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Développement avec
   Java Micro Edition

Toulouse JUG, 12 mai 2009

        Sylvain Wallez
      sylvain@bluxte.net
Sylvain Wallez
 p   CTO de Goojet
     Découvrir et partager le web mobile
     → http://goojet.com/

 p   Anciennement architecte de Joost,
     cofondateur et CTO d'Anyware Technologies

 p   Expert open source et technologies web,
     Membre de la Fondation Apache

 p   Blog, Twitter, Facebook, LinkedIn, etc
     → http://bluxte.net/
Agenda
p   Panorama du monde mobile
    p   Parts de marché
    p   Typologie des téléphones
p   JavaME
    p   Aperçu des APIs
    p   Processus de développement
    p   Problèmes du "vrai" monde
p   Conclusion
Panorama : parts de marché
p   En unités vendues (millions)
      Nokia ≈ 40% du marché
     Marque             Q4 2008   Q3 2008   Q4 07   Evolution
     Nokia              113.1     117.8     133.5   -15%
     Samsung            52.8      51.8      46.3    +14%
     LG                 25.7      23.0      23.7    +8
     SonyEricsson       24.2      25.7      30.8    -21
     Motorola           19.0      25.4      40.9    -54

     BlackBerry         6.7
     Apple              4.4


     Source : Reuters
Panorama : tailles d'écran
              Résolution : de 38k à 380k pixels




176 x 220   240 x 320   320 x 480    480 x 640    480 x800
             (QVGA)      (HVGA)        (VGA)       (WVGA)
Panorama : modes d'interaction
                        Touches (ou pas) et joystick
             D-Pad ou joystick,                      Ecran tactile avec stylet
             deux touches "soft menu",               soft keyboard, D-Pad.
             boutons "home" et "back"




Trackball cliquable,
 Trackball cliquable,                        Ecran tactile,
  un bouton "menu",
   un bouton "menu",                       soft keyboard,
   un bouton "back"
    un bouton "back"                       bouton "home"
Panorama : systèmes d'exploitation
p   Symbian                   p   iPhone OS
    p Smartphones Nokia,          p iPhone, iPod
      SonyEricsson, Samsung   p   Android
p   "Series 40"                   p HTC
    pNokia                        p A venir : Samsung,

p   Windows mobile                  SonyEricsson, Motorola
    p   HTC, smartphones      p   Systèmes "inconnus"
        Samsung & Motorola        p   Samsung, LG, Motorola,
p   RIM                               Alcatel, etc.
    p   BlackBerry
JavaME - Introduction
p   JavaME = Java pour les petits appareils
    p   Téléphones mobiles
    p   Matériel embarqués
    p   Décodeurs, Passerelles résidentielles
p   JavaME est modulaire
    p   Configuration (puissance du terminal)
    p   Profil (type de terminal)
    p   APIs optionnelles (carnet d'adresse, localisation, 3D, etc.)
JavaME - Introduction
p   Architecture : la "stack" JavaME
JavaME - Introduction
p   Sur les téléphones
    p   CLDC : connected limited device configuration
        p   Classes de base, connectivité réseau
    p   MIDP : Mobile Information Device Profile
        p   API graphique de base : formulaires et canvas

p   Specs minimales :
    p   128 ko de RAM, écran 96x54 noir et blanc
JavaME - Introduction
p   Les APIs optionnelles
    p   Trop spécifiques pour être comprises dans une
        configuration ou un profil
p   Exemples :
    p   Carnet d'adresses – PDA API (JSR 75)
    p   Envoi et réception de SMS – WMA API (JSR 120)
    p   Photo et video – MMA API (JSR 135)
    p   Mobile 3D graphics – M3G (JSR 184)
    p   Geo-localisation – JSR 179
Applet, Servlet... MIDlet !
p   MIDlet
    p   La classe "main" d'une application MIDP
    p   Dérive de javax.microedition.midlet.MIDlet
          → Cycle de vie défini par des méthodes abstraites
Aperçu de MIDP
p   Interface graphique : deux API
p   API de haut niveau
    p   Form, TextField, DateField, Choice...
    p   Fonctionne partout, mais graphiquement très limité
p   API de bas niveau
    p   Canvas : une surface pour dessiner
    p   Gestion manuelle des événements clavier
    p   Dépend du téléphone (taille d'écran, couleurs,
        transparence, etc.)
Aperçu de MIDP
p   API graphique de haut niveau
    p   La Form est un conteneur
    p   On y ajoute des "Item"

    public class MyForm extends Form {
     public class MyForm extends Form {
        private TextField name;
         private TextField name;
        private TextField password;
         private TextField password;
            public MyForm(String title) {
              public MyForm(String title) {
                 super(title);
                  super(title);
                 name = new TextField("Name:", "", 20, TextField.ANY);
                  name = new TextField("Name:", "", 20, TextField.ANY);
                 password = new TextField("Password:", "", 20, TextField.PASSWORD);
                  password = new TextField("Password:", "", 20, TextField.PASSWORD);
                 append(name);
                  append(name);
                 append(password);
                  append(password);
            }
              }
    }
        }
Aperçu de MIDP
p       API graphique de bas niveau
        p       Ligne, rectangle, arc de cercle
        p       Texte : 2 polices, 3 tailles
        p       Et c'est tout !

class MyCanvas extends Canvas {
 class MyCanvas extends Canvas {
        public MyCanvas() {
         public MyCanvas() {
            super.setFullScreenMode(true);
             super.setFullScreenMode(true);
        }
            }
        public void paint(Graphics g) {
         public void paint(Graphics g) {
                g.setColor(255, 0, 0);
                 g.setColor(255, 0, 0);
                g.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight());
                 g.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight());
                g.setColor(0, 0, 0);
                 g.setColor(0, 0, 0);
                g.drawString("Hello There", getWidth() / 2, 0, Graphics.TOP | Graphics.HCENTER);
                 g.drawString("Hello There", getWidth() / 2, 0, Graphics.TOP | Graphics.HCENTER);
        }
            }
}
    }
Aperçu de MIDP
p   API graphique pour les jeux
    p   Layers et tiles : dessin et animation du décor
    p   Sprite : multiples objets, détection de collision




                                                   Sprite
               TiledLayer
                                                   Sprite
Aperçu de MIDP
p   Librairies graphiques tierces
    p   Compensent la pauvreté des
        APIs de base

p   Offre open source assez réduite
    p   LWUIT (GPL + classpath exception)
         →https://lwuit.dev.java.net/
    p   J2MEPolish (GPL/commercial)
         →http://j2mepolish.org/
    p   Kuix (GPL/commercial)
         →http://kalmeo.org/
Processus de développement
p   Deux fichiers : jad (descripteur) et jar
                     Fichiers source

    MyMidlet.java    image.png             MyMidlet.jad
                                                          ①

        javac                              MyMidlet.jar
                                                          ②


    MyMidlet.class       jar
                                            obfuscator
      preverify


    MyMidlet.class               MyMidlet.jar
Processus de développement
p   Prévérification
    p   Une JVM vérifie toujours les classes à éxécuter
        p   Nécessite plusieurs passes et 100 à 150 ko de RAM
    p   On ajoute dans le .class le résultat des premières passes
        p   Nécessite une passe et 10 ko de RAM
p   Obfuscateur
    p   Compactage des symboles
    p   Suppression des éléments inutiles
            → En général, réduction de plus de 50% !
Processus de développement
p   Outillage
    p   Sun Wireless Toolkit (WTK)
        p   Emulateur avec toutes les APIs optionnelles
    p   EclipseME
        p   Editeur syntaxique pour le .jad, précompilateur
    p   MicroEmulator
        p   Emulateur léger, fonctionne en Applet
    p   Antenna
        p   Tâches Ant
    p   Proguard
        p   "The" obfuscator
Problématiques
du "vrai" monde
La fragmentation
p   Fragmentation = différences entre téléphones
    p   Taille d'écran, de police de caractères
    p   Saisie au clavier, écran tactile
    p   APIs optionnelles non indispensables
    p   Bugs des téléphones...


p   Différentes techniques :
    p   Versions spécifiques de l'application
    p   Configuration dynamique à l'exécution
La fragmentation
p   Versions spécifiques
    p   Branches séparées → maintenance complexe et coûteuse
    p   Solution : preprocessing à la C
             → Plusieurs versions à partir d'un même source
    public void callURL(String url) throws Exception {
     public void callURL(String url) throws Exception {
            //#if blackberry
              //#if blackberry
            if (url.startsWith("http")) {
              if (url.startsWith("http")) {
                  Browser.getDefaultSession().displayPage(url);
                   Browser.getDefaultSession().displayPage(url);
            } else if (url.startsWith("tel:")) {
              } else if (url.startsWith("tel:")) {
                  String msisdn = url.substring( "tel:".length() );
                   String msisdn = url.substring( "tel:".length() );
                  PhoneArguments call = new PhoneArguments(PhoneArguments.ARG_CALL, msisdn);
                   PhoneArguments call = new PhoneArguments(PhoneArguments.ARG_CALL, msisdn);
                  Invoke.invokeApplication(Invoke.APP_TYPE_PHONE, call);
                   Invoke.invokeApplication(Invoke.APP_TYPE_PHONE, call);
            } else {
              } else {
                  throw new ConnectionNotFoundException();
                   throw new ConnectionNotFoundException();
            }
              }
            //#else
              //#else
            if (platformRequest(url)) {
              if (platformRequest(url)) {
                   GoojetBrowser.INSTANCE.destroyApp(true);
                    GoojetBrowser.INSTANCE.destroyApp(true);
             }
               }
            //#endif
              //#endif
    }
        }
La fragmentation
p   Provisioning platform
    p   Fournir la bonne version à chaque mobile
    p   Identification du modèle par le User-Agent

p   WURFL : wireless universal resource file
    p   Effort communautaire des développeurs sur mobile
        → http://wurfl.sourceforge.net/
    p   10000 modèles, 500 caractéristiques
La fragmentation
p   Configuration dynamique
    p   Choix d'une classe selon les propriétés systèmes ou
        l'existence de classes d'une API
    try {
      try {
         Class.forName("javax.wireless.messaging.MessageConnection");
          Class.forName("javax.wireless.messaging.MessageConnection");
         browser.messaging = (Messaging)Class.forName("com.goojet.WMAMessaging").newInstance();
          browser.messaging = (Messaging)Class.forName("com.goojet.WMAMessaging").newInstance();
    } catch(Throwable e) {
      } catch(Throwable e) {
         browser.messaging = new HttpMessaging();
          browser.messaging = new HttpMessaging();
         System.out.println("No WMA");
          System.out.println("No WMA");
    }
      }




    p   Avantage : limite le nombre de versions
    p   Inconvénient : embarque du code inutilisé
Optimisation
p   Trois axes d'optimisation
    p   Taille de l'application
        p   Réduire le temps de téléchargement
        p   Limiter l'occupation sur le téléphone
    p   Performance
        p   Petit processeur, JVM limitée
    p   Mémoire
        p   Peu de mémoire, garbage collector lent et bloquant
Test, test, test !
Test, test, test !
  Plus de 1000 téléphones chez pacamobilecenter.com
Conclusion
Conclusion
p   Mobile : un domaine complexe
    p   Beaucoup de modèles aux capacités très variables

p   Etat actuel
    p   JavaME : vieillissant, mais encore là pour plusieurs années
        p   Problèmes de fragmentation
    p   iPhone et Android : plateformes émergentes
        p   Fragmentation "ultime" : aucune compatibilité entre systèmes
Conclusion
p   Quand faire un développement JavaME ?
    p   Quand ça doit fonctionner partout
    p   Quand c'est une application "riche"

p   Autre solution : l'application web
    p   Généralisation de l'accès 3G
    p   Mais énorme fragmentation des browsers
    p   Pas d'accès aux ressources natives (photos, address book)
Questions ?

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Développement avec Java Micro Edition

  • 1. Développement avec Java Micro Edition Toulouse JUG, 12 mai 2009 Sylvain Wallez sylvain@bluxte.net
  • 2. Sylvain Wallez p CTO de Goojet Découvrir et partager le web mobile → http://goojet.com/ p Anciennement architecte de Joost, cofondateur et CTO d'Anyware Technologies p Expert open source et technologies web, Membre de la Fondation Apache p Blog, Twitter, Facebook, LinkedIn, etc → http://bluxte.net/
  • 3. Agenda p Panorama du monde mobile p Parts de marché p Typologie des téléphones p JavaME p Aperçu des APIs p Processus de développement p Problèmes du "vrai" monde p Conclusion
  • 4. Panorama : parts de marché p En unités vendues (millions) Nokia ≈ 40% du marché Marque Q4 2008 Q3 2008 Q4 07 Evolution Nokia 113.1 117.8 133.5 -15% Samsung 52.8 51.8 46.3 +14% LG 25.7 23.0 23.7 +8 SonyEricsson 24.2 25.7 30.8 -21 Motorola 19.0 25.4 40.9 -54 BlackBerry 6.7 Apple 4.4 Source : Reuters
  • 5. Panorama : tailles d'écran Résolution : de 38k à 380k pixels 176 x 220 240 x 320 320 x 480 480 x 640 480 x800 (QVGA) (HVGA) (VGA) (WVGA)
  • 6. Panorama : modes d'interaction Touches (ou pas) et joystick D-Pad ou joystick, Ecran tactile avec stylet deux touches "soft menu", soft keyboard, D-Pad. boutons "home" et "back" Trackball cliquable, Trackball cliquable, Ecran tactile, un bouton "menu", un bouton "menu", soft keyboard, un bouton "back" un bouton "back" bouton "home"
  • 7. Panorama : systèmes d'exploitation p Symbian p iPhone OS p Smartphones Nokia, p iPhone, iPod SonyEricsson, Samsung p Android p "Series 40" p HTC pNokia p A venir : Samsung, p Windows mobile SonyEricsson, Motorola p HTC, smartphones p Systèmes "inconnus" Samsung & Motorola p Samsung, LG, Motorola, p RIM Alcatel, etc. p BlackBerry
  • 8. JavaME - Introduction p JavaME = Java pour les petits appareils p Téléphones mobiles p Matériel embarqués p Décodeurs, Passerelles résidentielles p JavaME est modulaire p Configuration (puissance du terminal) p Profil (type de terminal) p APIs optionnelles (carnet d'adresse, localisation, 3D, etc.)
  • 9. JavaME - Introduction p Architecture : la "stack" JavaME
  • 10. JavaME - Introduction p Sur les téléphones p CLDC : connected limited device configuration p Classes de base, connectivité réseau p MIDP : Mobile Information Device Profile p API graphique de base : formulaires et canvas p Specs minimales : p 128 ko de RAM, écran 96x54 noir et blanc
  • 11. JavaME - Introduction p Les APIs optionnelles p Trop spécifiques pour être comprises dans une configuration ou un profil p Exemples : p Carnet d'adresses – PDA API (JSR 75) p Envoi et réception de SMS – WMA API (JSR 120) p Photo et video – MMA API (JSR 135) p Mobile 3D graphics – M3G (JSR 184) p Geo-localisation – JSR 179
  • 12. Applet, Servlet... MIDlet ! p MIDlet p La classe "main" d'une application MIDP p Dérive de javax.microedition.midlet.MIDlet → Cycle de vie défini par des méthodes abstraites
  • 13. Aperçu de MIDP p Interface graphique : deux API p API de haut niveau p Form, TextField, DateField, Choice... p Fonctionne partout, mais graphiquement très limité p API de bas niveau p Canvas : une surface pour dessiner p Gestion manuelle des événements clavier p Dépend du téléphone (taille d'écran, couleurs, transparence, etc.)
  • 14. Aperçu de MIDP p API graphique de haut niveau p La Form est un conteneur p On y ajoute des "Item" public class MyForm extends Form { public class MyForm extends Form { private TextField name; private TextField name; private TextField password; private TextField password; public MyForm(String title) { public MyForm(String title) { super(title); super(title); name = new TextField("Name:", "", 20, TextField.ANY); name = new TextField("Name:", "", 20, TextField.ANY); password = new TextField("Password:", "", 20, TextField.PASSWORD); password = new TextField("Password:", "", 20, TextField.PASSWORD); append(name); append(name); append(password); append(password); } } } }
  • 15. Aperçu de MIDP p API graphique de bas niveau p Ligne, rectangle, arc de cercle p Texte : 2 polices, 3 tailles p Et c'est tout ! class MyCanvas extends Canvas { class MyCanvas extends Canvas { public MyCanvas() { public MyCanvas() { super.setFullScreenMode(true); super.setFullScreenMode(true); } } public void paint(Graphics g) { public void paint(Graphics g) { g.setColor(255, 0, 0); g.setColor(255, 0, 0); g.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight()); g.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight()); g.setColor(0, 0, 0); g.setColor(0, 0, 0); g.drawString("Hello There", getWidth() / 2, 0, Graphics.TOP | Graphics.HCENTER); g.drawString("Hello There", getWidth() / 2, 0, Graphics.TOP | Graphics.HCENTER); } } } }
  • 16. Aperçu de MIDP p API graphique pour les jeux p Layers et tiles : dessin et animation du décor p Sprite : multiples objets, détection de collision Sprite TiledLayer Sprite
  • 17. Aperçu de MIDP p Librairies graphiques tierces p Compensent la pauvreté des APIs de base p Offre open source assez réduite p LWUIT (GPL + classpath exception) →https://lwuit.dev.java.net/ p J2MEPolish (GPL/commercial) →http://j2mepolish.org/ p Kuix (GPL/commercial) →http://kalmeo.org/
  • 18. Processus de développement p Deux fichiers : jad (descripteur) et jar Fichiers source MyMidlet.java image.png MyMidlet.jad ① javac MyMidlet.jar ② MyMidlet.class jar obfuscator preverify MyMidlet.class MyMidlet.jar
  • 19. Processus de développement p Prévérification p Une JVM vérifie toujours les classes à éxécuter p Nécessite plusieurs passes et 100 à 150 ko de RAM p On ajoute dans le .class le résultat des premières passes p Nécessite une passe et 10 ko de RAM p Obfuscateur p Compactage des symboles p Suppression des éléments inutiles → En général, réduction de plus de 50% !
  • 20. Processus de développement p Outillage p Sun Wireless Toolkit (WTK) p Emulateur avec toutes les APIs optionnelles p EclipseME p Editeur syntaxique pour le .jad, précompilateur p MicroEmulator p Emulateur léger, fonctionne en Applet p Antenna p Tâches Ant p Proguard p "The" obfuscator
  • 22. La fragmentation p Fragmentation = différences entre téléphones p Taille d'écran, de police de caractères p Saisie au clavier, écran tactile p APIs optionnelles non indispensables p Bugs des téléphones... p Différentes techniques : p Versions spécifiques de l'application p Configuration dynamique à l'exécution
  • 23. La fragmentation p Versions spécifiques p Branches séparées → maintenance complexe et coûteuse p Solution : preprocessing à la C → Plusieurs versions à partir d'un même source public void callURL(String url) throws Exception { public void callURL(String url) throws Exception { //#if blackberry //#if blackberry if (url.startsWith("http")) { if (url.startsWith("http")) { Browser.getDefaultSession().displayPage(url); Browser.getDefaultSession().displayPage(url); } else if (url.startsWith("tel:")) { } else if (url.startsWith("tel:")) { String msisdn = url.substring( "tel:".length() ); String msisdn = url.substring( "tel:".length() ); PhoneArguments call = new PhoneArguments(PhoneArguments.ARG_CALL, msisdn); PhoneArguments call = new PhoneArguments(PhoneArguments.ARG_CALL, msisdn); Invoke.invokeApplication(Invoke.APP_TYPE_PHONE, call); Invoke.invokeApplication(Invoke.APP_TYPE_PHONE, call); } else { } else { throw new ConnectionNotFoundException(); throw new ConnectionNotFoundException(); } } //#else //#else if (platformRequest(url)) { if (platformRequest(url)) { GoojetBrowser.INSTANCE.destroyApp(true); GoojetBrowser.INSTANCE.destroyApp(true); } } //#endif //#endif } }
  • 24. La fragmentation p Provisioning platform p Fournir la bonne version à chaque mobile p Identification du modèle par le User-Agent p WURFL : wireless universal resource file p Effort communautaire des développeurs sur mobile → http://wurfl.sourceforge.net/ p 10000 modèles, 500 caractéristiques
  • 25. La fragmentation p Configuration dynamique p Choix d'une classe selon les propriétés systèmes ou l'existence de classes d'une API try { try { Class.forName("javax.wireless.messaging.MessageConnection"); Class.forName("javax.wireless.messaging.MessageConnection"); browser.messaging = (Messaging)Class.forName("com.goojet.WMAMessaging").newInstance(); browser.messaging = (Messaging)Class.forName("com.goojet.WMAMessaging").newInstance(); } catch(Throwable e) { } catch(Throwable e) { browser.messaging = new HttpMessaging(); browser.messaging = new HttpMessaging(); System.out.println("No WMA"); System.out.println("No WMA"); } } p Avantage : limite le nombre de versions p Inconvénient : embarque du code inutilisé
  • 26. Optimisation p Trois axes d'optimisation p Taille de l'application p Réduire le temps de téléchargement p Limiter l'occupation sur le téléphone p Performance p Petit processeur, JVM limitée p Mémoire p Peu de mémoire, garbage collector lent et bloquant
  • 28. Test, test, test ! Plus de 1000 téléphones chez pacamobilecenter.com
  • 30. Conclusion p Mobile : un domaine complexe p Beaucoup de modèles aux capacités très variables p Etat actuel p JavaME : vieillissant, mais encore là pour plusieurs années p Problèmes de fragmentation p iPhone et Android : plateformes émergentes p Fragmentation "ultime" : aucune compatibilité entre systèmes
  • 31. Conclusion p Quand faire un développement JavaME ? p Quand ça doit fonctionner partout p Quand c'est une application "riche" p Autre solution : l'application web p Généralisation de l'accès 3G p Mais énorme fragmentation des browsers p Pas d'accès aux ressources natives (photos, address book)