LẬP TRÌNH TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG

Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
4.1. Giới thiệu các thành phần trong nền tảng J2ME:
- Định nghĩa về Configuration (Cấu hình): là đặc tả định nghĩa một môi
trường phần mềm cho một dòng các thiết bị được phân loại bởi tập hợp các
đặc tính, ví dụ như:
• Kiểu và số lượng bộ nhớ
• Kiểu và tốc độ bộ vi xử lý
• Kiểu mạng kết nối
- Do đây là đặc tả nên các nhà sản xuất thiết bị như Samsung, Nokia …bắt
buộc phải thực thi đầy đủ các đặc tả do Sun qui định để các lập trình viên có
thể dựa vào môi trường lập trình nhất quán và thông qua sự nhất quán này,
các ứng dụng được tạo ra có thể mang tính độc lập thiết bị cao nhất có thể.
- Hiện nay Sun đã đưa ra 2 dạng Configuration:
• CLDC (Connected Limited Device Configuration-Cấu hình thiết bị
kết nối giới hạn): được thiết kế để nhắm vào thị trường các thiết bị
cấp thấp (low-end), các thiết bị này thông thường là máy điện thọai di
động và PDA với khoảng 512 KB bộ nhớ.Vì tài nguyên bộ nhớ hạn
chế nên CLDC được gắn với Java không dây (Java Wireless ), dạng
như cho phép người sử dụng mua và tải về các ứng dụng Java, ví dụ
như là Midlet.
• CDC- Connected Device Configuration (Cấu hình thiết bị kết nối):
CDC được đưa ra nhắm đến các thiết bị có tính năng mạnh hơn dòng
thiết bị thuộc CLDC nhưng vẫn yếu hơn các hệ thống máy để bàn sử
dụng J2SE. Những thiết bị này có nhiều bộ nhớ hơn (thông thường là
trên 2Mb) và có bộ xử lý mạnh hơn. Các sản phẩm này có thể kể đến
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
3
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
như các máy PDA cấp cao, điện thoại web, các thiết bị gia dụng trong
gia đình …
- Cả 2 dạng Cấu hình kể trên đều chứa máy ảo Java (Java Virtual Machine)
và tập hợp các lớp (class) Java cơ bản để cung cấp một môi trường cho các
ứng dụng J2ME. Tuy nhiên, bạn chú ý rằng đối với các thiết bị cấp thấp, do
hạn chế về tài nguyên như bộ nhớ và bộ xử lý nên không thể yêu cầu máy ảo
hổ trợ tất cả các tính năng như với máy ảo của J2SE, ví dụ: các thiết bị thuộc
CLDC không có phần cứng yêu cầu các phép tính toán dấu phẩy động, nên
máy ảo thuộc CLDC không được yêu cầu hỗ trợ kiểu float và double.
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
4
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
CLDC CDC
Ram >=32K,<=512K >=256K
Rom >=128K,<=512K >=512K
Nguồn năng lượng Có giới hạn(nguồn pin) Không giới hạn
Network Chậm Nhanh
So sánh các thông số kỹ thuật của CLDC và CDC
4.2. Định nghĩa về Profile:
- Profile mở rộng Configuration bằng cách thêm vào các class để bổ trợ các
tính năng cho từng thiết bị chuyên biệt. Cả 2 Configuration đều có những
profile liên quan và từ những profile này có thể dùng các class lẫn nhau. Đến
đây ta có thể nhận thấy do mỗi profile định nghĩa một tập hợp các class khác
nhau, nên thường ta không thể chuyển một ứng dụng Java viết cho một
profile này và chạy trên một máy hỗ trợ một profile khác. Cũng với lý do đó,
bạn không thể lấy một ứng dụng viết trên J2SE hay J2EE và chạy trên các
máy hỗ trợ J2ME. Sau đây là các profile tiêu biểu:
• Mobile Information Device Profile (MIDP): profile này sẽ bổ sung
các tính năng như hỗ trợ kết nối, các thành phần hỗ trợ giao diện
người dùng vào CLDC. Profile này được thiết kế chủ yếu để nhắm
vào điện thọai di động với đặc tính là màn hình hiển thị hạn chế, dung
lượng chứa có hạn. Do đó MIDP sẽ cung cấp một giao diện người
dùng đơn giản và các tính năng mạng đơn giản dựa trên HTTP. Có thể
nói MIDP là profile nổi tiếng nhất bởi vì nó là kiến thức cơ bản cho
lập trình Java trên các máy di động (Wireless Java).
• PDA Profile: tương tự MIDP, nhưng với thị trường là các máy PDA
với màn hình và bộ nhớ lớn hơn.
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
5
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
• Foundation Profile: cho phép mở rộng các tính năng của CDC với
phần lớn các thư viện của bộ Core Java2 1.3
Ngoài ra còn có Personal Basis Profile, Personal Profile, RMI Profile,
Game Profile.
5. PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG :
5.1. Biên dịch
- Mã nguồn chương trình có thể được biên dịch bằng các trình biên dịch
chuẩn của Java, chúng tạo ra các file .class. Ta có thể biên dịch từ các trình
soạn thảo hoặc biên dịch trực tiếp từ dòng lệnh.
5.2. Kiểm tra lỗi và chạy thử
- Chúng ta sử dụng các công cụ như WTK để kiểm tra lỗi và chạy thử
chương trình vì việc này nếu tiến hành trên thiết bị thật rất mất thời gian.
Việc sử dụng các giả lập giúp nhanh chóng phát hiện các lỗi. Ngoài ra nó
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
6
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
còn giúp lập trình viên có những cái nhìn cảm quan về chương trình của
mình.
5.3. Đóng gói :
- Sau khi đã kiểm lỗi và chạy thử chương trình, chúng ta tiến hành đóng gói
ứng dụng để có thể cài đặt trên các thiết bị thật. Việc đóng gói ứng dụng
thực chất là nén các file .class vào trong một file .jar, điều này giúp giảm
kích thước ứng dụng và đơn giản hóa khi cài đặt trên thiết bị thật. Chúng ta
có thể đóng gói ứng dụng bằng trình đóng gói của JDK hoặc trình đóng gói
nằm trong các IDE.
- Hoặc một cách rất thủ công, chúng ta có thể đóng gói ứng dụng một cách
trực tiếp. Việc đóng gói trực tiếp thực chất cũng tiến hành lại các công việc
như các trình đóng gói nhưng chúng ta có thể kiểm soát lỗi tốt hơn. Tuy vậy
việc này khá phức tạp và dễ gây ra lỗi nếu lập trình viên chưa thuần thục
5.4. Đóng gói và triển khai ứng dụng thành tập tin JAR
- Các lớp đã được biên dịch của ứng dụng J2ME được đóng gói trong tập tin
JAR cùng với các tài nguyên khác như hành ảnh, âm thanh,… Tập tin JAR
này chính là tập tin được cài vào thiết bị di động.
- Người sử dụng có thể tải tập tin JAR vào máy di động bằng các cách sau:
+ Kết nối điện thoại di động với máy tính bằng cáp truyền dữ liệu:
Việc này yêu cầu người dùng phải có tập tin JAR thật sự và phần mềm
truyền thông để tải ứng dụng vào điện thoại thông qua cáp dữ liệu
+ Cổng hồng ngoại: Yêu cầu thiết bị di động và nguồn chưa file JAR
phải hỗ trợ hồng ngoại và người dùng có file JAR thật sự.
+ Sử dụng mạng không dây: tải ứng dụng thông qua mạng GPRS,
người dùng chỉ cần biết địa chỉ URL của tập tin JAR.
5.5. Tập tin manifest.mf và tập tin JAD :
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
7
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
- Tập tin manifest.mf và tập tin JAD mô tả các đặc điểm của ứng dụng. Tập
tin manifest.mf nằm bên trong tập tin JAR còn tập tin JAD nằm ngoài tập tin
JAR.
- Tập tin JAD giúp cho người dùng có thể biết được đặc điểm của ứng dụng
trước khi tải. Việc này giúp làm giảm lãng phí tài nguyên và tiền bạc vì trên
thực tế, một ứng dụng J2ME nào đó chỉ có thể chạy trên một số máy nhất
định.
Tập tin manifest.mf có nội dung như sau:
Manifest-Version: //Phiên bản tập tin manifest.mf
MIDlet-Name: //Tên bộ MIDlet
MIDlet-Version: //Phiên bản của bộ MIDlet
MIDlet-Vendor: //Nhà sản xuất
MIDlet-<n>: //Tên của MIDlet chính
MicroEdition-Profile: //Phiên bản hiện trạng
MicroEdition-Configuration: //Phiên bản cấu hình
5.6. Những khó khăn khi lập trình trên thiết bị di động :
- Sử dụng công nghệ J2ME cho việc lập trình trên thiết bị di động là một
việc không khó đối với các lập trình viên. Tuy vậy khi lập trình bằng J2ME,
lập trình viên sẽ gặp phải một số khó khăn đạc trưng không thể tránh khỏi:
+ Không hỗ trợ phép tính dấu phẩy động (floating point):
+ Không hỗ trợ bộ nạp class (Class loader).
+ Không hỗ trợ từ khóa finalize()
+ Phần lớn các thư viện API cho Swing và AWT không thể sử dụng
được trong MIDP.
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
8
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
+ Không hỗ trợ các tính năng quản lý file và thư mục: Đây có thể làm
bạn ngạc nhiên nhưng thực tế là các thiết bị J2ME không có hỗ trợ các
thiết bị lưu trữ thông thường như ổ cứng v.v. Tuy nhiên, điều đó
không có nghĩa là bạn phải mất đi mọi dữ liệu quan trọng mỗi khi tắt
máy, Sun đã cung cấp một chức năng khác tương đương gọi là Record
Management system (RMS) để cung cấp khả năng lưu trữ cho các
thiết bị này.
+ Các thiết bị di động bị giới hạn về kích thước ứng dụng. Ví dụ như
với Series 40 của Nokia, Samsung X100, V200,… có dung lượng lưu
trữ rất hạn chế. Sau đây là kích thước tối đa của file JAR cài đặt trên
một số dòng điện thoại:
- Đó là một số khó khăn mà các lập trình viên thường gặp phải khi lập trình
cho điện thoại di động. Trong giới hạn của đề tài này, chúng em sẽ không đi
cụ thể vào việc giải quyết các khó khăn này mà sẽ chủ yếu đi vào việc khác
phục thông qua một số kỹ thuật khi tìm hiểu về các phần khác.
6. GIỚI THIỆU MIDP:
- Đây là Profile được định nghĩa dành riêng cho các thiết bị di động và là
thành hần chính trong J2ME.MIDP cung cấp các chức năng cơ bản cho hầu
hết các dòng hiêt bị di động phổ biến nhất như các máy điện thoạI di động
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
9
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
và các máy PDA.Tuy nhiên IDP không phải là cây đũa thần cho mọi lập
trình viên vì như chúng ta đã biết,MIDP ược thiết kế cho các máy di động
có cấu hình rất thấp. Trong phần sau tôi sẽ liệt kê qua ác tính năng mà
MIDP cung cấp và những giới hạn của nó.
Những chức năng MIDP không thể làm được:
+ Phép tính dấu phẩy động (floating point): Phép tính này đòi hỏi rất
nhiều tài nguyên CPU và phần lớn các CPU cho các thiết bị di động
không hỗ trợ phép tính này, do đó MIDP cũng không có.
+ Bộ nạp class (Class Loader).
+ Hỗ trợ từ khóa finalize() như trong J2SE: Việc “dọn dẹp“ tài nguyên
trước khi nó bị xóa được đẩy về phía các lập trình viên.
+ Không hỗ trợ JNI.
+ Hỗ trợ hạn chế thao tác bắt lỗi.
+ Phần lớn các thư viện API cho Swing và AWT không thể sử dụng
được trong MIDP
+ Không hỗ trợ các tính năng quản lý file và thư mục: Đây có thể làm
bạn ngạc nhiên nhưng thực tế là các thiết bị J2ME không có hỗ trợ các
thiết bị lưu trữ thông thường như ổ cứng v.v. Tuy nhiên, điều đó
không có nghĩa là bạn phải mất đi mọi dữ liệu quan trọng mỗi khi tắt
máy, Sun đã cung ấp một chức năng khác tương đương gọi là Record
Management system (RMS) để cung cấp khả năng lưu trữ cho các
thiết bị này.
Những chức năng MIDP cung cấp:
+ Các lớp và kiểu dữ liệu: Phần lớn các lớp mà các lập trình viên Java
quen thuộc vẫn còn được giữ lại ví dụ như các lớp trong gói java.util
như Stack, Vector và Hastable cũng như Enumeration.
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
10
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
+ Hỗ trợ đối tượng Display: Đúng như tên gọi một chương trình
MIDP sẽ hỗ trợ duy nhất một đối tượng Display là đối tượng quản lý
việc hiển thị dữ liệu trên màn hình điện thoại.
+ Hỗ trợ Form và các giao diện người dùng.
+ Hỗ trợ Timer và Alert.
+ Cung cấp tính năng Record Management System (RMS) cho việc
lưu trữ dữ liệu…
7. MIDlet:
- MIDP (Mobile Information Device Profile) là tập các hàm API dành cho
thiết bị thông tin di ộng. MIDlet là ứng dụng MIDP. Thuật ngữ MIDlet và
MID application được sử dụng như nhau.Các MIDlets hình thành nên các
khối xây dựng của môi trường thực thi Java 2 Platform Micro edition
(J2ME).
- MIDlet được thiết kế để chạy và được điều khiển bởi trình quản lý ứng
dụng trong máy ảo K(K Virtual Machine - KVM), một dạng đơn giản nhất
của máy ảo Java được thiết kế để chạy trên thiết bị di động. Lớp
javax.microedition.midlet.MIDlet hoạt động như là một giao diện
(interface)giữa MIDlet và trình quản lý ứng dụng. Các phương thức thuộc
lớp này cho phép trình quản lý ứng dụng tạo, bắt đầu, tạm dừng, và hủy
MIDlet.
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
11
Báo cáo đồ án Chuyên Đề 1 Lập trình trên thiết bị di động
Hình biểu diễn MIDlet
- Thông báo import dùng để truy xuất các lớp của CLDC và MIDP. Lớp
chính của ứng dụng được định nghĩa là lớp kế thừa lớp MIDlet của MIDP.
Có thể chỉ có một lớp trong ứng dụng kế thừa lớp này. Lớp MIDlet được
trình quản lý ứng dụng trên điện thoại di động dùng để khởi động,dừng, và
tạm dừng MIDlet. Ví dụ, trong trường hợp có cuộc gọi đến.
8. BỘ KHUNG CỦA MIDLET (MIDLET SKELETON):
- Một MIDlet là một lớp Java kế thừa (extend) của lớp trừu tượng
java.microedition.midlet.MIDlet và thực thi (implement) các phương thức
startApp(), pauseApp(),và destroyApp().
SVTH: Nguyễn Văn Đạt GVHD: TS. Huỳnh Hữu Hưng
Lê Văn Triệu
12

Xem chi tiết: LẬP TRÌNH TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG