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Java 2 Micro Edition

Informatikseminar - Steffen Lahm

Java 2 Micro Edition Informatikseminar - Steffen Lahm

Vortragsüberblick• Historische Entwicklung• Konfigurationen und Profile• Anwendungsentwicklung• Beispiele• Anwendungsmöglichkeiten

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Historische Entwicklung• 1990 Überlegungen zur Evolution der

Computerentwicklung• „Green Project“ • Ergebnis: Star7 („*7“)

– Kabelloser PDA– 5 Zoll Touchscreen– Datenaustausch per Funk


Historische Entwicklung• Anforderungen an das O/S des Star7:

– Weniger als 1Mb groß– Hohe Effizienz

• James Gosling entwickelt „Oak“• 1992 Fertigstellung des Star7

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Historische Entwicklung• 1995 Java wird „offiziell“• Überbleibsel aus Oak: • Hauptziele haben sich geändert:

– Optimierung für Arbeitsplatzrechner– Schnelle Ausführungsgeschwindigkeit– Keine Rücksicht auf Ressourcen


Historische Entwicklung• 1998 Projekt „Spotless System“• Ziele:

– Erstellung kleinstmöglicher Java-Laufzeitumgebung

– Portierungsmöglichkeit auf größtmögliche Menge verfügbarer Systeme

• Implementierung in Palm-PDA

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Historische Entwicklung• Ergebnis:

– Laufzeitumgebung mit nur kleiner Untermenge der Klassenbibliothek der Arbeitsplatzversion

– Komponenten für grafische Benutzeroberflächen speziell auf Palm-PDAangepasst, nicht portierbar

– Besteht aus zentraler Palm-Applikation= Programmstarter um Klassen mit statischer main() Methode zu starten


Historische Entwicklung• Entwicklerkonferenz JavaOne99:

– Ergebnisse des Spotless-Projekts fliessen in die Java-Familie ein

– Sun teilt die Java-Technologie in 3 Sparten:• Java 2 Enterprise Edition (J2EE)• Java 2 Standard Edition (J2SE)• Java 2 Micro Edition (J2ME)

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Historische Entwicklung• Herzstück der J2ME bildet die:

KVM „Kilobyte Virtual Machine“• Nachfolger aus dem Spotless System• Klassenbibliothek wurde überarbeitet• Weiterentwickelte Klassenversionen für

grafische Benutzeroberflächen


Historische Entwicklung• Sun startet Java Community Process:

– KVM wird nicht mehr nur in den SunLabsentwickelt

– Privatpersonen und Firmen können an der Entwicklung teilnehmen

– So genannte Java Specification Requests(Vorschläge) müssen dazu eingereicht werden

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Konfigurationen und Profile• Konfiguration:

Hier sind grundlegende Eigenschaften und Grundfunktionen der Java-Laufzeitumgebung für eine Gerätesparte definiert.Momentan zwei Konfigurationen für J2ME


Konfigurationen und Profile• Connected Device Configuration (CDC)

– Größere PDAs oder Settopboxen– Vollständige JVM– Kleinere Einschränkungen bei den APIs

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Konfigurationen und Profile• Connected Limited Device Configuration

(CLDC 1.0)– Mobiltelefone, PDAs oder Pager– KVM– Stark eingeschränktes API


Konfigurationen und Profile• Mindestanforderungen CLDC 1.0

– Display: • Auflösung: 96x54 • Farbtiefe: 1-bit (schwarz/weiss) • Pixel shape (Seitenverhältnis): ungefähr 1:1

– Input: • einen oder mehrere der folgenden Mechanismen:

"one-handed keyboard„ "twohanded keyboard" oder "touch screen"

– Speicher (Memory): • 128 Kbyte beständiger Speicher für die MIDP Komponenten • 8 Kbyte beständiger Speicher für von der Applikation erzeugten Daten. • 32 Kbyte flüchtiger Speicher für die Java Runtime

– Networking:• bidirektional, drahtlos, mind. 9600bps

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Konfigurationen und Profile• Einschränkungen der CLDC (1.0)

– Keine Unterstützung für Fließkommazahlen (kein double oder float)– Keine Reflection (Features die es einem Java-Programm erlauben

die Objekte in einer JavaVM zu inspizieren: Inhalt von Klassen, Objekten, Methoden, Feldern, Threads, Execution-Stacks, ...)

– Keine Thread-Gruppen oder Daemon-Threads– Keine weak refrerences (Referenzen auf Objekte behalten, die an

sich ein Kandidat für den Garbage Collector wären)– Vereinfachte Fehlerbehandlung– Keine Finalisierung (fehlende finalize() Methode)– Keine Unterstützung für das Java Native Interface (JNI)– Keine benutzerdefinierten Klassenlader


Konfigurationen und Profile• Das vereinfachte Sicherheitsmodell

– Sandbox Modell:Java Anwendungenlaufen in abgeschlossenerUmgebung, in der nur „unkritische“ Aktionenausgeführt werden können.

– Sicherheitsmodell der J2SE verbraucht zuviel Ressourcen

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Konfigurationen und Profile• CDC und CLDC

im Vergleich


Konfigurationen und Profile• Profil:

Im Gegensatz zur Konfiguration viel stärker auf einen bestimmten Gerätetyp zugeschnitten. Hier findet man z.B. Schnittstellen für die grafische Benutzeroberfläche und die persistente Datenhaltung in Datenbanken

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Konfigurationen und Profile• Mobile Information Device Profile (MIDP)

– Spezialisiert auf Mobiltelefone und Pager– Erweiterungen der in der CLDC enthaltenen Klassen– Eigenständiges Paket javax.microedition.midlet– Abstrakte Benutzerschnittstelle LCDUI

(nicht kompatibel mit Swing oder AWT)– Record Management System (RMS) zur Speicherung

persistenter Daten in einfacher Datenbank


Konfigurationen und Profile• J2ME Pakete der CLDC, MIDP

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Anwendungsentwicklung• Prinzipieller Ablauf:

– Erstellen der .java Dateien– Kompilieren (.class Dateien generieren)– Preverify– Test im Emulator– „Verpacken“ in .jar File, Erstellung .jad– Transfer auf Zielgerät (Infrarot, Bluetooth, OTA -

Over the Air)


Anwendungsentwicklung• Entwicklungsmöglichkeiten:

– Referenzimplementierung und manuelle Kompilierung

– Wireless Toolkit (und angepasste SDKs der Hersteller)

– IDEs:• Sun ONE Studio, Mobile Edition• JBuilder mit Mobile Set• ME Plugin für Eclipse• Metrowerks Codewarrior Wireless Studio

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Anwendungsentwicklung• MIDlet:

– Grundsätzlich abgeleitet von Klasse MIDlet– 4 verschiedene Zustände möglich:

• loaded• active• paused• destroyed


Anwendungsentwicklung• Lebenszyklus eines MIDlet

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Anwendungsentwicklung• „Gerüst“ eines MIDP-Programms

public class Geruest extends MIDlet {protected void startApp() {}

protected void pauseApp() {}

protected void destroyApp(boolean unconditional) {}

}


Anwendungsentwicklung• Das High-Level-API des lcdui Pakets

– Unterstützt Formulare und Formularelemente wie z.B. Textfelder, Selektionsboxen

– Formularelemente können nicht frei im Formular platziert werden, nur 2 Modi screen oder item

– Anordnung nach dem gerätespezifischem Look and Feel

• Das Low-Level-API des lcdui Pakets– Voller Zugriff auf Display eines MIDP Geräts auf Pixelebene

Vermischung von Low und High Level nicht möglich!

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Anwendungsentwicklung• Einfaches Beispielprogramm mit Formular und Formularelementen:

import javax.microedition.midlet.*;import javax.microedition.lcdui.*;import java.io.*;

public class HelloMidp extends MIDlet {

Form meineform = new Form("HelloMidp für Isem");Display meindisplay;

protected void startApp() {meindisplay = Display.getDisplay(this);meindisplay.setCurrent (meineform);

try {ImageItem logo =new ImageItem("FH-Weingarten",Image.createImage ("/welle.png"),ImageItem.LAYOUT_CENTER|ImageItem.LAYOUT_NEWLINE_BEFORE|ImageItem.LAYOUT_NEWLINE_AFTER, "Welle");meineform.append (logo);

}catch (IOException e){meineform.append (new StringItem("FH-Weingarten","Logo not available:" +e));}

}protected void pauseApp(){}protected void destroyApp(boolean unconditional){}

}


Anwendungsentwicklung

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Anwendungsentwicklung


Beispiele

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Anwendungsmöglichkeiten• Spiele• E-Mail Clients• WebBrowser• Instant Messenger• Chatclients• Mobile SQL• Telnet Client• Kalender• Blutzucker Logbuch• Währungsrechner• …

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