毕业论文——基于GPRS网络的J2ME应用开发

厦门大学本科毕业论文基于 GPRS 网络的 J2ME 应用开发本科毕业论文(科研训练、毕业设计)题 目：基于 GPRS 网络的 J2ME 应用开发姓学名： 院：软件学院系：软件工程系业：软件工程级： 专年学号： 指导教师（校内）： 指导教师（校外）： 职称： 职称： 二XX年X月X日 厦门大学本科毕业论文基于GPRS 网络的J2ME 应用开发基于GPRS 网络的J2ME 应用开发摘要 随着科技的发展，手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具，在提供优质通讯功能的同时也为人们提供了越来越多的附加应用。手机增值业务市场的迅速增长，吸引着越来越多开发商加入手机应用软件开发的行列。J2ME 作为 Java 技术专为消费嵌入式设备定制的版本，具有开发效率高，可移植性强，安全性好等特点，在诺基亚、西门子和摩托罗拉等业界巨头的大力推动之下，成为手机上主流的软件开发平台。“CityGuide 城市通”正是一款基于 GPRS 网络的 J2ME 应用软件，用户在手机上使用该软件，能够随时随地方便获取城市生活资讯。本论文围绕“CityGuide 城市通”软件的开发，介绍了 J2ME 的相关技术，以及对J2ME 应用程序的开发进行了探讨。关键词J2MEGPRSMIDPMidlet “CityGuide 城市通” 厦门大学本科毕业论文基于GPRS 网络的J2ME 应用开发J2ME Application Development Base on GPRSAbstract As the information technology progress, mobile phone became a necessary communicationdevice in our life. Not only they provide high quality communication, but also provide more and moreuseful applications. Many developers join the ranks of mobile phone softwares development. In this field,J2ME is famous by its good performance in development efficiency, portability and security. Supportedby well-known companies, such as Nokia, Siemens and Motorola, J2ME-based development becamehot. “CityGuide” is a J2ME application base on GPRS network. Its designed for people get city lifeinformation anywhere. This dissertation introduces the development of “CityGuide”, and at the sametime, it also discusses J2ME technology and how to develop J2ME application.Key WordsJ2MEGPRSMIDPMidletCityGuide 厦门大学本科毕业论文基于 GPRS 网络的 J2ME 应用开发目 录引言.1第一章 绪论.21.1 手机软件开发的现状和前景.21.2 主流智能手机操作系统的介绍.21.2.1 Symbian .31.2.2 Windows Mobile.31.2.3 Palm OS .31.2.4 Linux.41.3 GRPS 介绍.41.4 二维码识别技术.41.5 “CityGuide 城市通”软件介绍 .5第二章 J2ME 技术规范体系及开发环境搭建.62.1 J2ME 及其优势.62.2 J2ME 技术规范体系.72.2.1 J2ME 在 Java 技术体系中的地位.72.2.2 J2ME 技术架构.82.2.3 CLDC 规范与 MIDP 规范.92.3 J2ME 开发环境搭建.92.4 MIDP 应用程序部署.10第三章 “CityGuide 城市通”软件的整体设计 .133.1 软件设计背景.133.2 软件主要功能模块划分与设计目标.143.3 实体类的定义.153.4 基本 UI 父类设计 .153.4.1 J2ME 中的界面设计.153.4.2 抽象命令 Command 类.173.4.3 设计基本 UI 父类的原因 .173.4.4 CityGuideBaseCanvas 类 .183.4.5 CityGuideBaseForm 类 .183.4.6 CityGuideBaseList 类.183.5 软件的底层基础功能模块设计.183.5.1 数据存储模块.183.5.2 网络连接模块.193.5.3 XML 解析模块.203.6 程序界面设计原则.203.7 我的主要职责.21第四章 主菜单和“移动卡夹”模块的详细设计.224.1 主菜单的详细设计.224.2 “移动卡夹”的详细设计.23I 厦门大学本科毕业论文基于 GPRS 网络的 J2ME 应用开发4.2.1 “移动卡夹”的主要 UI 类.254.2.2 网络模块的调用与 XML 解析模块的调用.274.2.3 数据存储模块的调用.284.2.4 二维码模块的设计与调用.28第五章 总结.31致谢.32参考文献.33附录.34II 厦门大学本科毕业论文基于 GPRS 网络的 J2ME 应用开发ContentsIntroduction.1Chapter 1 Introduction of Some Basic Technology.21.1 Status and Prospects of Mobile Phone Software Development.21.2 Introduction of Smart Phone Operating System .21.2.1 Symbian .31.2.2 Windows Mobile.31.2.3 Palm OS .31.2.4 Linux.41.3 Introduction of GRPS .41.4 Introduction of 2-Dimensional Bar Code Technology.41.5 Introduction of “CityGuide” .5Chapter 2 J2ME Platform .62.1 History & Advantages of J2ME.62.2 J2ME Specification Request.72.2.1 Position of J2ME in Java Technology.72.2.2 Technical Framework of J2ME .82.2.3 Specifications of CLDC & MIDP.92.3 J2ME Development Environment.92.4 Deployment of MIDP Applications .10Chapter 3 Design of “CityGuide ”.133.1 Requirements Analysis of “CityGuide”.133.2 Main Modules of “CityGuide”.143.3 Definition of Entity Class .153.4 Design of the Basic Super class of UI.153.4.1 UI Design of J2ME .153.4.2 Introduction of Command Class .173.4.3 Why We Design Super Class of UI.173.4.4 CityGuideBaseCanvas .183.4.5 CityGuideBaseForm .183.4.6 CityGuideBaseList.183.5 Design of Basic Function Module .183.5.1 RecordStore Module .183.5.2 Network Connection Module.193.5.3 XML Parser Module .203.6 Design Principle of UI .203.7 My Tasks.21Chapter 4 Design of Main Menu Module & Card Management Module.224.1 Design of Main Menu Module.224.2 Design of Card Management Module.234.2.1 Main UI Class of Card Management Module.254.2.2 Call Network Connection Module & XML Parser Module.27III 厦门大学本科毕业论文基于 GPRS 网络的 J2ME 应用开发4.2.3 Call RecordStore Module.284.2.4 Design of 2-Dimensional Bar Code.28Chapter 5 Conclusion.31Acknowledgement .32References.33Supplement.34IV 厦门大学本科毕业论文基于 GPRS 网络的 J2ME 应用开发引言20 世纪 90 年代以来，Internet 和移动通信对人类的生活产生了巨大的影响力。Internet 正在迅速地改变着人们的生活方式、商业运作模式，甚至整个社会的思维方式。人们越来越依赖来自 Internet 的信息，同时人们也开始不满足于仅仅通过个人计算机来访问Internet，利用便携的无线移动设备随时随地访问 Internet 已经成了人们的迫切需求。同时，移动通信技术在过去的几年中发展迅速。而据信息产业部统计，全国移动用户总数达到 46108.2 万户，居世界第一。据 CNNIC 第 19 次调查，截至 2006 年 12 月 31 日，中国手机上网人数已经达到 1700 万人，占网民总数的 12.4%。手机也不再只是个单一的通信设备，而是逐渐融合了个人信息管理、无线上网、移动办公、影音娱乐等功能，朝着个人数字终端的方向发展。未来移动商务将是一个非常巨大的市场，存在庞大的商业机遇。目前中国的移动通信系统主要使用的是第二代通信系统 GSM，尽管中国政府承诺在 2008年奥运会之前开通第三代移动通信网络(3G)服务，但目前基于第二代网络的 GPRS 技术依然是我们移动上网较好的选择。厦门盛世网络集团针对城市生活而推出“CityGuide 城市通”软件就是一个基于 GPRS 网络的手机应用软件，该软件既有针对各种智能手机操作系统特别编写的版本，也有针对所有支持 Java 手机而开发的 J2ME 版本。本论文即根据该软件 J2ME 版本的开发而撰写。1 厦门大学本科毕业论文基于GPRS 网络的J2ME 应用开发第一章 绪论1.1 手机软件开发的现状和前景最初的手机受限于芯片运算能力，采用的是封闭的操作系统，用户不能装卸任何第三方软件。封闭式操作系统优点是占用的存储空间小、造价低、耗电量小，缺点是功能简单，没有扩展性可言。因此当时除了手机厂商，很少有针对手机进行软件开发的第三方厂商。随着半导体技术的飞速发展，手机在体积越来越小的同时，运算能力却越来越强大。各厂商纷纷推出多种开放式的操作系统，即所谓的智能手机操作系统，以满足用户对功能扩展日益旺盛的需求，智能手机操作系统开放API 供第三方程序调用，允许用户装卸第三方程序，支持使用C 语言等高级语言来开发程序，因此吸引了越来越多的第三方软件厂商参与到其中。针对某种移动操作系统编写的软件通常来说可以在使用该系统的所有型号的手机上运行，具备了较好的可移植性。另一个十分吸引人的技术是Sun 公司于1999 年提出的J2ME 技术。J2ME 秉承了Java 语言“一次编写，到处运行”的思想，基于 J2ME 技术开发的程序无疑具有更好的可移植性，降低了软件开发的成本，得到了广大的消费类和嵌入式设备制造商、服务提供商和程序开发者的支持。目前手机软件应用最为广泛的方向是手机游戏，根据英国 Informa 媒体研究公布的统计数据，2004 年手机游戏市场的产值已经达到5.87 亿美元，比2003 翻了一番。该公司预计到2007 年的手机游戏市场的产值将达到当前的6 倍，增至38 亿美元6 。而在中国，2005 年手机游戏的产值也达到了 12 亿人民币7 ，手机软件开发已经拥有了一个足够大的市场。随着移动电子商务概念的兴起，手机软件的开发也会涉及到广泛的应用。未来手机发展的方向是个人移动数字终端，身份识别、电子支付、信息检索、移动办公等等功能都将在手机上实现，手机应用软件的开发具有良好的前景。1.2 主流智能手机操作系统的介绍使用智能手机操作系统的手机我们称之为智能手机，智能手机通常都具有较好的硬件配置，使用智能手机的人群通常也具有更强的消费能力，他们更愿意去尝试各种新的应用。因2 厦门大学本科毕业论文基于GPRS 网络的J2ME 应用开发此，智能手机是我们进行移动开发较好的选择对象。目前市场上主流的智能手机平台包括Symbian, Windows Mobile, Palm 和Linux。1.2.1 SymbianSymbian 是由诺基亚(Nokia)、索尼爱立信(Sony Ericsson)、摩托罗拉(Motorola)、西门子(Siemens)等通讯设备巨头共同出资合作研发的手机操作系统。它分为三个主要的版本：适用于单手操作手机的Series 60；针对商务用户的，适用于双手操作手机的Series 80；适用于以笔操作为主手机的 UIQ。Symbian 与手机开发公司密切合作，针对其平台提供了一系列的开发工具。由于几大手机巨头在手机市场的强势地位，尤其是诺基亚不遗余力的推广，Symbian是当前智能手机市场上无可争议的霸主，市场份额远远超过其它竞争对手。1.2.2 Windows MobileWindows Mobile 是微软针对移动设备推出的移动操作系统，包括Pocket PC、Smart Phone和Pocket PC Phone 三大平台体系。Windows Mobile 本身的功能强大，功能扩展性较好，大多数使用Windows Mobile 系统的智能手机具有标准的CF(Compact Flash)卡插槽，用户可以根据自己的需要增加内存、加装摄像头、调制解调器等设备。但在能耗方面，Windows Mobile 要远逊于其他系统。由于Windows 系统在桌面PC 的强势地位，用户对其界面熟悉度较高，吸引了越来越多的用户。1.2.3 Palm OSPalm OS 是由Palm 公司推出的一种32 位的嵌入式操作系统，它的操作界面采用触控式，差不多所有的控制选项都排列在屏幕上，使用触控笔就可进行所有操作。作为一套极具开放性的系统，开发商向用户免费提供Palm OS 的开发工具，允许用户利用该工具在Palm OS 的基础上编写、修改相关软件，使支持Palm 的应用程序丰富多彩、应有尽有。Palm OS 本身所占的内存极小，基于 Palm OS 编写的应用程序所占的空间也很小，通常只有几十 KB，因此使用Palm OS 的手机反应速度通常比其它系统要快。3 厦门大学本科毕业论文基于GPRS 网络的J2ME 应用开发1.2.4 Linux由于 Linux 具有源代码开放、软件授权费用低、应用开发人才资源丰富等优点，便于开发个人和行业应用，再加上IBM、Sun 等计算机巨头的支持，Linux 在手机操作系统市场中异军突起，尤其是在众多知名厂商宣布支持Linux 手机操作系统之后，Linux 的发展将不容忽视。从应用开发的角度看，由于Linux 的源代码是开放的，有利于独立软件开发商(ISV)开发出硬件利用效率高、功能更强大的应用软件，也方便行业用户开发自己的安全、可控认证系统。特别是当智能手机大量用作行业应用的移动终端时，使用 Linux 更便于实施系统一体化的安全策略。1.3 GRPS 介绍目前中国主要使用第二代移动通信网络 GSM，GSM 对话音业务提供了很好的支持，但不适合数据应用的开展。而通用分组无线业务(General Packet Radio Service, GPRS)，是利用现有GSM 网络的设备，通过增加硬件设备和软件升级，而形成一个新的网络逻辑实体。GPRS使用现有GSM 成熟可靠、覆盖广泛网络系统，能够提供比GSM 网络的更大的数据传输带宽。目前市面上主流的手机大多支持GPRS 网络传输，是当前在中国无线上网的良好选择。1.4 二维码识别技术二维码(2-Dimensional Bar Code)是在条形码的基础上发展出来的一种新兴的机器识别技术。它是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的，在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。它具有条码技术的一些共性，每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。 二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。目前，二维码在手机上的应用开始慢慢地兴起，其典型的应用就是利用手机的摄像头读取二位码，并通过手机软件将二位码转换为相应的信息。4 厦门大学本科毕业论文基于GPRS 网络的J2ME 应用开发1.5 “CityGuide 城市通”软件介绍“CityGuide 城市通”软件是由厦门盛世网络集团开发的基于 GPRS 网络的手机应用软件，其主要目标为结合公司已有的城市生活门户网站“下班网”，为用户提供一系列服务。用户通过该软件，可以搜索餐饮、购物等娱乐休闲方面的商家信息，下载商家打折信息进行消费，并对商家发表个人评论；未来还将实现个人定位、地图展示以及移动支付等功能，具有良好的应用前景。“CityGuide 城市通”计划开发多个版本，包括针对各种开放式移动操作系统开发的版本和J2ME 的版本，在该项目中，我参与J2ME 版本的开发。虽然理论上说，J2ME 版本可以用于所有支持Java 技术的手机上，但考虑到Nokia 在手机市场的强势地位，以及智能手机能给用户更好的应用体验，J2ME 版本针对使用Series 60 3rd Edition 界面的手机进行开发，并在使用该系统的 Nokia 手机上进行实测。在开发过程中会考虑其可移植性，以便在未来将移植到其它型号手机上。图1-1 “CityGuide 城市通”J2ME 版启动界面5 厦门大学本科毕业论文基于 GPRS 网络的 J2ME 应用开发第二章 J2ME 技术规范体系及开发环境搭建2.1 J2ME 及其优势J2ME 的全称是 Java 2 Platform, Micro Edition。它在 1999 年 6 月的 Java One 大会上被正式提出，是 Sun 公司专门为开发小型的资源受限的消费型电子设备的应用程序所提供的新的Java 版本，被广泛的使用于手机、PDA 等设备中。由于此 Java 版本的虚拟机的大小仅为数百KB，因此又被称为 K-Java。J2ME 实际上是一系列规范的集合，由 Java 社区组织(Java Community Process, JCP)指定并发布相关的 Java 规范要求(Java Specification Request, JSR)，各个厂商按照规范在自己的产品上进行实现，但是都必须要通过兼容性测试包(Technical Compatible Kit, TCK)的测试来确保兼容性。作为一种移动设备开发平台，J2ME 相对于其他的开发平台具有以下的优势。(1)跨平台的特性。严格依据 MIDP 规范编写的程序就能运行于任何能够提供符合规范的JVM 虚拟机的移动设备上，真正实现 Java 的“Write once, run anywhere”的特性，这也是 Java技术的最大吸引力所在。(2)强大的内置安全模型。Java 提供了多级的安全性，从类装载器、字节码验证器到安全管理器，都可以保护系统免受不安全程序的危害。Java 还提供了用于安全转换 Web 内容的扩展安全 API，可以更安全地处理移动商务和金融程序所需的事物。(3)与企业应用的无缝结合。随着 J2EE 中间件服务器的流行，Java 已成为创建 Web 应用程序的第一选择。使用 J2ME 开发的应用程序易于与 J2EE 企业应用系统集成，以提供企业级无线应用程序的后台支持，特别是目前的 J2ME 已经支持以 Web 服务的形式来调用企业的应用功能。尽管 Java 程序在执行效率上还是经常受到诟病，但是随着技术的发展，芯片的速度会越来越快，并且也已经出现专门为 J2ME 而开发的专用芯片，效率上的问题是可以被忽略的。J2ME 自从问世以来，得到 IT 业界的广泛响应，目前几乎所有的手机大厂的主流产品都支持 J2ME 技术。