Intro to Java ME and Asha Platform

Introduc)on  to  Asha  Pla1orm  and  Java  ME  Jussi  Pohjolainen  

Tampere  University  of  Applied  Sciences  

About  Java  ME  

•  Java  ME  (J2ME  is  older  name..)  is  the  world’s  most  widespread  mobile  applica1on  pla3orm  

•  Developed  by  Sun  Microsystems  and  bought  by  Oracle  

Why?  

•  So  why?  Poten1al  market  reach!  •  It’s  possible  to  create  awesome  apps  with  new  really  powerful  APIs:  GPS,  Sensors,  3D  Graphics,  Touch  etc..  

•  Hardware  geQng  more  powerful  and  less  expensive  

Some  history  •  Java  ME  (J2ME)  was  targeted  to  be  cross-­‐pla1orm  solu)on  for  

mobile  •  Mobile  opera)ng  system  must  support  Java  for  enabling  Java  

apps  

•  Available  opera)ng  systems  – Symbian  and  it's  varia)ons:  S60,  S90  – S40  

•  Symbian  is  now  dead  and  S40  has  evolved  to  Asha  •  Today:  Java  ME  is  available  for  Asha  (forget  about  the  cross-­‐

pla1orm)  

Asha  Pla1orm  

•  Asha  series  is  a  range  for  low-­‐end  or  feature  phones  produced  by  Nokia  (and  soon  MS)  

•  First  genera1on  Asha  phones  (S40  OS)  – 200  and  300  series  

•  Second  genera1on  Asha  phones  (Asha  Pla1orm)  – 500  series  

Asha  Pla1orm  

•  UI  similari)es  from  Symbian  and  Meego  (N9)  – Swipe,  fast  lane..  

•  Phones  – Asha  500,  501,  502  and  503  

•  Apps  are  wri]en  in  Java  ME  or  Web  apps  – Powered  by  gecko  rendering  engine  (Nokia  Browser)  

Lot  of  possibili)es  •  Here  API  •  Gestures  API  •  Image  Scaling  API  •  Contact  API  •  Web  Services  API  •  Loca)on  API  •  Mobile  Sensor  API  •  Bluetooth  API  •  3D  Graphics  API  

•  Internaliza)on  API  •  File  and  PIM  API  •  Mobile  Media  API  •  Messaging  API  •  Share  API  •  VoIP  API  

JAVA  ME  TECHNOLOGY  

Java  Pla1orms  

•  Java  Standard  Edi1on  (Java  SE)  – Designed  for  desktop  computers  – Runs  on  top  of  OS  X,  Linux,  Windows  …  

•  Java  Enterprise  Edi1on  (Java  EE)  – Mul)user,  enterprise-­‐wide  applica)ons  – Based  on  J2SE  +  several  APIs  for  server-­‐side  compu)ng  

•  Java  Micro  Edi1on  (Java  ME)  – For  )ny,  small  and  resource-­‐constrained  devices  

Java  Edi)ons  

Java  Virtual  Machine   KVM  

Java  EE  Java  SE  

Java  ME  

CDC   CLDC  

MIDP  Founda)on  Profile  

Personal  Profile  

Op)onal  Packages  

Op)onal  Packages  

Our  course  concentrates  

on  this  

JCP  and  JSR  

•  Java  Community  Process,  JCP,  is  a  formalized  process  which  creates  defini1ons  of  future  versions  and  features  of  the  Java  pla1orm.  

•  These  defini)ons  are  called  Java  Specifica)on  Requests,  JSR  

•  JSR  is  a  formal  document  that  describes  proposed  specifica)on  and  technology  

•  There  are  lot  of  JSRs.  – h]ps://jcp.org/ja/jsr/all  

Java  ME  Java  Me  

JVM   KVM  

Connected  Device  Configura)on    (CLC)  

Connected  Limited  Device  Configura)on  (CLDC)  

Mobile  Informa)on  Device  Profile  (MIDP)  Founda)on  Profile  

Personal  Profile  

Op)onal  Packages  

Op)onal  Packages  

Kilo  Virtual  Machine  

•  KVM  is  similar  to  JVM,  runs  apps  wri]en  in  Java  –  language  

•  KVM  is  used  in  cell  phones,  where  JVM  is  used  on  computers  

•  Op)mized  for  small  size  •  More  info  about  KVM  

– h]p://www.oracle.com/technetwork/java/javame-­‐old/kvmwp-­‐150240.pdf  

Java  ME  Java  Me  

JVM   KVM  

Connected  Device  Configura1on    (CLC)  

Connected  Limited  Device  Configura1on  (CLDC)  

Mobile  Informa)on  Device  Profile  (MIDP)  Founda)on  Profile  

Personal  Profile  

Op)onal  Packages  

Op)onal  Packages  

Configura)ons:  CLDC  

•  CLDC  (JSR  139)  – Small  wireless  devices  with  intermiRent  network  connec)ons  

– Low  power  consump)on  – Phones,  Pagers,  Bar  code  scanners..  

•  CDC  (JSR  36)  – Larger  Devices  with  a  robust  network  connec)on  – Set  top  boxes,  Internet  appliances  

CDC  -­‐  CLDC  

Connected  Device  Configura1on    (CDC)  

Connected  Limited  Device  Configura1on  (CLDC)  

Pagers                    Mobile  Phones                      PDAs                        Car  Naviga)on  Systems                      Internet  appliances                        Set-­‐top  Boxes  

smaller   larger  

CLDC  Func)onality  

•  Subset  of  Java  language    •  Subset  of  core  Java  SE  libraries  •  Provides  basic  input  and  output  •  Provides  basic  networking  support  •  Security  

CLDC  Libraries  

•  CLDC  has  37  common  classes  from  Java  SE  –  java.lang:  Boolean,  Byte,  Integer,  Long,  String…  –  java.u1l:  Calendar,  Date,  Enumera)on,  Hashtable..  

–  java.io:  InputStream,  OutputStream…  

•  CLDC  1.0  does  not  have  floa)ng  point  support  •  CLDC  1.1  supports  floa)ng  point  

Java  ME  Java  Me  

JVM   KVM  

Connected  Device  Configura)on    (CLC)  

Connected  Limited  Device  Configura)on  (CLDC)  

Mobile  Informa1on  Device  Profile  (MIDP)  Founda)on  Profile  

Personal  Profile  

Op)onal  Packages  

Op)onal  Packages  

The  Mobile  Informa)on  Device  Profile  (MIDP)  

•  Specifica)on  for  wireless  devices  •  Provides  general  Java  libraries  for  developing  apps  for  wireless  devices  

•  Versions:  MIDP  1.0  (JSR  37)  and  MIDP  2.x  (JSR  118)  

•  MIDP  3.0  (JSR  271)  also  available  but  not  not  implemented  in  any  phones  

MIDP  Differences  

•  MIDP  1.0  – Limited  graphics  and  sound  – Only  HTTP,  no  Sockets  

•  MIDP  2.X  – Game  API  – Network  and  Mul)media  support  

•  MIDP  3.0  – Background  MIDlets,  Improved  UI,  Localisa)on..  

MIDP  Soqware  Components  

Device  Opera)ng  System  

CLDC  

MIDP  

Op)onal  Java  Packages  

MIDP  Java  App    

Op)onal  Device  Specific  Packages  

Device  Specific  Java  App    

Na)ve  Applica)on  

Java  ME  Java  Me  

JVM   KVM  

Connected  Device  Configura)on    (CLC)  

Connected  Limited  Device  Configura)on  (CLDC)  

Mobile  Informa)on  Device  Profile  (MIDP)  Founda)on  Profile  

Personal  Profile  

Op)onal  Packages  

Op1onal  Packages  

Op)onal  Packages,  JSRs  •  File  Connec)on  and  PIM  •  Bluetooth  •  Wireless  Messaging  API  (WMA)  •  Mobile  Media  API  (MMAPI)  •  Web  Services  •  Security  and  Trust  Services  •  Loca)on  API  •  SIP  API  •  Mobile  3D  Graphics  •  Java  Technology  for  the  Wireless  

Industry  (JTWI)  •  Wireless  Messaging  2.0  (WMA)  

•  Content  Handler  API  •  SVG  1.0  •  Payment  API  •  Advanced  Mul)media  

Supplements  (AMMS)  •  Mobile  Interna)onaliza)on  API  •  Java  Bindings  for  the  OpenGL  ES  

API  •  Mobile  Service  Architecture  •  Mobile  Sensor  API  •  SVG  2.0  

Problems  

•  Different  screen  sizes  •  Bugs  in  phones  •  Performance  •  Fragmenta)on,  JSRs  

MIDlet  Development  

How  to  Build  MIDlets?  

•  MIDlet  =  MIDP  Applica)on  •  If  Java  SE  is  familiar,  MIDlet  development  is  easy  

•  Part  of  the  API  works  exactly  like  Java  SE  •  Building  process  is  different  

Example  MIDlet  import javax.microedition.midlet.MIDlet;

import javax.microedition.midlet.MIDletStateChangeException;

public class MyMidlet extends MIDlet {

public MyMidlet() { }

protected void destroyApp(boolean unconditional)

throws MIDletStateChangeException { }

protected void pauseApp() { }

protected void startApp() throws MIDletStateChangeException { }

}

Lifecycle:  startApp

•  startApp  –  method  is  called  when  MIDlet  has  been  started  (aqer  constructor)  – Applica1on  Management  SoVware  (AMS)  calls  the  method  

– Aqer  the  method,  the  MIDlet  is  in  Ac1vate  state  

•  Method  is  called  only  once  in  Asha  pla1orm  •  What  to  do  here?  

– Acquire  needed  resources  

Lifecycle:  pauseApp

•  pauseApp  –  method  is  called  when  MIDlet  is  moved  to  paused  state  –  In  S40:  when  phone  rings  –  In  Asha:  pauseApp  is  never  called!  

•  What  to  do  here  –  In  S40:  release  any  resources  –  In  Asha:  don't  do  anything.  You  must  implement  the  method  (leave  it  blank)  

Lifecycle:  destroyApp

•  destroyApp  –  method  is  called  when  MIDlet  is  moved  to  destroyed  state  (app  terminates)  –  Five  seconds  1me  to  do  cleaning  

•  When  this  method  is  called?  – Leaving  app  (back-­‐bu]on,  swipe)  – AMS  – Removing  memory  card  – Out  of  memory  or  excep)on  in  app  

•  What  to  do  here  – Release  resources  

boolean unconditional

import javax.microedition.midlet.MIDlet;

import javax.microedition.midlet.MIDletStateChangeException;

public class MyMidlet extends MIDlet {

protected void destroyApp(boolean unconditional)

throws MIDletStateChangeException {

if(unconditional) {

// You must cleanup and release resources, we

// are going to exit!

} else {

// You may cancel the exit request by throwing

// a MIDletStateChangeException!

}

}

}

MIDlet’s  Life  Cycle  

Paused  

Ac)ve  

Destroyed  

Constructor

startApp() pauseApp()

destroyApp()

Applica)on  Manager  

•  Applica1on  Manager  controls  all  the  methods  in  the  previous  slide  

•  You  can  try  to  change  the  state  by  using  methods  like:  – void notifyDestroyed()!– notifyPaused()!– resumeRequest()!

Exi)ng  using  no)fyDestroyed()  import javax.microedition.midlet.MIDlet;

import javax.microedition.midlet.MIDletStateChangeException;

public class MyMidlet extends MIDlet {

protected void destroyApp(boolean unconditional)

throws MIDletStateChangeException {

cleanUpResources();

}

protected void pauseApp() { }

protected void startApp() throws MIDletStateChangeException {

cleanUpResources();

notifyDestroyed(); // destroyApp is NOT called!

}

private void cleanUpResources() {

// ..

}

}

HOW  TO  BUILD  MIDLETS?  

Building  Process  

1.  Compile  2.  Preverify  3.  Compress  4.  Create  JAD-­‐file  5.  Upload  to  client  

1.  Compile  

•  Compile  a  MIDlet:  – javac –classpath midp21.jar;cldc11.jar MyApp.java

•  Use  now  base  classes  from  Java  ME!  •  midp  classes?  

– C:\Nokia\Devices\Nokia_Asha_SDK_1_1\lib •  Aqer  the  compile,  one  must  preverify  the  result:  

2.  Preverify  •  It  is  checked  in  the  preverifing  process  that  your  MIDlet  does  

not  harm  the  client-­‐machine.  •  In  Java  SE  this  checking  is  done  by  JVM.  KVM  does  not  have  

this  kind  of  security  checking!  •  Security  checking  is  done  in  two  parts  

–  Preverify  before  sending  MIDlet  to  the  client  machine  –  Client  machines  own  check  

•  Command  line:  –  preverify –classpath .;\ midp\ classes –d . Midlet!

•  Preverify  loca1on?  –  C:\Nokia\Devices\Nokia_Asha_SDK_1_1\bin!

3.  Compress  

•  Aqer  the  MIDlet  is  compiled  and  preverified,  you  must  compress  all  the  classes  (and  resources)  into  one  jar-­‐file.  

•  Jar-­‐file  contains  also  MANIFEST.MF  -­‐  file,  which  describes  the  contents  of  the  jar-­‐file.    

•  Compressing  with  the  jar-­‐tool:  – jar cvmf MANIFEST.MF MIDlet.jar MIDlet.class!

Example  of  Manifest  file  MIDlet-1: MyMIDlet, MyMIDlet.png, MyMIDlet!MIDlet-Name: MyMIDlet!MIDlet-Vendor: Jussi Pohjolainen!MIDlet-Version: 1.0!MicroEdition-Configuration: CLDC-1.1!MicroEdition-Profile: MIDP-2.1!

4.  Create  JAD  -­‐  file  

•  Java  Applica)on  Descriptor  file  describes  the  contents  of  MIDlet.  

•  JAD-­‐file  is  used  so  that  the  client  machine  can  have  informa)on  about  the  soqware  before  installing  it.  

Example  of  JAD-­‐file  MIDlet-1: MyMidlet, MyMidlet.png, MyMidlet!MIDlet-Jar-Size: 1056 // CHECK THIS!!MIDlet-Jar-URL: MyMidlet.jar!MIDlet-Name: MyMidlet!MIDlet-Vendor: Unknown!MIDlet-Version: 1.0!MicroEdition-Configuration: CLDC-1.1!MicroEdition-Profile: MIDP-2.1!

Distribu)on  

Preverified  classes  

Resource  files  

Manifest  file  

jar   Jar-­‐file  

Jad-­‐file  

Mobile  Phone  

Opening  in  Emulator  

•  You  can  start  the  emulator  from  command  line  – Nokia_Asha_SDK_1_1_em.exe -classpath "MyMidlet.jar" "MyMidlet.jad"

Deploying  to  Phone  

•  Transfer  the  .jad  and  .jar  to  phone  using  – bluetooth  or  – mass  storage  

In  Conclusion  

•  Mobile  app  must  – extend  MIDlet  class  which  control's  the  lifecycle  – package  all  files  in  JAR    

•  include  MANIFEST.MF  file  contained  in  JAR  file  

–  include  a  Java  Applica)on  Descriptor  (JAD)  file  – have  all  .class  preverified  before  deployment