摘 要 介绍并分析了j2me的通用网络连接框架（gcf），并以此为基础，指出了在j2me网络连接编程中存在的问题，并提出了通过构建多线程的两种解决方法。
关键词 j2me gcf多线程 网络连接
引言
j2me(java 2 micro edition)是java 2的一个组成部分，它与j2se、j2ee并称。j2me是一种高度优化的java运行环境，主要针对消费类电子设备的，例如蜂窝电话、可视电话、数字机顶盒和汽车导航系统等等。即j2me是为消费电子产品和手持设备量身定制的java专用版本。
j2me的出现使开发跨平台的消费类电子产品的应用软件成为可能。java语言的与平台无关的特性移植到小型电子设备上,允许移动无线设备之间共享应用程序。它提供了基于http的高级internet协议，使移动电话能以client/server方式直接访问internet的全部信息，从而使得不同的client访问不同的资源。
在将来的无线通信时代中，大量的网络应用程序将被开发出来去满足无线移动通讯的要求，而要充分的发挥无线移动通讯设备的通信能力，j2me网络编程就变得尤为重要。那么为了高效地进行网络编程，就要利用java语言的多线程编程机制。
1、j2me的网络连接框架（gcf）
通用连接框架（generic connection framework，gcf）为资源有限的设备提供了一个可扩展的、通用的i/o 框架。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。
图1 gcf 的类层次结构
在 gcf 中共定义了七个接口 ，其中 connection 是最基本的连接类型。且同时提供了对数据包和流连接的支持。沿着层次结构向下派生出提供更多功能的接口。例如， streamconnection 接口支持输入流和输出流， contentconnection接口又扩展了 streamconnection 接口以支持对流的内容类型、数据长度和编码格式的确定，httpconnection接口又扩展了contentconnection接口以支持对于标准的http请求。如在框架层规定的适用于手机或双向寻呼机的移动信息设备框架midp(mobile information device profile)在其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。
2、网络编程中的多线程
由于目标设备具有内存小,计算能力弱和电池供电等特点,所以如何使应用程序高效的运行就成为开发中的一个大问题.尤其针对手机等移动信息设备时,无线通讯的特点又对我们的程序提出了更高的要求.从代码优化的角度,在网络编程中引入多线程就显得十分重要。
当程序运行的时候，application management software(应用管理软件)首先初始化一个midlet,然后调用它的startapp()方法使得midlet进入active状态，这条程序分支就是主线程，它执行其他的方法后都会返回到这个分支上来继续执行。然而网络连接是个可能堵塞的操作，意味着它可能长时间都不返回。
在sun公司的无线开发包wtk中模拟一段网络连接程序运行时，wtk会提示网络连接工作可能会堵塞用户输入，需要创建另外一个线程去进行联网操作。针对以上情况，引入多线程的处理机制。
2.1 利用thread类与runnable接口
编写j2me网络连接应用程序的时候往往借助command显示部件，调用其事件处理函数完成网络的连接工作，代码框架如下：
public void commandaction(command c, displayable s) {
if(c==sendcommand){
requestconnect()；//连接方法
}
else if(
c==backcommand){
display.setcurrent(mainform); }
else{
destroyapp(false);
notifydestroyed(); }
}
// 获取一个http的连接
private void requestconnect() {
string url= url.urlstring
httpconnection hpc = null;
try{
hpc = (httpconnection)connector.open(url);
int status = hpc.getresponsecode();
if(status != httpconnection.http_ok)
content = "联机失败!";
else
content = "已联机!";
}
catch(ioexception e){system.out.println(content);}
try{
if(hpc != null) hpc.close();
}
catch(ioexception e2){}}
上面的程序工作原理可用图2的工作原理图a来表示。
图2 工作原理图a
分析图2可以得出，如果这样的网络连接程序在手机上运行，那么将可能长时间得不到响应。因为连接工作只有一个主线程，所有的应用都是在这个主线程当中进行的，如果此主线程不返回，那么就不能进行后面的行为，用户也不能进行任何操作。
下面改进一下程序，创建一个实现runnable接口的connectpipe类来创建多线程。代码如下：
//实现runnable接口
class connectpipe implement runnable{
……
public void run(){
requestconnect()；}
}
修改commandaction函数：
public void commandaction(command c, displayable s) {
if(c==sendcommand){
//创建新线程
new thread(new connectpipe()).start()；
}
else if(c==backcommand){
……
}
}
修改之后程序能够较为顺利的运行，当处理网络连接的时候，启动一个线程后主线程会立刻返回，两个线程并行，不会引发在此地堵塞。其工作原理可用图3的工作原理图b来表示。
图3 工作原理图b
详细分析图3，又发现尽管程序可以正常工作，但是每次用户按下按钮的时候都会有新的线程产生，这样显然不够高效，同时，异步的行为又有可能使两个线程间产生死锁。幸好java中提供了wait()和notify()/notifyall()来进行线程间的通讯，协调同步问题。那么对应本程序中的线程同步问题，设计思想如下：启动线程后，让其进入等待的状态，当用户激活command事件的时候唤醒线程，才让其继续运行。代码类似如下：
public synchronized void run() {
while (dealing) {
try { wait(); }//线程等待
catch (interruptedexception ie) {}
if (dealing) requestconnect();
}
}
public synchronized void deal() {
notify();//唤醒线程
}
其中dealing变量用于定义一个锁，当其为true时，当前线程等待，直到用户激活command事件之后，调用deal()方法中的notify()唤醒当前线程继续运行。这样程序就显得相当的高效，也在很大程度上避免了线程间的死锁问题。其工作原理可用图4的工作原理图c来表示。
图4 工作原理图c
2.2 利用系统类timer和timertask
系统类timer类是一个计时器，和timertask类结合可以来实现在midlet中定时执行特定任务。需要说明的是每一个timer对象实际上都是一个后台运行的独立的线程。这是因为调度一次的任务都是由timertask类的实现对象负责，timertask类是一个抽象类，它的主要特点是实现了runnable接口，因此扩展了必须实现的public void run()方法。
所以，在j2me的网络编程中，我们可以利用timer类和timertask类来建立线程，完成网络连接等工作。设计思想如下：创建一个timer类计时器，一个完成网络连接功能的timertask类，在系统空闲时，反复调度任务要求连接，直到连接成功，再调用timertask类的cancel()可以停止一个具体的调度任务。核心代码类似如下：
class connecttimer implement timertask{
connecttimer (){
m_timer = new timer();//定义timer
m_timer.schedule(this,500,5000); //调度任务
}
……
public synchronized void run(){
requestconnect()；//连接方法
cancel();//取消任务
}
}
public void commandaction(command c, displayable s) {
if(c==sendcommand){
new connecttimer；}
else if(c==backcommand){
……
}
}
3、结束语
综上所述，在j2me的应用开发中网络程序的设计具有重要的地位，而编程的关键又在于编写高效友好的j2me网络连接程序。通过java语言内置的多线程处理机制，利用线程进行同步并行处理，解决了网络连接时的阻塞问题，达到了程序高效运行的目的。
