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内蒙古大学硕士学位论文 短信名址系统的研究与应用 摘要 随着通信技术的迅速发展，第三代通信技术已经逐渐走进人们的生活，它 对无线通信和数据传输的巨大支持，使人们正在享受着许多更快更好的信息服 务。与此同时，人们对于互联网的期待不仅仅停留在能够无线访问互联网，还 期望能够随时随地、方便快捷地获得所需要的资源和信息。短信名址技术就是 在这样一种情况下出现的一种新技术。在这种技术中，用户通过发送短信的方 式与事业、政府部门等信息源建立通信联系，也可以利用移动终端、p c 终端访 问短信名址解析系统以获取信息。 在今天对微型设备的编程领域中，j 2 m e 已经成为一个比较成熟的技术，它 完整的体系架构，对手机中各种功能的良好支持，使其成为当前无线应用开发 的支柱平台，同时也为各种手机软件的实现提供了技术上的保证。 本文基于对短信名址系统的研究，对系统进行了优化和改进，提高了用户 获取信息的效率。利用短信名址技术的优势，在j 2 m e 平台上实现了一款手机插 件，插件完成后测试了它的功能，并在技术上同其他软件做了对比。最后，通 过对无线传输系统安全性的研究，设计了基于a e s 加密算法的通信模型，提出了 实施方案，并分析了方案的性能，为短信名址系统进行安全消息的传输提供了 解决方案。 关键词：短信名址，j 2 m e ，移动终端，系统安全 r e s e a r c ho nt h es y s t e mo fs h o r tm e s s a g en a m e a d d r e s s a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y ，t h e3g e n e r a t i o n t e l e c o mt e c h n o l o g yc o m e si n t op e o p l e sl i v e sg e n e r a l l y ，i t sg r e a ts u p p o r to nw i r e l e s s c o m m u n i c a t i o na n dd a t a t r a n s m i s s i o n ，m a k e sp e o p l ee n j o yf a s t e r a n db e a e r i n f o r m a t i o ns e r v i c e a tt h es a m et i m e ，p e o p l ea r en ol o n g e rs a t i s f i e dw i t ht h eo n l y w i r e l e s sa c c e s st on e t w o r k ，t h e ye x p e c tt h a tt h e yc a n g a i nr e s o u r c e sa n di n f o r m a t i o n n e e d e dc o n v e n i e n t l ya n df a s t l ya ta n y w h e r eo ra n y t i m e b a s e do nt h o s er e q u i r m e n t s ， t h et e c h n o l o g yo fs h o r tm e s s a g en a m e a d d r e s sc o m e s o u t m a k i n gu s eo ft h i s t e c h n o l o g y ，u s e r s c a nc o n n e c tw i t h i n d i v i d u a l s ，e n t e r p r i s e s o r g o v e r n m e n t d e p a r t m e n t st h r o u g hs e n d i n gs h o r tm e s s a g e s ；t h e yc a ng a i na c c e s st ot h es y s t e mo f s h o r tm e s s a g es e r v i c er e s o l u t i o nb ym o b i l et e r m i n a l ，s h o r tm e s s a g es e r v i c et e r m i n a l o rp e r s o n a lc o m p u t e ra n dt h e ng e tt h ei n f o r m a t i o n t h e yn e e d n o wj 2 m ep r o g r a m m i n gt e c h n o l o g yh a st u m e di n t oac o m p a r a t i v e l yp e r f e c t t e c h n o l o g yi nt h e f i e l do fm i c r o - d e v i c ep r o g r a m m i n gr e s e a r c h i th a s c o m p l e t e f r a m e w o r ka n dg o o ds u p p o r to na l ls o r t so fm o b i l ep h o n ef u n c t i o n s ，w h i c hm a k e si t b e c o m et h em o s tp o p u l a rp l a t f o r mf o rw i r e l e s sa p p l a y c a t i o ni nr e c e n t y e a r s m e a n w h i l e ，j 2 m ep r o g r a m m i n gt e c h n o l o g yp r o v i d e st e c h n o l o g i c a lg u a r a n t e ef o rt h a t a c c o m p o l i s ha l lk i n d so fm o b i l es o f t w a r es i m u l t a n e o u s l y b a s e do nt h er e s e a r c ho fs h o r tm e s s a g en a m e a d d r e s ss y s t e m ，t h et h e s i so p t i m i z e s 内蒙古大学硕士学位论文 a n di m p r o v e st h es y s t e ma n dt h ee f f i c i e n c yo fu s e ro b t a i n i n gi n f o r m a t i o n i no r d e rt o m a k eu s eo ft h ea d v a n t a g eo fs h o r tm e s s a g en a m e a d d r e s st e c h n o l o g y ，t h et h e s i s a c h i e v e dam o b i l ep h o n ep l u g i n so nj 2 m et e c h n o l o g yp l a t f o r m ，t e s t e di t sf u n c t i o n a n dc o m p a r e dw i t ho t h e rp h o n ep l u g i n sa f t e rc o m p l e t i o no ft h es o f t w a r e f i n a l l y ， b a s e do nt h er e s e a r c ho fw i r e l e s st r a n s m i s s i o ns y s t e ms e c u r i t y ，t h ea u t h o rd e s i g n e d t h ea e se n c r y p t i o nc o m m u n i c a t i o nm o d e l ，p r o p o s e dt h ei m p l e m e n t a t i o ns c h e m e ，a n d a n a l y z e dt h es c h e m e sp e r f o r m a n c e ，w h i c hp r o v i d e ds o l u t i o n sf o rs a f e t yi n f o r m a t i o n t r a n s m i s s i o no fs h o r tm e s s a g en a m e a d d r e s ss y s t e m k e y w o r d s ： s h o r tm e s s a g en a m e a d d r e s s ，j 2 m e ，m o b i l et e r m i n a l ， s y s t e ms e c u r i t y i i i 内蒙古大学硕士学位论文 图表索引 图2 1 短信名址系统结构4 图2 2 短信名址解析系统的结构图6 图3 1j a v a 技术体系结构1 0 图3 2j 2 m e 体系框架图1 1 图3 3j 2 m e 通用结构与手机中的j 2 m e 结构直接的对应关系1 2 图3 4a s m 调用m i d l e t 的方法1 3 图3 5m i d l e t 状态图。1 4 表3 1m i d l e t 套件中定义的属性。1 5 图3 6l c d 包结构1 7 图3 7j 2 m ep o l i s h 的四层结构1 9 图4 1 软件主要功能模块_ 。2 4 图4 2 软件架构图2 6 图4 3 软件中包含的包2 7 表4 1 对系统操作码的定义2 8 表4 2 对系统响应码的定义。2 8 图4 4 软件获取服务端数据的流程图。3 l 图4 5 群组管理中所包含的类3 2 图4 6 添加一个联系人过程的流程图3 3 图4 7 联系人信息修改的流程图。3 4 图4 8 信息的定时发送流程。3 5 图4 9c s s 模型：空隙和边框。3 8 图4 1 0 程序主界面在使用j 2 m ep o l i s h 前后的效果3 9 图4 1l 手机功能测试截图4 0 表4 3 软件与其他业务的对比4 1 图5 1 普通无线设备的密钥管理方案4 6 图5 2 会话密钥的计算过程4 6 图5 3 移动终端与服务端的通信流程4 8 图5 4 模型实现方案的结构图4 9 v i i 原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。除本文已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得囱墓直太堂及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：盏掐毽指导教师签名 盔益； 日期：2 1 墨! ；! 兰e t期：量! ! 篁i ! ! 坐 在学期间研究成果使用承诺书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古大学有权将 学位论文的全部内容或部分保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允 许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。 为保护学院和导师的知识产权，作者在学期间取得的研究成果属于内蒙古大学。作者今后 使用涉及在学期间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙古大学就读期间导师的同意；若用 于发表论文，版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表。 学位论文作者签名：趣掐璁 日 期：! ：丕! 丝 指导教师签名：垫垒兰 日期：星竺翌：五! ! 竺 内蒙古大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论 随着移动通信技术的快速发展，一些新的技术也在不断的产生。而目前在电信领域里面， 一个名称为3 g 的电信网络技术也正出现在我们的面前。3 g 指第三代移动通信技术，相对第 一代模拟制式手机( 1 g ) 和第二代g s m 、t d m a 等数字手机( 2 g ) 而言，第三代手机一般 是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信相结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、 音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。 为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和 行车的环境中能够分别支持至少2 m b p s ( 兆字节每秒) 、3 8 4 k b p s ( 千字节每秒) 以及 1 4 4 k b p s 的传输速度。3 g 的到来必将掀起一阵无线通信的新浪潮，它是向未来个人通信演进 的一个重要发展阶段，具有里程碑和划时代的意义。随着3 g 通信技术离我们的生活越来越 近，人们对于互联网的期待不仅仅停留在能够无线访问互联网，而在于能够随时随地的( a n y t i m e ， a n yw h e r e ) 方便快捷的获得所需要资源和信息。 短信名址技术就是在这样一种情况下应运而生的一种新技术。短信是一种用户非常熟悉 的通信载体。以短信为载体，传递用户要搜索的需求，和返回用户搜索所得到的答案，这种 形式将方便用户的使用，促进这种技术的应用和发展。 短信名址是一种以短信方式为移动终端用户、固网短信终端用户、i p 网络短信用户提供 服务引导的技术。用户可以利用移动终端、固网短信终端和p c 终端访问短信名址解析系统， 使用容易理解、便于记忆的自然语言发送短消息，与企业、事业、政府部门等信息源建立通 信联系，获取他们提供的短信服务、彩信服务、语音服务以及其他各种形式的服务。 手机作为一个无处不在的应用终端，其电子商务的发展有着得天独厚的先天条件。目前 对于这种手机终端在电子商务方面的应用可以说是百家争鸣，并没有一个定案和一个公认比 较好的解决方式。通过内嵌的插件研发，可以有效地提供电子商务发展需要的安全性和私密 性，并且可以大大简化电子商务的应用模式。短信名址技术现在还是刚刚起步，基于这项技 术的手机应用软件产品还是很有限的，现有的软件在功能上也比较单一，只能够为特定的用 户提供服务。那么，随着这项技术的不断发展，开发一种具有多项实用功能的综合软件，为 更多普通用户提供便捷的服务逐渐成为一种迫切的需要。更重要的是，我们希望通过这些应 短信名址系统的研究与应腰 用软件的实际使用情况和用户的反映情况，认清这项技术的优、缺点，扬长避短，为短信名 址技术更快更好的发展奠定基础。 1 2 研究目标和主要工作 手机的应用虽然十分广泛，但短信名址技术作为一项新兴的技术，目前还不能被广大手 机用户所熟悉，它在技术上的优势更是得不到广泛应用。本文究目的是通过对短信名址系统 的研究，利用短信名址的优点为更多手机用户提供方便快捷的服务。本文分析了系统中存在 的问题和不足，对系统的传输模式做了改进，提高了用户获取信息的效率。通过项目的研发， 结合手机中的一些功能，使短信名址技术得到应用。在软件研发过程中设计了功能和结构模 型，完成了实名通信、实名直达等短信名址技术的应用，利用第三方插件优化了软件界面。 最后，在现有的移动安全技术上做了深入研究，在对系统安全的分析过程中，对比了系统安 全模型的优劣，选择了适用于小型设备的高效算法。利用共享密码段简化了普通无线密钥管 理技术中复杂的步骤，结合短信名址系统的特点提出了信息安全传输的解决方案。 1 3 软件开发环境和工具 本文中的软件设计使用当前最常用i 拘e c l i p s e 环境进行开发，通过第三方软件j 2 m ep o l i s h 的应用，解决了复杂的手机图形界面绘制和机型匹配等问题。模拟器使用的是s u n 公司提供的 j a v a t mw i r e l e s st o o l k i tf o rc l d c2 5 1 版本。 2 内蒙古大学硕士学位论文 第二章短信名址技术介绍 2 1 短信名址技术概述 短信名址是一种以短信方式为移动终端用户、固网短信终端用户、口网络短信用户提供 服务引导的技术。用户可以利用移动终端、固网短信终端和p c 终端访问短信名址解析系统， 使用容易理解、便于记忆的自然语言发送短消息，与个人、企业、事业、政府部门等信息源 建立通信联系，获取他们提供的短信服务、彩信服务、语音服务以及其他各种形式的服务。 用户可使用移动终端、固网短信终端和p c 终端访问短信名址系统。移动终端用户通过 p l m n ( p u b l i cl a n dm o b i l en e t w o r k , 公共陆地移动网) 使用短信名址系统提供的服务，固网短 信终端用户通过p s t n ( p u b l i cs w i t c h e dt e l e p h o n en e t w o r k ，公共交换电话网络) 使用短信名 址系统提供的服务，p c 终端用户通过i n t e m e t 使用短信名址系统提供的服务。 短信名址系统为短信用户提供短信名址解析服务，引导用户快速直接地找到自己想要的 信息和服务。用户发送短信名址解析请求后，经电信运营商网络的短消息中心和短消息网关 转发，名址解析系统接收并处理该请求，随后将其转发给信息源或短信s p 。 信息源根据自己的需要，可以向用户回复短信、彩信、w a p 信息或电话等等，随着3 g 技 术的发展，信息源可随时采用新的通信方式向用户回复信息。 2 2 短信名址系统功能模块和结构 2 2 1 系统功能模块概述 短信名址业务系统主要由以下几种功能模块构成： ( 1 ) 短信名址解析系统 ( 2 ) 短信服务系统 ( 3 ) 普通g s m 或c d m a 手机服务器 ( 4 ) c d m a 1 x 或g p r s 网卡服务器 ( 5 ) 短信s p 5 种功能模块中，短信名址解析系统为提供短信名址解析业务的核心模块，第2 至4 种 功能模块均为信息源，短信s p 完成短消息的转发功能。 堑垡垒女l 垂蕉盟盟窭生堡旦 短信名址业务系统的系统结构示意图如图2 1 所示。 宅 删 服务器 “ 晶裂 短信s p 困2 1 短信名址系统结构 f i g u r e 2lt h e s y s t e ms l t u c l u t e o f s h o r t m e s s a g e 。n a m e , a d d r e s s 2 22 短信名址解析系统 短信名址解析系统是短信名址业务系统的核心部分，连接着电信运营商网络和i n t e r a c t ， 为访问这两个网络上的短信服务信息源的用户提供网址解析服务，支持的功能主要分类两类： ( 1 ) 信息源管理服务 是指对具有特服号的企业服务系统、没有特服号的企业服务系统、普通g s m 或c d m a 手机服务器、c d m a - i x 或g p r s 网卡服务器这四类信息源提供的服务。应支持如下功能： 接收和处理来自信息源的短信名址注册注销请求； 保存所有短信名址的归属信息、服务信息和费用信息，以便信息源进行查询以及收 取为信息源提供网址解析服务的费用； 接收和处理来自信息源的服务启动停止消息，以便及时了解信息源服务器的服务状 态，必要时通知用户。 ( 2 ) 短信名址解析服务 短信名址解析服务是指短信名址解析系统为用户终端或p c 终端提供服务，接受短信名 址解析请求并将解析结果发送到短信s p 、信息源或用户设备。应支持下列功能： 匹配不同的接口协议，并完成信息传送过程中的编码转换工作； 内蒙古大学硕士学位论文 接收并处理来自用户终端的短信名址解析请求； 接收并处理由短信s p 转发的来自p c 终端的短信名址解析请求； 将短信名址解析结果发送到信息源、短信s p 或用户设备。 2 2 3 短信s p 短信s p 跨接在i n t e m e t 和电信运营商网络之间，为没有服务代码的企业转发短消息，为 访问手机服务器的p c 机转发短消息。主要支持下列功能： 接收短信名址解析系统转发的来自用户终端的服务请求，将其发往相应的企业服务系 统； 在用户终端和没有服务代码的企业服务系统之间转发短消息； 接收p c 机的短信名址解析请求，将其转发到短信名址解析系统( 短信名址解析系统 再将服务请求转发到手机服务器) ；随后接收并处理手机服务器的应答消息，将其转 发给p c 终端； 在手机服务器和p c 终端之间转发短消息。 2 3 短信名址解析系统结构 2 3 1 架构原则 短信名址解析系统应采用分布式的网络架构，按一个中心、多点接入、当地解析的原则 构建。 ( 1 ) 一个中心：指短信名址解析系统的核心数据库，该数据库是一个短信名址的全局数 据库； ( 2 ) 多点接入：指在统一号码接入上采用分地区、分区域接入，可以有效地防止接入拥 塞，提高系统性能； ( 3 ) 当地解析：指在接入地进行短信名址的解析，当地缓存一个短信名址数据库的子集， 提供当地常见的短信名址解析服务，当地数据库通过定时刷新方式从核心数据库更新短 信名址数据。 短信名址系统的研究与应用 2 3 2 系统实现结构 短信名址解析系统是一个多功能、多点分布系统。从系统的整体功能上来看，短信名址 解析系统可以划分为三个层面： 注册商业务管理平台：注册商业务管理平台主要是注册商的业务经营管理平台， 它采用名址核心数据库提供的接口完成短信名址注册管理功能。 短信名址中心网站：提供w e b w a p 短信方式的名址查询服务，但不提供注册服务， 所有名址的注册必须经过注册商业务管理平台。 短信名址数据库：由核心数据库和当地数据库构成。核心数据库实现短信名址的 集中存储；当地数据库是核心数据库的一个子集，支持短信名址的本地解析。 短信名址核心数据库及其附属功能模块构成了短信名址核心解析系统；短信名址当地数 据库及其附属功能模块构成了短信名址当地解析系统。解析系统结构图如图2 2 所示。 图2 2 短信名址解析系统的结构图 f i g u r e2 2t h er e s o l u t i o ns y s t e ms t r u c t u r eo fs h o r tm e s s a g en a m e a d d r e s s 短信名址解析系统的参考实现结构中，各个功能模块之间相互独立，由短信名址核心数 据库通过可信w e bs e r v i c e 对外提供数据服务。各个模块的功能如下： ( 1 ) 短信名址核心数据库：已注册短信名址的全局数据库； 6 内蒙古大学硕士学位论文 ( 2 ) 短信名址当地数据库：接入地缓存的全局数据库的子集； ( 3 ) 查询接口：短信名址注册信息查询； ( 4 ) 注册接口：注册商管理、注册短信名址统计、汇总、计费等； ( 5 ) 安全认证：用户及权限管理等； ( 6 ) 应用管理或服务网关：企业短信服务系统、手机服务器、移动网卡服务器与短信名 址解析系统互联接口； ( 7 ) 解析：短信名址到服务代码或服务的解析： ( 8 ) 规则库：短信名址到服务代码一对一、一对多、多对一等规则； 2 4 短信名址系统对通信流程的规范 根据对系统的研究和对协议的分析，短信名址系统将通信流程分为注册、启动、服务、 停止、注销五个阶段，各阶段流程作用和流程如下： ( 1 ) 注册阶段：企业网关、企业服务器或个人服务器向短信名址解析系统申请某个短 信名址的专用权，获得短信名址解析系统的授权和批准后，可使用该短信名址向用户提 供服务。企业服务器通过i p 网络向短信名址解析系统进行注册，使用s m a p 协议。注册 阶段的实现也可以是由人工直接在系统内部进行操作的。通过短信名址系统与企业服务 器的连接，使短信名址系统可以随时提取网络内部消息，以提供给用户使用； 步骤如下： 企业服务器向短信名址解析系统发送注册请求，其中包含为该企业提供短信转发 服务的短信s p 的相应信息； 短信名址解析系统向企业服务器发送应答信息，批准注册。 ( 2 ) 启动阶段：企业网关、企业服务器或个人服务器向短信名址解析系统发送自己的注 册信息和状态信息，请求为用户提供在线服务，获得短信名址解析系统的认可后方可开 始服务； ( 3 ) 服务阶段：短信名址解析系统为用户提供在线服务的阶段；服务阶段的通信流程分 为如下两种类型：一种是短信名址解析系统将用户终端的请求转发给短信s p ；另一种是将名 址解析的结果发送给用户终端。 流程中各个步骤具体如下： 用户终端向短信名址解析系统发送服务请求； 短信名址解析系统完成名址解析处理后，向短信s p 转发服务请求消息： 短信名址系统的砸魑应用 短信s p 向企业服务器转发服务请求消息； 企业服务器处理用户服务请求后，向短信s p 发送应答消息： 短信s p 将应答消息转发给用户终端； 此后的各个步骤中，用户终端可以根据自己的需要发送新的服务请求，与企业服 务器进行双向的短信联系，短消息可经短信s p 双向转发，网址解析系统不再参 与业务过程。 用户终端通过电信运营商网络向短信名址解析系统发送服务请求，短信名址解析系统将 用户终端的服务请求转发给手机服务器，由手机服务器向用户终端发送响应信息； 流程中各个步骤具体如下： 用户终端向短信名址解析系统发送服务请求： 短信名址解析系统向用户终端发送应答消息，其中包含短信s p 的名址解析结果； 用户终端可以根据自己的需要向短信s p 发送服务请求，此后的各个步骤中，用 户终端可以与企业服务器进行双向的短信联系，短消息可经短信s p 双向转发， 名址解析系统不再参与业务过程。 ( 4 ) 停止阶段：企业网关、企业服务器或个人服务器请求暂停服务； ( 5 ) 注销阶段：企业网关、企业服务器或个人服务器放弃某个短信名址的使用权，请求 短信名址解析系统删除相应的注册信息。 停止阶段和注销阶段的流程与前两个阶段类似，都是由名址解析系统发送停止或注销 消息到企业服务器，然后有服务器进行确认，返回确认消息【l 】。 内蒙古大学硕士学位论文 3 1j 2 m e 简介 第三章系统终端开发环境 j 2 m e ( j a v a2p l a t f o r mm i c r oe d i t i o n ，i a v a2 的微型版本) 为嵌入式消费类电子产品提 供了一个通用的平台。在很长一段时间里，移动设备出厂后就处于封闭状态，很少有办法在 软件和硬件环境上为其定制一些应用程序。而j 2 m e 的出现打破了这一僵局。使用j 2 m e 可 以为小型计算设备开发任何能够想象出的应用程序。仅有的限制在于小型计算设备上有限的 资源。幸运的是，j 2 m e 技术提供了创建运行在小型计算设备上的企业级j a v a 应用程序的工 具【2 】。 j 2 m e 最早是在1 9 9 9 年6 月的j a v a o n e 大会上被正式提出，是s u n 公司专门为开发小型 的资源受限制的消费性电子设备的应用程序所提供的新的j a v a 版本。j 2 m e 实际上是一系列 规范的集合，由j c p ( j a v ac o m m u n i t yp r o c e s s ，j a v a 社区组织) 制定并发布相关的j s r ( j a v a s p e c i f i c a t i o nr e q u e s t ，j a v a 请求规范) ，各个厂家按照规范在自己的产品上进行实现，但是必 须要通过t c k ( t e c h n i c a lc o m p a t i b l ek i t ，兼容性测试包) 测试来确保兼容性。 自从j 2 m e 推出以来，得到了i t 业界的迅速响应，国际上许多著名的厂商都积极投入到 j 2 m e 的研发应用中来，其中包括诺基亚，摩托罗拉，r i m 等大公司【3 】。 3 1 1j 2 m e 在j a v a 体系中的地位 自从j a v a 问世以来，s u n 公司已经成功将j a v a 平台技术推广到各个计算机领域。除了 j 2 m e 以外，目前主要的j a v a 版本还是针对于企业应用的j 2 e e ( j a v a2e n t e r p r i s ee d i t i o n ， j a v a2 企业版本) a n 针对普通个人计算机桌面应用的j 2 s e ( j a v a2s t a n d a r de d i t i o n ，j a v a2 标准 版) 标准。j a v a 技术的体系结构如图3 1 所示。 j 2 s e ：为基于桌面电脑的应用程序开发提供了完备的开发环境，同时为j 2 e e 平台和 j a v aw e b 服务提供了基础。在j 2 s e 平台中包含了两个主要产品：j r e ( j 2 s er u n t i m e e n v i r o n m e n t ，j 2 s e 运行环境) 和j d k ( j 2 s ed e v e l o p m e n tk i t ，j 2 s e 开发工具。j r e 提 供了运行a p p l e t 和j a v a 应用程序所需的j a v aa p i 、虚拟机和其他重要组件。j r e 中 没有用于开发的工具，如编译器和调试器。j d k 是j r e 的超集，包括了j r e 的全部 9 堑焦当地垂筮煎鲤塞量壁旦 内容，并给开发者提供开发工具： j 2 e e ：为开发基于组件的多层应用程序提供了标准：j 2 e e 平台通过提供标准化、模 块化的组件来简化企业级应用程序的开发。j 2 s e 的很多优秀特性，如j d b c 、x m l 解析、c o r b a ，都在j 2 e e 平台得到了广泛的应用。j 2 e e 提供了丰富的组件为多 层应用程序的开发提供了极大的方便； j 2 m e ：为运行在嵌入式消费类电子产品的设备，如移动电话、p d a 、游戏终端之上 的应用程序提供了一个健壮的灵活的环境。与j 2 e e 、j 2 s e 和j a v ac a r d 一样，j 2 m e 同样包含了一个小型的虚拟机和一系列的j a v a a p i 。j 2 m e 还提供了灵活的图形用户 界面、健壮的安全模型。广泛的网络协议支持。目前j 2 m e 已经部署在上亿个设各上， 前景非常看好 4 1 。 312j 2 m e 与帅 囤3 1 j a v a 技术体系结构 f i g i l r e3 i t h es y s t e ms t d l c t u r eo f j a v a t e c h n o l o g y w a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l ，无线应用协议) 技术是由爱立信，摩托罗拉和诺基亚 等国际著名厂商共同开发的一种互联技术。为了克服无线i n t e r n e t 的问题和局限性，让人们在 现有的环境的基础上实现无线互联的应用，业界提出了不少有效方案。其中一种方式是基于 重写现有的i n t e m e t 协议，使其与现有协议的兼容，并且更适合于无线应用这一特殊环境。手 机上的w a p 技术采用的就是这种方式。w a p 包括两层内容：一层是无线 n t e r n e t 传输层， 内蒙古大学硕十学位论文 它针对无线的特点定制了w a p ( w i r e l e s sd a t a g r a mp r o t o c a l ，无线数据报协议) 、w t p ( w i r e l e s s t r a n s a c t i o np r o t o c a l ，无线传输协议) 等协议。另一层是应用层，啪以浏览器的方式来访问 i n t e r n e t 。 而j 2 m e 在传输层提供了一组面向应用程序的高层协议，以支持h t t p 协议。在应用层， j 2 m e 提供了全功能的j a v a 开发环境，可以通过客户一服务器方式来访问i n t e r n e t 上的所有数 据，而与标记语言无关。 j 2 m e 刚刚提出的时候，经常会有人讨论，它在无线i n t e m e t 应用领域是不是w a p 的对 手。其实，j 2 m e 与w a p 并没有竞争关系，而是面向不同领域的两套解决方案，它们是可以 共生共存，互助互补的。如果是面向浏览的应用，比如新闻、天气预报等，可以继续用w a p 方案；如果是需要只能处理的应用，比如收发e m a i l 、股票信息等，就更适合用j 2 m e 实现。 3 2j 2 m e 的体系架构 j 2 m e 架构的模块化实际使应用程序可以灵活的适应小型计算设备的限制。j 2 m e 架构没 有代替小型计算设备的操作系统。相反，j 2 m e 架构由位于原操作系统之上的多层软件组成， 这些软件共同称为c l d c ( c o n n e c t e dl i m i t e dd e v i c e sc o n f i g u r a t i o n ，连接有限设备) 。安装在 操作系统之上的c l d c 形成了小型计算设备的运行时环境。如图3 2 所示，显示了j 2 m e 的 四层体系结构。 图3 2j 2 m e 体系框架图 f i g u r e3 2 t h es y s t e ms t r u c t u r eo f j 2 m e ( 1 ) 主机操作系统层( h o s to p e r a t i n gs y s t e m ) ：该层是各类受限设备的操作系统层。 ( 2 ) j a v a 虚拟 丢( j a v av i r t u a lm a c h i n e s ) ：这一层是虚拟机的一个实现，它为特定设备的 主机操作系统定制的，而且支持一个特定的j 2 m e 配置( c o n f i g u r a t i o n ) 。在配置层定义了 短信名址系统的研究与应用 j a v a 虚拟机功能的和特定类别设备上可用的j a v a 类库的最小集。从某种程度上说，一个 配置定义了j a v a 平台功能和类库的共性，开发者可以假定这些功能部件和类库属于某一 特定类别的所有设备上都是可用的。用户不大会见到这一层，但它对简表的实现者非常 重要。 ( 3 ) 简表层( p r o f i l e s ) ：简表层定制了特定系列设备上可用的应用程序编程接口的最小集， 简表在一个特定配置上面实现。应用程序是针对特定的简表编写的，因此可以移植到支 持该简表的任何设备上。一个设备可以支持多个简表。 ( 4 ) 可选包层( o p t i o n a lp a c k a g e s ) ：它是针对特定设备提供的类库，比如某些设备是支持 蓝牙的，针对此功能j 2 m e 中制定了j s r 8 2 ( b l u e t o o t ha p i ) 提供了对蓝牙的支持【5 1 。 3 3 手机中的j 2 m e 集成在手机中的j 2 m e 通常采用c l d c m i d p 结构，这是j 2 m e 层次结构的实例之一。其 中c l d c 包括k v m 以及j 2 m e 的核心a p i s ，m i d p 包括用户接口和h t t p 连接等j 2 m e 扩 展的a p i s 。j 2 m e 通用结构与手机中的j 2 m e 结构直接的对应关系如图3 3 所示【6 1 。 j 2 m e 通用结构用于手帆的j 2 i i f e 结构 回国 回日 回国 圈回 围圈 图3 3j 2 m e 通用结构与手机中的j 2 m e 结构直接的对应关系 f i g u r e3 3t h ec o r r e s p o n d e n c eb e t w e e nj 2 m eg e n e r a ls t r u c t u r ea n dj 2 m es t r u c t u r ei nm o b i l e 3 3 1 目标设备对川die t 的调用 在m i d p 中定义了一种新的应用程序模型m i d l e t ，它是被a m s ( a p p l i c a t i o nm a n a g e r 1 2 内蒙古大学硕士学位论文 s o f t w a r e ，应用程序管理器) 管理的。在目标设备的运行环境内，a m s 负责管理j 2 m e 应用 程序的安装、删除和升级。这个m i d l e t 类至少包含一个j a v a 类，并且此类必须派生自m i d p 定义的抽象类j a v a x m i c r o e d i t i o n m i d l e t m i d l e t ，它必须实现3 个抽象方法，供a m s 调用以管 理m i d l e t 的生存周期。这3 个抽象方法是s t a r t a p p o ，p a u s e a p p 0 ，d e s t r o y a p p 0 。这三种方 法分别对应了m i d l e t 生存周期中的三种状态p a u s e 、a c t i v e 和d e s t m y e d 。 当m i d p 启动时，a s m 调用s t a r t a p p o 方法。这个方法中含有应用程序每次开始执行时 需要的代码。如图3 4 所示，p a u s e a p p o 方法在a s m 临时停止m i d i e t 之前调用。d e s t r o y a p p ( ) 方法在a s m 结束m i d i e t 之自矿调用。 惩j 铌程序管理嚣 图3 4a s m 调用m i d i e t 的方法 f i g u r e3 4 t h em e t h o d so fm i d l e ti n v o k e db ya s m 在启动一个m i d l e t 的时候，a m s 会首先创建一一个m i d l e t 实例并使得它处于p a u s e 状 态，当s t a r t a p p o 方法被调用的时候m i d l e t 进入a c t i v e 状态，也就是所说的运行状态。在a c t i v e 状态调用d e s t r o y a p p ( b o o l e a nu n c o n d i t i o n a l ) 或者p a u s e a p p o 方法可以使得m i d l e t 进入 d e s t r o y e d 或者p a u s e 状态。值得一提的是d e s t r o y a p p ( b o o l e a nu n c o n d i t i o n a l ) 方法，事实上，当 d e s t r o y a p p o 方法被调用的时候，a m s 通知m i d l e t 进入d e s t r o y e d 状态。在d e s t r o y e d 状态的 m i d l e t 必须释放掉所有的资源，并且保存数据。如果u n c o n d i t i o n a l 为f a l s e 的时候，m i d l e t 可以在接到通知后抛出异常m i d l e t s t a t e c h a n g e e x c e p t i o n 后保持在当前状态，如果设置为t r u e 的话，则必须立即进入d e s 仃o y e d 状念。图3 5 说明了m i d l e t 状态改变情况。 每个m i d l e t 的核心是m i d pa p i 类，m i d l e t 通过它们来与用户交互和处理数据管理。 用户交互是通过用户界面m i d pa p i 类管理的。开发人员可以用这些a p i 在屏幕上显示数据， 提示用户发出正确的命令。 短信名址系统的研究与应用 3 3 2 川d ie t 套件 d e s 图3 5m i d l e t 状态图 f i g u r e3 5 m i d l e ts t a t e st r a n s i t i o n t r o y a p p 为了在多个可能司时运行的m i d l e t 之i 、日j ，实现对数据、资源的共享，一个m i d l e t 包所 需要的全部文件都必须包含在一个产品封装中，把这样一些文件的封装叫做m i d l e