J2ME

introducción al lenguaje Java.En este capítulo quiero presentarte, de forma general, J2ME y encuadrarla dentro de la tecnología Java. También vamos a hacer una breve introducción al lenguaje Java, al menos en sus aspectos básicos para poder adentrarte sin problemas en la programación con J2ME.

J2MECuando Sun decidió lanzar su nuevo standard Java, llamado Java2, creó tres diferentes entornos para desarrollo y ejecución de aplicaciones. Estos fueron J2SE, J2EE y J2ME.

J2SE (Java 2 Standard Edition) es, por decirlo de alguna manera, la base de latecnología Java. Permite el desarrollo de applets (aplicaciones que se ejecutan en un navegador web) y aplicaciones independientes (standalone). J2SE es el heredero directo del Java inicial (antes de Java 2). J2EE (Java 2 Enterprise Edition) está basado en J2SE, pero añade una serie de características necesarias en entornos empresariales, relativos a redes, acceso a datos y entrada/salida que requieren mayor capacidad de proceso, almacenamiento y memoria. La decisión de separarlos es debida a que no todas estas características son necesarias para el desarrollo de aplicaciones standard. Al igual que J2EE cubre unas necesidades más amplias que J2SE, se hace patente la necesidad de un subconjunto de J2SE para entornos más limitados. La respuesta de Sun es J2ME (Java 2 Micro Edition).J2ME se basa en los conceptos de configuración y perfil. Una configuración describe las características mínimas en cuanto a la configuración hardware y software. La configuración que usa J2ME es la CLDC (Connected Limited Device Configuration).

Concretamente CLDC define:- Cuáles son las características del lenguaje Java incluidas.- Qué funcionalidad será incluida en la máquina virtual Java.- Las APIs necesarias para el desarrollo de aplicaciones en móviles.- Los requerimientos Hardware de los dispositivos.Debido a las limitaciones del hardware en el que correrá la máquina virtual, algunas de las características del lenguaje Java han sido recortadas. En concreto, se ha omitido el soporte de operaciones matemáticas en punto flotante, y por lo tanto, los tipos de datos que manejan esta de información. La otra gran diferencia es que la máquina virtual tampoco dará soporte al método finalize() encargado de eliminar los objetos de la memoria. También se limita el número de excepciones disponibles para el control de errores.J2ME está formado por la configuración CLDC y por el perfil MID (conocido por MIDP o MID Profile). CLDC es una especificación general para un amplio abanico de dispositivos, que van desde PDAs a teléfonos móviles y otros. Un perfil define las características del dispositivo de forma más específica. MIDP (Mobile Information Device Profile) define las APIs y características hardware y software necesarias para el caso concreto de los teléfono móviles. Las características concretas de la versión 1.0 y 2.0 de MIDP pueden ser consultadas en la página web de Sun (http://java.sun.com/j2me/).

IntroducciónLos pasos a seguir para crear una aplicación Java para nuestro terminal Java enabled. Lo primero de todo será conseguir e instalar los entornos de desarrollo necesarios para empezar a desarrollar:- J2SDK 1.3 (o superior) Proporciona la base sobre la que se instalan el resto de aplicaciones.- J2ME Wireless Toolkit 1.0.1 (o superior) Ofrece un entorno de compilación, depuración y ejecución para la creación de MIDlets bajo la plataforma J2ME.

Una vez instalados todos estos componentes comenzaremos el proceso dedesarrollo. Para ello se seguirán los siguientes pasos:

Instalación e inicio de Wireless Toolkit Nota.- Durante la instalación de este programa se preguntará al usuario entre dos tipos de instalación: “Integrated” y “Stand Alone”.- La primera permitirá a aquellos usuarios de Forte for Java crear aplicaciones (MIDlets) desde dicho entorno, para lo cual deberá estar instalado ya el programa.- La segunda opción no incluye esta posibilidad y será el usuario el que edite el código fuente con el programa que desee.Una vez instalado correctamente este software de desarrollo se instalará en nuestro menú ,Inicio un acceso directo al programa. Para iniciarlo nos bastará con ejecutar el icono kToolbar que ejecutará el programa principal del Wireless Toolkit.Nota.- En algunos sistemas operativos como Windows NT o Windows 2000 puede que no se cree este acceso al programa. En este caso bastará con ejecutar el fichero kToolbar .bat del directorio bin de la aplicación.

Nuestro primer MIDlet

En esta oportunidad vamos a construir y ejecutar nuestro primer MIDlet. Existen diferentes herramientas válidas para construir programas bajo el standard J2ME, como el propio “Sun One Studio” de Sun Microsystems o “Jbuilder” de Borland. Nosotros vamos a valernos del “J2ME Wireless Toolkit 2.0” que proporciona Sun. Este entorno es el más sencillo de utilizar, y aunque no nos ofrece una gran potencia a la hora de desarrollar aplicaciones, no nos distraerá con grandes complejidades del principal objetivo que es aprender a hacer aplicaciones (juegos) en J2ME.

Para instalar J2ME Wireless Toolkit, primero hemos de instalar el entorno de programación de J2SE (JDK). Una vez descargado e instalado, estaremos en condiciones de descargar e instalar J2ME, El entorno de desarrollo que nos provee el Wireless Toolkit se llama KToolBar.

 Compilando el primer MIDlet

Vamos a construir paso a paso nuestro primer MIDlet usando esta herramienta. Tras la instalación del wireless toolkit, tendremos un nuevo submenú en el menú inicio con un aspecto similar a éste:

Selecciona la aplicación KToolBar e inicializa el entorno. Verás aparecer la ventana del entorno.

Vamos a crear un nuevo proyecto, así que pulsamos el botón New Project. Nos solicitará un nombre para el proyecto y otro para la clase principal de la aplicación.

Tanto el proyecto como la clase principal se llamarán HelloWorld, así que introducimos este nombre en ambos cuadros de texto y pulsamos el botón Create Project. En este momento KToolBar crea la estructura de directorios necesaria para albergar el proyecto.

Cada una de las carpetas creadas tiene una misión concreta. Por ahora nos bastará saber que nuestros archivos fuente irán emplazados en el directorio src, y los recursos necesarios como gráficos, sonidos, etc... se alojarán en el directorio res.

A diferencia de otros entornos de programación, KToolBar no cuenta con un editor integrado para editar los programas, por lo tanto vamos a utilizar uno externo. Puedes utilizar el bloc de notas de Windows o tu editor favorito.

Utilizando tu editor favorito introduce el programa siguiente:

import javax.microedition.midlet.*;import javax.microedition.lcdui.*;

public class HelloWorld extends MIDlet implements CommandListener {private Command exitCommand;private Display display;private Form screen;

public HelloWorld() {// Obtenemos el objeto Display del midlet.display = Display.getDisplay(this);

// Creamos el comando Salir.exitCommand = new Command("Salir", Command.EXIT,2);

// Creamos la pantalla principal (un formulario)screen = new Form("HelloWorld");

// Creamos y añadimos la cadena de texto a la pantallaStringItem saludo = new StringItem("","Hola Mundo...");screen.append(saludo);

// Añadimos el comando Salir e indicamos que clase lo manejará

screen.addCommand(exitCommand);screen.setCommandListener(this);

}

public void startApp() throws MIDletStateChangeException {// Seleccionamos la pantalla a mostrardisplay.setCurrent(screen);

}

public void pauseApp() {}

public void destroyApp(boolean incondicional) {}

public void commandAction(Command c, Displayable s) {// Salirif (c == exitCommand) {

destroyApp(false);notifyDestroyed();

}}

}

No es necesario tratar de comprender el programa ahora. Entraremos en más detalles un poco más adelante. Por ahora simplemente lo vamos a almacenar en el directorio src que ha creado KToolBar con el nombre HelloWorld.java. Es importante que el nombre sea exactamente éste incluidas mayúsculas y minúsculas. Esto es así, ya que el nombre de la clase principal tiene que ser idéntico al nombre del archivo que lo contiene. Una vez hecho esto, volvemos al entorno KTooBar y pulsamos el botón Build. Si todo va bien, aparecerá el texto Build Complete. Ya tenemos nuestro programa compilado y podemos ejecutarlo en el emulador. En el desplegable Device puedes seleccionar el emulador que quieres utilizar. El DefaultColorPhone tiene soporte de color, así que te resultará más atractivo. Pulsa el botón Run. Verás aparecer un

emulador con forma de teléfono móvil. En la pantalla del móvil aparece un menú con un sólo programa llamado HelloWorld. Pulsa select para ejecutarlo.

Deberías ver como aparece la frase Hola Mundo... en la pantalla.

Ahora que hemos comprobado que el programa funciona en el emulador, estamos listos para empaquetar el programa y dejarlo listo para descargar a un dispositivo real. En KToolBar despliega el menú project, y selecciona create package del submenú package. KToolBar nos informa de que ha creado los archivos HelloWorld.jar y HelloWorld.jad dentro del directorio bin. Estos son los archivos que habremos de transferir al teléfono móvil.

Desarrollo del programaLa aplicación se podrá desarrollar con cualquier editor de textos, la únicalimitación es que los ficheros residan en los directorios antes mencionados.Para crear una aplicación el programador deberá ceñirse al API ofrecido por elentorno MIDP de J2ME.(Debido a la extensión de este API se recomienda consultar la versión HTMLdel mismo para más información).

Compilación y depuraciónLa fase de compilación se deberá efectuar bajo el entorno del : Wireless Toolkit . Este entorno ofrece una serie de posibilidades de depuración y emulación que dependen de la versión instalada. Una vez creados los ficheros fuentes y colocados en el directorio VUF anteriormente comentado se pulsará el botón Build de la pantalla principal. En ese momento se realiza la compilación, preverificación de clases y empaquetamiento de todos los recursos (clases, imágenes, datos, etc..)necesarios para la ejecución. Los ficheros resultantes son dos: fichero.jar y fichero.jad.El primero es propiamente el fichero que contiene la aplicación en sí. El segundo contiene la definición de los datos existentes en el anterior fichero.

Las siguientes aplicaciones son un ejemplo de las facilidades que permite Java para dispositivos móviles:

Ejemplo 01: Visor de Imágenes.La siguiente aplicación consiste en un visor de imágenes en formato PNG.Estas imágenes las obtiene de la URL que le especifiquemos, haciendo unaconexión y descargando la imagen para visualizarla.El código fuente de esta aplicación es el siguiente:

import javax.microedition.midlet.*;import javax.microedition.lcdui.*;import javax.microedition.io.*;import java.io.*;/*--------------------------------------------------* Main class definition*-------------------------------------------------*/public class pngViewer extends MIDlet implements CommandListener{private Display display;private TextBox tbxMain;private Form frmViewPng;private Command cmdExit;private Command cmdView;private Command cmdBack;/*--------------------------------------------------* Constructor for the class.*-------------------------------------------------*/public pngViewer()

{display = Display.getDisplay(this);// Create the Main textbox with a maximum of 50 characterstbxMain = new TextBox("Enter png url","http://www.corej2me.com/scratch/spin.png", 50, 0);// Create commands and add to textboxcmdView = new Command("View", Command.SCREEN, 1);cmdExit = new Command("Exit", Command.SCREEN, 1);tbxMain.addCommand(cmdView );tbxMain.addCommand(cmdExit);// Set up a listener to "capture" button pressestbxMain.setCommandListener(this);// ---------------------------------------// Create the form that will hold the png imagefrmViewPng = new Form("Png Image");// Create commands and add to formcmdBack = new Command("Back", Command.BACK, 1);frmViewPng.addCommand(cmdBack);// Set up a listener to "capture" button pressesfrmViewPng.setCommandListener(this);}/*--------------------------------------------------* Called by the Application Manager on the device* to start the MIDlet.*-------------------------------------------------*/public void startApp(){// Display the Main textboxdisplay.setCurrent(tbxMain);}/*--------------------------------------------------* A required method.* Does nothing in this MIDlet*-------------------------------------------------*/public void pauseApp(){}/*--------------------------------------------------* A required method.* Does nothing in this MIDlet

*-------------------------------------------------*/public void destroyApp(boolean unconditional){}/*--------------------------------------------------* Process events*-------------------------------------------------*/public void commandAction(Command c, Displayable s){// If the Command button pressed was "Exit"if (c == cmdExit) {

destroyApp(false);notifyDestroyed();} else if (c == cmdView) { // If the Command button pressed was "View"// Remove anything that may be on the formif (frmViewPng.size() > 0)for (int i = 0; i < frmViewPng.size(); i++)frmViewPng.delete(i);// Get the image from the web and append to the formImage img;if ((img = getImage(tbxMain.getString())) != null)frmViewPng.append(img);// Display the form with the imagedisplay.setCurrent(frmViewPng);} else if (c == cmdBack) { // If the Command button pressed was "Back"display.setCurrent(tbxMain);}}/*--------------------------------------------------* Open an http connection and download a png file* into a byte array.*-------------------------------------------------*/private Image getImage(String imageStr){try{HttpConnection conn = (HttpConnection) Connector.open(imageStr);// Check to see if we successfully opened the connectionint response = conn.getResponseCode();

if(conn.getResponseCode() == HttpConnection.HTTP_OK ){int length = (int) conn.getLength();if (length > 0){byte imageData[] = new byte[length];InputStream in = conn.openInputStream();// Read the png into an arrayin.read(imageData);// Create the image from the byte arrayreturn Image.createImage(imageData, 0, length);}}else{frmViewPng.append("Error getting png");}}catch (IOException e){frmViewPng.append("IO Error");

}return null;}}

De la ejecución de esta aplicación se obtiene una serie de pantallas comoestas:

Ejemplo 02: Timer

Esta aplicación consiste en un contador gráfico. Mediante dos barras detareas que se desplazan (incremento/decremento) se visualiza untranscurso temporal.El código fuente de esta aplicación es el siguiente:

import java.lang.*;import java.io.*;import java.util.*;import javax.microedition.lcdui.*;import javax.microedition.midlet.*;/*** A simple class that shows an example of using a Timer and* a TimerTask.** This MIDlet creates two gauges. One gauge gaugeOne,* sets elements from low to high. The other, gaugeTwo,* set elements from high to low. In effect, this has* gaugeOne "going up", and gaugeTwo "going down."** The two timers fire at different intervals.** There are two commands on our form:

** OK: toggles whether the times are active or not.* EXIT: exits the MIDlet.*/public class TimerMIDlet extends MIDlet implements CommandListener {// number of elements in gaugefinal private static int GAUGE_MAX = 10;private boolean timersRunning; // tracks state of timersprivate Display myDisplay; // handle to the displayprivate Gauge gaugeOne; // "going up" gaugeprivate Gauge gaugeTwo; // "going down" gaugeprivate Form myScreen; // form on which to// place gauges15private Command cmdOK; // OK commandprivate Command cmdExit; // EXIT commandprivate Timer timer;private MyTimerTask timerTaskOne;private MyTimerTask timerTaskTwo;/*** Internal class that provides a TimerTask.*/private class MyTimerTask extends TimerTask {private Gauge myGauge; // reference to gaugeprivate boolean goUp; // if true, go upprivate int num; // number of times called/*** Public constructor: stores "direction" and a reference to* a gauge.*/public MyTimerTask(Gauge g, boolean up) {myGauge = g;goUp = up;}/*** As the timer fires, this method is invoked. Set gauge* based on goUp*/public void run() {num++;myGauge.setValue(goUp ?GAUGE_MAX -(num % GAUGE_MAX) :num % GAUGE_MAX);}}/*** Public constructor: gets handle to display,* creates form, gauges, and commands.*/public TimerMIDlet() {

myDisplay = Display.getDisplay(this);myScreen = new Form("TimerMIDlet");gaugeOne = new Gauge("Up Gauge",false,GAUGE_MAX,0);myScreen.append(gaugeOne);gaugeTwo = new Gauge("Down Gauge",16false,GAUGE_MAX,GAUGE_MAX);myScreen.append(gaugeTwo);cmdOK = new Command("OK", Command.OK, 1);cmdExit = new Command("Exit", Command.EXIT, 1);myScreen.addCommand(cmdOK);myScreen.addCommand(cmdExit);myScreen.setCommandListener(this);}/*** Changes the state of timers to/from active to/from* not-active.*/private void flipFlop() {if (timersRunning) {timerTaskOne.cancel();timerTaskTwo.cancel();timer.cancel();timersRunning = false;} else {timer = new Timer();timerTaskOne = new MyTimerTask(gaugeOne, false);timerTaskTwo = new MyTimerTask(gaugeTwo, true);timer.schedule(timerTaskOne, 0, 1000);timer.schedule(timerTaskTwo, 0, 1500);timersRunning = true;}}/*** Called by the system to start our MIDlet.* @exception MIDletStateChangeException*/protected void startApp() throws MIDletStateChangeException {myDisplay.setCurrent(myScreen);flipFlop();}/*** Called by the system to pause our MIDlet.* No actions required by our MIDLet.*/

protected void pauseApp() {}/*** Called by the system to end our MIDlet.17* No actions required by our MIDLet.*/protected void destroyApp(boolean unconditional) {}/**** Respond to command selections. Process two commands:** OK: flip flop the timers to/from active* EXIT: exit this MIDlet**/public void commandAction(Command c, Displayable d) {if (c == cmdOK) {flipFlop();} else if (c == cmdExit) {destroyApp(false);notifyDestroyed();}}}

De la ejecución de esta aplicación se obtiene una serie de pantallas comoestas:

Introducción a UI en MIDP

Para finalizar la clase de hoy veremos, en el apartado siguiente, algunas clases básicas de interfaz de usuario (UI) de MIDP, incluidas todas ellas en el paquete javax.microedition.lcdui Displayable y DisplayEn J2ME, un objeto Displayable contiene la información que va a ser visualizada, y un objeto Display gestiona qué objeto Displayable se mostrará al usuario. En MIDP existen tres categorías de Displayable: Screen con estructura predefinida: Alert, List y TextBox, que encapsulan componentes de interfaz complejos y que las aplicaciones no pueden enriquecer con nuevos componentes. Screen genérica: Form, las aplicaciones pueden llenar este tipo de pantalla con texto, imágenes u otros componentes de interfaz de usuario. Canvas, las aplicaciones tienen control total sobre la aparición de componentes en el display y puede acceder directamente a eventos de bajo nivel.

La clase Display proporciona los métodos que nos permiten controlar la visualización de los objetos Displayable y obtener propiedades del display (si soporta color o no, número de colores,...). Sólo existe una instancia del objeto Display por MIDlet, y la aplicación obtiene una referencia a ese objeto realizando una llamada al método getDisplay() que suele invocarse en el constructor del MIDlet. Para indicar cuál es el objeto Displayable que se visualiza en el display se utilizan los métodos setCurrent(Displayable nextDisplayable) y setCurrent(Alert alert, Displayable nextDisplayable). Fijaros cómo se utilizan en el HelloWorld. Eventos y su gestiónEn MIDP la gestión de eventos sigue el mismo modelo que se usa en AWT en J2SE, este modelo comprende dos componentes: las fuentes de eventos, que los generan y los "listeners" de eventos, que son los que los procesan. En MIDP los "listeners" de eventos van a estar asociadas a objetos Displayables, que son las fuentes de eventos. El UI de MIDP a alto nivel utiliza dos tipos de eventos: Command y ItemStateChanged, cada uno de estos eventos tiene el correspondiente listener asociado: CommandListener y ItemStateListener, respectivamente. Cualquier objeto Displayable puede ser fuente de eventos Command mientras que sólo Form puede ser fuente de ItemStateListener.

A bajo nivel el UI de MIDP permite gestionar un mayor número de eventos, incluyendo pulsación de cualquier tecla, pantalla táctil,...Para poder capturar eventos a bajo nivel se deben de utilizar Displayables de bajo nivel, es decir la clase Canvas o subclases de la misma.

Tanto los eventos a alto nivel, como a bajo nivel tienen una cosa en común: la gestión de eventos debe de realizarse siempre en el mismo thread en el que se produce el evento.

Para finalizar esta práctica veremos la clase Command y CommandListener utilizadas en el ejemplo HelloWorld.

Un objeto Command tiene tres valores importantes: Label: un String que representa el significado del Command, y es el que la aplicación muestra a los usuarios Type: un entero que especifica lo que va a realizar el Command. Los tipos definidos son BACK, CANCEL, HELP, EXIT, ITEM, OK, SCREEN, y STOP Priority: un entero que indica la importancia del comando. El que tenga un número menos será el más importante Las implementaciones de MIDP mapean estos comandos con lo que se denominan "soft-button", típicamente los botones que no son numéricos en el teléfono y que sirven para navegar por los menús.

CommandListener es un interfaz que proporciona el procesamiento de un evento Command, a través del método commandAction(Command c, Displayable d) que deberemos implementar con las acciones oportunas.