移動終端中間件的研究與設計

時間:2022-02-22 10:44:41

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移動終端中間件的研究與設計

[摘要]近年來,隨著科學技術的不斷發展,移動通信技術也有了很大的進步,移動業務也從最開始簡單的通話、短信服務逐漸向復雜化方向發展。為了支持這些手機功能,移動通信運營商必須開發出一個移動終端運行和開發統一的平臺,即移動終端中間件。本文將結合移動終端中間件開發的實際情況,對基于Java的移動終端中間件進行分析和研究

[關鍵詞]Java;移動終端;中間件

從上世紀90年代開始,移動通信行業的發展速度變得越來越快,移動通信技術也從最開始的第一代移動通信技術發展成為今天的第四代移動通信技術。現在4G通信技術正在普及的過程中,但3G通信技術已經全面覆蓋,使得人們的通訊變得更加便利。本文將從移動終端中間件關鍵技術研究入手,介紹Java移動終端中間件技術。

1關鍵技術研究

1.1中間件技術現狀分析

在中間件技術出現前,應用軟件的使用需要依靠操作系統、網絡協議、數據庫等。這就使得開發商在進行應用軟件開發的過程中必須面對一些和用戶業務沒有直接關系的問題,例如如何選擇操作系統、如何進行網絡程序設計、如何進行分散數據處理等。這些問題的存在會嚴重影響應用軟件的使用效果,同時還會消耗開發人員大量的時間和精力。鑒于這種情況,人們開始思考解決問題的方法,其中有人提出在操作系統之上建立一個可供應用軟件重復使用的部分,這一思想就是早期中間件技術的雛形。隨著科學技術的不斷發展,中間件技術的發展也愈加成熟,出現了多種類型的中間件產品。按照這些產品在系統中的作用可以將其分成不同的類型,本文主要介紹下述幾種傳統的中間件產品類型。第一,就是數據庫中間件技術。數據庫中間件是一種比較成熟的中間件產品,應用的范圍也比較廣。數據庫中間件可以將應用程序和想要連接的數據庫連接在一起。但在數據庫中間件中,數據庫技術是其中的核心技術,而中間件的主要功能就是進行通信。數據庫中間件和其它中間件產品相比具有使用靈活的優勢,但這種產品是無法在要求較高的場合使用的;第二,就是遠程過程調用中間件。這種中間件產品的編程模式是程序員經常使用的客戶端/服務器模式。程序員在進行遠程過程調用時和本地過程是一樣的;第三,就是面向消息中間件。消息中間件可將用戶和開發者之間的數據和代碼連接在一起,進而實現在不同程序之間傳遞信息的目標。相比于遠程過程調用,這種中間件產品的優勢就是可以將用戶和服務器連接在一起,隨時進行信息傳遞和存儲。移動終端中間件和傳統中間件是有區別的,移動終端中間件是處于操作系統和應用程序中間的一種軟件模塊,它在終端中是屬于關鍵性的技術。

1.2移動終端平臺

移動終端業務在開發的過程中會涉及到操作系統級方案、芯片級方案、獨立實現方案等三個部分。下文將對這三個部分的內容進行具體的介紹。首先,介紹操作系統級方案。現階段,大多數的移動終端設計都是和操作系統方案的選擇有很大的關系。很多移動運營商設計出的移動終端中間件都是從操作系統和應用層中分離出來的。其中,像我們比較熟悉的塞班操作系統、Linux操作系統等都是采用這種方式進行移動終端設計的。這種移動終端中間件設計方法具有功能覆蓋廣、潛在開發能力大的優點,同時也具有開放性差、無法掌握相關技術的缺點。其次,介紹芯片級方案。碼分多址技術是美國高通公司擁有的一項技術,這種基于芯片的解決方案具有很強的功能性,但是這種技術屬于壟斷性的技術,一般的運營商是難以掌握其核心技術的。這種方案的優點就是具有較高的運行效率,但卻存在硬件關聯度大的問題。最后,介紹獨立實現方案。這種方案可以自由地進行安裝和刪除,我們經常使用的flash就屬于這種類型。這種方案的優點就是硬件關聯性比較小,具有很好的開放性。但卻存在運行效率比較差、標準混亂的缺點。

1.3虛擬機技術

Java中包括Java編程語言、Java類文件格式、Java虛擬機以及Java應用程序接口等四個方面的內容。程序員將編寫的Java代碼翻譯成字節碼,并將其存儲于內存中,通過虛擬機執行代碼命令。Java虛擬機和Java應用程序接口共同構成Java平臺,只有使用Java語言才能進入到這個平臺中。在整個Java平臺中,Java虛擬機是其中比較重要的組成部分,對Java平臺的運行起關鍵性的作用。Java虛擬機的主要作用就是運行Java程序,因此只要Java程序啟動了就會應用到虛擬技術,當這個程序運行結束后,運行時產生的Java虛擬機實例也會隨之消失。

2Java移動終端中間件技術

Java移動終端中間技術涉及到的內容比較多,其中主要包括下述幾個方面的內容:第一,就是需求分析。移動終端中間件技術的開發需要綜合考慮各個方面的需求。例如,需要考慮移動通信運營商的業務需求、需要考慮終端設備廠商的利益需求、需要考慮軟件廠商的技術需求等。移動終端中間件技術的開發也需要有一個完整的產品線支持,對操作系統的運行效率要求也比較高,可以實現各種級別配置的需要。同時,還應具有比較完善的API接口設計。進行需求分析需要安裝下述的步驟進行。首選,要對移動業務進行詳細的劃分。隨著移動通信業務的增加,移動業務劃分變得越來越困難,其次,要滿足系統設備的要求。移動終端中間件硬件需要滿足顯示、輸入等多個方面的要求;第二,就是移動終端中間件的目標。智能手機的功能性隨著通信技術和軟件技術的發展而逐漸增強,不同品牌和同品牌不同型號的智能手機在鍵盤、瀏覽器等方面的相似之處比較少,移動終端中間件應能滿足這些不同智能手機的使用要求。移動終端中間件的目標就是將這些不同智能手機設備之間的差別限制在一些關鍵性的因素范圍中。運營商可以采用授權控制的方式實現智能手機和移動終端中間件兼容的目標;第三,就是總體結構和軟件架構。移動通信設備屬于嵌入式設備,這種嵌入式的設備具有軟硬件平臺多樣性的特點,同時對系統的功能性和界面的美觀性要求比較多,為了滿足這些要求。移動終端中間件技術為開發人員提供了一個統一的平臺,讓開發人員在這個平臺上進行程序開發。這個平臺中包括移動設備的平臺、模塊等。為了保證這個開發平臺的穩定性和可靠性,必須為其設計一個科學合理的結構,充分發揮其實用性。移動終端中間件是處于操作系統和應用層之間的,包括平臺層和模塊層兩個部分。其中,平臺層的主要功能是提供接口支持,而模塊層的主要功能則是將平臺層的接口進行封裝,形成一個功能接口集;第四,移動終端中間件的功能集。首先介紹平臺功能集。平臺功能集包括進程管理、中斷處理、文件管理、電話應用、通信等。其中,進程管理是移動終端中間件比較重要的組成部分,這一功能的實現將關系到最終整個系統的性能。對進程進行管理可以有效提高CPU的利用率,同時還能實現為用戶提供多種服務的目標。中斷是指計算機中的程序在運行的過程中出現一些緊急情況從而使得CPU不得不停止正在運行的程序而開始新的程序,等到完成新程序的運行過程后再繼續執行原來的程序。中斷處理功能可以將可找到系統中的中斷源,并采取相應的解決方法。移動終端中間件技術可以支持多種文件管理系統,從而讓用戶可以在不同的移動終端設備上進行文件的創建、編輯等操作。

作者:徐靜文 單位:遼寧理工學院信息技術系

[參考文獻]

[1]胡文平.面向移動終端的安全中間件系統設計與實現[J].重慶郵電大學學報,2012.

[2]陶強.面向多終端異構系統的中間件平臺體系結構研究[J].計算機工程與設計,20122.