Programowanie internetowe J2ME.pdf

Programowanie

J2ME

Krzysztof Rychlicki-Kicior

Programowanie internetowe

w J2ME

niestety, często przychodzi im zmagać się

z zagadnieniami powszechnie uważany-

mi za obitujące w potencjalne błędy. Pisanie apli-

kacji internetowych z pewnością zalicza się do tej

dziedziny – nie dość, że zamiast jednego progra-

mu trzeba napisać dwa, programista musi stwo-

rzyć język, przy pomocy którego obydwa progra-

my będą się porozumiewać (najbardziej znane są

dostępne publicznie i noszą nazwę protokołów).

Do tego „pięknego” obrazu trzeba jeszcze dodać

problemy z komunikacją, które, zgodnie z prawa-

mi Murphy’ego, zawsze pojawiają się w najmniej

oczekiwanym momencie. Jednym z ciekawszych

aspektów projektowania aplikacji komunikujących

się przy pomocy Internetu jest możliwość ich im-

plementacji w różnych językach programowania.

Niniejszy artykuł porusza kwestie związane z pi-

saniem tego rodzaju aplikacji na telefony komór-

kowe. Wykorzystamy zatem język J2ME wraz

z oprogramowaniem J2ME Wireless Toolkit irmy

Sun. Po krótkim zapoznaniu się z obsługą sieci

w J2ME napiszemy prosty telnet działający na te-

lefonie komórkowym.

gdzie otrzymujemy do dyspozycji interfejs Socket-

Connection. Do ważniejszych interfejsów MIDP 1.0

zalicza się:

• HttpConnection;

• ContentConnection;

• StreamConnection;

• DatagramConnection.

W MIDP 2.0 dodano kolejne, jeszcze bardziej funk-

cjonalne interfejsy:

• HttpsConnection;

• CommConnection;

• UDPDatagramConnection;

• SocketConnection.

Nawiązywanie połączenia

Stare indiańskie przysłowie mówi, że zanim za-

piszesz lub wczytasz informacje z jakiegokolwiek

źródła danych, musisz to źródło (w naszym przy-

padku połączenie) otworzyć. W J2ME do tego ce-

lu używa się statycznej metody Connector.open() .

Klasa Connector , podobnie jak wszystkie interfej-

sy do obsługi połączeń, znajduje się w pakiecie

javax.microedition.io . Zwraca ona obiekt typu

Connection . Jest to interfejs bazowy dla wszyst-

kich interfejsów sieciowych. Aby móc wykorzystać

w pełni nawiązane połączenie, należy zrzutować

je na żądany typ interfejsu (np. HttpConnection lub

SocketConnection ).

Komórki i sieć

Pisząc programy na telefony komórkowe musimy

pamiętać o kilku ważnych właściwościach tej plat-

formy sprzętowej. Chociaż obsługa połączeń sie-

ciowych (w różnym zakresie, ale o tym później)

teoretycznie jest dostępna na wszystkich telefo-

nach obsługujących Javę, nie każdy telefon ma „i-

zycznie” taką możliwość (dotyczy to głównie star-

szych modeli). Podstawowe komponenty do obsłu-

gi Internetu są zawarte w MID Proile 1.0. Niestety,

jedynym sensownym połączeniem, jakie możemy

utworzyć dysponującym tą wersją MIDP, jest połą-

czenie przy użyciu protokołu HTTP (interfejs Http-

Connection ). W praktyce oznacza to możliwość na-

wiązania połączenia z dowolnym hostem tylko na

porcie 80. Problem ten znika wraz z MIDP 2.0,

Kolejne czynności

Podobnie jak w przypadku innego rodzaju zasobów

(np. plików w J2SE), do wczytywania i zapisywania

danych wykorzystuje się klasy strumieni. Dla pro-

gramistów J2SE bolesnym może okazać się brak

klasy BufferedReader , dzięki której można wczyty-

wać łańcuchy znaków (w postaci zmiennych typu

String ). Na szczęście projektanci Javy komórkowej

okazali się łaskawi przynajmniej w zakresie wysy-

łania danych – klasa PrintStream udostępnia meto-

dę println() , dzięki której możemy wysyłać łańcu-

chy znaków. Oczywiście nie samymi tekstami żyje

człowiek, w związku z czym otrzymujemy również

szeroki zakres metod do wysyłania liczb, wartości

logicznych, a przede wszystkim bajtów i tablic baj-

tów. Po wykonaniu wszystkich wymaganych ope-

racji należy zamknąć gniazdko przy użyciu meto-

dy close() . Listing 1. zawiera program działający

jak echo – jego zadaniem jest odsyłanie wszystkich

otrzymanych danych.

Autor programuje w Javie i C# oraz tworzy aplikacje sie-

ciowe w oparciu o technologię PHP i MySQL. Napisał

książkę pt. “J2ME. Java dla urządzeń mobilnych. Ćwi-

czenia” (Wydawnictwo Helion, 2006) oraz szereg ar-

tykułów z zakresu Delphi, PHP i Javy. Prowadzi zaję-

cia informatyczne z zakresu J2ME i C# dla młodzieży w

Łódzkim Centrum Doskonalenia Nauczycieli i Kształce-

nia Praktycznego.

Kontakt z autorem: kitikatpl@gmail.com

www.sdjournal.org Software Developer’s Journal 7/2006

P rogramiści lubią upraszczać sobie życie;

Programowanie internetowe w J2ME

Listing 1. Program wysyłający odebrane dane

Telnet w komórce

Głównym celem niniejszego warsztatu jest napisanie pro-

gramu przypominającego telnet na telefon komórkowy.

Przy jego tworzeniu uwzględnimy następujące reguły:

import javax.microedition.lcdui.*;

import javax.microedition.midlet.*;

import java.io.*;

import javax.microedition.io.*;

public class echo extends MIDlet

{

public echo ()

{

try

{

SocketConnection conn = ( SocketConnection ) Connector . open

( "socket://domena.org:11111" ) ;

InputStream in = conn . openInputStream () ;

OutputStream out = conn . openOutputStream () ;

int b ;

while (( b = in . read ()) !=- 1 )

{

out . write ( b ) ;

}

in . close () ;

out . close () ;

conn . close () ;

}

catch ( Exception e )

{

e . printStackTrace () ;

}

public void startApp (){}

public void pauseApp (){}

public void destroyApp ( boolean unconditional ){}

}

• polecenia tekstowe będą wysyłane wraz ze znakami po-

wrotu karetki i nowej linii ( \r\n ) jako osobne porcje da-

nych (nie znak po znaku);

• odbierane będą pojedyncze łańcuchy znaków (zakończo-

ne znakiem nowej linii) lub dane otrzymane w przeciągu

określonego czasu (jeśli nie zostanie nadesłany cały ciąg

znaków).

Listing 2. Tworzenie interfejsu formatek MIDletu

public class telnet extends MIDlet

// Runnable posłuży do nawiązania połączenia

implements CommandListener , Runnable

{

public telnet ()

{

// tworzymy interfejs pierwszej formatki

dataform = new Form ( "Wpisz dane:" ) ;

host = new TextField ( "Host:" , "" ,30, TextField . ANY ) ;

port = new TextField ( "Port:" , "" ,5, TextField . NUMERIC ) ;

dataform . append ( host ) ;

dataform . append ( port ) ;

dataform . setCommandListener ( this ) ;

dataform . addCommand ( new Command ( "Polacz" , Command . OK ,0 )) ;

dataform . addCommand ( new Command (

"Koniec" , Command . EXIT ,1 )) ;

sendform = new Form ( "Wyslij komunikat:" ) ;

text = new TextField ( "Polecenie:" , "" ,150, TextField . ANY ) ;

sendform . append ( text ) ;

// wewnętrzna klasa zdarzenia

sendform . setCommandListener ( new SendFormEvent ()) ;

sendform . addCommand ( new Command ( "Wyslij" , Command . OK ,0 )) ;

sendform . addCommand ( new Command (

"Podejrzyj" , Command . EXIT ,1 )) ;

mainform = new Form ( "Okno glowne:" ) ;

mainform . setCommandListener ( new MainFormEvent ()) ;

mainform . addCommand ( new Command ( "Powrot" , Command . OK ,0 )) ;

mainform . addCommand ( new Command (

"Zamknij" , Command . EXIT ,1 )) ;

display = Display . getDisplay ( this ) ;

display . setCurrent ( dataform ) ;

// jednocześnie będzie wyświetlane maksymalnie 5

// komunikatów

messages = new String [ 5 ] ;

// do tego celu wykorzystamy utworzone w tym fragmencie

// etykiety

labels = new StringItem [ 5 ] ;

for ( int i = 0 ; i < 5 ; i ++ )

{

messages [ i ] = "" ;

labels [ i ] = new StringItem ( "" , "" ) ;

mainform . append ( labels [ i ]) ;

}

W powyższym przykładzie wykorzystujemy podstawowe

klasy strumieni – OutputStream i InputStream . Adres URL jest

oczywiście zmyślony; program taki nie ma zresztą praktycz-

nego zastosowania, ale dobrze pokazuje podstawowe me-

chanizmy funkcjonowania gniazdek w J2ME.

Rysunek 1. Interfejs formy formadane

Software Developer’s Journal 7/2006

www.sdjournal.org

Programowanie

J2ME

Listing 3. Zdarzenie wybrania polecenia (formatka

dataform)

Przy tworzeniu połączenia należy zwrócić uwagę na waż-

ny fakt – jest to czynność dość czasochłonna, w związku

z czym nie należy umieszczać ich w metodach zdarzeń ta-

kich jak commandAction() . Bez przeszkód można jednak użyć

wątków. W J2ME wykorzystuje się dwa klasyczne sposo-

by tworzenia wątków: utworzenie klasy pochodnej od klasy

Thread oraz utworzenie klasy implementującej interfejs

Runnable . W naszej sytuacji najprościej jest zaimplementować

interfejs Runnable w klasie MIDletu (Listing 2.) i zadeklarować

metodę run() . Jej zadaniem jest utworzenie połączenia oraz

obiektów strumieni, a także rozpoczęcie procesu odbierania

danych w specjalnym wątku.

// zdarzenie

public void commandAction ( Command c , Displayable s )

{

if ( c . getCommandType () == Command . EXIT )

{

destroyApp ( true ) ;

notifyDestroyed () ; // zakończ aplikację

}

if ( c . getCommandType () == Command . OK )

{

Thread thread = new Thread ( this ) ;

thread . start () ; // uruchom wątek tworzący połączenie

}

Transmisja danych

Po nawiązaniu połączenia nadszedł czas, aby zająć się od-

bieraniem i wysyłaniem danych. Klasa Receiver ma za zada-

nie wczytywać całe linijki tekstu, zakończone sekwencją zna-

ków o kodach 13 i 10 (znaki nowej linii i powrotu karetki). Goto-

wy tekst będzie dodawany do formularza mainform .

Trzeba jednak być przygotowanym na odbieranie danych

binarnych, które nie są zakończone powyższymi znakami.

W takiej sytuacji, timer zdarzenia ScreenPrinter będzie co se-

Interfejs programu

Nasz MIDlet składa się z trzech formatek (pojemników klasy

Form , zwanych też formami lub formularzami). Pierwsza z nich

(o nazwie dataform ) zawiera dwa pola tekstowe ( TextField ),

służące do wprowadzenia nazwy hosta i portu, na którym zo-

stanie nawiązane połączenie. Działanie programu sprowa-

dza się do wprowadzania poleceń do pola tekstowego, znaj-

dującego się w drugiej formatce ( sendform ) , wysyłania ich i od-

bierania odpowiedzi serwera (formatka mainform ). W Listingu

2. znajduje się początkowy fragment kodu, zawierający kon-

struktor klasy MIDletu.

Pamięć emulatora, podobnie jak prawdziwych urządzeń,

ma pewne ograniczenia. Dotyczy to zwłaszcza możliwości

przechowywania na jednej formatce komponentów. Program

mógłby po prostu dodawać każde otrzymane polecenie jako

nową etykietę ( StringItem ). Niestety, wskutek owych ograni-

czeń musimy wprowadzić stałą liczbę etykiet i wykorzystać

metodę SetString() klasy StringItem do zmiany ich wartości.

Pierwszą czynnością, jaką musimy się zająć jest utwo-

rzenie połączenia. Musi ono nastąpić w wyniku wybrania od-

powiedniego polecenia ( Polacz ). Związana z nim jest me-

toda commandAction() – dzięki implementowaniu interfejsu

CommandListener przez nasz MIDlet możemy zadeklarować ją

jako zwykłą metodą w klasie MIDletu (później pokażemy, w ja-

ki sposób można inaczej utworzyć klasę zdarzenia).

Listing 4. Metoda nawiązująca połączenie

public void run ()

{

int portnumer = Integer . parseInt ( port . getString ()) ;

try

{

// połączenia przy użyciu protokołu http muszą być

// obsługiwane przy pomocy interfejsu HttpConnection

if ( portnumer == 80 )

conn = ( HttpConnection ) Connector . open (

"http://" + host . getString () + ":80" ,

Connector . READ_WRITE , false ) ;

else // reszta połączeń jest obsługiwana normalnie

conn = ( SocketConnection ) Connector . open (

"socket://" + host . getString () + ":" + port . getString () ,

Connector . READ_WRITE , false ) ;

in = conn . openInputStream () ;

out = new PrintStream ( conn . openOutputStream ()) ;

// wątek odbierania danych

Thread thread = new Thread ( new Receiver ()) ;

thread . start () ;

// timer odpowiedzialny za wypisywanie danych

// w sytuacji, gdy nie są przesyłane całe łańcuchy

// znaków

Timer timer = new Timer () ;

timer . schedule ( new ScreenPrinter () ,0,1000 ) ;

display . setCurrent ( sendform ) ;

}

catch ( IOException e )

{

e . printStackTrace () ;

destroyApp ( true ) ;

notifyDestroyed () ;

}

Rysunek 2. Prośba MIDletu o pozwolenie na połączenie z

Internetem

www.sdjournal.org Software Developer’s Journal 7/2006

Programowanie internetowe w J2ME

kundę sprawdzał zawartość bufora odebranych danych i wy-

pisywał jego zawartość (w przypadku danych tekstowych do

takich sytuacji nie będzie dochodzić).

Znacznie prostszą czynnością jest wysyłanie poleceń.

W naszym przypadku komendy wysyłać będziemy ze znakiem

nowej linii, korzystając z metody println() obiektu strumienia.

Jeśli, Drogi Czytelniku, będziesz chciał dostosować telnet

do swoich wymagań, możesz skorzystać z analogicznej meto-

dy print() – nie dołącza ona żadnych znaków do przesyłane-

go tekstu. Na początku tego artykułu wspominałem o koniecz-

ności używania stałej liczby etykiet tekstowych do wyświetla-

nia danych. W związku z tym do dodawania poleceń używa-

my metody addText() , która uwzględnia problemy związane ze

zmianą wartości etykiet.

Listing 6. Dodawanie tekstu do formatki mainform

public void addText ( String text )

{

// Jeśli nie osiągnięto maksymalnej ilości komunikatów,

// dodaj normalnie

if ( number < 5 )

{

messages [ number ] = text ;

labels [ number ] . setText ( text + " \n " ) ;

number += 1 ;

}

else

{

for ( int i = 0 ; i < 4 ; i ++ )

// przesuń “w górę” etykiety

messages [ i ] = new String ( messages [ i + 1 ]) ;

// nadaj nową wartość tekstowi, znajdującemu

// się na dole formatki

messages [ 4 ] = new String ( text ) ;

for ( int i = 0 ; i < 5 ; i ++ )

{

// aktualizacja etykiet

labels [ i ] . setText ( messages [ i ] + " \n " ) ;

}

Testowanie

Kompilacja i uruchamianie programu przebiegają normalnie,

jednak w trakcie nawiązywania połączenia wyświetli się ko-

munikat (Rysunek 2).

Listing 5. Klasy służące do odbierania danych

class Receiver implements Runnable

{

public void run ()

{

int b = 0 ;

buffer = new StringBuffer () ; // bufor na dane

try

{

while (( b = in . read ()) !=- 1 ) // wczytywanie bajtów

{

buffer . append (( char ) b ) ;

if (( b == 10 ) || ( buffer . length () == 256 ))

{

// kontrola: znak nowego wiersza lub określony rozmiar

// bufora powodują dodanie tekstu i wyczyszczenie

// bufora

addText ( buffer . toString ()) ;

buffer . setLength ( 0 ) ;

}

catch ( IOException e ){}

}

class ScreenPrinter extends TimerTask

{

public synchronized void run ()

{

if ( buffer . length () > 0 )

{

// jeśli nie mamy do czynienia z tekstami, trzeba

// regularnie wypisywać zawartość bufora

addText ( buffer . toString ()) ;

buffer . setLength ( 0 ) ;

}

Musimy pamiętać, że korzystanie z Internetu w telefonach

komórkowych to czynność wymagająca posiadania przez

MIDlet specjalnych uprawnień (podobnie jak w przypadku tra-

dycyjnych apletów w J2SE). Jeśli MIDlet nie posiada upraw-

nień, w trakcie działania programu zostanie prośba o zaak-

ceptowanie lub odrzucenie połączenia.

Podsumowanie

Pisanie aplikacji internetowych zawsze wiąże się z pewnym

ryzykiem, nie omija ono także programów mobilnych. W przy-

padku tego rodzaju programów trzeba jednak przede wszyst-

kim zwrócić uwagę głównie na ograniczenia sprzętowe (ma-

ła ilość pamięci, brak możliwości nawiązywania połączeń soc-

ket’owych na telefonach z MIDP 1.0). Nie powinno się również

(chociaż jest to teoretycznie możliwe) tworzyć aplikacji-serwe-

rów na telefony komórkowe; Moc obliczeniowa oraz parame-

try połączenia internetowego tego typu urządzeń nie stano-

wią dobrej podstawy do pełnienia funkcji jakiegokolwiek ro-

dzaju serwera. Program opisany w niniejszym artykule można

rozszerzyć o takie funkcje, jak chociażby zachowywanie więk-

szej ilości poleceń, dzięki wykorzystaniu klas ByteArrayInput /

OutputStream . Daje to znacznie większe możliwości, aniżeli

przechowywanie tekstu bezpośrednio w etykietach.

Telefony komórkowe mają coraz większe możliwości, choć

często nie zdajemy sobie z nich sprawy, a to właśnie od nas,

programistów, zależy w jakim stopniu użytkownicy „komórek”

będą mogli korzystać z udostępnionych w nich technologii.

Strona, z której można pobrać J2ME Wireless Tool-

kit (najnowsza stabilna wersja – 2.2, proces pobrania wy-

maga uprzedniej rejestracji – http://java.sun.com/j2me/

download.html ). n

Software Developer’s Journal 7/2006

www.sdjournal.org

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: