J2ME 資料流於行動裝置之設計與應用
羅逸文、葉佳益 中華醫事科技大學 資管系 E-mail : [email protected]摘 要
隨著科技的進步與個人行動裝置的普及，原本小而巧的手機因功能的提升，已漸漸放寬所受的限制， 本專題研究方向希望因應使用者的需求來製作出不同的手機助手應用程式，供使用者方便應用。在這個行 動運算的世紀，手機的人手多機早已遠遠超過個人電腦的普及率。在眾多複雜的平台之中，若要程式設計 師為每個平台撰寫應用程式是一件非常困難的事情。 本研究之目標在於利用個人行動裝置的普及與便利性，依據使用者的需求來修改程式所要輸入的資料 內容，並依據使用者的需要來做修正，達到真正客製化的資料管理程式設計。而 JAVA 的跨平台及支援動態 下載特性，允許程式設計師僅需撰寫一次程式碼，便可以在各種不同的平台上執行，也因此成為行動通訊 世紀中最佳的程式語言。所謂的 JAVA 手機，是指在手機中內建有 JAVA 程式的執行平台，讓電信系統業者 可開發各種應用程式，將其放置在 JAVA 手機上，把原本單純的手機功能，變成可以依使用者需求，增加各 種功能與服務，能夠滿足客戶端隨時依需求擴增的功能手機，類似電腦的功能也越來越多。 關鍵詞：JAVA、J2ME、資料庫、行動裝置1. 前 言
1990 年，SUN 就由 Patrick Naughton、Mike Sheridan 和 James Gosling 成立一個叫做 Green Team 的小組。 1991 年 4 月，Sun 的綠色計畫（Green Project）主要目標是要發展一種分散式系統架構，使其能在消費性電 子產品（Consumer Electronics）作業平台上執行，例如 PDA、手機、資訊家電（IA, Internet /Information Appliance）等。
Java 以它優異的功能，在全球資訊網的平台上撰寫高互動性的網頁程式，稱為 Applet。那時沒有其它 的程式語言能夠做到，所以原本坐以待斃的 Java，又在全球資訊網上開啟了另一片天空。
從手機加值應用來看，早在數年前便已開始發展，Java 的跨平台應用就被完整的移植到手機的應用上。 整體 Java 語言對支援手機的做法，並不是最近才被實現。Java Sun 早期對系統應用定義出三個平台，每一 項都是定義給不同的電腦環境來使用。Java 依市場的需求主要分為三個不同的種類 Java SE、Java ME、與 Java EE，但實際上卻還存在著第四種 Java Card，這四項平台應用環境如下：
1. Java 2 SE(Java Standard Edition), J2SE 2. Java 2 ME(Java Micro Edition), J2ME 3. Java 2 EE(Java Enterprise Edition), J2EE 4. Java Card
其中 J2SE 為 Java 的標準版，是對於想要學習 Java 程式開發的使用者而言，最先必須接觸的，也是必 備的 Java 技術基礎。主要是用於開發桌面應用程式，或是瀏覽器中內嵌的 Applet 程式，例如：利用 Java SE 來撰寫一套文字編輯程式。J2ME 為 Java 的微型版，對於資源受限的消費性電子產品，例如：手機，它不 像電腦具有強大的 CPU 及充足的記憶體，因此若要開發這類設備上的應用程式 Java ME 是大大最好的選
擇。現在手機上若是聲稱有支援 Java 多半是由這個版本所開發出來的應用程式。J2EE 為 Java 的企業版， 對於大型、企業級網站而開發的應用程式，Java EE 會以 Java SE 為基礎，因此在架構上與開發的規模都比 Java SE 龐大許多。最後，Java Card 是由一個虛擬機器（Java Card Virtual Machine，JCVM）所定義夠成的， 主要目的是希望 Java 語言能夠應用到 Smart Card 的環境裡。
而一般 JAVA 使用環境可區分成以下情況： 1. JVM（Java Virtual Machine）：
用來執行 JAVA 程式。JVM 是以軟體模擬的方式，在真實的機器上虛構出來的執行環境。 2. JRE（Java runtime Environment）：
JAVA 程式的執行環境，內含類別函式庫。 3. JDK（Java Software Development Kit）：
也稱為 SDK，提供開發 JAVA 的應用程式的一些工具，例如 JAVA 編譯器、製造 JAVA 類別壓縮檔(JAR) 的工具、除錯工具。
J2ME（Java 2 Platform, Micro Edition）為 Sun Microsystems 第一次推向 Java 團體，它是一項能滿足 Java 開發人員的不同需求的廣泛倡議的一部分。目前 J2ME 有二種 Configuration 之定義:
1. CLDC（Connected, Limited Device Configuration）：
個人的，間歇性連結行動設備，支援有限制的連結資訊終端設備架構。適用於較低檔的消費性電子產 品，例如手機、PDA。
2. CDC（Connected Device Configuration）：
經常性連結網路終端設備，支援固定式網路連接資訊終端設備架構。適用於較高檔的消費性電子產品， 例如互動式電視機上盒、網路電話
此外，Sun Microsystems 所發展出來針對一般的消費性小型設備進行程式開發的工具，引入了二種新的 概念，分別是 Configuration 以及 Profile，Configuration 主要的目的是針對消費性電子產品的網路連結能力、 處裡器速度，記憶體容量等特性為之分類。Configuration 針對所使用的裝置，定義了一些較基本的核心類 別函式庫，凡是屬於該 Configuration 的裝置，其上所附的 JAVA 虛擬機器應該要支援 Configuration 中所定 義的類別函式。
2. Java ME 技術現況
J2ME 技術誕生到現在還組於不斷發展與擴大中，儘管 J2ME 跨平台的最大優勢受到各種手機對 JSR 標 準的遵循差異、各廠商手機理念實現的差異有所阻礙。但不可否認，J2ME 仍然是今日作為移動開發領域最 主要的技術之一。因為它開發簡便，可移植性強，使從事 Java 的開發者可以很快的投入 J2ME 開發。在目 前企業客戶端的應用，伺服器端保存用戶數據，以及接受線上用戶的運算服務。用戶端則為數據的接收者， 必要時處理簡單的運算邏輯，少量的保存較重要或者需要備份的數據，例如聊天紀錄、帳號及密碼等。 而隨著規範的成型和更多簡檔的加入，J2ME 更鞏固其在嵌入式設備領域的地位。透過 CDC 和 CLDC， Sun 已採取重要的步驟為該領域的開發人員的各種需求提供各種重要的服務。由此看來 J2ME 的前景很明顯 要比 J2SE 甚至 J2EE 來的複雜，但是複雜性也預告著 J2ME 能夠支援的設備的多樣性。J2ME Wireless Toolkit
WTK（J2ME Wireless Toolkit）是用來開發有關 Java 移動式資訊裝置軟體（Java technologyenabled mobile information devices program）的工具。主要設計目的是胃了幫助開發人員簡化 J2ME 的開發過程。在 J2ME Wireless Toolkit 內含有開發工具 KToolbar，KToolbar 是供使用者以圖形介面操作的工具，包含完整的生成 工具、基本開發環境、模擬器。而 J2ME Wireless Toolkit 內容共包含以下：(1)J2MEWTK 因具有擴充性何強
而有力的模擬架構，所以容許使用者在不同選擇的裝置上執行 J2ME 之應用程式。(2)J2MEWTK 內含有 KToolbar，而 KToolbar 是一個方便使用者操作且獨立運作的開發環境。(3)J2MEWTK 可以和其他更強大的 開發工具做結合，Java SDK 1.3.1 以上的版本皆已提供與 Forte for Java 整合之方案，所以允許您電腦上任何 一個以 Java 為主的介面，來撰寫、編譯 J2ME 的應用程式。因此，支援 MIDP（Mobile Information Device Profile） 的裝置，所以允許 J2MEWTK 在同一個開發環境內完成 J2ME 應用程式的撰寫、執行、偵錯等開發流程。
3. 文獻探討
隨著科技日新月異，行動電話技術不斷創新，手機幾乎都具備小型電腦功能。其中一種常使用於行動 裝置上之執行環境為 J2ME，J2ME 與其他的無線技術，讓 Java 手機應用程式開發更行動資訊與多樣性化。 只要了解 J2ME 特性並嘗試撰寫手機應用程式，人人都能開發出屬於自己的行動資訊系統並讓手機之使用 更多樣化。朱繼興[1]在研究「應用 J2ME 技術建立無線企業應用程式」中指出 J2ME 是 Java 新一代的行動 裝置開發技術，並提供程式設計師一個標準的 Java 行動裝置開發環境。陳順吉[2]在研究「以 J2ME 為平台 之無線網路推播服務」提到，隨著行動網路技術進步，為滿足人們隨時隨地取得網路資源之需求，行動電 話上之應用程式亦愈受重視。而藉由 J2ME 的平台獨立性能讓應用程式適用於任何行動裝置上。張揚[3]於 「J2ME 行動資訊系統之研究與開發」中，成功的將一個網站完全的轉移成 J2ME 行動資訊系統並安裝在實 體手機上。 由 J2ME 具有跨平台特性，只要手機擁有正確的 Java 執行環境，就可以執行任何應用程式。使用者也 可以開發出屬於自己的系統，放到網路上與其他人分享而成為行動資訊系統。廖政安[4]應用 J2ME 技術結 合無線網路設計出一套完全不受平台種類限制，且可以輕易的轉移至任何系統平台上執行之行動資訊服務 系統。並提供行動學習的服務，讓使用者可隨時隨地去存取網路上各種資訊，以達到行動學習、學習無障 礙之目標。而後，林俊佑[5]利用 WAP 與 J2ME 技術設計一套以行動電話作為行動學習平台之行動練習系統， 使用者可隨時將題目下載於行動電話來進行練習。進而達到遠距教學與行動通訊技術結合之行動學習。黃 晉元[6]亦利用 J2ME 為開發平台，建置手機之點對點線上購物系統讓使用者可以輕易地建立和瀏覽買賣商 品資訊，並和交易對方做即時的文字或語音通訊。陳文福[7]利用 2ME 之 MIDP2.0、Mobile Media API、 Bluetooth API、Mobile 3D Graphics API 來撰寫手機遊戲並透過藍芽連線與另一端之玩家進行連線對戰。
4. 應用實例製作與說明
在本文中，針對 J2ME 應用於行動裝置上之概念來進行設計，而設計主題以”J2ME 資料流應用-個人名 片管理助手”為題材，利用程式應用設計概念，進行相關常用的資料庫管理助手程式設計，以作為相關客製 化資料庫之程式設計的概念。 本文之”個人名片管理助手”，主要概念在於增加設計之程式功能為主，新增修改及刪除功能，並將瀏 覽功能加以修正，新增資料編號，以方便後續管理，本程式執行相關結果如下： 1. 首先在手機模擬程式中上選擇執行本專題所撰寫完成之檔案（recordData.java），出現執行畫面如圖一 所示。 2. 接著點選執行運作本程式，出現執行主畫面與相關資訊，開啟功能鍵後便可選擇新增一筆新的個人名 片資料或是進行查詢功能如圖二所示。而後，點選進行個人名片管理的資料輸入，如圖三所示。 3. 本程式主要設計之功能為隨身個人名片管理助手，因此先設計出幾種常用的個人資訊進行輸入管理， 包含姓名、年齡、公司、地址、電話等資料。 4. 在輸入相關資料後便可點選確認輸入進行儲存，儲存之列表畫面如圖四所示。 5. 進行查詢動作時，只要點選功能建中的查詢名片功能，便可以顯示所輸入的資訊，如圖五所示。圖一 recordData.java 檔案執行畫面 圖二 點選功能表之執行畫面 圖三 個人名片管理助手輸入資料執行畫面 圖四 輸入資料後之列表執行畫面 6. 若需對資料進行修改或刪除動作，在查詢畫面中點選功能表便可以選擇相對應功能進行編輯或刪除動 作如圖六與圖七所示之執行畫面。 7. 最後，為確認本程式的實際執行效果，將檔案傳輸至一般手機上進行測試，測試功能均可以實際執行， 如圖八所示。
圖五 個人名片助手查詢資料功能執行畫面 圖六 編輯資料功能執行畫面 圖七 修改輸入資料功能之執行畫面 圖八 實際行動裝置之執行畫面
