【IT168 技术文档】随着中国移动，联通，电信的先后获得3G牌照，移动软件开发必定会热起来，无论是现在热火朝天的J2ME 版的UCWEB，QQ，还是移动的飞信等都是必须连网的，因此掌握J2ME的网络编程是我们程序员的一门绝技，而通用连接框架则是网络编程的基础。
这篇文章主要介绍
1. 通用连接框架的基础知识。
2. 中国环境下的网络开发
请注意本文假定读者熟悉 J2ME 环境中的 MIDlet 开发。需要在系统中安装 J2ME 开发环境才能编译代码示例，以及 J2ME Wireless Toolkit(WTK) 的安装指导，请参阅文章末尾参考资料 的小结。
GCF 是一组在 javax.microedition.io 包中定义的接口。图 1 显示了 GCF 的类层次结构。
通用连接框架介绍
图 1. 通用连接框架的类层次结构
在 GCF 中共定义了七个接口 ，其中 Connection 是根。注意同时提供了对数据包（packet）和流连接的支持。正如您设想的那样，沿着层次结构向下就会发现提供更多功能的接口。例如， StreamConnection 支持输入和输出流， ContentConnection 扩展了 StreamConnection 以支持对流的内容类型、数据长度和编码格式的确定。
Connector 类用于在 GCF 中打开类型的连接。下面可以看到 Connector 类中的 open() 方法的格式：Connector.Open("protocol:address;parameters"); Open方法会根据你提供的字符串参数进行Connection的绑定。
GCF 在支持不同的连接协议方面特别灵活。在请求打开一个连接时， Connector 类使用其 Class.forName() 方法搜索实现了所请求的协议的类。如果找到这个类，就返回一个实现了 Connection 接口的对象。
下面是一些常用打开一个Connection的方法：
Connector.Open("http://www.itpub.net");//通过Http协议数据通信
Connector.Open("datagram://www.ucweb.com:1000");//数据报套接字通讯建立
Connector.Open("file://makefile.txt");//访问手机文件
Connection conn = Connector.open("comm:0; baudrate=5333")；//基于串口协议的数据通信
连接框架的用法
七种创建连接的方法，下面是代码示例
public static Connection open(String name)
public static Connection open(String name, int mode, boolean timeouts)
public static DataInputStream openDataInputStream(String name)
public static DataOutputStream openDataOutputStream(String name)
public static InputStream openInputStream(String name)
public static OutputStream openOutputStream(String name)
Connector 构建了7个静态的方法，上面方法，具体的相关用法以及参数说明可以查看APIs文档。
通讯连接的IO数据流过程基本步骤分别是建立连接、网络通讯、连接关闭。
1、建立连接，创建与服务端的连接初始化以及完成连接过程。
2、数据通讯，在连接已建立的基础上进行数据的交换以及完成通讯过程。
3、完成通讯之后即关闭网络通讯连接，释放资源。
使用小秘密：
在程序调用Connector.open()相关方法的时候，如果您的J2ME程序是没有经过签名的，系统会弹出一个是否允许的对话框，其实，我们在开发的过程中也可以调用下面的代码进行一些权限的判断，然后做出适当的动作。
MIDlet. checkPermission("javax.microedition.io.Connector.file.read");
MIDlet. checkPermission("javax.microedition.io.Connector.file.write");
MIDlet.checkPermission("javax.microedition.io.Connector.http")
其他一些权限检查请查看相关的APIs文档。
简单用法代码片段
String url = "http://www.corej2me.com"
ContentConnection connection = (ContentConnection) Connector.open(url);
// With the connection, open a stream
InputStream iStrm = connection.openInputStream();
// ContentConnection includes a length method
int length = (int) connection.getLength();
if (length != -1)
{
byte imageData[] = new byte[length];
// Read the data into an array
iStrm.read(imageData);
}
3 .1 中国的网络环境
运营商 | 代理名称 | 用法介绍 | 直连名称 | 用法 |
中国移动 | CMWAP | CMWAP是中国移动的GPRS代理上网。 创建连接的时候，不能直接采用 Connector.open("target address"); 而是采用代理的方式进行连接 具体相关的创建代码是代理的方式。 代理地址是：10.0.0.172 代理Header是：X-Online-Host | CMNET | 3家运营上的直连方式，创建连接跟PC无异。 |
中国联通 | UNIWAP | UNIWAP是中国联通退出的一种上网模式。类似于中国移动。具体创建连接的方式跟中国移动类似。 代理地址是：10.0.0.172 代理Header是：X-Online-Host 在处理网关的时候可能会有一些细致的差别，比如在发送Header数据的时候。 | UNINET | |
中国电信 | CTWAP | CTWAP 是中国电信最近推出的上网方式。到目前为止我还没有找到j2me可以上ctwap的方式，网上只是提到了代理地址是10.0.0.200，header key是啥，该传什么值，暂时还不知道，如果有读者知道的可以联系我(gooogledev@gmail.com) | CTNET |
3 .2 HttpConnection 介绍
我们先来讲解下HttpConnection相关的方法。
现在您已经看到 GCF 是如何支持不同类型的连接的，并且开发了我们的第一个连网 MIDlet，现在可以更深入地分析 MIDP 中对 HTTP 的支持。我们将首先从一个更新过的层次结构图开始，它表明了哪个类提供了对 HTTP 连接的支持。
图:支持 HTTP 的 GCF 类
原来的 MIDP 1.0 规范只要求设备支持 HTTP 连接协议，而更新的 MIDP 2.0 规范要求同时支持 HTTP 和 HTTPS，后者提供了对更安全的网络连接的支持。使用这些协议的 API 分别是 HttpConnection 和 HttpConnection 。除了这些强制性的协议，设备制造商可能会选择支持更多的通信协议，如数据包或者套接字。虽然有时会方便一些，但是您应当了解使用特定于厂商的协议会影响应用程序到其他设备的可移植性。
请求和响应协议：HTTP 和 HTTPS 都是请求/响应协议。客户机发送请求，而服务器发送响应。在继续后面的内容之前，我们将分析客户请求和服务器响应的各个方面。
客户请求：客户请求（client request），有时称为请求实体，由以下三个部分组成：
· 请求方法
· 头
· 正文
我们将详细讨论这三个部分。
请求方法：请求方法（request method）确定数据如何发送给远程资源。可以使用的三种方法是 GET、 POST 和 HEADER 。使用 GET 时，数据是作为 URL 的一部分发送的。使用 POST 时，所有客户机数据都是在与建立连接的请求不同的、单独的流中发送的。 HEADER 请求不向服务器发送任何数据。相反， HEADER 请求只是描述（meta）关于远程资源的信息。
用 GET 打开一个 HTTP 连接
String url = "http://www.ucweb.com?size=large";
HttpConnection http = null;
http = (HttpConnection) Connector.open(url);
http.setRequestMethod(HttpConnection.GET);
setRequestProperty("User-Agent", "Openwave");
Openwave -- 是一个比较出名的Wap浏览器厂商，因此设置这个UA，移动网关一般可以通过。
用 POST 打开一个 HTTP 连接
String url = "http://www.ucweb.com",
tmp = "test data here";
OutputStream ostrm = null;
HttpConnection http = null;
http = (HttpConnection) Connector.open(url);
http.setRequestMethod(HttpConnection.POST);
// Send client body
ostrm = http.openOutputStream();
byte bytes[] = tmp.getBytes();
for(int i = 0; i < bytes.length; i++)
{
os.write(bytes[i]);
}
os.flush();
POST/GET 请求一般都是在网页中的Form进行指定，如果你乱用这些请求可能会导致一些意外的效果，比如Form指定POST请求，则用GET请求就会出问题。
上面的请求过程只是完成一次HTTP请求中的客户端请求，下面我们来看下服务器是怎么响应的。
服务器响应：当服务器收到并处理了客户请求后，它必须打包并发送响应。与客户请求一样，服务器响应有三个部分：
· 状态行
· 头
· 正文
状态行：顾名思义， 服务器状态行（server status line）通知客户机其请求的结果。HTTP 将状态行代码分为以下三大类：
· 1xx是提供信息 。
· 2xx是成功 。
· 3xx是重定向 。
· 4xx是客户机错误 。
· 5xx是服务器错误。
更加具体的响应代码请查看HTTP相关协议文档。
介绍一本书《Java Servlets 2.3 编程指南》此书状态代码有详细的介绍。
服务器状态行包括在服务器上运行的协议版本号、状态码和表示返回代码的文字消息。下面是有效的状态行的几个例子：
· “HTTP/1.1 200 OK”
· “HTTP/1.1 400 Bad Request”
· “HTTP/1.1 500 Internal Server Error”
头：与客户机不同，服务器可以通过头字段发送信息。
显示了三种最常用的、提取来自服务器的头信息的方法。
String getHeaderField(int n) Get header field value looking up by index
String getHeaderField(String name) Get header field value looking up by name
String getHeaderFieldKey(int n) Get header field key using index
注意：虽然系统给你提供了这些方法，但建议你通信的时候别这么做，因为有可能有些地方的移动网关会过滤掉你这些参数。至于该怎么传输你想要的数据，那就看各位的私有的协议是咋通讯了。
在开发网络软件，很多时候是需要调试的，因此一款好的抓包工具对我们的工作帮助是很大的，在这里我推荐使用iris http://www.eeye.com/html/Products/Iris/index.html
方法 | 说明 |
long getDate() | 得到头字段日期 |
long getExpiration() | 得到头字段失效时间 |
String getFile()> | 从 URL 得到文件名 |
int getHeaderField(int n) | 通过查询索引得到头字段值 |
String getHeaderField(String name) | 通过查询名字得到头字段值 |
long getHeaderFieldDate(String name, long def) | 得到作为 long 型的指定字段（表示日期） |
int getHeaderFieldInt(String name, int def) | 得到作为整数的指定字段 |
String getHeaderFieldKey(int n) | 使用索引得到头字段键 |
String getHost() | 根据 URL 得到主机 |
long getLastModified() | 得到最后修改的字段值 |
String getPort() | 从 URL 得到端口 |
String getProtocol() | 从 URL 得到 协议 |
String getQuery() | 得到查询字符串（只对 GET 请求有效） |
String getRef() | 得到 URL 的引用部分 |
String getRequestMethod() | 得到请求方法的当前设置( GET 、 POST 或者 HEAD ) |
String getRequestProperty(String key) | 得到一种请求属性的当前设置 |
int getResponseCode() | 得到响应码（数字值） |
String getResponseMessage() | 得到响应消息（文字值） |
String getURL() | 得到整个 URL |
void setRequestMethod(String method) | 设置请求方法（ GET 、 POST 或者 HEAD ） |
void setRequestProperty(String key, String value) | 设置请求属性（头信息） |
注意点：我们在使用Http的过程中最常用的方法就是getResponseCode(); openInputStream()等操作。
HttpConnection的实现原理，并不是在open的时候去连网，而是你做getResponseCode();
openInputStream(); openOutputStream(); 等读写操作的时候才真正的去创建。因此只是调用open()是不会触发连网动作的。
HttpConnnection在底层的实现上也是采用TCP Socket的方式进行数据的读写。
3 .3 创建GPRS连接
在中国目前知道的可以连接成功的有中国移动，跟中国联通，由于移动起步比较早，相对网关，以及基站方面的建设要好于联通，而且基于移动方面的软件也相对多而且成熟，因此联通在建设GPRS方面就向移动靠拢，原则上来说，联通是无缝兼容移动的，但是也不保证有细微的差别，读者在开发网络环境下的软件的时候，最后经过两个网络的验证才能保证产品的网络质量。至于电信，由于电信刚接手移动通信，因此在网络的建设，经验方面相对差点，因此到目前为止，我还没有找到一个办法连接ctwap。这里只介绍cmwap，uniwap连接的创建方式以及注意事项。
打开GPRS Http连接的代码清单
HttpConnection sHttp = (HttpConnection) .Connector.open("http://10.0.0.172:80");
sHttp.setRequestProperty("X-Online-Host","wap.ucweb.com");
代码就这么简单，不过这里需要注意的Header的发送。
User-Agent -- 非常重要的参数，很多网站对这个字段很敏感，如果这个字段发送有误，或者含糊不清，及有可能对方服务器会相应500，或者其他错误。
Connection -- 向对方服务器请求连接的模式，Close 请求一次就关闭，Keep-Alive 保持连接，原则上说来，keep-alive可以达到最优化的速度，但是也是需要客户端跟服务器同时支持才行。建议采用close模式，这样做就比较稳妥了。
还有其他一些参数，可以参考HTTP相关的协议说明。
3 .4 从网络上获取图片
经过上面的基础知识以及中国环境下相关的网络介绍，这一单节，我们来点实战的，我们的Demo将采用HttpConnection方式从网络上获取一张图片，并显示在手机的屏幕上
我们在这个Demo中将会讲解其中的要点，具体相关的完整的源代码请点击这下载。
下面是相关的实现代码，代码里有相当详细的注释。
import java.io.IOException;
import javax.microedition.io.HttpConnection;
import javax.microedition.io.Connection;
import javax.microedition.io.Connector;
import java.io.InputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
/**
* <p>Title: </p>
*
* <p>Description: </p>
*
* <p>Copyright: Copyright (c) 2009</p>
*
* <p>Company: </p>
*
* @author not attributable
* @version 1.0
*/
public class ImageForm extends Form implements CommandListener {
Command iHttp = new Command("http", Command.BACK, Command.ITEM);
Command iExit = new Command("Exit", Command.EXIT, 1);
public ImageForm() {
super("ShowImage");
try {
jbInit();
}
catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void jbInit() throws Exception {
// Set up this Displayable to listen to command events
setCommandListener(this);
// add the Exit command
addCommand(iExit);
addCommand(iHttp);
}
public void commandAction(Command aCommand, Displayable aDisplayable) {
/** @todo Add command handling code */
if (aCommand == iExit) {
// stop the MIDlet
HttpDemo.quitApp();
}else if(aCommand == iHttp){
startRqeusetHttpImage();
}
}
/**
* startReqeustSocketImage
*/
private void startReqeustSocketImage() {
}
/**
* 执行请求
*
*/
private void startRqeusetHttpImage() {
//一般来说，操作网络等有阻塞的动作最好是启动一个线程。
new Thread() {
public void run() {
HttpConnection sHttp = null;
InputStream sIs = null;
try {
append("Strart Request");
append("");
sHttp = (HttpConnection) openConnection("http://wap.ucweb.com/dl_platform/publish/templates/997/logo.png", 0);
sHttp.setRequestMethod(HttpConnection.GET);//设置请求方法，如果不设置的话，则系统默认的请求就是GET请求
sHttp.setRequestProperty("User-Agent", "Openwave"); //设置UA参数
sHttp.setRequestProperty("connection", "close");
int sCode = sHttp.getResponseCode();
if(sCode == 200){
sIs = sHttp.openDataInputStream();
byte [] sImageData = readDataFromStream(sIs, 512);
if(sImageData != null)
append(Image.createImage(sImageData, 0 , sImageData.length));
}
}
catch (Exception ex1) {
append(ex1.toString());
}finally{
//一般来说，close数据，一般写在finally方法，这样可以保证到如果程序出现任何问题都可以关闭连接，防止连接泄漏
try {
sIs.close();
sHttp.close();
} catch (IOException ex) {
}
}
}
}.start();
}
/**
* 创建一个连接
* @param aUrl String
* @param aNetworType int 0--CMNET ； 1--CMWAP
* @return Connection
*/
final Connection openConnection(String aUrl, int aNetworType){
Connection sConnection = null;
try{
if (aNetworType == 0) {
sConnection = Connector.open(aUrl);
} else {
HttpConnection sHttp = (HttpConnection) Connector.
open("http://10.0.0.172:80");
sHttp.setRequestProperty("X-Online-Host",
aUrl);
sConnection = sHttp;
}
}catch(Exception e){
append("Open Error=>" + e.toString());
}
return sConnection;
}
/**
* 从输入流中读取数据
* @param aIs InputStream
* @param aCache int //设置缓存大小，这个参数比较重要，设置大了，速度不一定快，因此得测试根据经验找个平衡点
* @return byte[]
*/
final byte[] readDataFromStream(InputStream aIs, int aCache){
byte[] sData = null;
java.io.ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
try{
byte[] sCaceh = new byte[aCache];
int pos = 0;
int hasRead = 0;
while ((pos = aIs.read(sCaceh, 0, aCache)) != -1) {
hasRead += pos;
bos.write(sCaceh, 0, pos);
}
sData = bos.toByteArray();
}catch(Exception e){
}
return sData ;
}
}
图：运行截图
3 .5 读取wml数据
经过上面的代码示例，我们知道怎么样获取到一张图片了，此节我将给大家讲解下怎么样去夺取网站的wml数据。废话少说，我们只需要在上面的基础上加多一个方法就可以了。
下面是代码示例
import java.io.IOException;
import javax.microedition.io.HttpConnection;
import javax.microedition.io.Connection;
import javax.microedition.io.Connector;
import java.io.InputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
/**
* <p>Title: </p>
*
* <p>Description: </p>
*
* <p>Copyright: Copyright (c) 2009</p>
*
* <p>Company: </p>
*
* @author not attributable
* @version 1.0
*/
public class ImageForm extends Form implements CommandListener {
Command iHttp = new Command("http", Command.BACK, Command.ITEM);
Command iExit = new Command("Exit", Command.EXIT, 1);
public ImageForm() {
super("ShowImage");
try {
jbInit();
}
catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void jbInit() throws Exception {
// Set up this Displayable to listen to command events
setCommandListener(this);
// add the Exit command
addCommand(iExit);
addCommand(iHttp);
}
public void commandAction(Command aCommand, Displayable aDisplayable) {
/** @todo Add command handling code */
if (aCommand == iExit) {
// stop the MIDlet
HttpDemo.quitApp();
}else if(aCommand == iHttp){
startRqeusetHttpImage();
}
}
/**
* startReqeustSocketImage
*/
private void startReqeustSocketImage() {
}
/**
* 执行请求
*
*/
private void startRqeusetHttpImage() {
//一般来说，操作网络等有阻塞的动作最好是启动一个线程。
new Thread() {
public void run() {
HttpConnection sHttp = null;
InputStream sIs = null;
try {
append("Strart Request");
append("");
sHttp = (HttpConnection) openConnection("http://wap.ucweb.com/dl_platform/publish/templates/997/logo.png", 0);
sHttp.setRequestMethod(HttpConnection.GET);//设置请求方法，如果不设置的话，则系统默认的请求就是GET请求
sHttp.setRequestProperty("User-Agent", "Openwave"); //设置UA参数
sHttp.setRequestProperty("connection", "close");
int sCode = sHttp.getResponseCode();
if(sCode == 200){
sIs = sHttp.openDataInputStream();
byte [] sImageData = readDataFromStream(sIs, 512);
if(sImageData != null)
append(Image.createImage(sImageData, 0 , sImageData.length));
}
}
catch (Exception ex1) {
append(ex1.toString());
}finally{
//一般来说，close数据，一般写在finally方法，这样可以保证到如果程序出现任何问题都可以关闭连接，防止连接泄漏
try {
sIs.close();
sHttp.close();
} catch (IOException ex) {
}
}
}
}.start();
}
/**
* 创建一个连接
* @param aUrl String
* @param aNetworType int 0--CMNET ； 1--CMWAP
* @return Connection
*/
final Connection openConnection(String aUrl, int aNetworType){
Connection sConnection = null;
try{
if (aNetworType == 0) {
sConnection = Connector.open(aUrl);
} else {
HttpConnection sHttp = (HttpConnection) Connector.
open("http://10.0.0.172:80");
sHttp.setRequestProperty("X-Online-Host",
aUrl);
sConnection = sHttp;
}
}catch(Exception e){
append("Open Error=>" + e.toString());
}
return sConnection;
}
/**
* 从输入流中读取数据
* @param aIs InputStream
* @param aCache int //设置缓存大小，这个参数比较重要，设置大了，速度不一定快，因此得测试根据经验找个平衡点
* @return byte[]
*/
final byte[] readDataFromStream(InputStream aIs, int aCache){
byte[] sData = null;
java.io.ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
try{
byte[] sCaceh = new byte[aCache];
int pos = 0;
int hasRead = 0;
while ((pos = aIs.read(sCaceh, 0, aCache)) != -1) {
hasRead += pos;
bos.write(sCaceh, 0, pos);
}
sData = bos.toByteArray();
}catch(Exception e){
}
return sData ;
}
}
图：运行截图
3 .6 总结
经过上面的代码实战以后，相信读者在对网络编程方面也有了基础的认识，至于一些深入性的问题，只能等待读者们在实战的时候去做一些相关的研究了，这里不能面面俱到。
4 注意事项
1. 中国移动环境下的网络编程
2. 请求参数的发送。特别是UA，Conneciton等参数
3. Cache 的大小。主要是保证网络读取速度的最优化
4. 手机各个平台对应的APIs的适配。主要是程序的兼容性考虑
5. 虚拟机平台相关的网络底层实现，有些虚拟机不支持同时并发多个网络线程。程序的兼容性考虑
5 参考资料
《Java Servlets 2.3 编程指南》
下载 J2ME Wireless Toolkit version 2.0。 http://java.sun.com/products/sjwtoolkit/index.html
可以在 Sun Microsystems 的 CLDC 和 MIDP 无线论坛 http://forum.java.sun.com/wireless/forum.jsp?forum=76 上提问题并搜索 J2ME 相关的信息。
ITPUT的移动开发技术 频道 http://publish.itpub.net/lists/7826/0/7826.shtml
Nokia 开发者论坛。
詹健飞的 《J2ME开发精解》，《Java ME核心技术与非常好的实践》。
6 关于作者
饶荣庆 googledev@gmail.com
从事J2ME，Android开发工作多年，现在就职于UCWEB。从事浏览器相关的开发工作，IT168移动开发频道特约作者。
