1. J2ME概述
??? 隨著JAVA技術(shù)的不斷發(fā)展，JAVA自身也根據(jù)市場進行了版本的細分。Java2分為針對企業(yè)級應用的J2EE（Java 2 Enterprise Edition）、針對普通PC應用的J2SE（Java 2 Standard Edition）和針對嵌入式設(shè)備及消費類電子產(chǎn)品的J2ME（Java 2 Micro Edition）三個版本。
??? Sun公司將 J2ME 定義為“一種以廣泛的消費性產(chǎn)品為目標的的高度優(yōu)化的Java運行時環(huán)境，包括尋呼機、移動電話、可視電話、數(shù)字機頂盒和汽車導航系統(tǒng)。” 自從 1999 年 6 月在 JavaOne Developer Conference 上聲明之后，J2ME為小型設(shè)備帶來了Java語言的跨平臺功能，允許移動無線設(shè)備共享應用程序" title="應用程序">應用程序。有了J2ME，Sun已經(jīng)使Java平臺能夠適應集成了或基于小型計算設(shè)備的用戶產(chǎn)品。

2.?J2ME總體架構(gòu)
??? J2ME 使用“配置” （configuration）和“框架” （profile）定制Java運行時環(huán)境(JRE)。作為一個完整的JRE，J2ME由配置和框架組成，配置決定了使用的JVM，而框架通過添加特定于域的類來定義應用程序。配置將基本運行時環(huán)境定義為一組核心類和一個運行在特定類型設(shè)備上的特定JVM。框架定義了應用程序，它還特別向J2ME配置中添加特定于域的類，定義設(shè)備的某種作用。下面的圖表描述了不同的虛擬機、配置和框架之間的關(guān)系。它同時把 J2SE API 和它的Java虛擬機進行了比較。雖然J2SE虛擬機通常被稱為一種JVM，但是J2ME虛擬機、KVM和CVM都是JVM的子集。KVM和CVM均可被看作是一種Java虛擬機 -- 它們是J2SE JVM的壓縮版，并且只應用于J2ME技術(shù)。

2.1 配置概述
??? 配置將基本運行時環(huán)境定義為一組核心類和一個運行在特定類型設(shè)備上的特定JVM。雖然還可能在將來定義其他的配置，但當前J2ME只存在兩種配置：
??? （1）連接的有限設(shè)備配置 (CLDC)： 主要與KVM一起用于內(nèi)存有限的16位或32位設(shè)備。這是用于開發(fā)小型J2ME應用程序的配置（虛擬機）。（從開發(fā)的角度來看）它的大小限制讓它比CDC更有趣、更具挑戰(zhàn)性。CLDC同時還是用于開發(fā)繪圖工具應用程序的配置。
??? 使用CLDC開發(fā)的J2ME應用程序的目標設(shè)備通常具有以下特征：
·可供Java平臺使用的160到512KB的總內(nèi)存
·功率有限，常常是電池供電
·通常是無線連網(wǎng)，連接不穩(wěn)定并且?guī)捰邢?BR>·用戶接口混亂，程度參差不齊；有時根本就沒有接口
CLDC支持的設(shè)備包括無線電話、尋呼機、主流個人數(shù)字助手 (PDA)，以及小型零售支付終端。
??? （2）連接的設(shè)備配置(CDC)：它與C虛擬機(CVM)一起使用，用于要求內(nèi)存超過2兆的32 位體系結(jié)構(gòu)。
??? 使用CDC開發(fā)的J2ME應用程序的目標設(shè)備通常具有以下特征：
·使用32位處理器
·2兆字節(jié)或更多可供Java平臺使用的總內(nèi)存
CDC 支持的設(shè)備包括常駐網(wǎng)關(guān)、智能電話和通訊器、互聯(lián)網(wǎng)電視機頂盒、PDA、小型零售終端以及汽車導航系統(tǒng)。

2．2 框架概述
??? 框架定義了應用程序所支持的設(shè)備類型。它還特別向J2ME配置添加了特定于域的類來定義設(shè)備的某種作用?？蚣芙⒃谂渲玫捻敳?。目前已經(jīng)為J2ME定義了兩種框架：KJava和移動信息設(shè)備框架 (MIDP)，它們也被建立在CDLC之上。這兩種框架適用于小型設(shè)備。

2．3 KVM介紹
??? CLDC和MIDP通常運行在SUN的K虛擬機（KVM）之上，KVM是一個專門為小型的、資源受限的設(shè)備所設(shè)計的緊湊的、便捷的Java虛擬機。KVM的高端設(shè)計目標是創(chuàng)建一個新的擁有以下特點的Java虛擬機：
·小型的，虛擬機核心的靜態(tài)內(nèi)存占有量從60KB開始，依賴于編譯選項和目標平臺。
·清晰的，具有良好的注釋和高度的可移植性。
·模塊化，可定制。
·在不犧牲其他設(shè)計目標的前提下盡量完善和高速。
??? KVM中的“K”代表“千（Kilo）”,這樣命名是因為它的內(nèi)存容量是用幾十KB來衡量的（而桌面系統(tǒng)是用兆（M）甚至千兆（G）來衡量的）。KVM適合于帶有不超過幾百KB內(nèi)存的16/32位微處理器。它的典型應用是數(shù)字蜂窩電話、傳呼機、PDA、便攜式音頻/視頻設(shè)備和小型的零售支付終端。
??? KVM實現(xiàn)所需要的最小總內(nèi)存空間大約是128KB，包括虛擬機、最小的庫和運行Java程序所需要的堆空間。一個更加典型的實現(xiàn)需要總共256KB的內(nèi)存空間，其中32KB作為應用運行時的堆空間，60KB到80KB用于虛擬機本身，剩余的為類庫保留。易失內(nèi)存（如DRAM）和非易失內(nèi)存（如ROM或閃存）之間的比率相依賴于實現(xiàn)、設(shè)備、采用的配置等而變化。KVM在目標設(shè)備中真正的任務(wù)會有很大的不同。在一些實現(xiàn)中，KVM常常是位于本地軟件棧之上使設(shè)備具有在其上下載和運行動態(tài)、交互、安全的Java程序的能力。在另一些實現(xiàn)中，KVM被用于底層的同時也用于Java編程語言實現(xiàn)底層系統(tǒng)軟件和設(shè)備應用。

2．4 MIDlets介紹
??? MID框架的核心是MIDlet應用程序。這個應用程序繼承了MIDlet類，以允許應用程序管理軟件對MIDlet進行控制、用關(guān)鍵詞檢索屬性以及對狀態(tài)變化進行通知和請求。 所有MIDlet 都繼承MIDlet類 — 運行時環(huán)境（應用程序管理器）和MIDlet應用程序代碼之間的接口。MIDlet類提供了用于調(diào)用、暫停、重新啟動和終止MIDlet應用程序的API。應用程序管理軟件可以在運行時環(huán)境內(nèi)管理多個MIDlet 的活動。此外，MIDlet可以自己發(fā)起一些狀態(tài)變化，并把這些變化通知給應用程序管理軟件。
??? MIDP? API（Application Program Interface） 類分為兩種：
??? （1）用于用戶界面的 MIDP API：設(shè)計這些API是為了能以一系列屏幕顯示為基礎(chǔ)與用戶進行交互操作，每一屏幕顯示把適量的數(shù)據(jù)顯示給用戶。這些API允許應用程序決定下一屏顯示什么、執(zhí)行什么計算和使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的何種請求。
??? （2）用于處理數(shù)據(jù)庫的MIDP API：這些API負責組織和操作設(shè)備數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫由調(diào)用多個MIDlet的記錄信息組成。底層的CLDC API用于處理字符串、對象和整數(shù)。此外這些API還提供了Java 2 API的一個子集，用于處理I/O和網(wǎng)絡(luò)通信。

3．“虛擬實驗室" title="虛擬實驗室">虛擬實驗室”概述
??? 在研究如何用手機對電機進行控制的過程中，發(fā)展出了“虛擬實驗室”技術(shù)。這實際上就是通過手機控制步進" title="步進">步進電動機和直流伺服" title="直流伺服">直流伺服電動機的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向。就伺服電動機而言，我們能通過手機查看它的開關(guān)（ON/OFF）狀態(tài)和當前速度（轉(zhuǎn)/分），還能測量機械的時間遲延。
??? 首要的事情就是在手機和計算機之間建立連接。如圖1所示，手機首先通過MIDlet與服務(wù)器建立HTTP連接，然后服務(wù)器與預定計算機的一個端口建立套接連接。數(shù)據(jù)流就可以通過這個端口輸入輸出。然后服務(wù)器的程序通過Java本地接口（JNI）呼叫預定計算機里的本地碼，接著本地碼結(jié)合從接口傳來的機器的參數(shù)進行運算，并把運算結(jié)果返回給服務(wù)器，最后服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)給手機并通過MIDlet顯示出來。