1.2 Java ME体系结构

Java ME是专门面向小型手持设备，用于嵌入式应用软件开发的平台，可以应用于移动电话、个人数字助理（PDA）、网络IP电话、机顶盒、家庭娱乐多媒体系统、信息家用电器及车载导航等系统中。

Java ME面对的是大量不同的设备，这种不同不仅表现为硬件结构的不同，还表现为功能应用的不同。为了适应众多不同设备的需求，Java ME在组织这些设备的软件时采用了分层的概念，它将运行在硬件上的软件分成若干个层次，如图1-1所示。

1.本地操作系统

在软件的底层是本地操作系统（Host Operating System），它负责管理和配置该手持设备的所有硬件，也就是说，其他所有的软件必须通过本地操作系统才能使用硬件资源。当前流行的操作系统主要有以下几种：

● 用于开发移动电话的Symbian、Linux、Windows Pocket PC、Palm OS以及最近迅速发展的iPhone和Android等；

● 用于开发其他嵌入式设备的VxWorks、Linux、Windows CE等。

2.虚拟机

在操作系统之上是Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）。所有的Java程序只能运行在JVM上，为此，要实现Java开发平台必须首先实现JVM。对于Java ME的标准参考实现的虚拟机有CVM和KVM两种。

CVM虚拟机：允许设备将Java 线程映射为本地线程，完成垃圾收集、Java同步等功能；在可移植性方面，采用C语言实现，可实现快速、安全的移植。CVM虚拟机适用于瘦客户端，如数字电视机顶盒、车载电子系统等。

KVM虚拟机：KVM的最大特点是小而高效，只需要几万字节的存储空间就可以运行。KVM虚拟机和类库只需占有K量级的存储空间，即50～80KB，具有较高的可移植性和可扩展性。KVM专门执行下载到低端CLDC设备上的MIDlet程序。KVM虚拟机是根据资源受限设备完全重新编写的，它不是现有标准Java虚拟机的改进产品。KVM虚拟机常应用于那些电池供电的手持移动设备，如移动电话、PDA等。

CVM 和 KVM 适用的硬件资源，前者高后者低，根据不同的硬件可以选择不同的虚拟机。KVM在功能上是CVM的子集。

虽然Sun公司推荐CVM和KVM作为Java ME的虚拟机，但这不是必须的，实际上，只要满足配置中的规范定义，通过兼容性测试就可以作为虚拟机应用在小型设备上。

3.配置

在虚拟机之上的软件层次是配置（Configuration）。Java ME支持的硬件有很大的差异，不可能构建一个适用于所有设备的开发平台。为了满足不同设备的开发需求，Java ME引入了配置的概念，屏蔽了不同硬件设备的物理特性。它包含一些核心的类库，定义了Java虚拟机类型和一些基础API。当前Java ME存在两种配置CDC和CLDC。

将具有固定连接的、不间断网络连接的共享连接信息设备，如数字电视机顶盒、网络电视（Web TV）、支持Internet的可视电话和汽车娱乐/导航系统等归为一类，称为连接设备配置（Connected Device Configuration，CDC）。

另一类是具有间断网络通信能力的个人移动信息设备，如手机、双向寻呼机、个人数字助理PDA、销售点终端POS等，称为连接受限设备配置（Connected Limited Device Configuration，CLDC）。

在编写Java ME的程序之前，要根据运行程序的硬件情况选择合适的配置。

4.简表

在配置之上的软件层次是简表（Profile），它是某个行业或者某个领域内的特性概括，每套简表专门针对某一类设备。例如，移动电话具有一套简表，PDA也具有一套简表，数字电视机顶盒具有另外一套简表。

简表与它的上一层配置必须组合使用。简表以配置为基础定义了一些附加的类和包，简表是专门针对某个特定行业或某类设备上使用API的最小集合。

每个配置上都定义了若干个简表，如前所述，Java ME中包含两种配置CDC和CLDC，相应地，存在着两套支持不同配置的简表。支持CDC的简表有：FP（Foundation Profile，基础简表）、PP（Personal Profile，个人简表）和PBP（Personal Basic Profile，个人基础简表）。

支持CLDC的简表目前只有MIDP（Mobile Information Device Profile，移动信息设备简表），它是目前移动电话上使用的主要简表。

5.可选包

Java ME通过CLDC、CDC及其对应的简表规范了小型设备大部分的通用功能，为了保持良好的扩展性，J2ME引入了可选包（Optional Package），达到进一步扩展功能的目的。

下面介绍一些常用的、功能强大的可选包。

蓝牙功能：它提供用于开发蓝牙通信程序的接口，当然小型设备中必须具有蓝牙设备才能运行该接口编写的程序。

无线消息功能：它支持无线消息以与平台无关的访问方式访问无线资源，它既支持 CDC 也支持CLDC。

移动多媒体功能：它提供了在小型移动设备上处理音频和视频等多媒体的能力，包括播放音频视频、录制语音等。它允许在具备摄像功能的设备上录制视频，允许在具备麦克风的设备中录制音频。

移动3D图形功能：主要用于CLDC 1·1平台，支持开发3D图形程序，特别是Java 3D游戏。

可选包一般针对新兴的技术，进行一些试验性的探索，如蓝牙、Web服务、无线消息等，一旦技术成熟，这些可选包就很可能会合并到简表甚至配置中。