Java for Mobile Devices M.C. Juan Carlos Olivares Rojas Department of Computer and System Instituto Tecnológico de Morelia

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Objectives of the Session The students will develop different kind of mobile applications usign J2ME framework aim with NetBeans Mobility Pack.

JME La edición Java 2 Micro Edition (J2ME) fue presentada en 1999 por Sun Microsystems con el propósito de habilitar aplicaciones Java para pequeños dispositivos. Ahora simplemente se llama JME En esta presentación, lo que realmente se enseñó fue una primera versión de una nueva Java Virtual Machine (JVM) que podía ejecutarse en dispositivos Palm.

JME Java Micro Edition es la versión del lenguaje Java que está orientada al desarrollo de aplicaciones para dispositivos pequeños con capacidades restringidas tanto en pantalla gráfica, como de procesamiento y memoria (teléfonos móviles, PDA’s, Handhelds, Pagers, etc).

Versiones de Java

JME Un entorno de ejecución de J2ME se compone de: Máquina virtual. Configuración. Perfil. Paquetes Opcionales.

JME Las diferentes tecnologías Java comparten un conjunto más o menos amplio de APIs básicas del lenguaje, agrupadas principalmente en los paquetes java.lang y java.io. JME contiene una mínima parte de las APIs de Java. JME usa 37 clases de la plataforma JSE provenientes de los paquetes java.lang, java.io, java.util.

JME J2ME a diferencia de J2SE utiliza una máquina virtual distinta de la clásica JVM denominada KVM. Esta KVM tiene unas restricciones que hacen que no posea todas las capacidades incluidas en la JVM. J2ME es un subconjunto de J2SE (excepto por el paquete javax.microedition).

JME Las configuraciones, que son un conjunto de clases básicas orientadas a conformar el corazón de las implementaciones para dispositivos de características específicas. Existen 2 configuraciones definidas en J2ME: Connected Limited Device Configuration (CLDC) enfocada a dispositivos con restricciones de procesamiento y memoria. La VM (Virtual Machine) de la configuración CLDC se denomina KVM.

JME Connected Device Configuration (CDC) enfocada a dispositivos con más recursos. La VM (Virtual Machine) de la CDC se denomina CVM.

JME No hay soporte para tipos de punto flotante, no existen los tipos double ni float (MIDP 1.1). No existe soporte para JNI (Java Native Interface). Limitada capacidad para el manejo de excepciones Reflexión.

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La CVM (Compact Virtual Machine) ha sido tomada como Máquina Virtual Java de referencia para la configuración CDC y soporta las mismas características que la Máquina Virtual de J2SE. Está orientada a dispositivos electrónicos con procesadores de 32 bits de gama alta y en torno a 2Mb o más de memoria RAM.

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Los perfiles identifican un grupo de dispositivos por la funcionalidad que proporcionan (electrodomésticos, teléfonos móviles, etc.) y el tipo de aplicaciones que se ejecutarán en ellos. Las librerías de la interfaz gráfica son un componente muy importante en la definición de un perfil. Aquí nos podemos encontrar grandes diferencias entre interfaces, desde el menú textual de los teléfonos móviles hasta los táctiles de los PDAs.

JME Para la configuración CDC tenemos los siguientes perfiles: Foundation Profile. Personal Profile. RMI Profile. Para la configuración CLDC tenemos los siguientes: PDA Profile. Mobile Information Device Profile (MIDP).

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El proceso para llevar a cabo la creación de un MIDlet es el siguiente: Crear el MIDlet Escribir el código y compilar. Preverificar el código. Empaquetar en JAR y crear el archivo JAD. Ejecutar el emulador.

JME Las aplicaciones MIDP deben implementar los siguientes tres métodos: startApp (): Este método es utilizado para la ejecución del MIDlet. Su objetivo es ejecutar la aplicación y solicitar recursos. pauseApp (): Este método es invocado por el sistema para solicitarle al MIDlet que haga una pausa. Libera los recursos adquiridos por el método starApp ().

JME destroyApp (boolean unconditional): Este método es llamado por el sistema antes de que sea destruido el MIDlet. Además libera todos los recursos adquiridos. Los MIDlets son empaquetados en carpetas.JAR junto a imágenes, logos, para formar una MIDlet suite.

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Cada archivo.JAR lleva asociado un archivo.JAD (Java Application Descriptor, Descriptor de Aplicación Java) que es utilizado para gestionar la instalación. El archivo.JAM (Java Application Manager, Manejador de Aplicaciones Java) es el encargado de gestionar la descarga y la instalación de los MIDlets.

JME Los MIDlets tienen atributos obligatorios y opcionales

JME Para poder instalar un MIDlet en un teléfono celular del cliente se siguen los siguientes pasos: Paso 1: El Cliente pide el archivo JAD. Paso 2: El fichero JAD es descargado al Cliente. Paso 3: El JAM verifica el archivo JAD. Paso 4: Se descarga la MIDlet suite al Cliente.

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import javax.microedition.midlet.*; import javax.microedition.lcdui.*; public class hola extends MIDlet { private Display pantalla; private Form formulario = null; public hola() { pantalla = Display.getDisplay(this); formulario = new Form("Hola Mundo"); }

JME public void startApp(){ pantalla.setCurrent(formulario); } public void pauseApp(){ } public void destroyApp(boolean unconditional){ pantalla = null; formulario = null; notifyDestroyed(); }

JME La clase Display representa el manejador de la pantalla y los dispositivos de entrada. Todo MIDlet debe poseer por lo menos un objeto Display. En este objeto Display podemos incluir tantos objetos Displayable como queramos.

JME La clase Display puede obtener información sobre las características de la pantalla del dispositivo donde se ejecute el MIDlet, además de ser capaz de mostrar los objetos que componen nuestras interfaces. Todo MIDlet debe poseer al menos una instancia del objeto Display. Para obtenerla se utiliza: Display pantalla = Display.getDisplay(this)

JME Dentro del método startApp tendremos que hacer referencia a la pantalla que queramos que esté activa haciendo uso del método: setCurrent() Hay que tener en cuenta que cada vez que salimos del método pauseApp, entramos en el método startApp, por lo que la construcción de las pantallas y demás elementos que formarán parte de nuestro MIDlet la tendremos que hacer en el método constructor.

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javax.microedition.lcdui Interfaces: Choice CommandListener ItemCommandListener ItemStateListener

javax.microedition.lcddui Alert AlertType Canvas ChoiceGroup Command CustomItem DateField Display Displayable

javax.microedition.lcdui Font Form Gauge Graphics Image ImageItem Item List Screen

javax.microedition.lcdui Spacer StringItem TextBox TextField Ticket

javax.microedition.lcdui.game GameCanvas Layer LayerManager Sprite TiledLayer Los IDEs más recientes nos permiten mostrar información de las clases y objetos a través de etiquetas inteligentes.

Programa Realización de un programa que permita calcular áreas de las siguientes figuras geométricas: triangulo, cuadrado, rectángulo, trapecio, circulo. Realizar un programa que permita acortar URL y que a su vez pueda recuperarlas de forma automática (no secuencial)

JME Muchas de las funcionalidades básicas de Java se pueden implantar de manera directa en JME como el manejo de primitivas gráficas. La clase más básica es la Graphics, la cual tiene métodos que nos permiten dibujar sobre un lienzo Canvas.

JME Generalmente se utilizan dentro del método paint() de un Applet o de una aplicación gráfica. Los métodos repaint() y update son variantes del método paint().

JME El método repaint() se utiliza cuando se desea volver a dibujar la pantalla (lo cual es muy frecuente en los sistemas gráficos multitarea) y dibuja toda la pantalla. El método update() sólo actualiza una región de la pantalla. Muy utilizado en componentes gráficos como botones o listas desplegables.

JME La clase Graphics se encuentra dentro del paquete java.awt.*; El método drawString() permite dibujar una cadena de texto en la pantalla. El método drawLine() dibuja una línea en la pantalla. El método drawRectangle() permite dibujar un rectángulo en pantalla.

JME El método drawOval permite definir óvalos y circulos. El método drawImage() permite mostrar imágenes en pantallas. El método clearRect() permite borrar un área de la pantalla. El método copyArea() copia un área de memoria. Esto se utiliza en los métodos de recorte (clip). Métodos como drawPolygon y drawPolyline() permiten definir figuras más elaboradas.

JME Los métodos que inician con fill, como fillOval(), fillRect(), etc., realizan las mismas figuras pero pintan el relleno de las figuras. Otros elementos a considerar para el manejo de gráficos son el color y las fuentes (tipos de letras). Java define clases para manipular estos objetos gráficos de manera amplia.

JME Los métodos getFont(), setFont(), getColor() y setColor() permiten manipular fuentes y colores. La clases Font y Color se encuentran definidas también en java.awt.* El método translate() de Graphics() permite cambiar el punto de referencia que de manera predeterminada es 0,0 para esquina superior izquierda.

JME La clase Color define el modelo de color a emplear, cuenta con algunas constantes para cada tipo de color como orange, yellow, darkgray, etc. El color está dado por tres valores uno para el rojo, otro para el verde y otro para el azul. Se cuentan además con métodos para manipular los atributos de la clase.

JME La clase Font permite el manejo de fuentes en pantalla. El constructor de esta clase recibe tres argumentos: el nombre de la fuente, el estilo de la fuente y el tamaño. El estilo de la fuente está definido por tres constantes PLAIN (normal), BOLD (negrita) e ITALIC (cursiva). Se cuenta además con métodos auxiliares para manipular los atributos de la clase.

JME Una fuente no es otra cosa que una colección de imágenes que representan los caracteres de un sistema. Se cuenta además con la clase FontMetrics que define algunas métricas de la fuente: altura, bajada, la subida, la interlínea, etc.

JME También se pueden dibujar figuras 3D muy sencillas con métodos como draw3DRect y fill3DRect que dan profundidad a las imágenes. Algunas de estas funcionalidades dependen del perfil y de la configuración del dispositivo.

JME Se puede obtener el contexto gráfico de una imagen y manipularla como si fuera un objeto Graphics. Ejemplo: Font letra = Font.getFont(Font.FACE_MONOSPACE, Font.SIZE_SMALL, Font.STYLE_PLAIN); Image logo = Image.createImage(letra.stringWidth(“Hi!”)) Graphics gr = logo.getGraphics(); …

JME Existen algunas APIs especiales para el manejo de gráficos en dispositivos móviles como los definidos por Nokia (com.nokia.mid.ui) que contiene clases como DirectGraphics. También se pueden manejar otro tipos de elementos como multimedia, sprites, etc. También se cuenta con la clase Graphic3D para gráficas en 3D.

JME Realizar un programa que implemente a través de un formulario la graficación de las funciones: x 2 + 1, 3x 2 - 1, x+1 y x 3 + x -5. El usuario dará los posibles valores de X en un formulario de 5 elementos. Nótese que no hay una clase visual para desarrollar gráficos en NetBeans.

JME También se puede realizar la conexión a redes, para ello se deberá utilizar el paquete javax.microedition.io.* Se deberá definir una conexión a través de la clase StreamConnection, abriendo buffers de entrada y salida con las clases InputStream y OutputStream Respectivamente. Conexión = Connector.open(URL);

JME out = conexión.openOutputStream(); In = conexión.openInputStream(); Se lee el flujo con in(), se sugiere almacenar los datos en un StringBuffer e ir agregando datos con el método append() Se puede mejorar las conexiones si se utiliza el objeto HttpConnection, aunque sólo aplica a conexiones Web.

JME La información hasta ahora manejada ha sido de tipo no persistente, de tal forma que al terminar la aplicación y volverla a ejecutar, no se pueden recuperar los datos. Para lograr persistencia se requiere de la manipulación de archivos, elemento que no está presente en la mayoría de los dispositivos móviles con CLDC/MIDP.

JME Para lograr la persistencia se requiere de un motor de persistencia conocida como RMS (Record Management System) que no es otra cosa que una pequeña base de datos empotrada en el dispositivo. La unidad básica de almacenamiento de la información es el registro (record), ubicado en un almacén de registros (record store).

JME Antes de operar un registro se debe abrir o crear. Las operaciones pueden ser de lectura y escritura. Se utiliza el paquete javax.microedition.rms.* La clase RecordStore tiene los siguientes métodos: openRecordStore() closeRecordStore()

JME deleteRecordStore() getName() getNumRecords() addRecord() getRecord() deleteRecord() enumerateRecords()

JME Se cuentan con las interfaces de: –RecordEnumeration –RecordComparator –RecordFilters –RecordListener Los datos a agregar deben estar en formato de un arreglo de bytes rs.addRecord(bytes, 0, bytes.length)

JME Se puede heredar de la clase Canvas e implementar la interfaz Command Listener La clase Canvas puede recidir en un archivo aparte siempre y cuando este en el mismo paquete. La clase de gráficos debe contar con algún comando para poder salir o regresar de la pantalla.

Conclusiones Java es una tecnología ampliamente utilizada en todos los ambientes incluyendo los dispositivos móviles. La mayoría de los dispositivos móviles de última generación tienes capacidades iguales a los de una máquina tradicional, por ejemplo están los dispositivos con sistema operativo Android, los cuales se programan con extensiones al JSE, lo cual lo hace aun más potente.

Conclusiones Una de las tendencias más fuertes en el desarrollo de aplicaciones para móviles es la programación de videojuegos. En las primeras versiones de JME todo se realizaba a través de la clase Canvas. A partir de MIDP 2.0 se encuentra con la clase GameCanvas y otras para facilitar este proceso.

References Ferreira, R (2008). Curso de Programación en J2ME. Instituto Tecnológico de Morelia. Prieto (2004). Desarrollo de Juegos con J2ME, Editorial Alfaomega Ra-Ma, España.

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