同样名称的类别；３．所有来自同一个Ｊａｒ档中的类别档。

包括设计者自己所撰写的类别、其它的ＪＳＲ（例如Ｐｒｏｆｉｌｅ或ＯｐｔｉｏｎａｌＰａｃｋａｇｅ），或其它开放的函数库（例如ｋＸＭＬ或ｋＳＯＡＰ）：４．所有来自同一个ＪＡＲ档之中的非类别档（即资源文件），另外，记录管理系统（ＲＭＳ，ＭＩＤＰ版的数据库管理系统）也是可共享的资源之一；５．权限确认与连结外部资源；６．描述文件与清单文件的内容。

以上这几点构成所谓的ＭＩＤＰ执行环境。

应用程序管理员会保证这些资源都可以在执行时期供ＭＩＤｌｅｔ存取。

而且，位于同一个ＭＩＤｌｅｔＳｕｉｔｅ的ＭＩＤＩｅｔ会共享同一组ＭＩＤＰ执行环境，并且可以彼此互动。

ＭＩＤｉｅｔ可以调用ＣＬＤＣ的类别函数库，也可以调用ＭＩＤＰ的类别函数库，如下图所示。

图２－４ＭＩＤｌｅｔ执行环境图只有存取标准ＣＬＤＣ与ＭＩＤＰ函数库的ＭＩＤｌｅｔＳｕｉｔｅ才可以跨平台。

通常手机厂商会针对自己的装置开发专属的ＡＰＩ。

一旦程序使用了这些专属ＡＰＩ，那么除非其它厂商也在其虚拟机器之中实作这些ＡＰＩ，否则很难达到跨平台的目的。

（２）中间层是ＭＩＤｌｅｔ类层，它提供了运行时环境（应用程序管理器）和ＭＩＤｌｅｔ应用程序代码之间的接口。

ＭＩＤｉｃｔ类扩展了ｊａｖａ．ｘ．ｍｉｃｒｏｃｄｉｔｉｏｎ．ｍｉｄｌｅｔ抽象类，实现了程序的ｓｔａｒｔＡｐｐ（），ｐａｕｓｅＡｐｐ（）和ｄｃｓｔｒｏｙＡｐｐ（）方法，这些方法类似于Ｊ２ＥＥ的ｊａｖａ．ａｐｐｌｅｔ．ａｐｐｌｅｔ类中的ｓｔａｒｔＡｐｐ（），ｐａｕｓｅＡｐｐ（）和ｄｅｓｔｒｏｙＡｐｐ（）方法。

１６北京邮电大学硕上学位论文Ｊ２ＭＥ多媒体手机阅读器的设计与实现务器上的小说资源下载到本地，本地数据存储层负责把这些下载下来的小说以及它们的目录章节结构保存在手机的存储区中，供用户表现层读取数据，并生成正确的ｕＩ表现给用户，配置管理层则负责保存和管理一些可以由用户在终端上配置的属性值。

在这样的设计思想指导下，我们可以得到如下的一个软件系统框架图：阳３．１软件系统框架圈３．３系统模块设计首先从资源服务层开始，在这里由于其中的业务管理层主要是提供业务管理的一个ＷＥＢ工具，和整个软件系统架构的相关性不大，所以就将其在本论文中略过，而把业务服务子层作为资源服务层的主要讲述内容；其次对于终端上的业务表示层将对它们详细逐层阐述其设计框架。

北京邮电大学硕士学位论文Ｊ２ＭＥ多媒体手机阅读器的设计与实现而对于第二类阅读和播放音乐等需要特殊定制屏幕和接受底层的事件消息的ｕＩ界面，就需要使用Ｊ２ＭＥ提供的较底层的ｕＩ控制ＡＰＩＣａｎｖａｓ类。

如下面文章阅读界面和用户配置字体，颜色的设置界面都是使用了Ｊ２ＭＥ的Ｃａｎｖａｓ类实现，由应用直接处理底层的键盘事件和屏幕的显示。

从用户ＵＩ的角度来设计，整个软件的用户导航结构图如下：北京邮电大学硕士学位论文ｃｃ，ＰＰ框架分析ＣＳＳ支持的级别、ＷＡＰ支持的级别等。

用户选择与设备性能有关，如首选的语言、声音开或关、图像开或关等。

Ｗ３Ｃ已经找到一种方法将代理相关的设备性能和用户选择信息封装在一个结构中。

ＣＣ／ＰＰｐｒｏｆｉｌｅ用ＲＤＦ模式定义和描述。

一个ＲＤＦ描述包括一个结构化的ＲＤＦ属性集合，每个ＲＤＦ属性都有类型和值。

其数据模型与表相似，每个表对应一个重要的硬件或软件。

ＲＤＦ是用ＸＭＬ编写的，用图表示出来是一个有节点、边和叶子的带标签的有向图，即一个树形结构，其中节点是访问资源，边是属性，叶子是属性值。

描述ＣＣ／ＰＰ的各个属性是相互独立的。

不过若是在ｐｒｏｆｉｌｅ中列举每一个属性集，那会太冗长，尤其在网络速度很慢时，会很昂贵。

在此基础上的一种优化方法是使用间接参照。

间接参照不把每一个属性集都列举出来，而是用一个远程参照（如ＵＲＬ）指定一个属性集，比如硬件平台的缺省属性。

这种方式的好处就是能单独去访问有用的属性集，并可以把属性集缓存起来。

如果网关或代理与客户端之间的连接很慢，而与远程参照指定的站点之间连接很快，这种方式就相当适合。

这种方式还有一个好处就是，对硬件软件厂商的缺省属性进行扩展时比较简单，只需要指定一个参照即可。

４．６当前的一些ＣＣ／ＰＰ解决方案实现４．６．１两个代理第一种解决方案是由两个代理构成：一个客户端代理（ｄｉｅｎｔｐｒｏｘｙ），一个服务器端代理（ｓｅｒｖｅｒｐｒｏｘＤ；在这种结构中，ｃｃＹｐｐ信息只在这两个代理之间传输。

这两个代理执行端到端（ｃｈｅｎｔ到ｓｅｒｖｅｒ）的协议转换，使用这种架构会使得客户端和服务器端的通信速度下降，而且也可能引入其他的一些负面因素，使得兼容性下降。

田４－４使用两个边缘代理支持端到螭的ＣＣ／ＰＰ通信ＣＣ，ＰＰ框架分析北京邮电大学硕士学位论文客户端代理与客户端通信时，使用标准的ＨＴＴＰ通信。

客户端代理的功能是将客户端发送过来的标准的Ｈ１广ｒＰ头转换为扩展的ＨｒｒＰ头，即ＨｒｒＰ头＋ＣＣ／ＰＰ头．这个新的扩展ＨｒｒＰ头被送往服务器端。

由于服务器端不支持ＣＣ／ＰＰ，因此服务器端代理承担了转换的功能。

服务器端代理主要执行一下的动作：解析｝ｒｒＴＰ头中ＣＣ／ＰＰ部分；将解析后的仅ＨｒｒＰ头的部分发送给服务器；将服务器回送来的信息进行转换，转换依据刚才得到的解析前的ＣＣ／ＰＰ部分所指示的内容；将回应发送给客户端．这里的客户端是指客户端代理。

４．６．２可感知ＣＣ／］ＰＰ的客户端第二种方案只包括了一个中间媒介的代理。

前提条件是客户端的浏览器是支持ＣＣ／ＰＰ的。

因此，在第一种方案中执行把ＨｒｒＰ头转换成Ｈ町Ｐ头＋ＣＣ／ＰＰ头的客户端代理就不需要了。