移动终端中间件的研究与设计

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[摘要]近年来，随着科学技术的不断发展，移动通信技术也有了很大的进步，移动业务也从最开始简单的通话、短信服务逐渐向复杂化方向发展。为了支持这些手机功能，移动通信运营商必须开发出一个移动终端运行和开发统一的平台，即移动终端中间件。本文将结合移动终端中间件开发的实际情况，对基于Java的移动终端中间件进行分析和研究。

[关键词]Java；移动终端；中间件

从上世纪90年代开始，移动通信行业的发展速度变得越来越快，移动通信技术也从最开始的第一代移动通信技术发展成为今天的第四代移动通信技术。现在4G通信技术正在普及的过程中，但3G通信技术已经全面覆盖，使得人们的通讯变得更加便利。本文将从移动终端中间件关键技术研究入手，介绍Java移动终端中间件技术。

1关键技术研究

1.1中间件技术现状分析

在中间件技术出现前，应用软件的使用需要依靠操作系统、网络协议、数据库等。这就使得开发商在进行应用软件开发的过程中必须面对一些和用户业务没有直接关系的问题，例如如何选择操作系统、如何进行网络程序设计、如何进行分散数据处理等。这些问题的存在会严重影响应用软件的使用效果，同时还会消耗开发人员大量的时间和精力。鉴于这种情况，人们开始思考解决问题的方法，其中有人提出在操作系统之上建立一个可供应用软件重复使用的部分，这一思想就是早期中间件技术的雏形。随着科学技术的不断发展，中间件技术的发展也愈加成熟，出现了多种类型的中间件产品。按照这些产品在系统中的作用可以将其分成不同的类型，本文主要介绍下述几种传统的中间件产品类型。第一，就是数据库中间件技术。数据库中间件是一种比较成熟的中间件产品，应用的范围也比较广。数据库中间件可以将应用程序和想要连接的数据库连接在一起。但在数据库中间件中，数据库技术是其中的核心技术，而中间件的主要功能就是进行通信。数据库中间件和其它中间件产品相比具有使用灵活的优势，但这种产品是无法在要求较高的场合使用的；第二，就是远程过程调用中间件。这种中间件产品的编程模式是程序员经常使用的客户端/服务器模式。程序员在进行远程过程调用时和本地过程是一样的；第三，就是面向消息中间件。消息中间件可将用户和开发者之间的数据和代码连接在一起，进而实现在不同程序之间传递信息的目标。相比于远程过程调用，这种中间件产品的优势就是可以将用户和服务器连接在一起，随时进行信息传递和存储。移动终端中间件和传统中间件是有区别的，移动终端中间件是处于操作系统和应用程序中间的一种软件模块，它在终端中是属于关键性的技术。

1.2移动终端平台

移动终端业务在开发的过程中会涉及到操作系统级方案、芯片级方案、独立实现方案等三个部分。下文将对这三个部分的内容进行具体的介绍。首先，介绍操作系统级方案。现阶段，大多数的移动终端设计都是和操作系统方案的选择有很大的关系。很多移动运营商设计出的移动终端中间件都是从操作系统和应用层中分离出来的。其中，像我们比较熟悉的塞班操作系统、Linux操作系统等都是采用这种方式进行移动终端设计的。这种移动终端中间件设计方法具有功能覆盖广、潜在开发能力大的优点，同时也具有开放性差、无法掌握相关技术的缺点。其次，介绍芯片级方案。码分多址技术是美国高通公司拥有的一项技术，这种基于芯片的解决方案具有很强的功能性，但是这种技术属于垄断性的技术，一般的运营商是难以掌握其核心技术的。这种方案的优点就是具有较高的运行效率，但却存在硬件关联度大的问题。最后，介绍独立实现方案。这种方案可以自由地进行安装和删除，我们经常使用的flash就属于这种类型。这种方案的优点就是硬件关联性比较小，具有很好的开放性。但却存在运行效率比较差、标准混乱的缺点。

1.3虚拟机技术

Java中包括Java编程语言、Java类文件格式、Java虚拟机以及Java应用程序接口等四个方面的内容。程序员将编写的Java代码翻译成字节码，并将其存储于内存中，通过虚拟机执行代码命令。Java虚拟机和Java应用程序接口共同构成Java平台，只有使用Java语言才能进入到这个平台中。在整个Java平台中，Java虚拟机是其中比较重要的组成部分，对Java平台的运行起关键性的作用。Java虚拟机的主要作用就是运行Java程序，因此只要Java程序启动了就会应用到虚拟技术，当这个程序运行结束后，运行时产生的Java虚拟机实例也会随之消失。

2Java移动终端中间件技术

Java移动终端中间技术涉及到的内容比较多，其中主要包括下述几个方面的内容：第一，就是需求分析。移动终端中间件技术的开发需要综合考虑各个方面的需求。例如，需要考虑移动通信运营商的业务需求、需要考虑终端设备厂商的利益需求、需要考虑软件厂商的技术需求等。移动终端中间件技术的开发也需要有一个完整的产品线支持，对操作系统的运行效率要求也比较高，可以实现各种级别配置的需要。同时，还应具有比较完善的API接口设计。进行需求分析需要安装下述的步骤进行。首选，要对移动业务进行详细的划分。随着移动通信业务的增加，移动业务划分变得越来越困难，其次，要满足系统设备的要求。移动终端中间件硬件需要满足显示、输入等多个方面的要求；第二，就是移动终端中间件的目标。智能手机的功能性随着通信技术和软件技术的发展而逐渐增强，不同品牌和同品牌不同型号的智能手机在键盘、浏览器等方面的相似之处比较少，移动终端中间件应能满足这些不同智能手机的使用要求。移动终端中间件的目标就是将这些不同智能手机设备之间的差别限制在一些关键性的因素范围中。运营商可以采用授权控制的方式实现智能手机和移动终端中间件兼容的目标；第三，就是总体结构和软件架构。移动通信设备属于嵌入式设备，这种嵌入式的设备具有软硬件平台多样性的特点，同时对系统的功能性和界面的美观性要求比较多，为了满足这些要求。移动终端中间件技术为开发人员提供了一个统一的平台，让开发人员在这个平台上进行程序开发。这个平台中包括移动设备的平台、模块等。为了保证这个开发平台的稳定性和可靠性，必须为其设计一个科学合理的结构，充分发挥其实用性。移动终端中间件是处于操作系统和应用层之间的，包括平台层和模块层两个部分。其中，平台层的主要功能是提供接口支持，而模块层的主要功能则是将平台层的接口进行封装，形成一个功能接口集；第四，移动终端中间件的功能集。首先介绍平台功能集。平台功能集包括进程管理、中断处理、文件管理、电话应用、通信等。其中，进程管理是移动终端中间件比较重要的组成部分，这一功能的实现将关系到最终整个系统的性能。对进程进行管理可以有效提高CPU的利用率，同时还能实现为用户提供多种服务的目标。中断是指计算机中的程序在运行的过程中出现一些紧急情况从而使得CPU不得不停止正在运行的程序而开始新的程序，等到完成新程序的运行过程后再继续执行原来的程序。中断处理功能可以将可找到系统中的中断源，并采取相应的解决方法。移动终端中间件技术可以支持多种文件管理系统，从而让用户可以在不同的移动终端设备上进行文件的创建、编辑等操作。

作者:徐静文 单位:辽宁理工学院信息技术系

[参考文献]

[1]胡文平.面向移动终端的安全中间件系统设计与实现[J].重庆邮电大学学报,2012.

[2]陶强.面向多终端异构系统的中间件平台体系结构研究[J].计算机工程与设计,20122.