Java嵌入式开发之一

现在，使用Java语言为 Palm OS编写程序的领域还没有完全统一，并且也有许多程度上的差异，目前，市面上有好几种不同的可用的应用程序接口，每种应用程序接口都给出了一个到当前的Palm OS应用程序不同程度的访问权限。也许这其中大家最熟悉的是Sun微系统出品的产品；但是能够为Palm OS写程序的绝不只有这一种产品。本文这一部分并不是介绍使用Java编写Palm程序的教程--因为每种我们将要讨论的解决方案都有自己的要求和值得注意的地方--而是一篇向开发者概括介绍开发工具的的文章，我们将纵观这一领域，找出在使用 Java语言开发 Palm OS应用程序时，你应该使用什么工具以及你又能够得到什么。

一、Sun的解决方案： KVM、 Configuration和 Profile

　　KVM是 Kilobyte Virtual Machine （千字节虚拟机），那么命名是因为它的内存大小是以千字节来量度，而不是像 Java虚拟机那样需要兆字节。 因为有这么苛刻的内存要求， KVM的功能只是完整 JVM的的子集。 你可以从 Javasoft站点上找到全部的信息，但是值得注意的是它遗漏了映射（reflection）、 JNI和自定义类装载器以及一个可变的安全机制。

　　Sun已经制订一个计划，提供了 configuration和 profile来满足设备程序设计的需要。 configuration是一个应用程序接口，是设计来提供一个基础，用于一类广泛的一般的设备，所有的这些设备都有相似的特性，比如说有限的内存，偶然性强的网络连接性，低电力消耗，可运行在电池上，所以，J2Me被设计得既一般又抽象。 现在 Java 2 Micro Edition（J2ME）可用的 configuration有 CLDC（Connected,Limited Device Configuration)和 CDC（Connected Device Configuration）两种，后者用于比 Palm功能更强大的设备，这就超出了我们讨论的范围；而前者，代表有限连接设备配置，是像PDA，双通道呼叫器以及移动电话。 CLDC包括一个J2SE中的类的子集，但是有一些重要的差别，例如，因为小型设备中的虚拟机使用的无用单元收集机制，CLDC的 java.lang.Object不包含 finalize方法，你应当记住，这个应用程序接口中的某个特定的类可能出现但是它的某个方法却没有出现。请参考应用程序接口文档，这样的话你就会知道什么时候该用什么configuration了。

　　对于许多刚开始使用 CLDC开发程序的朋友，感到奇怪的是 CLDC不支持浮点数。 这是 KVM默认的实现， KVM是使用 C编写的，它可以被移植到许多平台上，它不支持浮点运算，这是因为我们所面对的硬件一般是小型设备，有的还是使用8位的处理器，这些处理器有可能不支持浮点运算。

　　profile是特殊的具体的，它的目标是一个比configuration更具体的设备的类，包括用户界面和事件处理元素，这在 configuration中是没有出现。 现在， Palm OS或 PDA没有公开可用的 profile。

　　Java Community Process有一个已经开发了一段时间的 PDA Profile, 开发者们仍然在等待一个新的 PDA profile版本。与此同时，想要遵循 KVM/Sun解决方案开发者的应当做什么呢？ CLDC版本包括一个可以用作 Palm OS的 最原始的profile的类的最小的集合， 据悉， Sun不赞同使用这些类开发任何商业程序，他们也不计划对这个应用程序接口做任何更新。 但是如果没有 PDA profile，开发者也可以使用这些类库。 通常我们所知的是Kjava，它包含了许多 GUI类： CheckBox、 RadioButton、 List等等。除了这些，还有 Spotlet类，它被用于处理事件以及 Palm OS捕获手写笔的输入和键盘按下的事件等等。

　　下面是一个使用 kjava来显示简单的文本字符串和按钮的类：

 

 
 import com.sun.kjava.*;

public class HelloKjava extends Spotlet
{
　private static Button OKButton;
　public static Graphics g = Graphics.getGraphics();
　 file://取得Graphics对象

　public static void main(String args[])
　{
　　HelloKjava hk = new HelloKjava();
　}

　public HelloKjava() file://HelloKjava类的构造方法
　{ OKButton = new Button("OK", 84, 140);
　　register(NO_EVENT_OPTIONS);
　　drawScreen();
　}
　public void penDown(int x, int y) {
　　if (OKButton.pressed(x,y)) {
　　　System.exit(1);
　　}
　}
　public void drawScreen()
　{
　　g.clearScreen(); file://清除屏幕
　　g.drawString("Hello KJava",20, 10); file://把字符串画在屏幕上
　　OKButton.paint();
　}
} 

 

　　还有一个类 com.sun.kjava.Database，它在一种到达 Palm数据库应用程序接口的方法。 这就是说，它是非常原始的并且不提供访问存在Palm数据库中的任何内容完全的权限。它只允许设置和获得字节数组； 它不允许键入访问，除了通过记录标识号 (是一个整数 )。 因为数据库只能理解字节数组，给你的数据意味着你需要把这些字节数组解析成有含义的字段。

二、Kawt的解决方案

　　Kawt也是 KVM的一个 Abstract Window Toolkit（抽象窗口工具包），Kaw为Java程序员提供了一个更加常见的应用程序接口集合，例如，它使用通用布局管理器 (除了 GridBag)来在屏幕上放置组件，此外它还允许你设置那些组件的监听者，换言之，Kawt中没有包括 Spotlet机制。按钮、面板、标签以及文本框和其他的 AWT类都可用，而且，还可以有自定义类： FtpShel，TabbedPane和 GifLoader，还有一个类 java.io.File，它是一个使用标准的 Palm数据库文件储存资料的目录或文件结构的抽象类。

　　使用 Kawt，我们编写出来的程序如下所示：
 
 import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class HelloKawt extends Frame implements ActionListener
{
Button OKBtn = new Button("OK");
Label lbl = new Label("Hello Palm");

public static void main(String args[])
{
new HelloKawt();
}

public HelloKawt()
{
OKBtn.addActionListener(this);
this.add("South", OKBtn);
this.add("Center", lbl);
pack();
this.show();
}

public void actionPerformed(ActionEvent ae)
{
System.exit(1);
}
}

 

　　虽然 Kawt提供了一个比 kjava更好的类的集合，但是它实际上是基于 kjava的，因此，它缺少数据库类。对于开发 Palm程序来说，这是一个相当严重的问题。 通常来说，任何商用应用程序都需要把数据储存在设备上，随后还要与台式机同步化， kjava.Database的同步化有点问题，因为它不包含 HotSync软件期待的分类，它也不允许访问每个包含最初记录的 "本地 " palm数据库文件的属性位，即使使用了 PDA Profile版本，这些也不可能解决，因为 profile的目标是一般的 PDA而不是特别的 Palm OS。 然而， Kawt团队毕竟也做了一件出色的工作，它使刚开始写Palm程序的程序员很容易使用Java编程。

三、IBM解决方案

　　IBM有自己的虚拟机，叫J9---它在许多方面都优于 KVM，Visual Age Micro Edition支持 J9，我们大家都知道， Visual Age Micro Edition是一个来自 Object Technology International的 IDE，而 Object Technology International又是 IBM拥有的子公司。 而 VAME是一个完整的开发工具，它可以给对 Palm OS应用程序接口完全的访问权限， 然而，这需要付出一些代价。 虽然 VAME是一种 Java工具，它所提供的东西都是使用Palm应用程序接口的本地 C方法的包装。 也就是说， VAME中调用的方法和你在 C中看到的方法完全相同。虽然理解你的应用程序所要运行的操作系统并不是一件坏事，但这需要你非常了解开发 Palm的 C应用程序接口的方法特征，如果你只是一名Java开发者这就成了问题了。这个是一个缺点，开发VAME的工程师似乎发觉到了这一点，并尝试着去改进。

　　下面是一个使用 VAME编写的例程：
 
 import com.ibm.oti.palmos.*;
import com.ibm.oti.palmos.util.OSX;

public class HelloJ9 implements OSConsts {

public static void main(String[] args) {

　CharPtr title = new CharPtr("IBM Vame Demo");
　EventType event = new EventType();

　try {
　　FormType form = OS.FrmNewForm(0, title, 0, 0, 160, 160,
　　　　　　　　　　　　　　　　　0, 0, 0, 0);
　　OS.FrmSetActiveForm(form);
　　OS.FrmDrawForm(form);

　　OSX.WinDrawChars("Hello J9!", 5, 30);

　　while(true) {
　　　OS.EvtGetEvent( event, -1 );
　　　if (OS.SysHandleEvent( event )==0) {
　　　　if (event.getEType() == appStopEvent) {
　　　　　OS.FrmEraseForm(form);
　　　　　OS.FrmDeleteForm(form);
　　　　　return;
　　　　}
　　　}
　　}

　} finally {
　　　title.dispose();
　　　event.dispose();
　　　OS.FrmCloseAllForms();
　　}
　}
}

 

　　正如你所看到的，这个程序与前几个例子都不太一样。 如果你能够越过这个障碍，你的应用程序的性能将远远优于一个基于 KVM的应用程序。 VAME其他与众不同的优点就是它可以访问所有的本地应用程序接口调用，使用一个管道，你可以同步创建任何 Palm数据库。

四、Waba/SuperWaba 解决方案

　　Waba是另外一种虚拟机。 在风格上， Waba有点像 Kjava和 Kawt的中间品。 它包含了比 kjava更多的 GUI组件，使用了坐标位置来在屏幕上放置组件，而不是像 kawt是使用布局管理器。Waba的优点是它的速度，它的确比 KVM快了很多；而且，如果你认为你的应用程序可能不仅仅是只定位于 Palm OS， 你也可以使用Waba，因为Waba也可以在 Windows CE上运行。 Waba还有一种扩展，叫 Superwaba，它提供了更多的功能。

　　这里有一个使用 Waba编写的小型应用程序，它使用一个附加的类来设置标题：
 
 import waba.ui.*;
import waba.fx.*;

public class HelloWaba extends MainWindow
{

Button closeButton;

public HelloWaba()
{
Title title = new Title("HelloWaba");
title.setRect(0, 0, this.width, 15);
add(title);

closeButton = new Button("Close");
closeButton.setRect(0, this.height - 15, 44, 15);
add(closeButton);
}

public void onEvent(Event event)
{
if (event.type == ControlEvent.PRESSED)
{
if (event.target == closeButton)
exit(0);
}
}
}

　　Waba还有许多优点：使用剪贴板拷贝和粘贴的能力，访问系统键盘以便更容易输入文本，而且还有一个类，封装了一些虚拟机细节，允许你确定虚拟机正在运行的平台以及 ROM的版本。

五、总结

　　使用 Java编写 Palm OS应用程序的解决方案取决于好几个因素： 你的目标是否只是 Palm OS； 对于开发来说，速度和容易度那个更重要； 我们现在离最后决定使用什么解决方案开发 Palm程序还很远， 因为这一领域将来还会发生巨大的变化。以后的文章中，我要详细介绍使用J2ME与Waba来编写可运用于Palm OS或其它小型设备的应用程序。