Java語言在手機程序開發(fā)中的應用

1、鄭州電子信息職業(yè)技術學院畢 業(yè) 論 文課題名稱：Java語言在手機程序開發(fā)中的應用作 者： 劉通 學 號：_ _ 系 別： 信息管理系 專 業(yè)： 計算機應用技術 指導教師：_ 王澤宇_ 2012年 3月31日Java語言在手機程序開發(fā)中的應用摘 要歲著我們社會的的發(fā)展，科技創(chuàng)新的腳步越來越快，手機也進入我們的視野之中，成為人們生活所必不可少的物品，隨之java也越來越被人們所熟知。從最早的手機支持Java開始，Java語言在手機領域開發(fā)中的作用就變得超乎想象。手機上支持java多指應用的Java直譯器能讀出的軟件程序，而現(xiàn)在市場上手機類型也越來越多，手機平臺也在不斷的更新?lián)Q代，但在那么多跟新?lián)Q

2、代的背后，Java語言在其應用開發(fā)開發(fā)中，依舊獨占著不可或缺的地位。本文主要對Java語言的各種特性以及在手機程序開發(fā)中的實際運用做分析，論述Java語言在手機程序開發(fā)中的作用有那些，為何Java在手機程序開發(fā)中不可或缺。關鍵詞：手機程序；Java直譯器；手機平臺目 錄摘 要I1 引言12 Java語言的歷史12.1 java語言的誕生12.2 java語言的運用23 Java語言的特性33.1 Java語言的的11種特性33.2 小結44 手機的程序開發(fā)環(huán)境44.1 Android（安卓）平臺44.2 Symbian（塞班）平臺54.3 Windows phone/mobile/ios65

3、Java語言在手機中的結合運用65.1 Java在手機游戲中的應用類65.2為什么要選擇Java語言作為手機游戲的開發(fā)66 結論8參考文獻91 引言隨著新興科技的日新月異，我們生活中手機已是必不可缺的東西，而我們的手機，也在不斷的改變著，我們能否抓住手機更新?lián)Q代的腳步？Java語言作為手機起始發(fā)展的奠定軟件，還能否在今后有更加出彩的表現(xiàn)？下面我們就論述一下Java語言在手機程序開發(fā)中的應用。2 Java語言的歷史2.1 java語言的誕生Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序設計語言（以下簡稱Java語言）和Java平臺的總稱。用Java實現(xiàn)的Hot

4、Java瀏覽器（支持Java applet）顯示了Java的魅力：跨平臺、動態(tài)的Web、Internet計算。從此，Java被廣泛接受并推動了Web的迅速發(fā)展，常用的瀏覽器現(xiàn)在均支持Java applet。另一方面，Java技術也不斷更新。Java平臺由Java虛擬機（Java Virtual Machine）和Java 應用編程接口（Application Programming Interface、簡稱API）構成。Java 應用編程接口為Java應用提供了一個獨立于操作系統(tǒng)的標準接口，可分為基本部分和擴展部分。在硬件或操作系統(tǒng)平臺上安裝一個Java平臺之后，Java應用程序就可運行?，F(xiàn)在

5、Java平臺已經(jīng)嵌入了幾乎所有的操作系統(tǒng)。這樣Java程序可以只編譯一次，就可以在各種系統(tǒng)中運行。Java應用編程接口已經(jīng)從1.1x版發(fā)展到1.2版。目前常用的Java平臺基于Java1.4，最近版本為Java1.7。 Java分為三個體系JavaSE(Java2 Platform Standard Edition，java平臺標準版)，JavaEE(Java 2 Platform,Enterprise Edition，java平臺企業(yè)版)，JavaME(Java 2 Platform Micro Edition，java平臺微型版)。2009年04月20日，oracle（甲骨文)宣布收購su

6、n。Java是一種簡單的，面向對象的，分布式的，解釋型的，健壯安全的，結構中立的，可移植的，性能優(yōu)異、多線程的動態(tài)語言。當1995年SUN推出Java語言之后，全世界的目光都被這個神奇的語言所吸引。那么Java到底有何神奇之處呢？ Java語言其實最早誕生于1991年，起初被稱為OAK語言，是SUN公司為一些消費性電子產品而設計的一個通用環(huán)境。他們最初的目的只是為了開發(fā)一種獨立于平臺的軟件技術，而且在網(wǎng)絡出現(xiàn)之前，OAK可以說是默默無聞，甚至差點夭折。但是，網(wǎng)絡的出現(xiàn)改變了OAK的命運。 在Java出現(xiàn)以前，Internet上的信息內容都是一些乏味死板的HTML文檔。這對于那些迷戀于WEB瀏覽

7、的人們來說簡直不可容忍。他們迫切希望能在WEB中看到一些交互式的內容，開發(fā)人員也極希望能夠在WEB上創(chuàng)建一類無需考慮軟硬件平臺就可以執(zhí)行的應用程序，當然這些程序還要有極大的安全保障。對于用戶的這種要求，傳統(tǒng)的編程語言顯得無能為力。SUN的工程師敏銳地察覺到了這一點，從1994年起，他們開始將OAK技術應用于WEB上，并且開發(fā)出了HotJava的第一個版本。當SUN公司1995年正式以Java這個名字推出的時候，幾乎所有的WEB開發(fā)人員都心生感嘆：噢，這正是我想要的！于是Java成了一顆耀眼的明星，丑小鴨一下了變成了白天鵝。2.2 java語言的運用JDBC（Java Database Conn

8、ectivity）提供連接各種關系數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一接口,可以為多種關系數(shù)據(jù)庫提供統(tǒng)一訪問，它由一組用Java語言編寫的類和接口組成。JDBC為工具/數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員提供了一個標準的API，據(jù)此可以構建更高級的工具和接口，使數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員能夠用純 Java API 編寫數(shù)據(jù)庫應用程序，同時，JDBC也是個商標名。 EJB(Enterprise JavaBeans)使得開發(fā)者方便地創(chuàng)建、部署和管理跨平臺的基于組件的企業(yè)應用。java RMI(Java Remote Method Invocation)用來開發(fā)分布式Java應用程序。一個Java對象的方法能被遠程Java虛擬機調用。這樣，遠程方法激活可以

9、發(fā)生在對等的兩端，也可以發(fā)生在客戶端和服務器之間，只要雙方的應用程序都是用Java寫的。Java IDL(Java Interface Definition Language) 提供與CORBA(Common Object Request Broker Architecture)的無縫的互操作性。這使得Java能集成異構的商務信息資源。JNDI(Java Naming and Directory Interface)提供從Java平臺到的統(tǒng)一的無縫的連接。這個接口屏蔽了企業(yè)網(wǎng)絡所使用的各種命名和目錄服務。 JMAPI（Java Management API）為異構網(wǎng)絡上系統(tǒng)、網(wǎng)絡和服務管理的開

10、發(fā)提供一整套豐富的對象和方法。 JMS(Java Message Service)提供企業(yè)消息服務，如可靠的消息隊列、發(fā)布和訂閱通信、以及有關推拉（Push/Pull）技術的各個方面。JTS(Java transaction Service)提供存取事務處理資源的開放標準，這些事務處理資源包括事務處理應用程序、事務處理管理及監(jiān)控。在Java技術中，值得關注的還有JavaBeans，它是一個開放的標準的組件體系結構，它獨立于平臺，但使用Java語言。一個JavaBean是一個滿足JavaBeans規(guī)范的Java類，通常定義了一個現(xiàn)實世界的事物或概念。一個JavaBean的主要特征包括屬性、方法和

11、事件。通常，在一個支持JavaBeans規(guī)范的開發(fā)環(huán)境（如Sun Java Studio 和IBM VisualAge for Java）中，可以可視地操作JavaBean，也可以使用JavaBean構造出新的JavaBean。JavaBean的優(yōu)勢還在于Java帶來的可移植性?，F(xiàn)在，EJB (Enterprise JavaBeans) 將JavaBean概念擴展到Java服務端組件體系結構，這個模型支持多層的分布式對象應用。除了JavaBeans，典型的組件體系結構還有DCOM和CORBA，關于這些組件體系結構的深入討論超出了本書的范圍。3 Java語言的特性3.1 Java語言的的11種特

12、性Java語言是簡單的。Java語言的語法與C語言和C+語言很接近，使得大多數(shù)程序員很容易學習和使用Java。另一方面，Java丟棄了C+ 中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重載、多繼承、自動的強制類型轉換。特別地，Java語言不使用指針，并提供了自動的廢料收集，使得程序員不必為內存管理而擔憂。 Java語言是一個面向對象的。Java語言提供類、接口和繼承等原語，為了簡單起見，只支持類之間的單繼承，但支持接口之間的多繼承，并支持類與接口之間的實現(xiàn)機制（關鍵字為implements）。Java語言全面支持動態(tài)綁定，而C+ 語言只對虛函數(shù)使用動態(tài)綁定。總之，Java語言是一個純

13、的面向對象程序設計語言。Java語言是分布式的。Java語言支持Internet應用的開發(fā)，在基本的Java應用編程接口中有一個網(wǎng)絡應用編程接口（），它提供了用于網(wǎng)絡應用編程的類庫，包括URL、URLConnection、Socket、 ServerSocket等。Java的RMI(遠程方法激活)機制也是開發(fā)分布式應用的重要手段。 Java語言是健壯的。Java的強類型機制、異常處理、廢料的自動收集等是Java程序健壯性的重要保證。對指針的丟棄是Java的明智選擇。Java的安全檢查機制使得Java更具健壯性。Java語言是安全的。Java通常被用在網(wǎng)絡環(huán)境中，為此，Java提

14、供了一個安全機制以防惡意代碼的攻擊。除了Java語言具有的許多安全特性以外，Java對通過網(wǎng)絡下載的類具有一個安全防范機制（類ClassLoader），如分配不同的名字空間以防替代本地的同名類、字節(jié)代碼檢查，并提供安全管理機制（類SecurityManager）讓Java應用設置安全哨兵。 Java語言是體系結構中立的。Java程序（后綴為java的文件）在Java平臺上被編譯為體系結構中立的字節(jié)碼格式（后綴為class的文件）, 然后可以在實現(xiàn)這個Java平臺的任何系統(tǒng)中運行。這種途徑適合于異構的網(wǎng)絡環(huán)境和軟件的分發(fā)。 Java語言是可移植的。這種可移植性來源于體系結構中立性，另外，Java

15、還嚴格規(guī)定了各個基本數(shù)據(jù)類型的長度。Java系統(tǒng)本身也具有很強的可移植性，Java編譯器是用Java實現(xiàn)的，Java的運行環(huán)境是用ANSI C實現(xiàn)的。 Java語言是解釋型的。如前所述，Java程序在Java平臺上被編譯為字節(jié)碼格式， 然后可以在實現(xiàn)這個Java平臺的任何系統(tǒng)中運行。在運行時，Java平臺中的Java解釋器對這些字節(jié)碼進行解釋執(zhí)行，執(zhí)行過程中需要的類在聯(lián)接階段被載入到運行環(huán)境中。Java是高性能的。與那些解釋型的高級腳本語言相比，Java的確是高性能的。事實上，Java的運行速度隨著JIT(Just-In-Time)編譯器技術的發(fā)展越來越接近于C+。 Java語言是多線程的。在

16、Java語言中，線程是一種特殊的對象，它必須由Thread類或其子（孫）類來創(chuàng)建。通常有兩種方法來創(chuàng)建線程：其一，使用型構為Thread(Runnable) 的構造子將一個實現(xiàn)了Runnable接口的對象包裝成一個線程，其二，從Thread類派生出子類并重寫run方法，使用該子類創(chuàng)建的對象即為線程。值得注意的是Thread類已經(jīng)實現(xiàn)了Runnable接口，因此，任何一個線程均有它的run方法，而run方法中包含了線程所要運行的代碼。線程的活動由一組方法來控制。 Java語言支持多個線程的同時執(zhí)行，并提供多線程之間的同步機制（關鍵字為synchronized）。Java語言是動態(tài)的。Java語言

17、的設計目標之一是適應于動態(tài)變化的環(huán)境。Java程序需要的類能夠動態(tài)地被載入到運行環(huán)境，也可以通過網(wǎng)絡來載入所需要的類。這也有利于軟件的升級。另外，Java中的類有一個運行時刻的表示，能進行運行時刻的類型檢查。 3.2 小結Java語言的優(yōu)良特性使得Java應用具有無比的健壯性和可靠性，這也減少了應用系統(tǒng)的維護費用。Java對對象技術的全面支持和Java平臺內嵌的API能縮短應用系統(tǒng)的開發(fā)時間并降低成本。Java的編譯一次，到處可運行的特性使得它能夠提供一個隨處可用的開放結構和在多平臺之間傳遞信息的低成本方式。特別是Java企業(yè)應用編程接口（Java Enterprise APIs）為企業(yè)計算及

18、電子商務應用系統(tǒng)提供了有關技術和豐富的類庫。4 手機的程序開發(fā)環(huán)境4.1 Android（安卓）平臺Android：是谷歌于2007年公布的開放式源代碼手機系統(tǒng)，它的開放性就優(yōu)于其它封閉式的手機系統(tǒng)，因此，任何人都可能根據(jù)自己的喜好將手機系統(tǒng)中的所有功能重新編寫。這使得越來越多的人關注這個操作系統(tǒng)。 Android平臺主要機型有HTC三星，LG摩托羅拉，由于其開放源代碼優(yōu)勢的Android系統(tǒng)有最大的發(fā)展前景. 要使用Android開發(fā)必須有深厚的Java語言功底，因為這是安卓的開發(fā)語言絕大部分是java。Android支持使用Java作為編程語言來開發(fā)應用程序，但Android的Java開發(fā)

19、方面從接口到功能，都有層出不窮的變化?？紤]到Java虛擬機的效率和資源占用，谷歌重新設計了Android的Java。以便能提高效率和減少資源占用，因而與J2ME等不同。其中Activity等同于J2ME的MIDlet，一個 Activity 類（Class）負責創(chuàng)建視窗（Windows），一個活動中的Activity就是在 foreground（前景）模式，背景運行的程序叫做Service。兩者之間通過由ServiceConnection和AIDL連結，達到復數(shù)程序同時運行效果。如果運行中的 Activity 全部畫面被其他 Activity 取代時，該 Activity 便被停止（Stopp

20、ed），甚至被系統(tǒng)清除（Kill）。View等同于J2ME的Displayable，程序人員可以通過 View 類與“XML layout”檔將UI放置在視窗上，Android 1.5的版本可以利用 View 打造出所謂的 Widgets，其實Widget只是View的一種，所以可以使用xml來設計layout，HTC的Android Hero手機即含有大量的widget。至于ViewGroup 是各種layout 的基礎抽象類（abstract class），ViewGroup之內還可以有ViewGroup。View的構造函數(shù)不需要再Activity中調用，但是Displayable的是必須

21、的，在Activity 中，要通過findViewById()來從XML 中取得View，Android的View類的顯示很大程度上是從XML中讀取的。View 與事件（event）息息相關，兩者之間通過Listener 結合在一起，每一個View都可以注冊一個event listener，例如：當View要處理用戶觸碰（touch）的事件時，就要向Android框架注冊View.OnClickListener。另外還有BitMap等同于J2ME的Image。 4.2 Symbian（塞班）平臺Symbian系統(tǒng)是塞班公司為手機而設計的操作系統(tǒng)。2008年12月2日，塞班公司被諾基亞收購。20

22、11年6月22日，諾基亞將塞班承包給埃森哲。2011年12月21日，諾基亞官方宣布放棄塞班（Symbian）品牌。由于對新興技術支持欠佳，塞班的市場份額日益萎縮。截止至2012年2月，塞班系統(tǒng)的全球市場占有量僅為16.9%，中國市場占有率則降至18.7%，均被安卓超過。諾基亞宣布，2014年將徹底終止對塞班系統(tǒng)的所有支持。NOKIA塞班系統(tǒng)(sybian)上運行的軟件大多數(shù)是用JAVA開發(fā)的(J2ME平臺)。但本身系統(tǒng)程序是用C+語言編寫的。塞班由于新技術的欠缺，注定在手機歷史上曇花一現(xiàn)。 4.3 Windows phone/mobile/ios這三類平臺已經(jīng)初步奠定了未來手機的市場走勢，手機

23、將向更加智能化，更人性化，支持第三方軟件化的發(fā)展趨勢，就如電腦可以支持各種各樣的第三方軟件一樣，這樣的平臺是今后手機智能化發(fā)展的必然趨勢。5 Java語言在手機中的結合運用5.1 Java在手機游戲中的應用類Java這門語言，分三塊：j2SE，j2EE，j2ME，其中j2ME是用來開發(fā)手機上的應用程序的；所以手機上的Java（J2ME）是Java應用的一個方向。雖然現(xiàn)今手機發(fā)展正向著智能化，更兼容化發(fā)展，尤其是支持第三方軟件的平臺給更多人以更多的便捷，開發(fā)平臺也更多樣化，但老版的手機應用程序依舊不可或缺java語言的編寫。就拿手機中的游戲來說吧，一般手機游戲有三類：嵌入式游戲(Embedded

24、 games): 是內嵌在手機系統(tǒng)中自帶的游戲。不久就過時了。如所有Nokia手機中自帶的貪吃蛇游戲。SMS游戲(SMS games): 通過發(fā)送短信來玩的游戲。例如，SMS到游戲服務器加以處理后在通過SMS反饋結果。常見的形式有現(xiàn)場比賽和投票。這個游戲不是很受歡迎因為會增加費用，當每次SMS發(fā)送到游戲服務器的時候。瀏覽器游戲(Browser games)：這些游戲是通過手機內置的microbrowser(移動設備的網(wǎng)絡瀏覽器)來操作的，在聯(lián)機或是脫機狀態(tài)下進行。玩家可以在聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下通過手機運營商的或是第三方游戲供應商的游戲網(wǎng)站來玩這些游戲，也可以下載下來在脫機的情況下玩。這一類包括很廣的游

25、戲范圍，如單人或是多人游戲，網(wǎng)絡游戲，脫機游戲，街機游戲等等。在這三類游戲當中，瀏覽器游戲是今天比較流行的手機游戲類型，因為它們有創(chuàng)新的豐富的多媒體內容，吸引人的表現(xiàn)形式，而且和SMS游戲相比費用也很低。本文主要是討論瀏覽器游戲的開發(fā)，在本文中所提到的“手機游戲”都是指“瀏覽器游戲”。因為現(xiàn)在在市面上流通的大量手機的資源都非常有限(很小的屏幕，有限制的內存和顯卡支持，繁瑣的按鍵輸入)，所以這些設備最適合的也是商業(yè)上可行的游戲就是2D游戲了。但是，手機功能必然會隨著時間的發(fā)展而增加，3D游戲在未來就會實現(xiàn)。當然，手機游戲也可以使用C+, Java(Java2 Micro Edition更準確)來

26、開發(fā)，高通的平臺Binary Runtime Environment for Wireless (BREW) platform。5.2為什么要選擇Java語言作為手機游戲的開發(fā)雖然C+的優(yōu)勢在于用直接訪問系統(tǒng)資源的方式編譯到本地代碼，并且以BREW平臺提供端對端的解決方案給手機游戲開發(fā)者，同時允許他們用任何 設計語言(包括C+,Java,XML和Flas)，Java是游戲開發(fā)最流行的選擇。Java, 更準確的說是Java 2 Micro Edition (J2ME), 被定義為手機游戲開發(fā)最方便的語言。(關于J2ME，見What is Java 2 Micro Edition?)。J2MEs受

27、歡迎程度的動力是：J2ME享有所有主要手機制造商支持的行業(yè)標準的地位，因為現(xiàn)今大多數(shù)手機都使用Java的功能。J2ME是一個自由開放式平臺。這個可以降低開發(fā)成本并且提供提供了必要的靈活性使開發(fā)者能自由的使用它。它高度的便利性(Write once run anywhere)確保為一個手機品牌/類型寫入的游戲應用程序都能工作于其他支持Java的手機品牌/類型。它特別適用于小的重量輕的設備而且非常安全，因為在它上面寫入的應用程序不能訪問或影響其他運行于手機/設備上的應用程序。J2ME由Mobile Information Device Profile (MIDP) API組成，它是為移動設備包括手

28、機的應用程序開發(fā)而特別設計的，牢記它們的限制和約束。此外，最新的MIDP version 2.0致力于游戲開發(fā)的整個API，使游戲開發(fā)更簡單快捷。MIDP2.0在游戲開發(fā)中的作用MIDP 2.0 API 是用于開發(fā)安全的,內容豐富的多媒體應用程序，包括移動設備游戲的一套功能加載的APIs。 MIDP 2.0是建立在它的前身MIDP 1.0基礎上的，為創(chuàng)建有效率的快速的移動應用程序提供了更好的開發(fā)平臺。關于MIDP2.0更多的信息，參見本文最后的Resources。MIDP2.0進一步完善了MIDP1.0的功能和特征。關于新的特征，參見Whats New in MIDP 2.0.。對MIDP最重要的補充是Game API，或是更準確的說是javax.microedition.lcdui.game API包。通過Game API, MIDP2.0為游戲開發(fā)者提供了從MIDP1.0從無到有的開發(fā)的基石。這些基石被創(chuàng)建和控制各種游戲要素如游戲畫布，精神和層次等等分了類。因 此，MIDP2.0大大降低了游戲開發(fā)的時間。另外兩個游戲開發(fā)必不可少的MID