嵌入式開發技術前沿：仔細研究J2ME

2019-11-18 10:48:26

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　　java 2 平臺袖珍版（Java 2 Platform, Micro Edition（J2ME））為開發者提供了偉大的工具，它把 Java 平臺的以網絡為中心和平臺不可知論的特性移植到有限存儲器和有限處理器的設備。Soma Ghosh 解釋了 J2ME 領域的基礎知識，向您展示了該平臺的構件并演示了一個樣本應用程序。
　　
　　在我們今天的生活中，個性化的智能信息用品已經是必需品。這些用品包括移動電話、雙向尋呼機、智能卡、個人電腦記事本（personal organizer）和掌上電腦（palmtop）。它們的趨勢是成為目的特定的、資源有限的網絡連接設備，而不是我們迄今已知的通用臺式機。為專門滿足這一巨大的消費空間，Java 2 平臺袖珍版（J2ME）提供了極多的創新 Java 技術。
　　
　　Java VM 的變遷：從臺式機到微型設備
　　作為 J2ME 目標的微型設備具有 16 位或 32 位處理器和總量不少于大約 128 KB 的存儲器。這些設備都符合連接限制設備配置（Connected Limited Device Configuration（CLDC）），同時也保留了 Java 的傳統特性，即任何時間、任何地點的代碼可移植性、部署靈活性、安全的網絡傳送以及代碼穩定性。J2ME CLDC 的先決條件是一個緊縮的 JVM，稱為 K 虛擬機（K Virtual Machine（KVM））。KVM 是為小存儲器、資源受限的網絡連接設備設計的。
　　
　　另一個 J2ME 配置是連接設備配置（Connected Device Configuration（CDC））。它的目標是高檔的消費類電子產品和嵌入設備，例如智能通信器、高級“智能”尋呼機、智能個人數字助理（PDA）以及交互式數字電視機頂盒。典型地，這些設備運行一個 32 位的微處理器／控制器，而且有總量大于 2 MB 的用于虛擬機和庫的存儲的存儲器。CDC 包含有 C 虛擬機（C Virtual Machine（CVM））。在本篇文章中，我們將把注重力放在 CLDC 和 KVM 體系結構上。關于 CDC 和 CVM 的更多信息，請參閱下面的參考資料部分。
　　
　　為適應占用資源很小的（small-footPRint）設備的特性，KVM 已經按以下方式修改：
　　
　　VM 的大小和類庫已減小為 50 到 80 KB 目標代碼的標準
　　
　　存儲器占用已經減小為幾十千字節的標準
　　
　　在具有 16 位和 32 位處理器的設備上，性能有效
　　
　　體系結構是高可移植的，特定于機器和／或平臺的代碼的總量很少
　　
　　多線程和垃圾回收是獨立于系統的
　　
　　可以對虛擬機的組件進行配置，以適合于特定設備，從而增強了靈活性
　　
　　J2ME 體系結構和配置
　　J2ME 體系結構是基于設備的系列和類別的。一個類別定義了一個特定種類的設備：移動電話、簡單尋呼機和電腦記事本都是單獨的類別。對存儲器和處理能力有相近需求的若干類別的設備構成設備的一個系列。移動電話、簡單尋呼機和簡單個人電腦記事本一起就是占用資源很小的設備的一個系列。
　　
　　圖 1 定義了在 J2ME 上下文環境中設備的系列和類別之間的關系。
　　
　　圖 1. 設備的系列（family）和類別（category）
　　　嵌入式開發技術前沿：仔細研究J2ME（圖一）

　　為了支持資源受限設備系列所要求的那種靈活性和可定制部署，人們將 J2ME 體系結構設計成模塊化的和可伸縮的。J2ME 技術在一個完整的應用程序運行時模型中定義了這種模塊性和可伸縮性，在該模型中的四個軟件層都構建在設備的主機操作系統上。
　　
　　圖 2 顯示了 J2ME 體系結構。
　　
　　圖 2. J2ME 體系結構
　　　嵌入式開發技術前沿：仔細研究J2ME（圖二）

　　Java 虛擬機層（Java Virtual Machine Layer）：這一層是 Java 虛擬機的一個實現，它是為特定設備的主機操作系統定制的，而且支持一個特定的 J2ME 配置（configuration）。
　　
　　配置層（Configuration Layer）：配置層定義了 Java 虛擬機功能的和特定類別設備上可用的 Java 類庫的最小集。從某種程度上說，一個配置定義了 Java 平臺功能部件和庫的共同性，開發者可以假設這些功能部件和庫在屬于某一特定類別的所有設備上都是可用的。用戶不太會見到這一層，但它對框架（profile）實現者非常重要。
　　
　　框架層（Profile Layer）：框架層定義了特定系列設備上可用的應用程序編程接口（API）的最小集。框架在一個特定的配置上面實現。應用程序是針對特定的框架編寫的，因此可以移植到支持該框架的任何設備上。

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