Java语言在手机程序开发中的应用

1、郑州电子信息职业技术学院毕业论文课题名称： Java 语言在手机程序开发中的应用作者：刘通学号： _0905270120_系别：信息管理系专业：计算机应用技术指导教师： _王泽宇 _2012年3 月31日Java 语言在手机程序开发中的应用摘 要岁着我们社会的的发展，科技创新的脚步越来越快，手机也进入我们的视野之中，成为人们生活所必不可少的物品，随之 java 也越来越被人们所熟知。 从最早的手机支持Java 开始， Java 语言在手机领域开发中的作用就变得超乎想象。手机上支持java 多指应用的 Java 直译器能读出的软件程序，而现在市场上手机类型也越来越多，手机平台也在不断的更新换代，

2、 但在那么多跟新换代的背后， Java 语言在其应用开发开发中， 依旧独占着不可或缺的地位。本文主要对 Java 语言的各种特性以及在手机程序开发中的实际运用做分析，论述 Java语言在手机程序开发中的作用有那些，为何 Java在手机程序开发中不可或缺。关键词： 手机程序； Java直译器；手机平台目 录摘 要 .I1引言 .12Java 语言的历史 .12.1 java语言的诞生 .12.2 java语言的运用 .23Java 语言的特性 .33.1 Java语言的的 11 种特性 .33.2小结.44手机的程序开发环境 .44.1Android （安卓）平台 .44.2Symbian （塞

3、班）平台 .54.3Windows phone/mobile/ios.65Java 语言在手机中的结合运用 .65.1Java在手机游戏中的应用类 .65.2为什么要选择 Java 语言作为手机游戏的开发 .66结论 .8参考文献 .91 引言随着新兴科技的日新月异，我们生活中手机已是必不可缺的东西，而我们的手机，也在不断的改变着， 我们能否抓住手机更新换代的脚步？Java语言作为手机起始发展的奠定软件，还能否在今后有更加出彩的表现？下面我们就论述一下Java 语言在手机程序开发中的应用。2 Java 语言的历史2.1 java语言的诞生Java 是由 Sun Microsystems 公司于

4、 1995 年 5 月推出的 Java 程序设计语言（以下简称 Java 语言）和 Java 平台的总称。用 Java 实现的 HotJava 浏览器（支持 Java applet ）显示了 Java 的魅力：跨平台、动态的 Web、Internet 计算。从此， Java 被广泛接受并推动了 Web的迅速发展，常用的浏览器现在均支持 Java applet 。另一方面， Java 技术也不断更新。 Java 平台由 Java 虚拟机（ Java Virtual Machine ）和 Java 应用编程接口（ Application Programming Interface 、简称 API）

5、构成。Java 应用编程接口为 Java应用提供了一个独立于操作系统的标准接口，可分为基本部分和扩展部分。在硬件或操作系统平台上安装一个Java 平台之后， Java 应用程序就可运行。现在Java 平台已经嵌入了几乎所有的操作系统。这样Java 程序可以只编译一次，就可以在各种系统中运行。Java 应用编程接口已经从1.1x 版发展到 1.2 版。目前常用的 Java 平台基于 Java1.4 ，最近版本为 Java1.7 。 Java分为三个体系 JavaSE(Java2 PlatformStandard Edition ，java 平台标准版 ) ，JavaEE(Java 2 Platf

6、orm,EnterpriseEdition ，java 平台企业版 ) ，JavaME(Java 2 Platform Micro Edition，java 平台微型版 ) 。2009 年 04 月 20 日， oracle （甲骨文 ) 宣布收购 sun。Java 是一种简单的，面向对象的，分布式的，解释型的，健壮安全的，结构中立的，可移植的，性能优异、多线程的动态语言。当1995 年SUN推出Java语言之后，全世界的目光都被这个神奇的语言所吸引。那么Java到底有何神奇之处呢？Java 语言其实最早诞生于1991 年，起初被称为 OAK语言，是 SUN公司为一些消费性电子产品而设计的一个

7、通用环境。他们最初的目的只是为了开发一种独立于平台的软件技术，而且在网络出现之前，OAK可以说是默默无闻，甚至差点夭折。但是，网络的出现改变了 OAK的命运。在 Java 出现以前， Internet 上的信息内容都是一些乏味死板的 HTML文档。这对于那些迷恋于 WEB浏览的人们来说简直不可容忍。 他们迫切希望能在 WEB中看到一些交互式的内容，开发人员也极希望能够在 WEB上创建一类无需考虑软硬件平台就可以执行的应用程序，当然这些程序还要有极大的安全保障。对于用户的这种要求，传统的编程语言显得无能为力。 SUN的工程师敏锐地察觉到了这一点，从 1994 年起，他们开始将OAK技术应用于 W

8、EB上，并且开发出了 HotJava 的第一个版本。当 SUN公司 1995 年正式以 Java 这个名字推出的时候，几乎所有的 WEB开发人员都心生感叹：噢，这正是我想要的！于是 Java 成了一颗耀眼的明星，丑小鸭一下了变成了白天鹅。2.2 java语言的运用JDBC（Java Database Connectivity）提供连接各种关系数据库的统一接口, 可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用Java语言编写的类和接口组成。JDBC为工具 / 数据库开发人员提供了一个标准的API，据此可以构建更高级的工具和接口，使数据库开发人员能够用纯Java API编写数据库应用程序，同时，JD

9、BC也是个商标名。EJB(Enterprise JavaBeans)使得开发者方便地创建、部署和管理跨平台的基于组件的企业应用。 java RMI(Java Remote Method Invocation)用来开发分布式Java 应用程序。一个 Java 对象的方法能被远程Java 虚拟机调用。 这样，远程方法激活可以发生在对等的两端，也可以发生在客户端和服务器之间，只要双方的应用程序都是用Java写的。Java IDL(Java Interface Definition Language)提供与CORBA(Common ObjectRequest Broker Architecture)的

10、无缝的互操作性。这使得Java 能集成异构的商务信息资源。 JNDI(Java Naming and Directory Interface) 提供从 Java 平台到的统一的无缝的连接。这个接口屏蔽了企业网络所使用的各种命名和目录服务。 JMAPI （ JavaManagementAPI）为异构网络上系统、网络和服务管理的开发提供一整套丰富的对象和方法。JMS(Java Message Service) 提供企业消息服务，如可靠的消息队列、发布和订阅通信、以及有关推拉（ Push/Pull ）技术的各个方面。 JTS(Java transaction Service) 提供存取事务处理资源的

11、开放标准， 这些事务处理资源包括事务处理应用程序、 事务处理管理及监控。在 Java 技术中，值得关注的还有 JavaBeans，它是一个开放的标准的组件体系结构，它独立于平台，但使用 Java 语言。一个 JavaBean 是一个满足 JavaBeans 规范的 Java 类，通常定义了一个现实世界的事物或概念。 一个 JavaBean 的主要特征包括属性、方法和事件。通常，在一个支持 JavaBeans 规范的开发环境（如 Sun Java Studio和 IBM VisualAge for Java ）中，可以可视地操作 JavaBean，也可以使用 JavaBean 构造出新的 Jav

12、aBean。 JavaBean 的优势还在于 Java 带来的可移植性。现在， EJB (Enterprise JavaBeans) 将 JavaBean 概念扩展到 Java 服务端组件体系结构，这个模型支持多层的分布式对象应用。除了JavaBeans，典型的组件体系结构还有 DCOM和CORBA，关于这些组件体系结构的深入讨论超出了本书的范围。3 Java 语言的特性3.1 Java语言的的 11 种特性Java 语言是简单的。 Java 语言的语法与C 语言和 C+语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用Java。另一方面， Java 丢弃了 C+ 中很少使用的、 很难理解的、令人迷

13、惑的那些特性，如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地，Java语言不使用指针，并提供了自动的废料收集，使得程序员不必为内存管理而担忧。Java 语言是一个面向对象的。 Java 语言提供类、接口和继承等原语，为了简单起见，只支持类之间的单继承， 但支持接口之间的多继承， 并支持类与接口之间的实现机制 （关键字为 implements ）。Java 语言全面支持动态绑定，而 C+ 语言只对虚函数使用动态绑定。总之，Java 语言是一个纯的面向对象程序设计语言。 Java 语言是分布式的。 Java 语言支持 Internet 应用的开发，在基本的 Java 应用编程接口中有一个网络应用

14、编程接口（ ），它提供了用于网络应用编程的类库，包括 URL、URLConnection、Socket 、ServerSocket 等。 Java 的 RMI(远程方法激活 ) 机制也是开发分布式应用的重要手段。 Java 语言是健壮的。 Java 的强类型机制、异常处理、废料的自动收集等是 Java 程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的明智选择。 Java 的安全检查机制使得 Java更具健壮性。 Java 语言是安全的。 Java 通常被用在网络环境中，为此， Java 提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了 Java 语言具有的许多安全特性以外， Java 对通过网络下

15、载的类具有一个安全防范机制（类 ClassLoader ），如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查，并提供安全管理机制（类 SecurityManager ）让Java 应用设置安全哨兵。Java 语言是体系结构中立的。 Java 程序（后缀为 java 的文件）在 Java 平台上被编译为体系结构中立的字节码格式 （后缀为 class 的文件）, 然后可以在实现这个 Java 平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。Java 语言是可移植的。这种可移植性来源于体系结构中立性，另外，Java 还严格规定了各个基本数据类型的长度。 Java 系统本身也具有

16、很强的可移植性， Java 编译器是用 Java 实现的， Java 的运行环境是用 ANSI C 实现的。Java 语言是解释型的。如前所述，Java 程序在 Java 平台上被编译为字节码格式，然后可以在实现这个Java 平台的任何系统中运行。在运行时，Java 平台中的 Java 解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。 Java是高性能的。与那些解释型的高级脚本语言相比，Java的确是高性能的。事实上， Java 的运行速度随着JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于C+。Java语言是多线程的。在Java语言中，线程是一种

17、特殊的对象，它必须由Thread类或其子（孙）类来创建。通常有两种方法来创建线程： 其一，使用型构为 Thread(Runnable)的构造子将一个实现了Runnable 接口的对象包装成一个线程，其二，从 Thread 类派生出子类并重写run 方法，使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是Thread 类已经实现了 Runnable 接口，因此，任何一个线程均有它的run 方法，而 run 方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java 语言支持多个线程的同时执行，并提供多线程之间的同步机制 （关键字为 synchronized ）。Java 语言是动态的。Java

18、 语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java 程序需要的类能够动态地被载入到运行环境，也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外，Java 中的类有一个运行时刻的表示，能进行运行时刻的类型检查。3.2小结Java 语言的优良特性使得Java 应用具有无比的健壮性和可靠性，这也减少了应用系统的维护费用。 Java 对对象技术的全面支持和Java 平台内嵌的 API 能缩短应用系统的开发时间并降低成本。Java 的编译一次，到处可运行的特性使得它能够提供一个随处可用的开放结构和在多平台之间传递信息的低成本方式。特别是Java企业应用编程接口（ Java Enterprise

19、APIs）为企业计算及电子商务应用系统提供了有关技术和丰富的类库。4 手机的程序开发环境4.1 Android（安卓）平台Android ：是谷歌于 2007年公布的开放式源代码手机系统，它的开放性就优于其它封闭式的手机系统， 因此，任何人都可能根据自己的喜好将手机系统中的所有功能重新编写。这使得越来越多的人关注这个操作系统。Android平台主要机型有HTC三星， LG摩托罗拉，由于其开放源代码优势的Android系统有最大的发展前景.要使用Android开发必须有深厚的Java 语言功底，因为这是安卓的开发语言绝大部分是java 。Android支持使用Java 作为编程语言来开发应用程序

20、，但Android的Java开发方面从接口到功能，都有层出不穷的变化。考虑到Java虚拟机的效率和资源占用，谷歌重新设计了Android的 Java。以便能提高效率和减少资源占用，因而与J2ME等不同。其中Activity等同于J2ME的MIDlet，一个Activity类（ Class ）负责创建视窗（Windows），一个活动中的 Activity就是在 foreground （前景）模式，背景运行的程序叫做 Service 。两者之间通过由 ServiceConnection 和 AIDL 连结，达到复数程序同时运行效果。如果运行中的Activity全部画面被其他Activity取代时，

21、该Activity便被停止（ Stopped），甚至被系统清除（ Kill ）。View 等同于 J2ME的 Displayable ，程序人员可以通过 View 类与“ XML layout ”档将 UI 放置在视窗上， Android 1.5 的版本可以利用 View 打造出所谓的 Widgets ，其实 Widget 只是 View 的一种，所以可以使用 xml 来设计 layout ，HTC的 Android Hero 手机即含有大量的 widget 。至于 ViewGroup 是各种 layout 的基础抽象类（abstract class ），ViewGroup 之内还可以有 Vi

22、ewGroup。 View 的构造函数不需要再 Activity 中调用，但是 Displayable 的是必须的，在 Activ ity 中，要通过 findViewById() 来从 XML 中取得 View，Android 的 View 类的显示很大程度上是从 XML中读取的。 View 与事件（ event ）息息相关，两者之间通过 Listener 结合在一起，每一个 View 都可以注册一个 event listener ，例如：当 View 要处理用户触碰（ touch ）的事件时，就要向Android 框架注册 View.OnClickListener。另外还有BitMap等同

23、于J2ME的Image。4.2 Symbian（塞班）平台Symbian 系统是塞班公司为手机而设计的操作系统。2008 年12 月 2 日，塞班公司被诺基亚收购。 2011 年 6 月 22 日，诺基亚将塞班承包给埃森哲。2011 年 12 月 21 日，诺基亚官方宣布放弃塞班（Symbian）品牌。由于对新兴技术支持欠佳，塞班的市场份额日益萎缩。截止至2012 年 2 月，塞班系统的全球市场占有量仅为16.9%，中国市场占有率则降至 18.7%，均被安卓超过。诺基亚宣布， 2014 年将彻底终止对塞班系统的所有支持。NOKIA塞班系统 (sybian) 上运行的软件大多数是用JAVA开发的

24、 (J2ME平台 ) 。但本身系统程序是用C+语言编写的。塞班由于新技术的欠缺， 注定在手机历史上昙花一现。4.3 Windows phone/mobile/ios这三类平台已经初步奠定了未来手机的市场走势，手机将向更加智能化， 更人性化，支持第三方软件化的发展趋势，就如电脑可以支持各种各样的第三方软件一样，这样的平台是今后手机智能化发展的必然趋势。5 Java 语言在手机中的结合运用5.1 Java在手机游戏中的应用类Java 这门语言，分三块： j2SE， j2EE，j2ME，其中 j2ME 是用来开发手机上的应用程序的；所以手机上的 Java（ J2ME）是 Java 应用的一个方向。虽

25、然现今手机发展正向着智能化，更兼容化发展，尤其是支持第三方软件的平台给更多人以更多的便捷，开发平台也更多样化，但老版的手机应用程序依旧不可或缺java 语言的编写。就拿手机中的游戏来说吧，一般手机游戏有三类：嵌入式游戏(Embedded games):是内嵌在手机系统中自带的游戏。 不久就过时了。 如所有 Nokia 手机中自带的贪吃蛇游戏。 SMS游戏 (SMSgames): 通过发送短信来玩的游戏。例如， SMS到游戏服务器加以处理后在通过 SMS反馈结果。常见的形式有现场比赛和投票。 这个游戏不是很受欢迎因为会增加费用，当每次SMS发送到游戏服务器的时候。浏览器游戏(Browser ga

26、mes)：这些游戏是通过手机内置的microbrowser( 移动设备的网络浏览器) 来操作的，在联机或是脱机状态下进行。 玩家可以在联网的状态下通过手机运营商的或是第三方游戏供应商的游戏网站来玩这些游戏， 也可以下载下来在脱机的情况下玩。这一类包括很广的游戏范围，如单人或是多人游戏，网络游戏，脱机游戏，街机游戏等等。在这三类游戏当中， 浏览器游戏是今天比较流行的手机游戏类型，因为它们有创新的丰富的多媒体内容，吸引人的表现形式，而且和SMS游戏相比费用也很低。本文主要是讨论浏览器游戏的开发， 在本文中所提到的“手机游戏”都是指“浏览器游戏”。因为现在在市面上流通的大量手机的资源都非常有限( 很

27、小的屏幕，有限制的内存和显卡支持，繁琐的按键输入 ) ，所以这些设备最适合的也是商业上可行的游戏就是2D 游戏了。但是，手机功能必然会随着时间的发展而增加，3D游戏在未来就会实现。当然，手机游戏也可以使用C+, Java(Java2 Micro Edition更准确 ) 来开发，高通的平台 Binary Runtime Environment for Wireless (BREW) platform。5.2 为什么要选择 Java 语言作为手机游戏的开发虽然 C+的优势在于用直接访问系统资源的方式编译到本地代码，并且以BREW平台提供端对端的解决方案给手机游戏开发者，同时允许他们用任何设计语言

28、 ( 包括C+,Java,XML 和 Flas) ，Java 是游戏开发最流行的选择。Java,更准确的说是Java 2Micro Edition(J2ME),被定义为手机游戏开发最方便的语言。( 关于 J2ME，见 "What isJava 2 Micro Edition?)。 J2ME s 受欢迎程度的动力是：J2ME享有所有主要手机制造商支持的行业标准的地位，因为现今大多数手机都使用Java 的功能。J2ME 是一个自由开放式平台。这个可以降低开发成本并且提供提供了必要的灵活性使开发者能自由的使用它。它高度的便利性("Write once run anywhere&q

29、uot;)确保为一个手机品牌/ 类型写入的游戏应用程序都能工作于其他支持Java的手机品牌/ 类型。它特别适用于小的重量轻的设备而且非常安全，因为在它上面写入的应用程序不能访问或影响其他运行于手机 / 设备上的应用程序。 J2ME由 Mobile InformationDevice Profile(MIDP) API组成，它是为移动设备包括手机的应用程序开发而特别设计的，牢记它们的限制和约束。此外，最新的MIDP version 2.0致力于游戏开发的整个API，使游戏开发更简单快捷。MIDP2.0 在游戏开发中的作用MIDP2.0 API是用于开发安全的, 内容丰富的多媒体应用程序，包括移动

30、设备游戏的一套功能加载的APIs。 MIDP 2.0 是建立在它的前身 MIDP 1.0 基础上的，为创建有效率的快速的移动应用程序提供了更好的开发平台。关于MIDP2.0 更多的信息，参见本文最后的Resources。MIDP2.0 进一步完善了MIDP1.0的功能和特征。关于新的特征，参见What's New in MIDP 2.0.。对MIDP最重要的补充是Game API，或是更准确的说是javax.microedition.lcdui.game API包。通过 Game API, MIDP2.0 为游戏开发者提供了从MIDP1.0 从无到有的开发的基石。这些基石被创建和控制各种游戏要素如游戏画布，精神和层次等等分了类。因此，MIDP2.0 大大降低了游戏