淺析基于J2ME平臺的SOAP協議研究與應用論文
Soap協議即簡單對象訪問協議，是交換數據的一種協議規(guī)范，是一種輕量的、簡單的、基于XML(標準通用標記語言下的一個子集)的協議，它被設計成在WEB上交換結構化的和固化的信息。以下是學習啦小編今天為大家精心準備的：淺析基于J2ME平臺的SOAP協議研究與應用相關論文，內容僅供參考，歡迎閱讀!
淺析基于J2ME平臺的SOAP協議研究與應用全文如下：
摘 要：本文對于在J2ME平臺下，利用XML解析器開發(fā)SOAP協議的基本方法進行了研究，介紹了J2ME平臺和SOAP協議，其中重點探討了XML的開發(fā)，提出了一種利用XML解析器在J2ME平臺上實現SOAP協議的方法，具有一定的推廣價值。
關鍵詞：J2ME SOAP XML嵌入式系統
1 引言
J2ME作為嵌入式系統應用平臺得到了迅速的發(fā)展，JAVA語言固有的平臺無關性使得基于J2ME平臺的嵌入式應用系統具有廣闊的前景。受限于嵌入式設備及消費類電器硬件條件的限制，J2ME平臺提供的功能有限，如何能夠在有限的資源下拓展J2ME的功能，使得J2ME平臺能夠處理SOAP協議是本文研究的重點。
目前企業(yè)應用正在向面向WEB服務的SOA架構轉變，嵌入式系統與企業(yè)應用系統的連接目前還處于TCP/IP協議、HTTP協議等比較初級的階段。隨著企業(yè)應用系統提供的WEB服務日益廣泛和成熟，需要J2ME平臺提供處理SOAP協議的需求也越來越多。
SOA架構是目前企業(yè)應用系統廣泛部署的架構，實現SOA的關鍵問題之一就是對SOAP協議的支持。本文分析了在J2ME平臺中實現SOAP協議處理遇到的問題，提出了相應的解決方案。
2 j2ME介紹[1] [2] [3]
J2ME(Java 2 Platform Micro Edition)是為無線電子市場所設計的JAVA平臺，包括JVM規(guī)范和API規(guī)范。J2ME 定義了一套類庫和虛擬機技術，這些技術可以使用戶、服務提供商和設備制造商通過物理(有線)連接或無線連接，按照需要隨時使用豐富的應用程序。J2ME同時提供了Java語言一貫的跨平臺性和安全性。
為了支持用戶和嵌入式市場提出的靈活性和可定制性要求，J2ME被設計得更加模塊化和可縮放化。J2ME在設備原有的操作系統上建造了3層軟件來實現這種要求：
1.JVM層：這層基于宿主操作系統，按照某一種J2ME的配置實現了JVM。
2.配置層：這層對于用戶可見度要低一些，但對簡表層非常重要。它針對不同市場的需求，定義了Java虛擬機的最小功能集合和Java類庫的最小集合。在J2ME設備中，JVM與配置層緊密相連，它們體現了每一類設備的基本功能。
3.簡表層：這層對于用戶和應用程序提供者來說是最常見的。它針對特定市場的需求，定義了Java虛擬機的最小功能集合和Java類庫的最小集合。
J2ME組件都圍繞一個中心，這些中心被稱為configuration(配置)，它們中間的每一個都是用于消費電子和嵌入設備的特別的類。目前配置分為CLDC和CDC兩種。
Connected limited device configuration(有限連接設備配置，簡稱 CLDC)定義支持“devices that you hold in your hand(握在手中的設備)”的應用程序接口和技術，這類設備的代表是PDA。Connected device configuration(連接設備配置 CDC )定義支持“devices that you plug into plug into the wall(插入墻的設備)”的應用程序接口和技術，這類設備的代表是機頂盒。
這兩種配置不同的地方就在于它們應用于的裝置的能力，CLDC設備的處理器能力有限 (與臺式機系統比較 )，并且存儲器大小一般也只在128 KB到 512 KB之間。CDC系統不同，它可能有32位或64位處理器，以及有限的存儲容量，不過它的下限也得超過512K。
上圖解釋配置和簡表的體系結構。J2ME的體系結構被橫向地分成三層，縱向分成兩部分。配置包括一個控制配置核心類的虛擬機，具體的簡表位于每個配置之上。
簡表為相同消費電子設備的不同的生產商提供了標準化的 Java類庫，現在五個已知簡表已經有了規(guī)范：
Mobile information devices profile (MIDP) 移動電話和呼叫器 CLDC
Personal digital assistant profile Palm和Handspring的PDA 設備 CLDC
Foundation profile 用于所有不需要GUI的CDC設備的標準簡表 CDC
Personal profile 替代PersonalJava的Foundation完善的簡表 CDC
RMI profile 提供RMI的Foundation完善的簡表 CDC
3 SOAP協議介紹
SOAP(簡單對象訪問協議)是一種利用XML編碼數據的數據傳輸協議。它是同類協議中要求最低的一個規(guī)范，只定義了協議所要求的最關鍵的部分，有意地忽略了垃圾收集、對象激活等方面的細節(jié)。像TCP/IP協議一樣，SOAP協議也包括客戶端和服務器兩個部分。
SOAP客戶端是一種創(chuàng)建XML文檔的程序，該XML文檔包含在分布式系統遠程調用方法所需的信息。SOAP客戶端不是傳統意義上的程序，它除了用作普通的桌面應用程序外，還可以是一種Web服務器或基于服務器的應用程序。來自SOAP客戶端的消息和請求一般是通過HTTP發(fā)送的。因而，SOAP文檔可以穿過幾乎所有的防火墻，從而能跨越不同的平臺交換信息。
SOAP服務器只是用于監(jiān)聽SOAP消息的特殊代碼，它可用作SOAP文檔的分配器和解釋器。外部Web服務可以與基于J2EE技術的應用程序服務器交互，這種應用程序服務器可以處理多種客戶端的SOAP請求。
SOAP定義了數據編碼規(guī)則，稱為基準編碼或“Section 5(第5節(jié))”編碼，它是出自SOAP規(guī)范中描述數據編碼規(guī)則的內容。SOAP編碼可以簡短地描述成簡單值或復合值的集合。簡單值可以是簡單類型，如整型、浮點型和字符型，或者是XML架構規(guī)范第2部中定義的內置類型，包括各種數據類型，如字節(jié)型數組和枚舉。復合值包括結構、數組和XML架構制定組定義的復雜類型。
SOAP在標準化消息格式環(huán)境中，可以做所有它能完成的工作。消息的主體部分是“text/xml”形式的MIME類型，并且包含一個SOAP封套。該封套是一個XML文檔。封套包含了報頭(可選的)和報文(必須有的)。封套的報文部分總是用于最終接收的消息，而報頭項目可以確定執(zhí)行中間處理的目標節(jié)點。附件、二進制數字及其他項目可以附加到報文上。
SOAP提供了一種讓客戶端指定哪個中間處理節(jié)點必須處理報頭項目的方法。由于報頭與SOAP消息的主體內容是互不相關的，所以可用它們給消息添加信息，而不會影響對消息報文的處理。
4 SOAP協議在J2ME平臺中的實現
如何真正地將移動設備融入到Web Services中去呢?這就需要使得PDA、手機等成為Web Services的客戶端，因此這些設備至少應該具有處理XML信息的能力。在J2ME平臺中實現SOAP客戶端的功能，使得嵌入式設備能夠連接企業(yè)的WEB服務是企業(yè)應用中比較常見的需求。J2ME的基本類庫中沒有提供SOAP的支持，所以需要在J2ME平臺中開發(fā)實現SOAP的處理功能。
實現SOAP協議客戶端的關鍵問題分為兩個方面：J2ME不同配置的數據類型不一樣，導致與SOAP協議封裝的數據類型不匹配;J2ME平臺沒有提供對XML文件進行處理的功能。
針對第一個問題，需要注意只能使用基本類型，對不匹配的數據類型采用使用基本類型復合的方式進行處理。針對第二個問題需要在J2ME中擴展對XML文件處理的功能。目前有有兩種方法對XML文件進行解析。一種是采用DOM的方式，另外一種是采用SAX的方式。操作DOM是一個與XML相互作用的簡單方法，通常這個XML是一棵完整的XML樹，被解析成一個存放在存儲器中的節(jié)點結構，你可以遍歷這棵樹。它非常簡單易用，但是因為整棵樹存在于存儲器中造成存儲器的負擔，而對于嵌入式系統來說存儲器的資源是有限的，因此這種方法的使用具有一定局限性。第二種方法在捕捉語法分析事件中，每當語法分析程序遇到數據中的特定結構，它就會遍歷XML數據，然后把結果發(fā)回前面注冊的一個事件監(jiān)聽器中。比如說，當語法分析程序遇到一個起始標記，如，那么事件監(jiān)聽器將接收一個事件，通知它這個情況，并且向它傳遞任何所需的信息。相對DOM方式的處理，SAX方法對存儲器的要求比較低，但是效率要比DOM方式低。
Enhydra的KXML是一個只占很小存儲空間的XML語法分析程序，對于J2ME應用程序非常適合。KXML支持DOM語法分析和操作，但是不支持SAX語法分析。取而代之，它使用一種稍微不同的稱為“Pull”的分析方法。
下面是KXML采用DOM的方式處理XML數據的例子：
1.Document doc = new Document();
2....
3.parser = new XmlParser(abc);
4.doc.parse( parser );
第一行創(chuàng)建了一個文檔對象，保存XML樹。第三行從一個名為abc的InputStreamReader中創(chuàng)建一個KXML語法分析程序。第四行傳送這個語法分析程序到文檔，然后讓文檔開始分析。XML被遞歸分析，直到到達文檔的結尾。當分析調用退出時，整個文檔被裝入內存，這時就可以對XML進行操作了。
1.Element root = doc.getRootElement();
2.int child_count = root.getChildCount();
3....
4.for (int i = 0; i < child_count ; i++ ) {
5....
6. Element kid = root.getElement(i);
7.
8. if (!kid.getName().equals("abc")) {
9. continue;
10. }
1.int address_item_count = kid.getChildCount();
2.
3. for (int j = 0; j < abc_item_count ; j++) {
4....
如果找到了abc子元素，開始遍歷它的子元素，并把這些子元素的內容打印出來。
通過KXML對XML的處理，可以進一步實現對SOAP數據的處理，實現J2ME平臺對SOAP協議的支持。
J2ME Web Services規(guī)范(JSR172)的制訂給J2ME平臺增加兩大功能：一是使其能夠遠程訪問基于SOAP/XML的Web Services;二是使其具有解析XML數據的能力。目前JSR172的標準已經制定完成，為了實現這兩大功能，JSR172新定義了提供相應功能的兩個可選包。這兩個包占用內存非常少，XML-RPC部分大概需要25-30KB的空間，而XML解析器則需要35KB左右。
規(guī)范只對JAX-RPC的模型提供支持，也就是說僅支持同步的訪問方式，使用J2ME客戶端可以向服務器發(fā)送RPC請求和獲得RPC響應。在JSR 172中實現的是SAX模式的解析器。能夠解析XML之前首先需要創(chuàng)建SAXParser的實例，
SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
SAXParser saxParser = factory.newSAXParser();
接下來要獲得XML文件的輸入流，并把它作為其中一個參數傳遞給saxParser的parse方法，
InputStream is = this.getClass().getResourceAsStream("phone.xml");
SaxParser.parse(is,new BasicHandler(this));
DefaultHandler是SAX2默認的事件處理器基類，用于處理XML解析事件的方法如下：
startDocument()
startElement(java.lang.String uri,
java.lang.String localName, java.lang.String qName, Attributes attributes)
characters(char[] ch, int start, int length)
endElement(java.lang.String uri,
java.lang.String localName, java.lang.String qName)
endDocument()
默認情況下，DefaultHandler的上述方法什么也不做，因此必須自己擴展DefaultHandler并且覆蓋上述的方法。程序中提供了一個BasicHandler用來處理xml文件。class BasicHandler extends DefaultHandler在BasicHandler類中有兩個成員變量
private Vector phones = new Vector();
private Stack tagStack = new Stack();
phones用來存儲我們已經解析出來的Phone對象，tagStack則用來存放我們解析到的元素名稱，比如sonyericsson，phone，name，colour等。在文檔解釋結束后，也就是在endDocument()方法內我們把解析的結果顯示在手機屏幕上，BasicHandler的幾個重要方法如下：
public void startDocument() throws SAXException {}
public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes)
throws SAXException {
System.out.println("the qName is "+qName);
if(qName.equals("phone")) {
Phone phone = new Phone();
phones.addElement(phone);}
tagStack.push(qName);
System.out.println("the tag stack's length is "+tagStack.size());}
public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {System.out.println("the end qName is "+qName); tagStack.pop();}
5 結束語
通過擴充J2ME平臺對XML數據的處理，完成了J2ME平臺對SOAP協議的支持。通過SOAP協議能夠使得基于J2ME平臺的嵌入式設備無縫的連接到企業(yè)現有的應用系統，解決了嵌入式設備數據來源不足的問題，擴展了嵌入式系統的應用范圍。本文從處理XML數據出發(fā)，深入探討了在J2ME平臺中實現SOAP客戶端的各種技術，對于企業(yè)應用系統的集成具有一定的推廣價值。
參考文獻：
[1] Yuan，Michael Juntao. Enterprise J2ME. Pearson Education 2003
[2] 胡虛懷，楊志，李煥. J2ME移動設備程序設計. 清華大學出版社 2005
[3] 施錚. J2ME技術參考手冊. 電子工業(yè)出版社 2004
[4] 楊濤. SOAP:XML跨平臺Web Service開發(fā)技術. 機械工業(yè)出版社 2002