为什么需要移植J2ME程序
1990年12月,Sun公司内部由James Gosling、Patrick Naughton及Mike Sheridan成立了一个叫做Green Team的小组。Green Team小组的主要目标,是要发展一种新架构,而这种架构必须能够 在消费性电子产品作业平台上运行,现在我们普遍认识的PDA、手机或是信息家电(IA)等,都是属于这种架构的目标平台。接着,Green Team在1992年9月3号,发表了一款由Java技术之父James Gosling所领导研发的名叫Star Seven(*7)的机器,研发出一部交互式的掌上型家用娱乐装置,可通过使用动画触碰式屏幕的使用者接口来控制其它电子设备。
1999年,Sun公司把Java切割成J2SE、J2ME、J2EE,所以有了J2ME这个名词的出现。经过将近20年的发展,J2ME已经渗入到嵌入式设备的各个领域,J2ME在手机设备上的已有应用程序更是数以千万计。
OPhone平台的Java虚拟机称为“Dalvik”,它是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机,通过查看OPhone SDK中的例子可以发现存在J2ME和OPhone很多类库并存的问题。#t#
那么如何移植已经存在的数以千万计的J2ME应用程序到OPhone平台就成为第三方应用程序开发者亟待解决的问题,因为如果全部重新在OPhone平台开发的话必然会花费很大的时间成本和人力成本,而且使得整个产品变得难以升级和维护,甚至错失宝贵的市场机遇。
如果存在这样一个解决方案,即现有的J2ME应用程序可以不用修改或者只需要做很少的修改就能运行在OPhone平台,这样开发人员只需要维护一份代码,产品升级和维护也变得简单,企业也节省了开发成本和时间成本,那么对OPhone平台的发展无疑是最有益的。
笔者这篇文章就致力于这样一个解决方案,使得现有的J2ME程序只需要做很少的修改就能无缝运行在OPhone平台上,笔者把这个解决方案所需要的源代码单独放入了Wrap包,下文中就统一称为“J2ME适配包”。
J2ME适配包之架构
现有的J2ME应用程序的界面显示以及按键响应基本都是通过GameCanvas类接口进行处理的,但OPhone平台下并没有这个类。OPhone平台下通过Canvas类和Paint类联合控制绘图句柄,大量的绘制工作如绘制直线、绘制矩形、绘制字符串、绘制图片等操作都在Canvas类里完成,而Paint类则负责视图的布局如文本对齐方式、笔刷填充方式、字体大小和字体样式等工作都在Paint类里完成,所以开发人员需要自己实现这样一个GameCanvas类,并提供相应的绘图句柄接口可以让OPhone平台通过简单的接口调用无缝运行原有的J2ME应用程序,整个J2ME适配包的架构如下:
图1 J2ME适配包架构图
适配包开发的核心思想是创建J2ME程序无缝运行的环境。在图1中,GameView类通过实例化Image类创建了J2ME程序运行的窗口,并通过Image类的getGraphics()方法获取图形上下文句柄Graphics对象canvasGraphics,最后通过方法setScreen(GameCanvas screen)传递给原有的J2ME程序主屏幕类,从而使得原有的J2ME程序可以通过图形上下文句柄canvasGraphics对象进行视图绘制和布局控制,其中一些关键的技术笔者会在下文中分述。#p#
J2ME适配包之界面
OPhone平台除了在一些接口上采用了和J2ME不一样的名称之外,基本的接口内容还是一样的,笔者这里利用OPhone接口重写了J2ME中的Graphics和Image等类,原有的J2ME程序就可以无缝的运行在OPhone平台上。
既然要重写J2ME下的这些接口,那么就要先了解OPhone平台和J2ME平台到底有哪些不同。
1:Font类
OPhone平台里不再提供J2ME下面的Font类,而是以Typeface代替,这为读者提供了更多的选择空间,因为Typeface是可以自定义的,但是为了无缝移植J2ME程序到OPhone平台上,需要封装了一个类似于J2ME平台下的Font类。
定义字体格式,J2ME平台下的字体有三种风格STYLE_PLAIN、STYLE_BOLD以及STYLE_ITALIC,分别代表了普通字体、粗体和斜体。OPhone平台下通过Typeface类的静态方法defaultfromstyle()从默认的字体库中获取不同风格的字体,如下:
- private static final Font DEFAULT_FONT = new Font(null,22);
- public static Font getFont(int face,int style,int size)
- {
- switch(style)
- {
- case STYLE_PLAIN:
- return new Font(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.NORMAL),
- size);
- case STYLE_BOLD:
- return new Font(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.BOLD),
- size);
- case STYLE_ITALIC:
- return new Font(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.ITALIC),
- size);
- }
- return DEFAULT_FONT;
- }
笔者这里定义的默认字体DEFAULT_FONT大小为22像素,开发者可以根据屏幕大小和项目需要自定义三种风格字体的大小。除此之外,还需要定义Font类常用的接口,比如获取字符宽度以及获取字体高度等,代码如下:
- public int charWidth(char arg)
- {
- return size;
- }
- public int stringWidth(String arg)
- {
- return size*(arg.length());
- }
2:Graphics类
OPhone平台下不再提供Graphics类进行“视图上下文”的控制,而是以Canvas类和Paint类联合进行控制,这边笔者在上文已经交代过。
Graphics类在J2ME平台下是绘图操作和布局格式控制的句柄,OPhone平台下把绘图操作和布局格式控制分别在Canvas类和Paint类里进行了实现。那么如果想无缝移植J2ME应用程序到OPhone平台,就需要利用OPhone平台的Cavans类和Paint类实现类似J2ME平台的Graphics类。
Canvas类需要一个Image参数作为绘制操作的窗口,那么笔者这里就传递一个Image参数到Graphics类以初始化Canvas类,如下:
- public Graphics(Bitmap bitmap) {
- this.bitmap = bitmap;
- this.canvas = new Canvas(bitmap);
- this.canvas.clipRect(0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight());
- this.canvas.save(Canvas.CLIP_SAVE_FLAG);
- this.paint = new Paint();
- this.clip = canvas.getClipBounds();
- }
接下来就封装了一下J2ME平台下Graphics类的绘制操作,比如画线、画图、画字符串等操作,代码如下:
- public void fillTriangle(int x1,int y1,int x2,int y2,int x3,int y3)
- {
- paint.setStyle(Style.FILL);
- canvas.drawLine(x1, y1, x2, y2, paint);
- canvas.drawLine(x2, y2, x3, y3, paint);
- canvas.drawLine(x3, y3, x1, y1, paint);
- }
- public void setFont(Font font)
- {
- paint.setTypeface(font.getTypeface());
- paint.setTextSize(font.getSize());
- FontMetrics fontMetrics = paint.getFontMetrics();
- float height = fontMetrics.bottom-fontMetrics.top;
- font.setHeight((int)height);
- }
- public void fillArc(int x,int y,int width,int height,
- int startAngle,int arcAngle)
- {
- paint.setStyle(Style.FILL);
- canvas.drawArc(new RectF(x,y,width,height),
- startAngle, arcAngle, true, paint);
- }
- public void drawArc(int x,int y,int width,int height,
- int startAngle,int arcAngle)
- {
- paint.setStyle(Style.STROKE);
- canvas.drawArc(new RectF(x,y,width,height),
- startAngle, arcAngle, true, paint);
- }
除此之外,还需要在Graphics类里封装J2ME下布局控制的代码,OPhone平台下利用Paint类进行布局控制,所以笔者在Graphics的构造函数里初始化了一个Paint对象,J2ME平台下常见的布局控制是文本对齐方式以及画刷填充格式等,封装如下:
- public void setAlign(int align)
- {
- if(LEFT == align
- ||(Graphics.LEFT | Graphics.TOP) == align
- ||(Graphics.LEFT | Graphics.BOTTOM) == align)
- {
- paint.setTextAlign(Align.LEFT);
- }else if(HCENTER == align
- ||(Graphics.HCENTER|Graphics.TOP) == align)
- {
- paint.setTextAlign(Align.CENTER);
- }else if(RIGHT == align
- ||(Graphics.RIGHT | Graphics.TOP) == align)
- {
- paint.setTextAlign(Align.RIGHT);
- }
- }
另外,J2ME平台里设置Graphics绘图句柄的颜色有两种格式:setColor(int r,int g,int b)和setColor(0xRGB),而OPhone平台通过setColor(argb)设置画笔颜色或画刷颜色,代码封装如下:
- public void setColor(int rgb) {
- paint.setColor(rgb);
- }
- public void setColor(int r,int g,int b) {
- int argb = (0xff000000)+(r<<16)+(g<<8)+b;
- paint.setColor(argb);
- }
通过Graphics类的setFont(Font font)方法可以设置绘图句柄的字体,笔者这里通过上面封装的Font类设置绘图句柄的字体,代码如下:
- public void setFont(Font font)
- {
- paint.setTypeface(font.getTypeface());
- paint.setTextSize(font.getSize());
- FontMetrics fontMetrics = paint.getFontMetrics();
- float height = fontMetrics.bottom-fontMetrics.top;
- font.setHeight((int)height);
- }
上面的代码中,笔者通过FontMetrics类获取字体的高度信息,并调用Font类的setHeight()接口传递高度信息到Font类里。
最后,需要提供一些接口给原有的J2ME应用程序,以方便的获取到绘图句柄和布局控制对象,代码如下:
- public Canvas getGraphics() {
- return canvas;
- }
- public Paint getPaint() {
- return paint;
- }
- public Rect getClip() {
- return clip;
- }
- public Bitmap getBitmap() {
- return bitmap;
- }
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3:Connector类
OPhone平台下不再提供Connector这个静态接口类,而是提供HttpURLConnection以及URL进行网络通讯,值得注意的是HttpURLConnection对象必须调用setDoOutput(true)方法以允许打开输出流对象,调用setDoInput(true)方法以打开输入流对象,代码封装如下:
- import java.net.HttpURLConnection;
- import java.net.URL;
- public class Connector {
- public static final int READ = 1;
- public static final int WRITE = 2;
- public static final int READ_WRITE = 3;
- private static String platform;
- private static boolean j2me;
- public static HttpConnection open(String name,int mode,
- boolean timeouts)
- throws java.io.IOException
- {
- URL url = new URL(name);
- HttpURLConnection conn =
- (HttpURLConnection) url.openConnection();
- // Allow Inputs
- conn.setDoInput(true);
- // Allow Outputs
- conn.setDoOutput(true);
- conn.setConnectTimeout(100000);
- HttpConnection co = new HttpConnection();
- co.setConnEx(conn);
- return co;
- }
- }
4:HttpConncetion类
J2ME应用程序利用HttpConnection进行HTTP通讯,而OPhone平台采用HttpURLConncetion进行HTTP通讯,这两个不同平台的通讯类接口基本上保持了一致,比如设置HTTP头属性以及获取属性的代码:
- public void setRequestProperty(String field,String newValue)
- throws java.io.IOException
- {
- connEx.setRequestProperty(field, newValue);
- }
- public String getHeaderField(String key)
- {
- int temp = connEx.getHeaderFieldInt(key, 1024);
- return String.valueOf(temp);
- }
但是OPhone平台下获取HTTP包长度的接口名称有所不同,在J2ME平台下是通过getLength()方法获取的,而OPhone平台下通过getContentLength()方法获取,这样命名似乎更加合理。
上面笔者利用OPhone平台的接口封装了J2ME下常用的接口,基本上利用这些接口,J2ME程序可以无缝运行在OPhone平台上。
J2ME适配包之按键映射
上节《J2ME适配包之界面》中讲解了利用OPhone的接口规范开发J2ME的适配包,从而解决了J2ME程序无法运行在OPhone平台上的技术难题,但是OPhone平台和J2ME另一个重要的不同点就是按键响应接口,如何让J2ME程序的按键响应可以无缝的移植到OPhone上呢?答案也是适配包。
笔者这里通过按键映射把OPhone平台的键盘码转换成J2ME平台的键盘码,或者把OPhone平台的触摸事件通过代理传递给J2ME中相应的接口。
首先,需要在OPhone平台下定义J2ME平台GameCanvas类常用的键值码,这些键值码对应J2ME平台下常用的按键:
- public class GameCanvas extends Screen {
- public static final int UP = 1;
- public static final int DOWN = 6;
- public static final int LEFT = 2;
- public static final int RIGHT = 5;
- public static final int FIRE = 8;
- public static final int GAME_A = 9;
- public static final int GAME_B = 10;
- public static final int GAME_C = 11;
- public static final int GAME_D = 12;
- public static final int KEY_NUM0 = 48;
- public static final int KEY_NUM1 = 49;
- public static final int KEY_NUM2 = 50;
- public static final int KEY_NUM3 = 51;
- public static final int KEY_NUM4 = 52;
- public static final int KEY_NUM5 = 53;
- public static final int KEY_NUM6 = 54;
- public static final int KEY_NUM7 = 55;
- public static final int KEY_NUM8 = 56;
- public static final int KEY_NUM9 = 57;
- public static final int KEY_STAR = 42;
- public static final int KEY_POUND = 35;
- }
当然,为了适配J2ME平台的按键以及触摸响应,笔者还定义了如下接口,在接收到相应的按键或者触摸消息时,会转发给相应的J2ME视图,代码如下:
- protected abstract void keyRepeated(int keyCode);
- protected abstract void keyPressed(int keyCode);
- protected abstract void keyReleased(int keyCode);
- protected abstract void pointerPressed(int x, int y);
- protected abstract void pointerReleased(int x, int y)
- protected abstract void pointerDragged(int x, int y);
上面定义的都是J2ME的视图类Canvas里的按键以及触摸响应接口,这里需要做的工作就是把OPhone里的按键进行映射转换成J2ME里的标准键值后传递给这些接口,并由继承自GameCanvas的界面类进行实现,完全和J2ME里一样了,基本不用修改任何代码。
OPhone下进行键值映射首先需要对接收到的按键消息KeyEvent对象进行预处理,然后转换成上面定义的J2ME平台下的标准键值并传递给GameCanvas对象,代码如下:
- public int keyActual = 0;
- public int keyAction = 0;
- public void keyPreparse(int keyCode,KeyEvent e)
- {
- if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_0)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM0;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_1)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM1;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_2)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM2;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_3)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM3;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_4)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM4;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_5)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM5;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_6)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM6;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_7)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM7;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_8)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM8;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_9)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_NUM9;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_POUND)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_POUND;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_STAR)
- {
- keyActual = GameCanvas.KEY_STAR;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_UP)
- {
- keyActual = GameCanvas.UP;
- keyAction = GameCanvas.UP;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_DOWN)
- {
- keyActual = GameCanvas.DOWN;
- keyAction = GameCanvas.DOWN;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_LEFT)
- {
- keyActual = GameCanvas.LEFT;
- keyAction = GameCanvas.LEFT;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_RIGHT)
- {
- keyActual = GameCanvas.RIGHT;
- keyAction = GameCanvas.RIGHT;
- }else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_CENTER)
- {
- keyActual = GameCanvas.FIRE;
- keyAction = GameCanvas.FIRE;
- }
- else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_SOFT_LEFT)
- {
- keyActual = Globe.softKeyLeft;
- }
- else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_SOFT_RIGHT)
- {
- keyActual = Globe.softKeyRight;
- }
- }
笔者对OPhone里常用的键1~9以及*、#、上下左右、确定键进行了映射,映射后为标准J2ME下的键值,其中keyActual变量保存的即为J2ME平台下的标准键值,接下来只需要把这些键值传递给原来J2ME里的接口即可,代码如下:
- public boolean onTouchUp(MotionEvent e) {
- if (isEvent) {
- return isEvent;
- }
- pointerReleased((int)(e.getX()),(int)(e.getY()));
- return isEvent;
- }
- public boolean onTouchDown(MotionEvent e) {
- if (isEvent) {
- return isEvent;
- }
- pointerPressed((int)(e.getX()),(int)(e.getY()));
- return isEvent;
- }
- public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent e) {
- keyPreparse(keyCode,e);
- keyPressed(keyActual);
- return true;
- }
- public boolean onKeyUp(int keyCode, KeyEvent e) {
- keyPreparse(keyCode,e);
- keyReleased(keyActual);
- return true;
- }
onTouchUp()方法、onTouchDown()方法对触摸事件进行映射处理,把处理后的键值传递给pointerPressed()方法,pointerPressed()方法再派发给相应的GameCanvas视图,onKeyDown()方法、onKeyUp()方法是对按键事件进行的处理,当然,如果有必要还可以实现getGameAction()方法,代码如下:
- public int getKeyStates()
- {
- return keyActual;
- }
- public int getGameAction(int keyCode)
- {
- return keyAction;
- }
#p#
J2ME适配包之数据持久存储
笔者在前面两节《J2ME适配包之界面》、《J2ME适配包之按键映射》中分别讲了无缝移植J2ME程序到OPhone平台上对界面和用户按键交互所做的适配接口,原则上利用这些接口原有的J2ME程序基本不用做任何的修改就可以运行在OPhone平台上。
笔者本节要讲述的是J2ME平台和OPhone平台另外一个重要的不同点,那就是数据持久存储系统。
J2ME平台里采用RMS系统进行数据的持久存储,而OPhone平台则提供了丰富的接口进行数据的持久存储,但任何持久存储的本质无非就是数据串行化后被保存到磁盘空间上,仔细研究J2ME平台RMS系统的实现源码可以看到,J2ME是通过一个叫做RecordStoreFile的类进行数据持久化存储的,而这个RecordStoreFile类封装IO对数据进行操作存储的。
由此可见,RMS系统也是通过IO把数据串行化后存储应用程序的空间内的,绝大多数的J2ME程序都需要利用RMS来进行出具的持久存储的,比如游戏积分、系统设置等。那么为了无缝移植J2ME到OPhone平台,笔者这里自己写了一个简易的RMS系统,能满足绝大多数应用程序的需要。
相对于RMS系统,笔者更喜欢SQLite套件,这个开源的数据库软件使用起来极为方便并未已经为很多平台支持,比如iPhone OS支持的SQLite3套件,更多关于SQLite的信息可以在http://www.sqlite.org/ 网站上找到,这个开源数据库软件是一种文件型数据库,一个数据库就对应一个文件,无需安装数据库服务器端软件。OPhone也同样支持SQLite套件,而且使用起来也非常方便,为开发者进行数据持久存储提供了更方便的途径,但是限于笔者这篇文章集中于无缝移植J2ME应用程序到OPhone平台,所以这里就不再累述,有兴趣的读者可以查找相关的资料。
OPhone平台下对文件的操作和J2ME基本一样,但是需要绑定一个Context上下文,以把文件保存到当前应用程序的目录下,这个目录在打开DDMS窗口后可以看到,具体位置是data/data/PACKAGE_NAME/files下面。
利用文件操作可以进行数据的读写,其中System.getSystemHandler().getContext()方法为笔者自己定义的全局静态方法,用以保存当前应用程序的Context上下文。利用文件进行数据读写操作的代码如下:
- public String read(String file) {
- String data = "";
- try {
- FileInputStream stream =
- System.getSystemHandler().getContext().openFileInput(file);
- StringBuffer sb = new StringBuffer();
- int c;
- while ((c = stream.read()) != -1) {
- sb.append((char) c);
- }
- stream.close();
- data = sb.toString();
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- return data;
- }
- public void write(String file, byte[] msg) {
- try {
- FileOutputStream stream =
- System.getSystemHandler().getContext().openFileOutput(file,
- Context.MODE_WORLD_WRITEABLE);
- stream.write(msg);
- stream.flush();
- stream.close();
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
有了基本的读写数据操作,就可以封装RMS中常用的key-value的保存和读取了,因为RMS系统支持的是字节流的读写,所以笔者这里的value都为字节数组byte[],读者可以根据自己的需要进行功能扩展,代码实现如下:
- public boolean put(String key, byte[] value) {
- boolean bSaveOk = false;
- this.searchKey = key;
- byte[] data = null;
- if (value == null) {
- throw new NullPointerException();
- }
- ByteArrayOutputStream bout = null;
- DataOutputStream dout = null;
- try {
- bout = new ByteArrayOutputStream();
- dout = new DataOutputStream(bout);
- dout.writeUTF(key);
- dout.writeInt(value.length);
- dout.write(value, 0, value.length);
- data = bout.toByteArray();
- write(dbName,data);
- bSaveOk = true;
- } catch (Exception e) {
- bSaveOk = false;
- e.printStackTrace();
- }
- closeDb();
- return bSaveOk;
- }
- public byte[] getByteArray(String key) {
- ByteArrayInputStream bin = null;
- DataInputStream din = null;
- byte[] data = null;
- try {
- String valueKey = read(dbName);
- din = new DataInputStream(
- new ByteArrayInputStream(valueKey.getBytes()));
- while(din.available() > 0)
- {
- String getKey = din.readUTF();
- int getLength = din.readInt();
- data = new byte[getLength];
- int bytesRead = 0;
- while (bytesRead < data.length) {
- int count = din.read(data, bytesRead, data.length
- - bytesRead);
- if (count == -1)
- break;
- bytesRead += count;
- }
- if(getKey.equals(key))
- break;
- }
- din.close();
- din = null;
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- data = null;
- }
- closeDb();
- return data;
- }
- }
J2ME适配包总结
在上面的三个小节中,笔者分别总结了OPhone平台下无缝移植J2ME应用程序需要修改的三个核心的地方:界面适配、按键映射以及数据持久存储,基本上把这些代码加入到原有的J2ME应用程序,重新导入这些自己实现的J2ME封装类,原有的J2ME程序无需任何修改就可以无缝运行在OPhone平台。