J2ME应用基础

　　自从1995年面世以来，已经大大超出了最初Applet应用范畴，在Java发布两年后Sun公司推出了主要针对于企业级应用的J2EE（Java 2 Enterprise Edition），而最近加入到Java产品家族的是J2ME（Java 2 Micro Edition），它的目标直指所谓的“信息设备”，包括电视机顶盒到移动电话的一系列产品。
　　Java版本
　　目前Java主要包括以下三种版本：
　　● 标准版(J2SE)：运行在桌面电脑和工作站上;
　　● 企业版(J2EE)：内置支持Servlets，JSP和XML，主要针对服务器端应用;
　　● 简化版(J2ME)：针对那些具有有限存储、小显示以及有限处理能力的设备。
　　注释：1998年12月，Sun提出了"Java 2"（J2）这个名字来指Java 1.2 这个版本。现在这个名字已经应用到所有的Java版本中，包括标准版(J2SE)，企业版(J2EE)和简化版(J2ME)。　
　　　
　　图1 Java的不同版本
　　为什么使用J2ME？
　　J2ME主要针对那些具有有限处理能力的设备。许多这类设备（比如手机、传呼机等）原来并没有提供下载和安装软件的功能，但是随着J2ME的引入，这一切都得到了改变，J2ME使得这些设备具有了浏览，下载以及安装Java程序的功能。
　　
　　这些小的消费类电子设备正悄悄地改变着我们的生活。而且，随着它们对Java的支持，你就可以使用Java语言的许多优秀特性，简单，跨平台，安全健壮，更不用说超过200万使用者的经验和信心啦。
　　
　　尽管在这些小型设备上使用完整的J2SE API是令人兴奋的，但却是不现实的。想想看，手机的小屏幕是没办法让Java AWT(Abstract Window Toolkit)施展拳脚的。于是不同于J2SE和J2EE的Java简化版就产生了，这就是J2ME。
　　
　　我们知道，J2ME应用的设备性能千差万别。一个因特网Screenphone(一种访问邮件，新闻，在线银行业务等的设备)拥有比一寻呼机大得多的显示屏。有时即使外形相当，性能也会有很大差异。一个移动电话和PDA同样在物理大小上被限制，然而一个典型移动电话支持12288像素(96 x128)显示，PDA却至少可以支持20000像素。
　　
　　那J2ME是怎么能够支持这些设备的呢？
　　
　　J2ME定义了两种类型的规范：配置（configurations）和子集（profiles），由它们来协同提供对各种设备的支持。
　　
　　配置（Configurations）
　　
　　一个Configuration定义了针对一系列设备的Java平台。Congiguration与Java 虚拟机（JVM）紧密联系。实际上，Configuration就是定义了Java的语言特性和JVM的核心类库。
　　
　　不同的Configuration应用分类主要基于设备以下几个方面的考虑：内存，显示，网络连接和处理能力。
　　
　　在Sun的J2ME FAQ中这样形象地定义：J2ME技术主要针对两种设备：你拿在手里的，你插到墙上的。确实如此，但这只是个很笼统的说法，实际应用过程中不要受此约束。
　　
　　下面介绍两种典型的Configurations：
　　
　　● 连接设备配置(CDC)
　　
　　至少512KB内存运行Java；
　　
　　至少256KB供运行时存储分配；
　　
　　持续稳定和高带宽的网络连接（相对于CLDC来说）。
　　
　　● 连结有限设备配置(CLDC)
　　
　　128KB内存运行Java；
　　
　　32KB供运行时存储分配；
　　
　　受限制的用户接口；
　　
　　能量有限，主要以电池提供能量；
　　
　　网络连接可能是窄带宽、不稳定的，且以无线连接为主。
　　
　　虽然这个划分似乎相当清楚，CDC针对机顶盒之类高端设备，而CLDC主要针对移动电话、PDA和传呼机等低端设备，但不必拘泥于此。随着技术的不断进步，两者之间的界限也越来越模糊。
　　
　　● 子集（Profiles）
　　
　　一个Configuration涵盖的设备很复杂，各种设备的性能也大不一样，可能对于某种设备来说的限制在其他设备看来就不是什么问题。前面我们提到移动电话和PDA都符合CLDC的要求，但是还记得开头部分我们对它们的显示性能做的对比吗？为了应付这些不同，Sun又提出了Profile这个概念。
　　
　　如果说Configuration是从大的方面给这些设备分类的话，那么Profiles就是在特定的Configuration上再细分，是对Configuration的延伸和拓展。它提供给开发者在特定类型设备上开发的类库。比如说，移动信息设备子集MIDP（Mobile Information Device Profile）就是综合考虑了移动设备的屏幕和内存限制，定义了一些用户接口组件，输入和事件处理，存储，网络和计时方面的APIs。
　　
　　Configurations和Profiles是如何被开发出来的？
　　
　　J2ME FAQ（http://java.sun.com/j2me/faq.html）的节录：这些工作都是由JCP（Java Community Process）来完成的，更多信息请查看：http://jcp.org。
　　Java虚拟机
　　我们知道，任何Java程序都是在JVM中被执行的。那么对于J2ME来说，情况又是如何呢？CDC仍然使用与J2SE相同的JVM，对于CLDC，由于设备资源受到限制，Sun专门开发了一个新的名叫KVM（K Virtual Machine）的虚拟机。这是个不同于传统的Java虚拟机：
　　
　　● 虚拟机本身仅仅需要40-80KB内存；
　　
　　● 只需要20-40KB动态内存（堆）；
　　
　　● 能够运行在16位25MHz处理器上。
　　
　　当然KVM只是一个由Sun实现的符合CLDC规范的Java虚拟机而已，它并不是唯一的，还存在很多类似的虚拟机，你也完全可以自己实现一个这样的虚拟机，只要它符合CLDC规范就可以。
　　KVM和CLDC是如何联系在一起的？
　　摘自Sun的文档：“CLDC是对能运行在由它和相关profiles界定的设备上的Java虚拟机的规格说明”，言下之意就是虚拟机必须满足CLDC规范要求。KVM即是其中一个。
　　J2ME整体架构
　　前面我们大致地了解啦一下J2ME的各个方面，现在让我们从整体上来看看J2ME。
　　通用J2ME架构
　　　
　　图2 通用J2ME架构
　　MIDP架构
　　在这个通用架构基础之上，我们可以衍生出不同的应用类型，现在比较流行的就是MIDP架构。
　　
　　图3 MIDP架构
　　Java版本间兼容性
　　Java有句名言：“编写一次，随处运行”（Write Once，Run Anywhere），也有人戏称为"Write Once,Debug Anywhere"，那我们想问问：对于J2ME来说，这依然成立吗？答案是在某种程度上是对的。
　　J2SE应用能在J2ME上运行吗？
　　J2ME基本上可以算作J2SE的一个简化版本，J2SE中的很多功能J2ME并没有提供，所有说只有当你编写的J2SE程序只采用J2ME中有的类并且严格遵守J2ME规范，它才可能在J2ME上运行，不过那样的程序是毫无意义的。
　　J2ME应用能在J2SE上运行吗？
　　和上面同理，只要你的J2ME程序只采用两个平台共同具有的特性，就可以正常运行。但是要知道，J2ME应用中的大部分都是针对特定设备的应用接口和事件处理。