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526 1-2 JAVA 的 執 行 環 境 1. JVM(Java Virtual Machine) : 用 來 執 行 JAVA 程 式 JVM 是 以 軟 體 模 擬 的 方 式, 在 真 實 的 機 器 上 虛 構 出 來 的 執 行 環 境 2. JRE (Java runtime Environment) : JAVA 程 式 的 執 行 環 境, 內 含 類 別 函 式 庫 3. JDK (Java Software Development Kit) : 也 稱 為 SDK, 提 供 開 發 JAVA 的 應 用 程 式 的 一 些 工 具, 例 如 JAVA 編 譯 器 製 造 JAVA 類 別 壓 縮 檔 (JAR) 的 工 具 除 錯 工 具 1-3 Java ME 的 應 用 J2ME (Java 2 Platform, Micro Edition) 為 Sun Microsystems 第 一 次 推 向 Java 團 體, 它 是 一 項 能 滿 足 Java 開 發 人 員 的 不 同 需 求 的 廣 泛 倡 議 的 一 部 分 目 前 J2ME 有 二 種 Configuration 之 定 義 : 1. CLDC(Connected, Limited Device Configuration): 個 人 的, 間 歇 性 連 結 行 動 設 備, 支 援 有 限 制 的 連 結 資 訊 終 端 設 備 架 構 適 用 於 較 低 檔 的 消 費 性 電 子 產 品, 例 如 手 機 PDA 2. CDC (Connected Device Configuration): 經 常 性 連 結 網 路 終 端 設 備, 支 援 固 定 式 網 路 連 接 資 訊 終 端 設 備 架 構 適 用 於 較 高 檔 的 消 費 性 電 子 產 品, 例 如 互 動 式 電 視 機 上 盒 網 路 電 話 此 外, 總 和 其 特 性, 該 平 台 組 成 的 基 本 層 次 圖 可 概 略 區 分 成 如 圖 一 所 示 圖 1 J2ME 平 台 所 組 成 的 基 本 層 次 圖 此 外,Sun Microsystems 所 發 展 出 來 針 對 一 般 的 消 費 性 小 型 設 備 進 行 程 式 開 發 的 工 具, 引 入 了 二 種 新 的 概 念, 分 別 是 Configuration 以 及 Profile,Configuration 主 要 的 目 的 是 針 對 消 費 性 電 子 產 品 的 網 路 連 結 能 力 處 裡 器 速 度, 記 憶 體 容 量 等 特 性 為 之 分 類 Configuration 針 對 所 使 用 的 裝 置, 定 義 了 一 些 較 基 本 的 核 心 類 別 函 式 庫, 凡 是 屬 於 該 Configuration 的 裝 置, 其 上 所 附 的 JAVA 虛 擬 機 器 應 該 要 支 援 Configuration 中 所 定 義 的 類 別 函 式 2. J2ME 之 特 性 與 技 術 現 況 J2ME 技 術 誕 生 到 現 在 還 組 於 不 斷 發 展 與 擴 大 中, 儘 管 J2ME 跨 平 台 的 最 大 優 勢 受 到 各 種 手 機 對 JSR 標 準 的 遵 循 差 異 各 廠 商 手 機 理 念 實 現 的 差 異 有 所 阻 礙 但 不 可 否 認,J2ME 仍 然 是 今 日 作 為 移 動 開 發 領 域 最 主 要 的 技 術 之 ㄧ 因 為 它 開 發 簡 便, 可 移 植 性 強, 使 從 事 Java 的 開 發 者 可 以 很 快 的 投 入 J2ME 開 發 在 目 前 企 業 客 戶 端 的 應 用, 伺 服 器 端 保 存 用 戶 數 據, 以 及 接 受 線 上 用 戶 的 運 算 服 務 用 戶 端 則 為 數 據 的 接 收 者, 必 要 時

J2ME 行 動 裝 置 應 用 實 例 527 處 理 簡 單 的 運 算 邏 輯, 少 量 的 保 存 較 重 要 或 者 需 要 備 份 的 數 據, 例 如 聊 天 紀 錄 帳 號 及 密 碼 等 而 隨 著 規 範 的 成 型 和 更 多 簡 檔 的 加 入,J2ME 更 鞏 固 其 在 嵌 入 式 設 備 領 域 的 地 位 透 過 CDC 和 CLDC, Sun 已 採 取 重 要 的 步 驟 為 該 領 域 的 開 發 人 員 的 各 種 需 求 提 供 各 種 重 要 的 服 務 由 此 看 來 J2ME 的 前 景 很 明 顯 要 比 J2SE 甚 至 J2EE 來 的 複 雜, 但 是 複 雜 性 也 預 告 著 J2ME 能 夠 支 援 的 設 備 的 多 樣 性 2-1 JAVA 的 特 性 1. 簡 單 : Java 語 言 是 一 種 面 向 對 象 的 語 言, 它 通 過 提 供 最 基 本 的 方 法 來 完 成 指 定 的 任 務, 只 需 理 解 一 些 基 本 的 概 念, 就 可 以 用 它 編 寫 出 適 合 各 種 情 況 的 應 用 程 序 Java 略 去 了 運 算 符 重 載 多 重 繼 承 等 模 糊 的 概 念, 並 且 通 過 實 現 自 動 垃 圾 收 集 大 大 簡 化 了 程 序 設 計 者 的 內 存 管 理 工 作 另 外,Java 也 適 合 在 小 型 機 上 運 行, 它 的 基 本 解 釋 器 及 類 的 支 持 只 有 40KB 左 右, 加 上 標 準 類 庫 和 線 程 的 支 持 也 只 有 215KB 左 右 庫 和 線 程 的 支 持 也 只 有 215KB 左 右 2. 物 件 導 向 的 (Object-oriented): Java 語 言 的 設 計 集 中 對 象 及 其 接 口, 它 提 供 了 簡 單 的 類 機 制 以 及 動 態 的 接 口 模 型 對 象 中 封 裝 了 它 的 狀 態 變 量 以 及 相 應 的 方 法, 實 現 了 模 塊 化 和 信 息 隱 藏, 而 類 則 提 供 了 一 類 對 象 的 原 型, 並 且 通 過 繼 承 機 制, 子 類 可 以 使 用 父 類 所 提 供 的 方 法, 實 現 了 代 碼 的 復 用 3. 網 路 的 (Network-Savvy): Java 是 面 向 網 絡 的 語 言 通 過 它 提 供 的 類 庫 可 以 處 理 TCP/IP 協 議, 用 戶 可 以 通 過 URL 地 址 在 網 絡 上 很 方 便 地 訪 問 其 它 對 象 4. 強 韌 性 的 (Robust): Java 在 編 譯 和 運 行 程 序 時, 都 要 對 可 能 出 現 的 問 題 進 行 檢 查, 以 消 除 錯 誤 的 產 生 它 提 供 自 動 垃 圾 收 集 來 進 行 內 存 管 理, 防 止 程 序 員 在 管 理 內 存 時 容 易 產 生 的 錯 誤 通 過 集 成 的 面 向 對 象 的 例 外 處 理 機 制, 在 編 譯 時,Java 提 示 出 可 能 出 現 但 未 被 處 理 的 例 外, 幫 助 程 序 員 正 確 地 進 行 選 擇 以 防 止 系 統 的 崩 潰 另 外,Java 在 編 譯 時 還 可 捕 獲 類 型 聲 明 中 的 許 多 常 見 錯 誤, 防 止 動 態 運 行 時 不 匹 配 問 題 的 出 現 5. 安 全 性 (Secure): 用 網 絡 分 布 環 境 下 的 Java 必 須 要 防 止 病 毒 的 入 侵 Java 不 支 持 指 針, 一 切 對 內 存 的 訪 問 都 必 須 通 過 對 象 的 實 例 變 量 來 實 現, 這 樣 就 防 止 程 序 員 使 用 特 洛 伊 木 馬 等 欺 騙 手 段 訪 問 對 象 的 私 有 成 員, 同 時 也 避 免 了 指 針 操 作 中 容 易 產 生 的 錯 誤 6. 架 構 中 立 性 (Architecture Neutral): Java 解 釋 器 生 成 與 體 系 結 構 無 關 的 字 節 碼 指 令, 只 要 安 裝 了 Java 運 行 時 系 統,Java 程 序 就 可 在 任 意 的 處 理 器 上 運 行 這 些 字 節 碼 指 令 對 應 Java 虛 擬 機 中 的 表 示,Java 解 釋 器 得 到 字 節 碼, 對 它 進 行 轉 換, 使 之 能 夠 在 不 同 的 平 台 運 行 7. 可 移 植 性 的 (Portable): 與 平 台 無 關 的 特 性 使 Java 程 序 可 以 方 便 地 被 移 植 到 網 絡 上 的 不 同 機 器 同 時,Java 的 類 庫 中 也 實 現 了 與 不 同 平 台 的 接 口, 使 這 些 類 庫 可 以 移 植 另 外,Java 編 譯 器 是 由 Java 語 言 實 現 的,Java 運 行 時 系 統 由 標 準 C 實 現, 這 使 得 Java 系 統 本 身 也 具 有 可 移 植 性 8. 解 釋 執 行 (Interpreted): Java 解 釋 器 直 接 對 Java 字 節 碼 進 行 解 釋 執 行 字 節 碼 本 身 攜 帶 了 許 多 編 譯 時 信 息, 使 得 連 接 過 程 更 加 簡 單 9. 高 效 率 的 (High Performance): 和 其 它 解 釋 執 行 的 語 言 如 BASIC TCL 不 同,Java 字 節 碼 的 設 計 使 之 能 很 容 易 地 直 接 轉 換 成 對 應 特 定

528 CPU 的 機 器 碼, 從 而 得 到 較 高 的 性 能 10. 多 執 行 緒 的 (Multithreaded): 多 線 程 機 制 使 應 用 程 序 能 夠 並 行 執 行, 而 且 同 步 機 制 保 証 了 對 共 享 數 據 的 正 確 操 作 通 過 使 用 多 線 程, 程 序 設 計 者 可 以 分 別 用 不 同 的 線 程 完 成 特 定 的 行 為, 而 不 需 要 採 用 全 局 的 事 件 循 環 機 制, 這 樣 就 很 容 易 地 實 現 網 絡 上 的 實 時 交 互 行 為 11. 動 態 性 (Dynamic): Java 的 設 計 使 它 適 合 一 個 不 斷 發 展 的 環 境 在 類 庫 中 可 以 自 由 地 加 入 新 的 方 法 和 實 例 變 量 而 不 會 影 響 用 戶 程 序 的 執 行 並 且 Java 通 過 接 口 來 支 持 多 重 繼 承, 使 之 比 嚴 格 的 類 繼 承 具 有 更 靈 活 的 方 式 和 擴 展 性 2-2 J2ME Wireless Toolkit WTK (J2ME Wireless Toolkit) 是 用 來 開 發 有 關 Java 移 動 式 資 訊 裝 置 軟 體 (Java technologyenabled mobile information devices program) 的 工 具 主 要 設 計 目 的 是 胃 了 幫 助 開 發 人 員 簡 化 J2ME 的 開 發 過 程 在 J2ME Wireless Toolkit 內 含 有 開 發 工 具 KToolbar,KToolbar 是 供 使 用 者 以 圖 形 介 面 操 作 的 工 具, 包 含 完 整 的 生 成 工 具 基 本 開 發 環 境 模 擬 器 而 J2ME Wireless Toolkit 內 容 包 含 以 下 幾 點 : 1. J2MEWTK 因 具 有 擴 充 性 何 強 而 有 力 的 模 擬 架 構, 所 以 容 許 使 用 者 在 不 同 選 擇 的 裝 置 上 執 行 J2ME 之 應 用 程 式 2. J2MEWTK 內 含 有 KToolbar, 而 KToolbar 是 一 個 方 便 使 用 者 操 作 且 獨 立 運 作 的 開 發 環 境 3. J2MEWTK 可 以 和 其 他 更 強 大 的 開 發 工 具 做 結 合,Java SDK 1.3.1 以 上 的 版 本 皆 已 提 供 與 Forte for Java 整 合 之 方 案, 所 以 允 許 您 電 腦 上 任 何 一 個 以 Java 為 主 的 介 面, 來 撰 寫 編 譯 J2ME 的 應 用 程 式 支 援 MIDP ( Mobile Information Device Profile ) 的 裝 置, 所 以 允 許 J2MEWTK 在 同 一 個 開 發 環 境 內 完 成 J2ME 應 用 程 式 的 撰 寫 執 行 偵 錯 等 開 發 流 程 3. 文 獻 探 討 隨 著 科 技 日 新 月 異, 行 動 電 話 技 術 不 斷 創 新, 手 機 幾 乎 都 具 備 小 型 電 腦 功 能 目 前 手 機 最 常 使 用 的 執 行 環 境 為 J2ME 朱 繼 興 [1] 在 研 究 應 用 J2ME 技 術 建 立 無 線 企 業 應 用 程 式 中 指 出 J2ME 是 Java 新 一 代 的 行 動 裝 置 開 發 技 術, 並 提 供 程 式 設 計 師 一 個 標 準 的 Java 行 動 裝 置 開 發 環 境 陳 順 吉 [2] 在 研 究 以 J2ME 為 平 台 之 無 線 網 路 推 播 服 務 提 到, 隨 著 行 動 網 路 技 術 進 步, 為 滿 足 人 們 隨 時 隨 地 取 得 網 路 資 源 之 需 求, 行 動 電 話 上 之 應 用 程 式 亦 愈 受 重 視 而 藉 由 J2ME 的 平 台 獨 立 性 能 讓 應 用 程 式 適 用 於 任 何 行 動 裝 置 上 張 揚 [3] 於 J2ME 行 動 資 訊 系 統 之 研 究 與 開 發 中, 成 功 的 將 一 個 網 站 完 全 的 轉 移 成 J2ME 行 動 資 訊 系 統 並 安 裝 在 實 體 手 機 上 由 J2ME 具 有 跨 平 台 特 性, 只 要 手 機 擁 有 正 確 的 Java 執 行 環 境, 就 可 以 執 行 任 何 應 用 程 式 使 用 者 也 可 以 開 發 出 屬 於 自 己 的 系 統, 放 到 網 路 上 與 其 他 人 分 享 而 成 為 行 動 資 訊 系 統 廖 政 安 [4] 應 用 J2ME 技 術 結 合 無 線 網 路 設 計 出 一 套 完 全 不 受 平 台 種 類 限 制, 且 可 以 輕 易 的 轉 移 至 任 何 系 統 平 台 上 執 行 之 行 動 資 訊 服 務 系 統 並 提 供 行 動 學 習 的 服 務, 讓 使 用 者 可 隨 時 隨 地 去 存 取 網 路 上 各 種 資 訊, 以 達 到 行 動 學 習 學 習 無 障 礙 之 目 標 林 俊 佑 [5] 利 用 WAP 與 J2ME 技 術 設 計 一 套 以 行 動 電 話 作 為 行 動 學 習 平 台 之 行 動 練 習 系 統, 使 用 者 可 隨 時 將 題 目 下 載 於 行 動 電 話 來 進 行 練 習 進 而 達 到 遠 距 教 學 與 行 動 通 訊 技 術 結 合 之 行 動 學 習 黃 晉 元 [6] 亦 利 用 J2ME 為 開 發 平 台, 建 置 手 機 之 點 對 點 線 上 購 物 系 統 讓 使 用 者 可 以 輕 易 地 建 立 和 瀏 覽 買 賣 商 品 資 訊, 並 和 交 易 對 方 做 即 時 的 文 字 或 語 音 通 訊 陳 文 福 [7] 利 用 2ME 之 MIDP2.0 Mobile Media API Bluetooth API Mobile 3D Graphics API 來 撰 寫 手 機 遊 戲 並 透 過 藍 芽 連 線 與 另 一 端 之 玩 家 進 行 連 線 對 戰 由 上 述 文 獻 得 知,J2ME 與 其 他 的 無 線 技 術, 讓 Java 手 機 應 用 程 式 開 發 更 行 動 資 訊 與 多 樣 性 化 只 要 了 解 J2ME 特 性 並 嘗 試 撰 寫 手 機 應 用 程 式, 人 人 都 能 開 發 出 屬 於 自 己 的 行 動 資 訊 系 統 並 讓 手 機 之 使 用 更 多 樣 化

J2ME 行 動 裝 置 應 用 實 例 529 4. 應 用 實 例 製 作 與 探 討 在 本 研 究 中, 針 對 行 動 裝 置 J2ME 來 進 行 設 計, 而 設 計 主 題 以 個 人 名 片 管 理 助 手 程 式 與 個 人 健 康 管 理 -BMI 計 算 程 式 為 題 材, 以 作 為 相 關 客 製 化 資 料 庫 之 程 式 設 計 的 概 念 4-1 個 人 名 片 管 理 助 手 程 式 本 研 究 撰 寫 之 個 人 名 片 管 理 助 手, 執 行 相 關 結 果 如 下 : 1. 首 先 在 手 機 模 擬 程 式 中 上 選 擇 執 行 本 專 題 所 撰 寫 完 成 之 檔 案 (datastore.java), 出 現 執 行 畫 面 如 圖 二 所 示 2. 接 著 點 選 執 行 運 作 本 程 式, 出 現 執 行 主 畫 面 與 相 關 資 訊, 開 啟 功 能 鍵 後 便 可 依 新 增 一 筆 新 的 個 人 名 片 資 料, 而 後 進 行 個 人 名 片 管 理 的 資 料 輸 入, 如 圖 三 所 示 圖 2 datastore.java 檔 案 執 行 畫 面 圖 3 名 片 簿 新 增 功 能 鍵 執 行 畫 面 3. 本 程 式 主 要 設 計 之 功 能 為 隨 身 個 人 名 片 管 理 助 手, 因 此 先 設 計 出 幾 種 常 用 的 個 人 資 訊 進 行 輸 入 管 理, 如 圖 四 所 示 4. 在 輸 入 相 關 資 料 後 便 可 進 行 儲 存, 而 後 做 查 詢 動 作 時, 只 要 點 選 功 能 建 中 的 查 詢 名 片 功 能, 如 圖 五 所 示, 便 可 以 顯 示 所 輸 入 的 資 訊, 如 圖 六 所 示 圖 4 個 人 名 片 簿 輸 入 資 料 執 行 畫 面 圖 5 個 人 名 片 簿 查 詢 資 料 功 能 執 行 畫 面

530 圖 6 查 詢 單 筆 輸 入 資 料 執 行 圖 4.2 個 人 健 康 管 理 -BMI 計 算 程 式 在 手 機 模 擬 程 式 中 上 選 擇 執 行 本 專 題 撰 寫 完 成 之 檔 案 (BMI.java), 出 現 執 行 畫 面 如 圖 七 所 示 : 1. 點 選 執 行 運 作 本 程 式, 出 現 執 行 本 程 式 之 主 畫 面 與 相 關 資 訊 2. 而 後 便 可 以 輸 入 使 用 者 個 人 的 身 高 與 體 重 資 料, 如 圖 九 所 示 3. 接 著 便 可 以 選 擇 欲 兌 換 之 貨 幣 種 類, 如 圖 十 所 示 點 選 計 算 功 能 鍵, 便 可 以 得 到 BMI 值 的 換 算 結 果, 並 出 現 相 關 的 健 康 評 語 如 有 過 量 之 數 值 出 現, 亦 會 出 現 不 同 的 建 議 事 項, 可 供 使 用 者 作 後 續 的 改 善 動 作 圖 7 BMI 檔 案 執 行 畫 面 圖 8 個 人 健 康 管 理 -BMI 計 算 程 式 主 畫 面 圖 9 BMI 正 常 之 程 式 執 行 結 果 圖

J2ME 行 動 裝 置 應 用 實 例 531 5. 結 果 與 討 論 本 研 究 之 實 作 目 標 訂 定 為 利 用 J2ME 的 跨 平 台 特 性, 撰 寫 在 手 機 行 動 裝 置 上 的 應 用 程 式 設 計 之 應 用 實 例, 對 於 Java 在 行 動 通 訊 手 機 裝 置 上 的 應 用 程 式 J2ME, 利 用 它 來 設 計 一 系 列 容 易 上 手 的 手 機 Java 應 用 程 式 應 用 在 成 果 展 示 中, 研 究 成 員 針 對 行 動 裝 置 J2ME 為 發 展 平 台 來 進 行 設 計, 並 以 資 料 庫 管 理 為 出 發 點, 設 計 個 人 名 片 管 理 助 手 程 式 與 BMI 計 算 幫 手 為 題 材, 利 用 大 學 課 程 中 所 學 習 的 程 式 應 用 設 計 概 念, 進 行 相 關 常 用 的 資 料 庫 管 理 助 手 程 式 設 計, 以 作 為 相 關 客 製 化 資 料 庫 之 程 式 設 計 的 概 念 在 完 成 本 次 的 實 作 應 用 後, 確 認 J2ME 在 行 動 裝 置 上 的 通 用 性 與 便 利 性, 相 信 在 未 來 更 可 以 配 合 資 料 庫 的 應 用, 來 進 行 相 關 的 進 階 應 用 設 計, 達 到 更 廣 泛 的 應 用, 使 得 此 類 的 行 動 裝 置 應 用 程 式 的 功 能 達 到 最 大, 也 能 夠 更 加 的 便 利 在 目 前 的 社 會 中, 每 個 人 至 少 都 有 一 支 手 機, 且 大 多 已 支 援 JAVA 的 執 行 平 台, 若 程 式 設 計 師 朝 著 這 些 不 同 需 求 的 手 機 使 用 者, 量 身 訂 做 各 自 在 生 活 上 事 業 上 常 用 之 手 機 程 式, 一 定 能 降 低 需 求 者 再 翻 閱 歷 史 紀 錄 的 時 間, 及 耗 費 在 複 雜 運 算 上 的 過 程, 且 能 夠 針 對 特 殊 需 求 來 量 身 訂 做 各 式 各 樣 的 簡 易 資 料 庫 應 用, 未 來 若 能 達 到, 效 率 一 定 能 大 大 提 高, 因 此 在 此 方 面 的 應 用 相 信 能 更 有 更 廣 泛 且 更 進 一 步 的 發 展 參 考 文 獻 [1] 朱 繼 興, 應 用 J2ME 技 術 建 立 無 線 企 業 應 用 程 式, 國 立 中 央 大 學,2001 [2] 陳 順 吉, 以 J2ME 為 平 台 之 無 線 網 路 推 播 服 務 之 研 究, 暨 南 國 際 大 學,2003 [3] 張 揚,J2ME 行 動 資 訊 系 統 之 研 究 與 開 發, 中 原 大 學,2008 [4] 廖 政 安, 應 用 Java 技 術 結 合 無 線 網 路 之 設 計 與 實 作, 國 立 中 央 大 學,2003 [5] 林 俊 佑, 行 動 學 習 環 境 練 習 系 統 之 設 計 與 研 究, 國 立 臺 灣 師 範 大 學,2004 [6] 黃 晉 元, 手 機 之 點 對 點 線 上 購 物 系 統 的 建 置, 大 葉 大 學,2006 [7] 陳 文 福, 手 機 3D 藍 芽 連 線 遊 戲 系 統 之 研 究, 國 立 台 灣 科 技 大 學,2005