Livre blanc de J2ME

1Livre blanc

Le livre blanc de J2ME

Bruno Delb

www.BrunoDelb.com

© 2006, Bruno Delb
En application de l’article 41 de la loi du 11 mars 1957 et du code de la propriété intellectuelle du 1er juillet
1992, toute reproduction partielle ou totale à usage collectif de la présente publication est strictement interdite
sans autorisation expresse de l’éditeur.

Version : 1
Date d’émission : 8 juillet 2006
Auteur : Bruno Delb

Bruno Delb
Email : edition@brunodelb.com
Web : www.brunodelb.com

Table des matières
Introduction.................................................................................................5
Le marché.............................................................................................................................5
Les freins au développement................................................................................................5
Les enjeux.............................................................................................................................6

Java..............................................................................................................7
Les machines virtuelles........................................................................................................8
KVM (Kilo Virtual Machine)................................................................................8
CVM (Convergence Virtual Machine)..................................................................8
Les configurations................................................................................................................9
CLDC (JSR 30)......................................................................................................9
CDC (JSR 36)........................................................................................................9
Les profils.............................................................................................................................9
MIDP......................................................................................................................9
PDAP (JSR 75)......................................................................................................9
Foundation Profile (JSR 46)................................................................................10
Personal Profile (JSR 62).....................................................................................10
RMI (JSR 66).......................................................................................................10
Les autres API de J2ME.....................................................................................................10
Java Phone API....................................................................................................11
Java TV API.........................................................................................................11
Java Card.............................................................................................................11
Connexion Jini.....................................................................................................11
Java Embedded Server.........................................................................................11
Spotlet..................................................................................................................12

Introduction à J2ME.................................................................................13
Les configurations..............................................................................................................14
La configuration CLDC.......................................................................................14
Les profils...........................................................................................................................15
Le profil MIDP....................................................................................................16
Le profil MIDP 2.0..............................................................................................17
Le profil PDAP....................................................................................................17

Le profil MIDP...........................................................................................18
Vue d'ensemble de l'API....................................................................................................18
L'interface utilisateur.........................................................................................................19
L'interface utilisateur de haut niveau..................................................................19
La gestion des événements..................................................................................20
L'interface utilisateur de bas niveau....................................................................20
Le stockage persistent........................................................................................................21
Le réseau.............................................................................................................................22
Le GCF.................................................................................................................22
HttpConnection....................................................................................................22
Un exemple.........................................................................................................................22
Le MIDlet HelloWorld.........................................................................................23
La déclaration de la classe...................................................................................24
Les variables d'instance.......................................................................................24
Livre blanc de J2ME Bruno Delb • i
Web : http://www.brunodelb.com

Le constructeur....................................................................................................24
Les méthodes du cycle de vie...............................................................................24
L'interface utilisateur...........................................................................................25
Le composant TextBox........................................................................................25
L'association des commandes aux touches..........................................................25
La priorité............................................................................................................25
Conclusion...........................................................................................................26

Le profil MIDP 2........................................................................................26
Les nouvelles fonctionnalités.............................................................................................26
Le modèle de sécurité..........................................................................................26
HTTPS/SSL ........................................................................................................26
Réseau et push avancés........................................................................................27
Livraison d’application........................................................................................27
Interface utilisateur améliorée.............................................................................27
Le jeu....................................................................................................................28
Le son...................................................................................................................29
La sécurité..........................................................................................................................30
Les autorisations..................................................................................................30
Les domaines de protection.................................................................................31
La politique de sécurité........................................................................................31
Les applications signées certifiées.......................................................................31
Les applications signées OTA (Over The Air)...................................................32
Le réseau.............................................................................................................................32
Nouveaux gestionnaires de protocole..................................................................32
Appel de MIDlet..................................................................................................33

Le profil PDAP..........................................................................................34
Introduction........................................................................................................................34
Le positionnement de PDAP...............................................................................34
La raison d’être de PDAP....................................................................................34
Les PDAlets........................................................................................................................35
L’interface utilisateur.........................................................................................................35
AWT....................................................................................................................35
Interaction entre AWT et LCDUI.......................................................................35
Personal Information Management (PIM).........................................................................35
La connectivité...................................................................................................................36
Le port série.........................................................................................................36
Le système de fichier...........................................................................................36
La sécurité..........................................................................................................................36

La migration d’application de J2SE vers J2ME (MIDP)........................37
Pourquoi migrer une application de J2SE vers J2ME ?....................................................37
Le cycle de vie....................................................................................................................37
Le cycle de vie d’une application J2SE...............................................................37
Le cycle de vie d’une application J2ME..............................................................38
Migration des fonctionnalités............................................................................................38
L’interface utilisateur..........................................................................................38
Le réseau, les entrées-sorties et le stockage de données.....................................38
Préparation du code pour la migration..............................................................................39
Commutation du code........................................................................................................39
Test du code........................................................................................................................40

iMode.........................................................................................................41
Des terminaux iMode.........................................................................................................43
L'API iMode.......................................................................................................................43
Le réseau..............................................................................................................43
Le stockage de données persistentes....................................................................43

ii • Bruno Delb Livre blanc de J2ME

L'interface utilisateur...........................................................................................43
Quelles sont les différences entre Java for i-Mode et MIDP ?..........................................44
Mais à quoi ressemble une i-Appli ?.................................................................................44
MIDlet..................................................................................................................45
iAppli...................................................................................................................45

Le processeur Jazelle..............................................................................47
Les trois états......................................................................................................................47
Changement d’état.............................................................................................................47
Utilisation de registres.......................................................................................................48
Equilibre matériel / logiciel...............................................................................................48
Performances......................................................................................................................49

Optimisation de la machine virtuelle.....................................................51
Optimisation matérielle.....................................................................................................51
Optimisation logicielle.......................................................................................................52
Les machines virtuelles pour les terminaux mobiles..........................................52
La machine virtuelle KVM..................................................................................53
Conclusion..........................................................................................................................54

Optimisation de l’application..................................................................55

Les limitations sur CLDC / KVM.............................................................56

Conclusion................................................................................................59

Livre blanc de J2ME Bruno Delb • iii

Introduction

Le marché
Tout d’abord, brossons l’état du marché actuel et faisons quelques prévisions
d’évolution.
En 2000, on dénombrait 40 millions d'utilisateurs de l'Internet mobile dans le
monde. En 2002, on en attend 225 millions et en 2005, 730 millions (source :
eTForecasts, 02/2001).
Début 2000, on comptait 400 millions de terminaux mobiles dans le monde. On
en attend 1 milliard pour fin 2002 (source : IDC 2001).
En 2001, 16,3 millions de PDAs ont été vendus dans le monde. En 2005, on
attend 43,5 millions de ventes (source : eTForecasts, 2001).
Il devrait être vendu 400 millions de téléphones mobiles en 2002 (source :
Siemens).
Nokia devrait distribuer 50 millions de téléphones mobiles J2ME d'ici à fin
2002, le double l'année suivante (source : Nokia).
Cependant, il faut bien comprendre que la démocratisation du téléphone mobile
a eu pour effet la diminution du revenu moyen par abonné (ARPU). En suit une
course à toujours plus d’abonnés. Voici quelques statistiques pour illustrer ce
point :

200 200 200 200 2004
0 1 2 3
Voix 35 35 33,7 32,4 31,4
SMS 3,4 3,9 4,7 5,8 7,2
Navigation Web 0 0,3 1,1 2,1 3,2
Téléchargement et 0,3 0,9 1,7 2,6 3
jeux
mCommerce 0 0,1 0,3 0,8 1,3
Total 38,7 40,2 41,5 43,7 46,1
Ratio données / total 10 % 13 % 19 % 26 % 32 %

Figure 1 - ARPU en Europe (en euros) (source : Kagan)

Les freins au développement
Les freins au développement de la mobilité sont nombreux :
Livre blanc de J2ME Bruno Delb • 5

Frein Description
Ergonomie des • Trop petit taille des écrans
terminaux
• Clavier uniquement numérique
• Couleur trop souvent absente
• Impossibilité de recevoir un appel vocal au
cours d’une communication de données
• Impossibilité de stocker localement des
données
• Difficulté de configuration des téléphones
• Manque de standard d’utilisation des
téléphones
Bande passante et • Temps d’établissement de la connexion trop
qualité de service
long (le GPRS possède une connexion
insuffisants
permanente, ce qui règlera le problème)
• Risque de saturation du réseau GSM en cas
de forte utilisation des services de données
Facturation au temps • Facturation au volume de données, à l’acte
de communication
d’usage ou forfaitaire possibles avec
l’arrivée du GPRS
Manque de service et • Tests insuffisants sur les terminaux
de contenus de
qualité

Les enjeux
Les enjeux sont donc aujourd’hui de :
• créer un marché pour les services de données via des réseaux
sans fil.
• identifier les usages principaux des terminaux mobiles.
• inventer les applications génératrices de revenus.
• identifier les acteurs clefs dans la chaîne de valeur.
• identifier les standards de déploiement des services de
données.
• trouver les modèles économiques associés.

6 • Bruno Delb Livre blanc de J2ME

Java

L’utilisation de J2ME dans le développement d’applications embarquées
présente un certain nombre d’avantages. Le premier d’entre eux est la mise à
disposition d’outils faciles à utiliser et performants garantissant un cycle rapide
d’édition, de construction et de débogage.
J2ME permet de minimiser l’utilisation du terminal dans le cycle de
développement. Pour cela, il met à disposition un émulateur de terminal sur
l’ordinateur de bureau, qui comprend une machine virtuelle et émule l’API. Cet
émulateur reproduit fidèlement le comportement d’un terminal, y compris ses
performances et son aspect physique du terminal. Il est en effet important que
l’émulateur reproduise les mêmes performances qu’un vrai terminal afin de
développer des applications adaptées aux performances réelles du terminal et
non pas à celles de l’ordinateur sur lequel tourne l’émulateur.
Le déploiement des applications est un besoin récurent chez les développeurs.
Le mécanisme de packaging de l’application y répond à ce besoin. Une autre
attente des développeurs sans fil est de pouvoir tester l’application sur différents
terminaux. En réponse, J2ME permet de développer des applications adaptées
aux capacités des terminaux en réutilisant des sous-ensembles d’API existantes
et en proposant des éléments optionnels.
Les briques de base de J2ME sont la configuration, le profil et les packages
optionnels.
• Une configuration est une machine virtuelle et un ensemble
minimal de classes de base et d’API. Elle spécifie un
environnement d’exécution généralisé pour les terminaux
embarqués et agit comme plate-forme Java sur le terminal.
• Un profil est une spécification des API Java définie par
l’industrie et utilisé par les fabricants et les développeurs à
destination des différents types de terminaux spécifiques.
• Un package optionnel est, comme son nom l’indique, un
package qui peut ne pas être implémenté sur un terminal
particulier.
La machine virtuelle J2ME et les spécifications d’API de plate-formes
spécifiques sont développées en sollicitant les besoins d’entrée par l’initiative
du JCP (Java Community Process) de façon à s’assurer que les spécifications
répondent aux besoins spécifiques d’une famille ou d’une catégorie de
terminaux clients.
Par exemple, les terminaux sans fil Handheld disposent de beaucoup moins de
mémoire de stockage et de capacités d’interface utilisateur que les terminaux
avec fil et utilisent des protocoles de communication différents.
Une fois une JSR (Java Specification Request) acceptée par l’initiative
Community Process, la JSR, qui peut être proposée par Sun Microsystems ou
par une société tiers, crée une machine virtuelle Java (JVM) et une
implémentation de référence API pour la plate-forme J2ME cible.


Les principales JSR actuelles sont les suivantes :
• JSR 30 pour CLDC (Connected Limited Device
Configuration)
• JSR 36 pour CDC (Connected Device Configuration)
• JSR 37 pour MIDP (Mobile Information Device Profile)
• JSR 46 pour Foundation Profile
• JSR 62 pour Personal Profile
• JSR 66 pour RMI Profile
La solution J2ME présente de nombreux avantages par rapport aux autres
solutions de développement sans fil. Elle permet notamment de développer des
applications Java pour les terminaux mobiles et embarqués. Les points forts de
J2ME portent sur la richesse de l’interface utilisateur et sur le fonctionnement,
au choix, en mode connecté ou en mode déconnecté. Java permet facilite l’accès
à J2ME à tous les développeurs Java et assure la neutralité de la plate-forme. De
plus, J2ME permet le chargement dynamique des applications et repose sur un
modèle de sécurité Sandbox.
En plus de J2ME, d’autres technologies Java peuvent être utilisées. Ces
dernières, qui ne sont pas définies sous les spécifications J2ME puisqu’elles ont
les leurs, incluent Jini Connection, Java Card et Java Embedded Server.

Les machines virtuelles
Au centre de la technologie Java se trouve la machine virtuelle Java JVM. Une
machine virtuelle permet aux applications Java écrites dans le langage de
programmation Java d’être portables sur différents environnements matériels et
systèmes d’exploitation. La machine virtuelle se trouve entre l’application et la
plate-forme utilisée, convertissant les bytecodes de l’application en code
machine approprié au matériel et au système d’exploitation utilisé.
En plus d’exécuter les bytecodes d’une application, la machine virtuelle gère les
tâches relatives à la gestion de la mémoire du système, fournissant la sécurité et
la gestion de multiples threads d’exécution de programme.
J2ME propose aujourd’hui deux machines virtuelles, KVM et CVM. La
première est associée à la configuration CLDC, et la seconde à CDC.

KVM (Kilo Virtual Machine)
Implémentation runtime extrêmement légère de la machine virtuelle Java
pouvant être utilisée dans les terminaux avec peu de mémoire, comme les
téléphones cellulaires, les pagers bidirectionnels et les PDA. Le K signifie
Kilobyte, indiquant que cette machine virtuelle fonctionne avec un total de
mémoire de quelque 100 Ko.

CVM (Convergence Virtual Machine)
Machine virtuelle Java 2 conçue pour les terminaux ayant besoin de l’ensemble
des fonctionnalités de la JVM mais avec des capacités plus réduites. CVM est
conçu pour répondre aux besoins du marché émergent des terminaux embarqués
de prochaine génération. Les terminaux utilisant CVM sont généralement des
terminaux compacts et connectés, orientés consommateur.


Les configurations
J2ME comprend aujourd’hui deux configurations, CLDC (Connected Limited
Device Configuration), pour les terminaux légers à connexion limitée, et CDC
(Connected Device Configuration), pour les terminaux légers connectés.

CLDC (JSR 30)
Disponible comme implémentation de référence de CLDC, cette configuration
consiste en la machine virtuelle K (KVM) et un ensemble de bibliothèques de
classes noyau appropriées à l’utilisation dans un profil de l’industrie, comme le
profil sans fil spécifié par l’implémentation de référence MIDP ou la
spécification de PDA, qui sont toutes les deux décrites ci-dessous. Les
terminaux concernés sont dotés d’interfaces utilisateur simplifiées, d’au moins
128 Ko de mémoire et de connexions réseau intermittentes à faible bande
passante.

CDC (JSR 36)
Fondée sur la spécification de machine virtuelle classique, qui définit un
environnement runtime complet comprenant, cette configuration est destinée
aux terminaux plus gros, avec au moins quelques mégaoctets de mémoire
disponible, et qui peuvent se connecter à Internet ou à d’autres terminaux,
comme les visiophones fonctionnant sur Internet, les communicateurs et les
systèmes de navigation.

Les profils
J2ME comprend à l’heure actuelle deux familles de profils : ceux qui dépendent
de la configuration CLDC, avec les profils MIDP, pour les terminaux du type
SmartPhone, et PDAP (Personal Digital Assistant Profile), pour les PDA, et
ceux qui dépendent de la configuration CDC, avec le Foundation Profile, le
RMI (Remote Method Invocation) Profile et le Personal Profile.

MIDP
Ce profil nécessite l’implémentation de référence CLDC et fournit des classes
pour l’écriture d’applications téléchargeables qui tournent sur des terminaux
mobiles comme les téléphones cellulaires et les pagers bidirectionnels. Il permet
le téléchargement de nouveaux services d’intérêt pour le client comme les jeux,
les applications de commerce et les services de personnalisation. Le profil
MIDP fournit une plate-forme standard pour les petits terminaux d’information
mobiles, aux ressources limitées et connectés sans fil, aux caractéristiques
suivantes :
• 512 Ko de mémoire totale (ROM + RAM) disponible pour le
runtime Java et ses bibliothèques ;
• puissance et batterie limitées ;
• connectivité à certains types de réseaux sans fil à la bande
passante limitée ;
• interfaces utilisateur à différents niveaux de sophistication.

PDAP (JSR 75)
Ce profil se trouve au niveau supérieur de la spécification CLDC. Il fournit des
API d’interface utilisateur et de stockage de données pour les petits terminaux


Handheld aux ressources limitées, comme les PDA, aux caractéristiques
suivantes :
• 512 Ko de mémoire au total (ROM + RAM) disponible pour
le runtime Java et les bibliothèques ;
• puissance et batterie limitées ;
• interfaces utilisateur de différents degrés de sophistication,
disposant d’un affichage d’une résolution supérieure à
20 000 pixels, d’un terminal de pointage et d’une entrée pour
caractères.

Foundation Profile (JSR 46)
Ce profil est destiné aux terminaux qui ont besoin de support pour une plate-
forme Java avec un réseau riche mais ne nécessitent pas d’interface utilisateur.
Il fournit en outre un profil de base pour d’autres profils, qui auraient besoin de
construire leurs propres fonctionnalités en ajoutant, par exemple, une GUI
(Graphical User Interface). Les terminaux disposent des caractéristiques
suivantes :
• 1 024 Ko de ROM (sans compter les besoins mémoire des
applications) ;
• 512 Ko de RAM (sans compter les besoins mémoire des
applications) ;
• connectivité à certains types de réseaux ;
• aucune GUI.

Personal Profile (JSR 62)
Ce profil repackage l’environnement d’application PersonalJava pour fournir la
spécification J2ME aux terminaux qui ont besoin d’un haut niveau de
connectivité Internet et d’une fidélité Web. Ce profil est conçu pour être
compatible avec la spécification de l’environnement d’application PersonalJava.
Les caractéristiques des terminaux sont le suivantes :
• 2,5 Mo de ROM ;
• 1 Mo de RAM ;
• connectivité robuste à certains types de réseaux ;
• GUI avec un haut degré de fidélité Web et la possibilité de
faire tourner des applets.

RMI (JSR 66)
Ce profil supporte le RMI interapplication sur des connexions TCP/IP pour des
applications écrites en Foundation Profile. La spécification de profil RMI est
interopérable avec l’API J2SE RMI.

Les autres API de J2ME
Parmi les autres API de J2ME déjà disponibles, certaines concernent le contrôle
du téléphone, la télévision numérique ou encore la mise à disposition d’un
serveur embarqué.


Java Phone API
L’API Java Phone est une extension verticale de la plate-forme PersonalJava
consistant en deux profils de référence ciblant les visiophones Internet et les
SmartPhones sans fil. L’API fournit un accès aux fonctionnalités spécifiques
des terminaux de téléphonie client. Elle permet notamment de contrôler le
téléphone, d’envoyer des messages à base de datagramme, d’obtenir des
informations du carnet d’adresses et du calendrier, d’accéder au profil
utilisateur et d’installer une application.

Java TV API
L’API Java TV est une extension verticale à la plate-forme PersonalJava pour
créer des applications interactives pour la télévision numérique. L’API permet
l’affichage en temps réel d’informations appropriées et contextuelles en
parallèle avec la programmation standard : transactions de commerce
électronique, publicité interactive, applications de banque à domicile,
communications interactives en temps réel avec des personnalités ou des
personnages animés, etc.

Java Card
Une carte intelligente est une carte de crédit dotée d’un circuit intégré (CI). Le
CI contient un microprocesseur et de la mémoire de façon que la carte
intelligente puisse traiter et stocker des informations. La plate-forme Java Card
donne au développeur de carte intelligente la possibilité de standardiser une
plate-forme de carte commune. Cela signifie, par exemple, qu’un opérateur de
téléphonie sans fil GSM (Global System for Mobile communications) peut
facilement développer de nouveaux services susceptibles d’être téléchargés de
manière sélective sur la carte intelligente résidant dans le téléphone.

Connexion Jini
La technologie de connexion Jini permet aux services de fonctionner
dynamiquement et simplement avec d’autres services. Dans une communauté
Jini, les services disposent du code de découverte et de recherche dont ils ont
besoin pour fournir immédiatement les services aux autres membres de la
communauté. Il n’est pas nécessaire d’éditer des fichiers de configuration,
d’arrêter et redémarrer des serveurs, de configurer des passerelles, etc., quand
un nouveau service est mis à disposition sur le réseau, les communautés Jini
supportant une infrastructure redondante.

Java Embedded Server
Le logiciel JES (Java Embedded Server) est installé sur un terminal de
terminaison à large bande, comme un modem DSL-câble, pour le transformer
en passerelle résidentielle. Une passerelle résidentielle est un boîtier situé chez
soi qui se connecte à Internet à l’extérieur. Les appareils de connexion à
Internet donne aux résidents l’accès aux services tels que la téléphonie à la
demande, le contrôle de l’énergie, la sécurité de la maison, le diagnostique de
l’appareil, etc.
Si la technologie de connexion Jini supporte des communautés de services
spontanément crées, JES est un framework permettant de générer les services
délivrés à lui. Le framework JES peut utiliser la technologie Jini pour localiser
et recevoir les services d’une communauté Jini. Les services peuvent être
explicitement écrits pour JES et comprendre des services Web ou HTTP, de la
sécurité et des passerelles, comme l’interopérabilité Home Audio-Vidéo.


Spotlet
Spotlet, aujourd’hui abandonné, est un projet de technologie dont l’objectif était
de démontrer la viabilité de J2ME. On utilise aujourd’hui à la place les profils
dépendant de la configuration CLDC. Au cas où vous rencontriez une spotlet,
nous présentons ici les grandes spécificités des spotlets par rapport aux
MIDlets.
L’API Spotlet comprend un constructeur et neuf méthodes publiques.
Le constructeur est :
Spotlet()

La méthode suivante est utilisée pour la réception de paquets de données par
infrarouge depuis un autre terminal Palm :
void beamReceive(byte[] data)

La méthode suivante est appelée si l’utilisateur presse sur l’une des touches
Page Up ou Page Down, sur l’icône de la calculatrice ou du menu ou encore
s’il saisit un caractère (par Graffiti) :
void keyDown(int keyCode)

La méthode suivante est appelée si l’utilisateur place le stylo sur l’affichage :
void penDown(int x, int y)

La méthode suivante est appelée si l’utilisateur déplace le stylet sur l’affichage :
void penMove(int x, int y)

La méthode suivante est appelée si l’utilisateur retire le stylet de l’affichage :
void penUp(int x, int y)

D’autres méthodes sont disponibles.
La méthode suivante enregistre les gestionnaires d’événements de l’objet et
donne le focus à la spotlet pour la gestion de l’événement :
void register(int eventOptions)

La méthode suivante supprime l’enregistrement des gestionnaires d’événements
de l’objet :
void unregister()

La méthode suivante est utilisée pour faire du beam, c’est-à-dire échanger des
paquets de données via l’infrarouge vers un autre terminal Palm :
static boolean beamSend(byte[] data)

La méthode suivante est utilisée pour obtenir le flashID du terminal Palm :
static String getFlashID()


Introduction à J2ME

Java est un langage de développement inventé par Sun Microsystems dans les
années 90. A l’origine prévu pour des développements embarqués, il connut un
vif succès avec l’arrivée du Web dans les années 94. Aujourd’hui, Java est un
standard de développement dans les entreprises.
L’adaptation aux terminaux mobiles a posé un certain nombre de problèmes,
dont en voici les principaux :
• la machine virtuelle est logicielle et donc peu rapide
• les contraintes d’ergonomie des terminaux sont diverses et
variées ; au point qu’au Japon, les développeurs ont une
version par modèle de terminal
Les avantages du Java mobile sont importants :
• sa capacité de téléchargement de logiciel puis d’exécution en
local
• le contrôle sur l’interface utilisateur du terminal
• sa capacité à sécuriser les transactions
• l’existence d’une communauté importante de développeurs
Java
Une des caractéristiques de Java est le JCP (Java Community Process). Il s’agit
d’un processus semi-ouvert de classification des demandes d’évolution de Java.
Ces évolutions sont traitées par des groupes de travail appelés JSR (Java
Specification Request) et composés d’entreprises et d’individus.

J2EE J2SE J2ME

EJB

Servlet
Personal RMI
JSP Profile Profile

JDBC MIDP PDAP Foundation Profile

JMS CLDC CDC

JCA SDK KVM CVM

APIs du noyau APIs du noyau APIs du noyau APIs du noyau

Langage Java


Figure 5 - L’architecture de la technologie Java

J2ME (Java 2 Micro Edition) vise deux familles de terminaux à travers deux
configurations CLDC (Connected Limited Device Configuration) et CDC
(Connected Device Configuration) :

CLDC CDC
Taille 128 à 512 Ko (RAM + 1 Mo (ROM) + 512 Ko
mémoire ROM) (RAM)
Processeur 16 ou 32 bits 32 bits
Réseau Faible bande passante ou Connexion réseau
faible qualité de service
du réseau
Exemples Téléphone, pager, PDA Set-top box, WebTV,
Screen phone, GPS

Une configuration est une machine virtuelle et un ensemble minimal de classes
de base et d’API. Elle spécifie un environnement d’exécution généralisé pour
les terminaux embarqués et agit comme plate-forme Java sur le terminal.
Un profil est une spécification des API Java définie par l’industrie et utilisé par
les fabricants et les développeurs à destination des différents types de terminaux
spécifiques.

Les configurations
J2ME comprend aujourd’hui deux configurations, CLDC, pour les terminaux
légers à connexion limitée, et CDC, pour les terminaux légers connectés. Il
propose également deux machines virtuelles :
• KVM (Kilo Virtual Machine), associée à la configuration
CLDC, est une implémentation runtime extrêmement légère
de la machine virtuelle Java pouvant être utilisée dans les
terminaux avec peu de mémoire, comme les téléphones
cellulaires, les pagers bidirectionnels et les PDA. Le K
signifie Kilobyte, indiquant que cette machine virtuelle
fonctionne avec un total de mémoire de quelque 100 Ko.
• CVM (Convergence Virtual Machine), associée à la
configuration CDC, est une machine virtuelle Java 2 conçue
pour les terminaux ayant besoin de l’ensemble des
fonctionnalités de la JVM mais avec des capacités plus
réduites. CVM est conçu pour répondre aux besoins du
marché émergent des terminaux embarqués de prochaine
génération. Les terminaux utilisant CVM sont généralement
des terminaux compacts et connectés.

La configuration CLDC
CLDC ne supporte pas toutes les classes de J2SE. Par exemple,
l’internationalisation est supportée de manière limitée et la localisation est
implémentée par le fabricant.
Les bibliothèques réseau, d’entrées-sorties et de stockage de la technologie Java
sont trop volumineuses pour les terminaux CLDC : plus de 100 classes et taille
statique totale des fichiers de classes de plus de 200 Ko.


Les classes d’origine n’ayant jamais été conçues pour les petits terminaux,
CLDC spécifie une alternative au Generic Connection Framework et permet :
• plus de cohérence dans le support de différents types
d’entrées-sorties
• de disposer d’un moyen pratique de supporter différents
protocoles
• une portabilité améliorée des applications
• la compatibilité avec les bibliothèques de classe Java standard
• une plus faible consommation mémoire

Les profils
J2ME comprend à l’heure actuelle deux familles de profils : ceux qui dépendent
de la configuration CLDC, avec les profils MIDP, pour les téléphones mobiles,
et PDAP (Personal Digital Assistant Profile), pour les PDA, et ceux qui
dépendent de la configuration CDC, avec le Foundation Profile, le RMI
(Remote Method Invocation) Profile et le Personal Profile.
Le profil MIDP nécessite l’implémentation de référence CLDC et fournit des
classes pour l’écriture d’applications téléchargeables qui tournent sur des
terminaux mobiles comme les téléphones cellulaires et les pagers
bidirectionnels. Il permet le téléchargement des jeux, des applications de
commerce, … Il fournit une plate-forme standard pour les petits terminaux
d’information mobiles, aux ressources limitées et connectés sans fil, aux
caractéristiques suivantes :
• 512 Ko de mémoire totale (ROM + RAM) disponible pour le
runtime Java et ses bibliothèques
• puissance et batterie limitées
• connectivité à certains types de réseaux sans fil à la bande
passante limitée
• interfaces utilisateur à différents niveaux de sophistication
Le profil PDAP se trouve au niveau supérieur de la spécification CLDC. Il
fournit des API d’interface utilisateur et de stockage de données pour les petits
terminaux Handheld (c’est-à-dire se tenant dans la main) aux ressources
limitées, comme les PDA, aux caractéristiques suivantes :
• 512 Ko de mémoire au total (ROM + RAM) disponible pour
le runtime Java et les bibliothèques
• puissance et batterie limitées
• interfaces utilisateur de différents degrés de sophistication,
disposant d’un affichage d’une résolution supérieure à
20 000 pixels, d’un terminal de pointage et d’une entrée pour
caractères
Le Foundation Profile est destiné aux terminaux qui ont besoin de support pour
une plate-forme Java avec un réseau riche mais ne nécessitent pas d’interface
utilisateur. Il fournit en outre un profil de base pour d’autres profils, qui
auraient besoin de construire leurs propres fonctionnalités en ajoutant, par
exemple, une interface utilisateur. Les terminaux disposent des caractéristiques
suivantes :
• 1 024 Ko de ROM (sans compter les besoins mémoire des
applications)


• 512 Ko de RAM (sans compter les besoins mémoire des
applications)
• connectivité à certains types de réseaux
• aucune interface utilisateur
Le Personal Profile repackage l’environnement d’application PersonalJava pour
fournir une spécification J2ME aux terminaux qui ont besoin d’un haut niveau
de connectivité Internet et d’une fidélité Web. Ce profil est conçu pour être
compatible avec la spécification de l’environnement d’application PersonalJava.
Les caractéristiques des terminaux sont les suivantes :
• 2,5 Mo de ROM
• 1 Mo de RAM
• connectivité robuste à certains types de réseaux
• interface utilisateur avec un haut degré de fidélité Web et la
possibilité de faire tourner des applets
Le RMI Profile supporte le RMI interapplication sur des connexions TCP/IP
pour des applications écrites en Foundation Profile. La spécification de profil
RMI est interopérable avec l’API J2SE RMI.

Le profil MIDP
MIDP doit être utilisable sur tous les terminaux tenant dans la main, qui sont
souvent caractérisés par de petits écrans et par l’absence de système de
pointage.
Il est donc nécessaire de constamment penser aux utilisateurs finaux :
• Les terminaux d’information mobile sont des produits clients,
par des ordinateurs de bureau.
• L’interface utilisateur doit être unifiée parmi les MIDP : les
applications MIDP doivent intégrer toujours les mêmes
fonctionnalités.
Les interfaces utilisateur MIDP peuvent être crées en utilisant une des deux
couches d’API proposés.
• l’API de haut niveau pour la portabilité: les applications
utilisant ces APIs doivent être exécutables et utilisables sur
tous les terminaux MIDP et aucun accès direct aux
fonctionnalités de terminal natif n’est autorisé
• l’API de bas niveau fournit un accès aux primitives de dessin
natif, des événements sur les touches du terminal, des
terminaux de saisie natifs, … Elle permet aux développeurs
de choisir le compromis entre portabilité et fonctionnalités
plus spécifiques.
Les interfaces utilisateurs des MIDlets sont constituées à partir de simples
écrans. Les écrans doivent contenir une quantité minimale d’informations : en
général une seule chose. Ils doivent ne demander qu’une seule interaction de
l’utilisateur. Aucune opération complexe n'est possible.
L’API de haut niveau de saisie est gérée en utilisant des commandes abstraites
au lieu d’accès directs aux boutons softs :
• Chaque implémentation MIDP fait une correspondance entre
les boutons softs et les éléments du menu pour un terminal
particulier.
• Les MIDlets peuvent fournit des conseils sémantiques (comme
retour).

L’API de bas niveau donne au développeur le moyen d’accéder aux événements
de pression des touches.
RMS est une base de données orientée enregistrement léger. Indépendante du
terminal, cette API permet de stocker de manière persistante des données dans
ce que l’on appelle un Record Store. Chaque enregistrement du Record Store
dispose d’un ID unique. Ces enregistrements sont des tableaux d’octets. Les
Record Store sont partagés dans un MIDlet Suite. Les enregistrements simples
sont mis à jour de manière atomique.
De plus, le RMS supporte l’énumération, le tri et le filtre.
La plate-forme de terminal est responsable de l’intégrité des données lors des
boots et des changements de batterie et du stockage en mémoire flash ou d’autre
terminal.
Les terminaux MIDP doivent implémenter le protocole HTTP. MIDP étend le
réseau du Generic Connection Framework de CLDC.

Le profil MIDP 2.0
MIDP 2.0 introduit de nouvelles fonctionnalités dans les domaines suivants :
• Sécurité : nouveau modèle de sécurité avec les MIDlets
certifiées et HTTPS
• Réseau et push étendu
• Livraison d’application
• Interface utilisateur améliorée
• Nouvelles fonctionnalités pour les jeux et le son

Le profil PDAP
PDAP (Personal Digital Assistants Profile) est un nouveau profil CLDC qui
cible les PDA (Personal Digital Assistants). Il fonctionne dans un
environnement de puissance limitée et fournit un accès aux fonctionnalités de
PDA communes. Il supporte aussi des méthodes d’entrée supplémentaires
(comme le stylet) ainsi que la connectivité aux autres terminaux.
PDAP comprend des APIs spécifiques à PDAP :
• Interface utilisateur AWT
• APIs PIM (Personal Information Management)
• Connexions port série et système de fichier
PDAP contient une API complète et compatible MIDP.


Le profil MIDP

Nous présentons dans cet article J2ME (Java 2 Micro Edition), le Java de la
mobilité. C'est le Java tournant sur les terminaux légers. Un terminal J2ME
dispose d'une machine virtuelle KVM au-dessus de laquelle se trouve la
configuration CLDC. Elle définit les capacités minimales et les bibliothèques
disponibles sur tous les terminaux. En d'autres termes, c'est le tronc commun.
CLDC est le plus petit commun dénominateur de la technologie Java applicable
à une grande variété de terminaux mobiles. Il garantit la portabilité et
l'interopérabilité du code entre les différents types de terminaux mobiles CLDC.
La configuration CLDC ne définit que les bases communes à l'ensemble des
terminaux.
Au-dessus de CLDC, on trouve le profil MIDP. C'est lui qui prend en charge les
fonctionnalités de plus haut niveau. Cette archirecture permet ainsi à l'interface
utilisateur d'une application J2ME tournant sur un téléphone intelligent d'être
différente de celle tournant sur un Palm Pilot.

Vue d'ensemble de l'API
Le package java.lang est un sous-ensemble des classes standards du package
java.lang de J2SE. Un absent de marque, toutefois : la classe Float. En effet,
MIDP ne supporte pas les calculs en virgule flottante ! Vous devrez donc faire
sans ou les émuler.
Le package java.io contient les méthodes nécessaires pour récupérer des
informations des systèmes distants.
Le package java.util contient un petit sous-ensemble du package correspondant
de J2SE, dont voici les classes retenues : Calendar, Date, TimeZone,
Enumeration, Vector, Stack, Hashtable et Random.
Le principal objet du package javax.microedition.io est la classe Connector.
Nous reviendrons plus longuement sur celle-ci dans la partie traitant de la
connexion réseau.
Le package javax.microedition.ui permet de définir l'interface utilisateur.
Le package javax.microedition.rms implémente le système de stockage
persistent, que nous aller traiter plus loin dans l'article.
Le package javax.microedition.midlet contient la classe MIDlet. C'est elle qui
exécute le cycle de vie du MIDlet. Elle fournit en outre la méthode
getAppProperty(key) qui permet de récupérer les informations des propriétés de
l'application placées dans le fichier jad associé au MIDlet.


L'interface utilisateur
MIDP est conçu pour tourner sur de nombreux types de terminaux : téléphones,
Palm Pilot, … Or la plupart de ces terminaux sans fil sont utilisés dans la main,
disposent d'un petit écran et tous ne possèdent pas de système de pointage
comme un stylo. Tout en respectant ces contraintes, les applications MIDP
doivent intégrer toujours les mêmes fonctionnalités quelque soit le terminal. La
solution a été de décomposer l'interface utilisateur en deux couches : l'API de
haut niveau et celle de bas niveau. La première favorise la portabilité, la second
l'exploitation de toutes les fonctionnalités du terminal. Le concepteur doit donc
faire un compromis entre portabilité et bénéfice des particularités du terminal.
L'API de bas niveau donne accès direct à l'écran du terminal et aux événements
associés aux touches et système de pointage. Aucun composant d'interface
utilisateur n'est disponible : vous devez explicitement dessiner chaque
composant, y compris les commandes.
L'API de haut niveau fournit quant à elle des composants d'interface utilisateur
simples. Mais aucun accès direct à l'écran ou aux événements de saisie n'est
permis. C'est l'implémentation MIDP qui décide de la manière de représenter
les composants et du mécanisme de gestion des saisies de l'utilisateur.
Il est possible d'utiliser l'API de haut niveau et l'API de bas niveau dans un
même MIDlet mais pas simultanément. Par exemple, les jeux qui utilisent l'API
de bas niveau pour contrôler l'écran peuvent aussi utiliser l'API de haut niveau
pour afficher les meilleurs scores. L'API de bas niveau peut aussi être utilisée
pour tracer des graphes.

L'interface utilisateur de haut niveau
Cette API est de loin plus riche en classes que l'API de bas niveau. Le premier
composant dont nous parlons est la liste déroulante présentant un menu
d'options. Les classes correspondantes sont List et ChoiceGroup. Elles
implémentent toutes deux l'interface Choice.
La classe TextBox permet à l'utilisateur de saisir du texte. Des contraintes de
saisie peuvent être spécifiées.
La classe Alert met en place une alerte. C'est une boîte de dialogue affichant un
message textuel, éventuellement accompagné d'une image ou d'un son. Elle
permet ainsi d'afficher un avertissement, une erreur, une alarme, … Pendant cet
affichage, l'interface utilisateur est désactivée. Si une valeur de timeout a été
spécifiée, l'alerte disparaît ensuite automatiquement, sinon l'application attend
une action de l'utilisateur.
La classe Form est un formulaire. Il contient un ensemble d'éléments (items en
anglais) comme des textes, des listes ou des images. Un Item correspond à un
composant de formulaire. Il est accompagné d'un libellé. Un ImageItem affiche
une image, un StringItem un texte que l'utilisateur ne peut pas modifier.
La classe Gauge définit une jauge. Cette dernier permet d'afficher un graphique
sous forme de barre dont la longueur correspond à une valeur comprise en zéro
et un maximum.
DateField définit une zone de date modifiable.
TextField est un champ de texte permettant la saisie de texte. Il est similaire en
plusieurs points à TextBox. La différence est que TextBox est une sous-classe
de Screen et peut donc être placé directement sur le Display tandis que
TextField est une sous-classe de Item et doit donc être placé dans un Form pour
être affiché.
Un Ticker est un composant de l'interface utilisateur affichant une ligne de texte
défilante à une certaine vitesse.
La dernière classe étudiée est la classe Command. Elle permet de définir une
commande, l'équivalent du bouton de commande de Windows. Cette classe

intègre des informations sémantiques sur une action. Elle possède trois
propriétés : le libellé, le type de commande (exemple : retour, annulation,
validation, sortie, aide, …) et le niveau de priorité (qui définit son emplacement
et son niveau dans l'arborescence des menus).

La gestion des événements
Un événement de haut niveau est constitué de la source de l'événement et du
listener d'événement. Cet événement provient de la source pour arriver au
listener qui traite alors cet événement. Pour implémenter un listener, il suffit
que la classe l'enregistre auprès du composant duquel vous voulez écouter les
événements.
Il existe deux types d'événement : l'événement Screen avec son listener
correspondant CommandListener d'une part, l'événement ItemStateChanged
avec le listener ItemStateListener d'autre part.
L'une des différences est que la source d'un événement Command peut être tout
objet Displayable tandis que la source d'un événement ItemStateChanged ne
peut être qu'un objet Form.

CommandListener
Le traitement associé à une action effectuée sur une commande est effectué dans
une interface CommandListener. Cette interface définit une méthode,
commandAction, qui est appelée si une commande est déclenchée.
Le listener correspondant est mis en place en implémentant l'interface
CommandListener. Vous devez alors enregistrer cette dernière avec la méthode
setCommandListener (CommandListener myListener).

ItemStateListener
Toute modification interactive de l'état d'un élément de formulaire déclenche un
événement itemStateChanged (exemple : modification d'un texte, sélection d'un
élément d'une liste, …).
Le listener correspondant est mis en place en implémentant l'interface
ItemStateListener. Vous devez alors enregistrer l'objet ItemStateListener auprès
d'un formulaire Form avec la méthode setItemStateListener (ItemStateListener
myListener).

L'interface utilisateur de bas niveau
Cette API comprend les classes Canvas, Graphics et Font. La classe Canvas
permet d'écrire des applications pouvant accéder aux événements de saisie de
bas niveau, offrant ainsi un grand contrôle sur l'affichage. Les jeux sont la
meilleure illustration du type d'application qui utilisera ce mécanisme.
Elle comprend également la classe Graphics. Elle permet de produire des
graphiques en 2D. Elle est similaire à la classe java.awt.Graphics de J2SE.
La classe Font représente les polices de caractères ainsi que les métriques
associées.

La classe Canvas est une sous-classe de la classe Displayable. Elle permet
d'enregistrer un listener de commandes. Il est cependant préalablement
nécessaire de créer plusieurs interfaces listener, chacune étant associée à un
type d'événement.


Les touches
Chaque touche à laquelle un événement est associé est identifiée par un code de
touche (exemple : KEY_NUM0 pour la touche 0).
Il existe trois types de méthodes de gestion des événements relatifs à ces touches
: keyPressed(), keyReleased() et keyRepeated(). Attention, ce dernier événement
n'est pas supporté par tous les terminaux. Pour savoir s'il est supporté, vous
devez appeler la méthode hasRepeatEvents().

Les actions de jeu
Des actions de jeu sont prédéfinies. Ces actions correspondent par exemple aux
flèches de déplacement (exemple : DOWN correspond à la touche pour
descendre).

Les commandes
Comme avec les sous-classes de la classe Displayable, vous pouvez ajouter des
commandes à un objet Canvas et enregistrer un CommandListener auprès de
l'objet Canvas.

La gestion du pointeur
Sur certains terminaux, un pointeur peut être utilisé pour appuyer sur l'écran.
Trois d'événements sont mis à votre disposition :
pointerDragged(),pointerPressed() et pointerReleased(). Pour vérifier qu'un tel
mécanisme est disponible sur le terminal sur lequel tourne le MIDlet, utilisez
cette méthode : hasPointerEvents().

Le stockage persistent
RMS (Record Management System) est une API de stockage persistent sur le
terminal. C'est en quelque sorte une base de données indépendante du terminal.
Chaque enregistrement est représenté sous forme de tableau d'octets. La mise
est jour est dite atomique : l'enregistrement entier est réécrit à chaque fois.
Les enregistrements sont stockés dans ce que l'on appelle un Record store. Si
l'on veut faire un parallèle avec les SGBD relationnels, RMS correspond au
SGBD lui-même et le Record store à la table. D'ailleurs, le parallèle de la notion
de clé primaire des bases de données relationnelles est le recordID. Il s'agit de
l'identifiant de l'enregistrement. C'est un nombre entier. La valeur de l'ID du
premier enregistrement est 1 et chaque nouvel enregistrement a une valeur ID
augmentée de un.
Plusieurs méthodes permettent de gérer les Records store.
openRecordStore et closeRecordStore permettent respectivement d'ouvrir et de
fermer un Record store.
La liste de tous les Record store peut être obtenue par listRecordStore.
deleteRecordStore en supprime un.
Le nombre d'enregistrements dans un Record store est retourné par
getNumRecords.
Les opérations de base sur les enregistrements sont assurées par ces méthodes :
addRecord (ajout), deleteRecord (suppression), getRecord (lecture), setRecord
(modification), getRecordSize (taille de l'enregistrement).
L'API RMS dispose cependant de quelques particularités supplémentaires,
concernant la sélection des enregistrements. La première est l'utilisation de la
méthode RecordEnumeration pour lister tous les enregistrements du Record
store. La seconde est la possibilité de définir un filtre avec la méthode
RecordFilter. Enfin, l'interface RecordComparator doit être implémentée pour
que des enregistrements puissent être comparés et donc triés.

Le réseau
Avec plus de 100 classes, l'API de J2EE dédiée au réseau, aux entrées / sorties
et au stockage est beaucoup trop lourde que celle utilisée pour les terminaux
CLDC.
Elle est remplacée dans la CLDC par le GCF (Generic Connection Framework).
Le GCF assure une plus grande cohérence entre les différents types d'entrées /
sorties tout en améliorant la portabilité des applications.

Le GCF
Le GCF fournit un moyen uniforme et pratique d'effectuer des entrées / sorties
quelque soit le type de protocole. La syntaxe générale est la suivante :
Connector.open("<protocole>://<adresse>:<parametres>");

Plusieurs protocoles sont utilisables. Nous allons voir les principaux. Vous
pouvez par exemple lire un fichier en passant par le système de gestion de
fichier du terminal :
Connector.open ("file://monfichier.txt");

Le plus fréquent sera probablement d'utiliser le célèbre protocole HTTP. Ainsi,
vous pouvez télécharger la page d'accueil du site Yahoo :
Connector.open ("http://www.yahoo.fr");

Si vous voulez créer une application du type peer 2 peer, vous pourez utiliser les
sockets :
Connector.open ("socket://www.monsite.com:8001");

Vous pouvez également contrôler l'éventuel port série du terminal :
Connector.open("comm://9600:18N");

HttpConnection
Il faut cependant savoir que la seule obligation de l'implémentation MIDP est
d'implémenter le protocole HTTP. Les autres protocoles ne sont donc pas
obligatoirement disponibles sur le terminal.
MIDP complète le GCF avec HttpConnection, qui comprend les méthodes
classiques.
getRequestProperty et setRequestProperty permettent d'obtenir ou de spécifier
des propriétés d'une requête.
getRequestMethod et setRequestMethod retournent et modifient le type de la
méthode de la requête : Get, Post ou Head.
getResponseCode et getResponseMessage retournent respectivement le code
d'état renvoyé par le serveur et le libellé associé.
getHeaderField permet d'obtenir la valeur d'un champ figurant dans les entêtes
HTTP.
getURL retourne l'URL.
Plusieurs méthodes permettent de décomposer cette URL : getHost retourne le
nom d'hôte, getPort le numéro de port, getFile le fichier, getQuery la requête
(c'est la partie de l'URL se trouvant après le " ? ") et getRef la portion de
référence (c'est la partie de l'URL se trouvant après le " # ").

Un exemple
Comme les applets, les MIDlets sont contrôlées par le logiciel qui les lance.
Dans le cas d'une applet, le logiciel utilisé est un navigateur ou l'outil

appletviewer. Dans le cas d'un MIDlet, on utilise l'implémentation du terminal
qui supporte CLDC et MIDP.
Le Toolkit J2ME Wireless fournit un environnement de test pour MIDP. Il
intègre notamment un émulateur de téléphone J2ME.
La première chose à savoir est que tous les MIDlets étendent la classe MIDlet,
qui est l'interface entre le gestionnaire d'application et le code de l'application
MIDlet.
Cette classe MIDlet fournit des interfaces pour l'appel, la suspension, la reprise
et la sortie d'une application MIDlet.
Dans cet article, nous allons créer un MIDlet dont le nom est HelloWorld.

Le MIDlet HelloWorld
La structure du code d'un MIDlet est similaire à celle d'une applet : il n'y a pas
de méthode main() et les MIDlets étendent toujours la classe MIDlet. Les
composants de l'interface utilisateur se trouvent dans le package lcdui.
Voici le listing de notre MIDlet HelloWorld :
001: import javax.microedition.midlet.*;
002: import javax.microedition.lcdui.*;
003:
004: public class HelloWorld extends MIDlet implements CommandListener {
005: private Command cmdExit;
006: private Display myDisplay;
007: private TextBox myTextBox = null;
008:
009: public HelloWorld () {
010: myDisplay = Display.getDisplay (this);
011: cmdExit = new Command ("Sortie", Command.EXIT, 2);
012: myTextBox = new TextBox ("HelloWorld", "Bonjour le monde", 256, 0);
013: myTextBox.addCommand (cmdExit);
014: myTextBox.setCommandListener (this);
015: }
016:
017: public void startApp() {
018: myDisplay.setCurrent (myTextBox);
019: }
020:
021: public void pauseApp() {
022: }
023:
024: public void destroyApp (boolean unconditional) {
025: }
026:
027: public void commandAction (Command myCommand, Displayable myDisplayable) {
028: if (myCommand == cmdExit) {
029: destroyApp (false);
030: notifyDestroyed ();
031: }
032: }


033: }

La déclaration de la classe
La classe HelloWorld étend la classe MIDlet et implémente l'interface
CommandListener (ligne 4).
En étendant la classe MIDlet, le MIDlet peut suivre son cycle de vie complet.
En implémentant l'interface CommandListener, il peut intégrer un listener
d'action pour les événements de commande.

Les variables d'instance
Nous utilisons trois variables d'instance pour conserver l'état de la commande
(Command), de l'affichage (Display) et de la zone de saisie (TextBox). Elles
sont initialisées dans le constructeur (lignes 5 à 7).

Le constructeur
Le constructeur effectue une succession d'actions. La première est de récupérer
l'objet Display associé à cette instante de la classe HelloWorld (ligne 10).
L'objet Display correspond au gestionnaire de l'affichage du terminal. Il
comprend des méthodes de récupération des propriétés du terminal et
d'affichage d'objets sur le terminal.
Puis il crée une commande du type EXIT avec une priorité de niveau 2 (ligne
11).
Ensuite, il crée et initialise le seul composant de l'interface utilisateur du
MIDlet, à savoir une zone de saisie (TextBox) ayant pour texte Bonjour le
monde (ligne 12). La longueur maximale de saisie est de 256 caractères et
aucune contrainte de saisie n'est spécifiée (d'où la valeur 0). Ce composant
permet la saisie au clavier. Les éventuelles contraintes de saisie restreignent les
caractères qui peuvent être entrés.
La commande de sortie est associée à la zone de saisie (ligne 13).
Le listener d'action du MIDlet est mis en place sur le composant TextBox (ligne
14). Ainsi, la méthode HelloWorld.commandAction sera appelée dès lors
qu'une commande sur le TextBox génèrera un événement.
Après l'appel du constructeur, la méthode startApp() est appelée. Dans notre
exemple, le composant TextBox est passé à l'objet Display pour le rendre visible
sur l'affichage du terminal (ligne 18). Tout MIDlet a un et un seul objet
Display.

Les méthodes du cycle de vie
Le gestionnaire d'application appelle les méthodes associées aux différentes
étapes de son cycle de vie. Il appelle en tout premier la méthode startApp() pour
lancer le MIDlet. Dans notre cas, elle rend le Display courant (lignes 17 à 19).
La second étape du cycle de vie est la suspension du MIDlet. Cela est fait en
appelant la méthode pauseApp().Cette méthode doit libérer les ressources
partagées comme les threads ou les connexions. Dans notre exemple, nous ne
faisons rien (lignes 21 et 22).
La troisième et dernière étape consiste à terminer et détruire le MIDlet. Pour
cela, le gestionnaire d'application appelle la méthode destroyApp(). Cette
méthode libère toutes les ressources et sauvegarde toutes les données
persistentes. Nous n'utilisons ni des ressources ni des données persistentes, la
méthode est donc vide (lignes 24 et 25).


L'interface utilisateur est basée sur un composant TextBox, similaire aux
composants TextArea et TextField de l'AWT (Abstract Window Toolkit). Il faut
savoir que l'interface utilisateur d'un MIDlet est adaptée aux caractéristiques
des terminaux mobiles légers.

Le composant TextBox
Notre interface utilisateur, en dehors d'une commande, ne comprend qu'un seul
composant, un TextBox. Ce dernier possède trois propriétés : un libellé, un
contenu initial (c'est la valeur par défaut) et un type. Pour utiliser cet objet, il
vous suffit lors de la création du composant de spécifier le libellé et le contenu
initial. Ensuite, vous ajoutez les commandes à la zone de saisie et demandez au
MIDlet d'écouter les événements d'action en appelant les méthodes
TextBox.setCommand et TextBox.setCommandListener.
Dans notre exemple, le texte HelloWorld apparaît dans la zone du titre et le
texte Bonjour le monde apparaît dans la zone du contenu initial. La commande
Sortie apparaît dans la zone de commande et est associée à la touche juste en
dessous et à sa droite.

L'association des commandes aux touches
L'association des commandes aux touches est dépendante du terminal et est
gérée par le terminal selon le type spécifié lors de la création de la commande.
La classe MIDP Command vous permet de spécifier les types de commande :
BACK, CANCEL, EXIT, HELP, ITEM, OK, SCREEN et STOP.
Dans notre exemple, la pression du bouton dont le texte figure au-dessus appelle
la méthode commandAction() et lui passe une référence à la commande
cmdExit. La pression de la touche rouge appelle la méthode destroyApp(true).
Le MIDlet se termine alors et l'environnement retourne au gestionnaire
d'application.

La priorité
Si plusieurs commandes d'une même application ont un même type de
commande, alors la valeur de priorité fixée détermine la manière dont va se
faire l'association des commandes aux touches. Plus la valeur de priorité est
grande, plus importante est la commande.
Concrètement, le terminal choisit l'emplacement d'une commande selon le type
de commande de même type par ordre de priorité. Cela peut signifier que la
commande de plus haute priorité est placée de manière à ce que l'utilisateur
puisse la déclencher directement et que les commandes avec une priorité
inférieure sont placées dans un menu.

Les événements sont gérés par la méthode commandAction. Elle reçoit en
paramètre un objet événement qui permet d'identifier la provenance de
l'événement survenu (ligne 27).
Ensuite, elle détermine le composant dans lequel est survenu cet événement
(ligne 28).
Si c'est bien la commande Sortie qui a été activée, alors on détruit l'application
(ligne 29) puis on notifie au gestionnaire d'application que le MIDlet est détruit
(ligne 30).


Conclusion
Cet exemple simple montre la facilité de développement d'un MIDlet. Bien
entendu, il s'agit d'un exemple trivial, mais le développement d'un MIDlet reste
bien plus simple que le développement d'une application J2EE, tout simplement
parce que l'API MIDP est bien plus légère. Par contre, vous devrez changer
nombre de vos habitudes de développement, tant au niveau du stockage des
données que de l'interface utilisateur.

Le profil MIDP 2

MIDP 2.0 (JSR 118) est une spécification complète qui assure une compatibilité
descendante avec MIDP 1.0.

Les nouvelles fonctionnalités
Les nouvelles fonctionnalités de MIDP 2.0 sont :
• Nouveau modèle de sécurité avec les MIDlets certifiées
• HTTPS
• Réseau et push étendu
• Livraison d’application
• Interface utilisateur améliorée
• Jeu
• Son

Le modèle de sécurité
MIDP 1.0 utilisait un modèle de sécurité “sandbox”, similaire aux Applets, où
les MIDlets ne sont exposées qu’aux APIs “sûres”.
MIDP 2.0 spécifie comment les MIDlet Suites peuvent être
cryptographiquement signées pour que leur authenticité et leur origine puissent
être validés.
Un nouveau framework de sécurité introduit la notion de MIDlets “certifiées”
ou “privilégiées”, selon leur signature. Il permet d’accéder aux APIs en dehors
du sandbox.

HTTPS/SSL
MIDP 1.0 supportait HTTP. MIDP 2.0 ajoute HTTPS. HTTPS permet d’établir
une transaction sécurisée de bout en bout. Elle peut être établie avec SSL, TLS

ou WTLS. Le MIDlet peut interroger la méthode utilisées pour établir la
connexion lors de l’exécution. En plus, MIDP 2.0 permet d’utiliser SSL/TLS
avec des stockets, pas simplement HTTPS, ce qui garantit plus de flexibilité.

Réseau et push avancés
MIDP 1.0 intégrait HTTP. MIDP 2.0 intègre d’autres protocoles : HTTPS, le
port série, les sockets, les sockets de serveur et les datagrammes.
En plus, MIDP 2.0 includ également une nouvelle capacité de push réseau. Un
MIDlet peut être déclenché lorsqu’une connexion entrante arrive.

Livraison d’application
Après que la spécification de MIDP 1.0 ait été publiée, un document de pratique
recommandée OTA (Over The Air) décrivant les points suivants a été publié :
• Comment les utilisateurs déclenchent un téléchargement de
MIDlet par l’air à partir du navigateur résident sur le terminal
• Les détails du protocole et de la gestion de cookie concernant
le téléchargement de MIDlets
• Les notifications à envoyer au serveur (meilleur effort, mais
non fiable) quand le MIDlet est installé avec succès
• Comment gérer les mises à jour de MIDlet
Des améliorations ont été faites avec MIDP 2.0.
MIDP 2.0 intègre le document de pratique recommandée OTA (Over The Air)
associé à MIDP 1.0. De plus, la livraison des notifications au serveur sont
améliorées. Les notifications peuvent aussi être envoyées pour les installation
d’application réussies comme pour les suppressions. De plus, le support du
cookie a été retiré, puisque certains réseaux ou passerelles ne peuvent pas les
passer au client. La réécriture de l’URL est une alternative suggérée.

Interface utilisateur améliorée
L’interface utilisateur de MIDP 2.0 assure une compatibilité descendante avec
MIDP 1.0.

CustomItem
CustomItem permet la création de classes Item personnalisées et leur ajouté à
des formulaires Forms. Le développeur garde le contrôle sur l’aspect.

Formatage des contrôles
Les possibilités de formatage sont très améliorées tout en conservant la
portabilité. Les Items sont groupés en lignes.
Ils ont une hauteur et une largeur préférés : ils peuvent être étendus ou restreint
pour tenir sur l’écran.
Des Items d’espacement peuvent être ajoutés pour contrôle l’espacement.

Graphiques
Graphics permet un support d’image transparent. C’est un drawImage amélioré
qui permet de travailler sur une zone spécifique et qui permet d’effectuer des
transformations.


Divers
De nouveaux modes sont ajoutés à la jauge (Gauge).
Le contrôle List supporte Command.
Les ImageItems peuvent être mis à jour.

Le jeu
L’API de jeu fournit des fonctionnalités pour le développement de jeux en 2D.
Elle permet ainsi une implémentation native et de simplifier le développement
de jeu.
Elle permet une conception flexible des jeux. Elle est compatible avec les
classes Graphics de LCDUI.
Voici la hiérarchie des classes :

Canvas GameCanvas

Object LayerManager

Layer
Graphics

Image Sprite

TiledLayer

Layer
Layer est une super-classe abstraite de tous les éléments visuels : taille,
emplacement, visibilité. Elle peut être ajoutée à un LayerManager.

TiledLayer
TiledLayer est un élément visuel composé d’un grid qui peut être remplit avec
un ensemble de cells. Les cellules Cells sont fournies sous forme d’une simple
image Image.
Des cellules animées peuvent être définies. Chaque élément de la grille (grid)
peut contenir une cellule spécifique ou peut être laissée vide.
TiledLayer permet de créer de grands éléments visuels.
Les cellules sont fourni dans une image Image :
Chaque élément de la grille peut contenir une cellule spécifique.

Sprite
Sprite est un élément visuel qui peut afficher un parmi plusieurs frames. Les
Frames sont fournis sous forme de simples images Image.
Des transformations sont possibles :
• TRANS_NONE
• TRANS_MIRROR


• TRANS_MIRROR_ROT_180
• TRANS_ROT_90
• TRANS_ROT_270
• TRANS_ROT_180
De plus, la détection de collision peut être assurée avec un TiledLayer ou avec
un autre Sprite. Les frames sont fournis sous forme d’une simple image Image :

LayerManager
LayerManager gère une liste ordonnée d’objets Layer. Des Layers peuvent être
ajoutés ou retirés n’importe quand.
L’ordonnancement de liste implique un Z-order.
LayerManager automatise le process de rendu :
• Fenêtre de visualiastion définissable
• Support du défilement
La fenêtre de visualisation est définissable.

GameCanvas
GameCanvas améliore le Canvas avec des fonctionnalités adaptées aux jeux.
Tout d’abord, il intègre un support de la saisie de touche :
• Interroge directement les états de touche de jeu
• Prise en charge de pressions de touche simultanées
Ensuite, il proposé un tampon hors-écran :
• Peut être dessiné directement
• « Flushing » synchrone

Le son
Sound fournit des fonctionnalités audio évoluées :
• Génération de tonalité (obligatoire)
• Sons échantillonés comme les .wav (optionnel)
• MIDI (optionnel)
Structure comme un sous-ensemble du JSR-135 (Multimédia)
• Compatibilité ascendante complète

Les interfaces
L’interface Control est utilisé pour contrôler des fonctions de traitement de
média.
L’interface Player permet au MIDlet de contrôler le rendu des données du
média basé sur le temps.
L’interface PlayerListener est utilisée pour déclencher les événements
asynchrones générés par des Players.
L’interface Manager est le point d’accès pour obtenir des ressources
dépendantes du système comme les Players pour le traitement multimédia.

Les fonctionnalités
Les interfaces permettent au MIDlet de contrôler l’audio, selon son format.
Pour générer une tonalité : Manager.playTone(note, duration, volume);
Il est également possible d’émettre des sons et des sons MIDI :
• Manager.createPlayer(locator);
• locator est une chaîne de caractères de syntaxe URL qui décrit
le contenu du média
• Player.start(), Player.stop(), …

Les prérequis
Tous les terminaux compatibles MIDP 2.0 doivent supporter la génération de
tonalité.
Si un terminal supporte l’audio échantilloné, il doit supporter au moins le
format wav mono PCM 8 bits, à 8 KHz.
D’autres formats échantillonnés ou MIDI peuvent être supportés en option.

La sécurité
Prenons un exemple d’application de eCommerce gérant des données
confidentielles ou financières d’un client. Cette application permet de :
• S’enregistrer pour stocker les données financières.
• S’enregistrer pour être averti d’événements significatifs.
• Récupérer des informations ou est averti.
MIDP 2.0 introduit la notion d’applications. La première est celle d’application
non certifiée :
• Support de sandbox comme dans MIDP 1.0
• Utilisé pour toute application ne pouvant pas être certifiée
• La fonctionnalité minimale nécessaire est spécifiée
La seconde est celle d’application certifiée :
• Les autorisations sont définies pour des APIs restreintes
• Un domaine de protection pour chaque niveau de certification
• Le terminal fait un choix pour certifier en fonction de la
politique

Les autorisations
Les autorisations sont des booléens :
• Accordée (Granted)
• refusée (denied) à un utilisateur
Les conventions de nommage suivent le nommage des packages.
Extensible aux APIs développées indépendamment dans les autres JSRs ou
comme Licensee Open Classes.
Chaque API définit les autorisations qui s’appliquent.
Les APIs restreintes définissent les autorisations :


Autorisation Protocole
javax.microedition.io.Connector.http http
javax.microedition.io.Connector.https https
javax.microedition.io.Connector.datagram Datagramme
javax.microedition.io.Connector.datagramreceiver Serveur de datagramme
javax.microedition.io.Connector.socket Socket
javax.microedition.io.Connector.serversocket Sockets serveur
javax.microedition.io.Connector.ssl Ssl
javax.microedition.io.Connector.comm Communications
javax.microedition.io.PushRegistry.datagram Datagramme
javax.microedition.io.PushRegistry.socket socket

Les domaines de protection
Un domaine de protection, Un MIDlet Suite
Permissions autorisées :
• Accordée si la certification est vérifiée
Permissions de l’utilisateur :
• Accordé avec approbation explicite de l’utilisateur
• L’utilisateur peut être autorisé
Blanket – Valide jusqu’à ce que l’utilisateur retire l’autorisation
Session – valide pour un seul appel
Oneshot – valide pour une seule utilisation d’une API

La politique de sécurité
Politique sur le terminal :
• Domaines de protection pour chaque source de certification
• Vérifications de sécurité hors ligne et sans bande passante
• Configuré en avance
La politique de sécurité et spécifique au terminal et au marché :
• Variations dans l’objet du terminal
• Variations dans les prérequis de sécurité dans les marchés

Les applications signées certifiées
Un mécanisme pour la certification basé sur PKI
Le descripteur d’application comprend :
• La signature du JAR du MIDlet Suite
• Les attriburs du Manifest sont sécurisés dans le JAR
• Un certificat est nécessaire pour vérifier la signature
• Les permissions sont demandées par l’application
Signature JAR :
• PKCS #1 Version 2.0 en utilisant une clé privée
• La clé publique correspondante est dans le certificat


• La clé publique racine (certificat) est sur le terminal

Les applications signées OTA (Over The Air)
Installation :
• Vérifier l’intégrité de JAR en utilisant la signature
• Vérifier les certificats à un domaine de protection
• Vérifier que les permissions nécessaires sont valides
Appel :
• Certaines permissions peuvent être accordées par domaine de
protection via un certificat racine
• Certaines permissions peuvent être accordées par l’utilisateur
lors des demandes de permissions

Le réseau
Nouveaux gestionnaires de réseau et d’entrées-sorties de terminal
Sécuriser le réseau
Support de push d’application

Nouveaux gestionnaires de protocole
Un nouveau gestionnaire de protocoles succède au GCF (Generic Connection
Framework) du CLDC. Il permet une implémentation optionnelle avec une
consommation minimale de la mémoire.
Les nouvelles fonctions d’entrées-sorties sont protégées comme les opérations
privilégiées

L’API réseau
SocketConnection – Socket TCP/IP
ServerSocketConnection – Serveur de socket TCP/IP
UDPDatagramConnection – Datagramme UDP
Fonctionnalités de l’API :
• Les options de socket contrôlent les atilles et les délais du
tampon (exemple : délai lors de la fermeture)
• Fournit un accès aux informations d’adresse IP et de port
locaux et distants
• Ajout de l’affectation d’adresse de port dynamique
Les APIs sont spécifiées (tous les terminaux ne doivent pas les implémenter)

L’API réseau sécurisée
Protocole Description
HTTPSConnection Sécurise HTTP sur SSL 3.1 ou TLS 1.0 ou WTLS
SecureConnection Sécurise la connexion socket en utilisant SSL ou TLS
SecurityInfo Accès au certificat de serveur
Vérification de l’algorithme de cryptage
Certificate Accès à l’identité et aux paramètres du serveur
CertificateException


L’API de communication série
comm:<port>[<paramètres>]
Paramètre Valeur par défaut
baudrate Dépendant de la plate-forme
bitsperchar 8
Stopbits 1
Parity none (aucun)
Blocking on (actif)
Autocts on (actif)
Autorts on (actif)
Propriété du système pour liste les ports disponibles :
• Conventions de nommage pour distinguer les ports infra-
rouge des ports série (exemple : IR0, COM1, ...)

Appel de MIDlet
L’application enregistrement les connexions entrantes attendues :
• Fichier descripteur d’application ou
• PushRegistryto register orunregister
L’enregistrement comprend :
• La connexion entrante : datagram://:12345
• Le nom du MIDlet : example.Demo
• Le filtre de la source : 129.148.70.142
Le support de protocoles spécifiques de la part du logiciel de gestion
d’application est spécifique à l’implémentation.
La fonction d’alarme permet un démarrage à une heure précise.

Le MIDlet appelle une nouvelle connexion
Lors de la notification, le MIDlet est lancé pour gérer l’opération d’entrée-sortie
entrante :
• La méthode ThelistConnections() est disponible pour que le
MIDlet vérifie les connexion déjà enregistrées dans le MIDlet
suite ou
• Les connexions qui ont une connexion entrante en attente
Le MIDlet gère toutes les entrées-sorties comme normales :
• Par exemple, open(), read(), close(), ...
• Après que le MIDlet soit terminé, le AMS reprend l’écoute
L’application peut être rejetée à l’installation
• Si une qualification appropriée ne comprend pas les
permissions de push
• Si la connexion est déjà allouée à une autre application
installée


Le profil PDAP

Introduction
PDAP (Personal Digital Assistant Profil) est un nouveau profil CLDC qui cible
les PDA (Personal Digital Assistants) :
• Fonctionne dans un environnement de puissance limitée
• Fournit un accès aux fonctionnalités de PDA communes
• Supporte des méthodes d’entrée supplémentaires (comme le
stylet)
• Supporte la connectivité aux autres terminaux
PDAP comprend des APIs spécifiques à PDAP :
• Interface utilisateur AWT
• APIs PIM (Personal Information Management)
• Connexions port série et système de fichier
• PDAlet
PDAP contient une API complet et compatible MIDP.

Le positionnement de PDAP
Quels sont les rapports entre PDAP et MIDP/CLDC ? Les PDAs partagent des
attributs avec les terminaux MIDP. Les PDAs nécessitent des fonctionnalités
plus riches qui correspondent aux capacités de leur terminal.
Quels sont les rapports entre PDAP et Personal Profile / CDC ? La plupart des
PDAs ne sont pas appropriés. MIDP et CLDC apportent des avantages
significatifs aux PDAs.
PDAP répond aux besoins de fonctionnalités entre Personal Profile et MIDP. Il
établit une continuité entre les profils de la plate-forme J2ME.

La raison d’être de PDAP
Ce dont ont besoin les développeurs :
• Accéder aux données du terminal
• Accéder au port série
• Tirer parti de l’interface utilisateur du terminal


PDAP vise également une occupation mémoire de 900 Ko ainsi qu’un aspect
proche des applications natives du terminal.

Les PDAlets
Le cycle de vie des applications PDAP, que l’on appelle PDAlets, est contrôlé
par la classe PDAlet. La classe PDAlet fait suite à la classe MIDlet.
De nouveaux attributs de fichier JAD et un nouveau Manifest sont introduits :
• PDAlet-<n> pour spécifier les PDAlets
• “PDAP_1.0” pour la balise MicroEdition-Profile
PDAP peut spécifier des MIDlets et des PDAlets dans le même Suite.

L’interface utilisateur
AWT
Les avantages de AWT sont :
• Préserve l’aspect natif
• Fournit une API extensible
• Transfert les compétences du développeur
• S’adapte rapidement aux outils de développement existants
AWT supporte des widgets communs de l’interface utilisateur des PDAs :
• Support de containers extensibles
• Gestion complet de la présentation des composants
• Capacité graphique dans les composants
• Evénement de multicasting
• Les implémentations peuvent supporter un seul Frame plein
écran à chaque fois.

Interaction entre AWT et LCDUI
Interaction opérationnelle, pas dans les APIs.
L’interaction a lieu au niveau des Frames AWT et du Displayable LCDUI.
Le mélange de composants entre les deux modèles n’est pas autorisé.

Personal Information Management (PIM)
Les APIs fournissent un accès aux bases de données natives :
• Adresses
• Liste « To Do »
• Agenda
L’API est optimisée pour les environnement informatiques avec fortes
contraintes. Elle est implémentée dans le nouveau package
javax.microedition.pim.

Exemple : Ajout d’un contact :
ContactListcontacts = null;
contacts = ContactList.open(ContactList.READ_WRITE);
Contact contact = new Contact();
contact.setString(Contact.NAME_FAMILY, "Stevenson");
contact.setString(Contact.NAME_GIVEN, "John");
contact.setString(Contact.TEL, Contact.TYPE_HOME, "613-123-4567");
contacts.add(contact);

La connectivité
Le port série
La classe javax.microedition.io.CommConnection ouvre une connexion logique
par le port série pour les échanges d’octets. Il dispose d’un mécanisme de
découverte de port.

Le système de fichier
La classe javax.microedition.io.FileConnection ouvre une connexion sur un
simple fichier ou sur un répertoire. Il supporte l’accès aux cartes mémoire
comme les répertoires hors du répertoire racine.
Exemple : Création d’un fichier
FileConnection fconn;
fconn= (FileConnection) Connector.open("file:///CFCard/newfile.txt");
if (!fconn.exists())
fconn.create(); // create the file if not there
fconn.close();

La sécurité
PDAP dispose d’un modèle de sécurité basique pour les fonctionnalités
privilégiées :
• Lecture / écriture aux bases de données PIM
• Accès aux ports séries
• Lecture / écriture aux systèmes de fichier
Un mécanisme d’autorisation de l’utilisateur est nécessaire mais
l’implémentation et l’application peuvent changer.
Le modèle de sécurité dans MIDP 2.0 est plus avancé.


La migration d’application de
J2SE vers J2ME (MIDP)

Pourquoi migrer une application de J2SE vers J2ME ?
Le profil MIDP de J2ME n’est pas un sous-ensemble complet de J2SE. Il utilise
des APIs différentes et une logique différente.
Le portage d’application est nécessaire pour la première fois pour faire passer
une application de la plate-forme J2SE vers J2ME CLDC (MIDP).
Les principales différences entre J2SE et J2ME sont les suivantes :
• Cycle de vie de l’application
• Interface utilisateur
• Réseau
• Entrées-sorties et stockage de données

Le cycle de vie
Le cycle de vie d’une application J2SE
Le cycle de vie d’une application J2SE commence par la méthode Main() :
• Le point d’entrée d’une application Java
• Contrôle le flux du programme
• Alloue les ressources
• Fait tourner d’autres méthodes
Toute application J2SE doit contenir une méthode main :
public static void main(String[] args)
Voici un exemple d’application Hello World :
class HelloWorldApp { public static void
main(String[] args) { System.out.println("Hello World!");
}
}


Le cycle de vie d’une application J2ME
La méthode StartApp() acquiert les ressources de l’application et commence
l’activité.
La méthode PauseApp() suspend l’activité et attend une réponse.
La méthode DestroyApp() libère les ressources de l’application et termine
l’activité.
Voici une application de type Hello World :
import javax.microedition.midlet.*; import javax.microedition.lcdui.*;
public class HelloWorld extends MIDlet { private Display display;
public HelloWorld() {
display = Display.
getDisplay(this);
}
public void startApp(){ TextBox t = new TextBox("
Hello World”, "Hello World!", 256, 0); display.setCurrent(t);
}
public void pauseApp(){} public void destroyApp(boolean
unconditional){}
}

Migration des fonctionnalités
L’interface utilisateur
L’interface utilisateur de MIDP est différente de celle de J2SE.
L’interface utilisateur J2SE repose sur AWT et JFC / l’API Swing.
L’interface utilisateur de MIDP repose sur javax.microedition.lcdui :
• High Level:Alert, Form, Item, List, TextBox, Ticker
• Low Level:Canvas, Font, Graphics, Image

Le réseau, les entrées-sorties et le stockage de
données
Les bibliothèques de réseau, d’entrées-sorties et de stockage de données sont
trop lourdes pour les terminaux MIDP. En effet, on compte plus de 100 classes
séparées et la taille totale dépasse 200 Ko.
De plus, J2SE suppose que TCP/IP et le système de gestion de fichier sont
disponibles, ce qui n’est pas le cas pour les terminaux MIDP.
J2ME utilise un sous-ensemble du package java.io pour les entrées-sorties à
travers les flux de données. J2ME fournit un package spécifique
java.microedition.io pour le réseau. Il ne supporte que HTTP. Enfin, J2ME
fournit un package spécifique, javax.microedition.rms, pour le stockage de
données. Celui-ci repose sur des tableaux d’octets stockés dans des
enregistrements.


Préparation du code pour la migration
Séparez vos classes. Vous remarquerez que le code concernant l’interface
utilisateur, le réseau, les entrées-sorties et le stockage de données n’est pas
migré facilement.
Voici quelques bonnes pratiques :
• Ne pas retourner d’un bloc try.
• Lors de concaténation de texte, utiliser StringBuffer au lieu de
String (si possible).
• Instantiez aussi peu d’objets que possible. En tout cas, essayez
de faire en sorte qu’ils soient petit.
• Utilisez les types de base tant que possible.
• Utilisez les tableaux plutôt que les vecteurs.
Vous aurez également besoin de savoir ce qui manque :
• La virgule flottante
• La finalisation des objets
• Le support de JNI ou la réflexion
• Les groupes de Thread
• Les chargeurs de classe définis par l’application
• Le système de fichier

Commutation du code
Empruntez le concept #ifdef du monde du pré-processeur C.
• Créez des blocs de code qui effectue des tâches spécifiques
pour MIDP et pour J2SE.
• Isolez les blocs de code avec les ordres #ifdef et #endif qui
sont déclenchés par un identifiant unique.
• Tout le code se trouvant entre #ifdef et #endif seront ignorés.
Vous devrez « précompiler » le code Java pour séparer les fonctionnalités
imbriquées.
Exemple :
void storeData(StringBuffer sb) {
#ifdef MIDP_CODE
rms_Storage(sb);
#else
db_Storage(sb);
#endif
}

Pour cette précompilation, utilisez un préprocesseur C. Lancez le préprocesseur
C sur le code Java en utilisant les bonnes options :
cpp –DMIDP_CODE HelloWorld.java

Des préprocesseurs Java peuvent être trouvés sur le site de JAD Central (section
Utilities) : http://www.jadcentral.com/codecentral.


Test du code
Les différences importantes entre chaque terminal nécessite que vous testiez le
code sur chacun d’eux.
Espace du tas 128 Ko 640 Ko 256 Ko 128 Ko
Espace du programme 16 Mo 2 Mo 640 Ko 2 Mo
Taille de l’écran 101 x 80 320 x 240 110 x 100 160 x 160
Siemens Accompli Motorola i85s Palm Vx
SL45i 008
Lors du test, vous devrez donc veillez à ces différents critères :
• Espace du tas disponible
• Espace de programme disponible
• Formatage de l’écran
• Bugs de l’implémentation MIDP
• Performance : de l’application et du réseau


iMode

Le Japon connaît trois systèmes concurrents et propriétaires pour 46 millions
d’abonnés, qui représentent par ailleurs 80 % des utilisateurs de l’Internet
mobile dans le monde. L’opérateur NTT DoCoMo possède 65 % du marché
Japonais. Sur un chiffre d’affaire de 4 milliards d’euros pour les transmissions
de données, cet opérateur a reversé 340 millions d’euros aux fournisseurs de
contenus.
Le succès d’iMode est du à plusieurs facteurs :
• système de reversement d’une partie des revenus aux
fournisseurs de contenu, ce qui a eu pour effet une offre très
variée
• lancement initial avec des contenus simples et des téléphones
ergonomiques en couleur
• montée en complexité progressive des services et
augmentation de la diversité
• langage à balises utilisé (CHTML) dérivé de HTML, ce qui a
facilité la production de contenu
• avance technologique des fabricants de téléphones japonais
• utilisation d’un réseau orienté paquets, PDC-P, ce qui permet
une facturation au volume et met à disposition une connexion
permanente
Cependant, le Japon a un certain nombre de spécificités :
• le goût du gadget électronique
• un niveau de vie élevé
• la bonne adaptation de l’écriture japonaise aux terminaux
mobiles
• le temps de transport important
• une population fortement urbaine
Les points faibles de i-Mode / CHTML sont les suivants :
• Manque de sécurité
• Interface utilisateur pauvre
• Nécessite une connexion tout au long de l’utilisation de
CHTML
Or les applications demandent aujourd’hui :


• plus de sécurité, en particulier pour le mCommerce (mobile
Commerce)
• plus d’interactivité, en particulier pour les jeux vidéos
• plus de sophistication, pour des applications du type client-
serveur
Il se trouve que J2ME répond à ces besoins :
• Indépendance vis-à-vis de la plate-forme
• Modèle de sécurité intégré de base
• Déploiement d’application dynamique
• Interface utilisateur évoluée
• Fonctionnalités réseau évoluées
NTT DoCoMo a donc décidé d’intégrer J2ME sur les téléphones mobiles. Pour
cela, il a implémenté une machine virtuelle Java (KVM) et la configuration
CLDC. Malheureusement, il manquait toujours une brique pour que le tout
puisse fonctionner : le profil. NTT DoCoMo a ainsi décidé de créer Java for i-
Mode, aussi appelé DoJa. On peut donc considérer DoJa comme un profil. Le
fait est que J2ME a poursuivi son évolution et le profil MIDP est apparu plus
tard. Aujourd’hui, nous nous retrouvons donc avec deux « profils », DoJa et
MIDP. Les deux devraient fusionner dans l’avenir : ils possèdent les mêmes
bases, respectent la même philosophie et ont des bibliothèques de
développement proches.
Le modèle économique de NTT DoCoMo est le suivant :
• Facturation de l’accès au réseau : 2,8 € / mois
• Facturation au volume (0,025 € par Ko)
• Facturation mensuelle pour certains services (de 0,95 € à 2,8
€), dont 91 % sont reversés au fournisseur du service. Ce
modèle génère un revenu mensuel complémentaire à la voix
d’environ 16 € par abonné pour un revenu voix de 66 €.
Il est intéressant de noter les services iMode les plus utilisés :

Service Proportion
Messagerie 30 %
Services ludiques (jeux, logos, sonneries, …) 50 %
Informations (météo, actualités, traffic routier, …) 15 %
Banque 3%
Réservations 2%

Comme nous l’avons indiqué plus haut, il existe d’autres technologies
concurrentes à iMode au Japon. Les deux principaux concurrents de NTT
DoCoMo sont AU par KDDI avec son offre EZWeb (AU est le fabricant de
téléphone, KDDI l’opérateur) et J-Phone avec J-Sky.
Aujourd’hui, iMode détient les deux tiers du marché Japonais.
iMode utilise le langage à balise cHTML, qui est un dérivé de HTML, et ce bien
que NTT DoCoMo ait participé aux travaux sur le WAP. Les raisons de ce
choix sont la lenteur des process de prise de décision de ce type de groupe de
travail d’une part, le fait que cHTML s’appuie sur les développeurs HTML déjà
formés d’autre part.


Le service EZWeb de KDDI utilise le langage à balises HDML, proche de
WML à quelques différences de syntaxe près. Il possède quelques particularités
également : support de la couleur et possibilité de pusher des informations du
serveur vers le terminal mobile.
Le service J-Sky de J-Phone repose sur le langage à balises MML (Mobile
Markup Language), proche du cHTML de NTT DoCoMo.

Des terminaux iMode
Terminal Fabricant DefaultFont SIZE_SMALL SIZE_MIDEUM SIZE_LARGE BOLD ITALIC Taille de l’écran
F503i Fujitsu Ltd. 12x12 12x12 12x12 12x12 X X 120x130
Matsushita Communication 120x130
P503i 12x12 10x10 12x12 12x12 X X
Industrial Co., Ltd.
N503i NEC Corp. 12x12 12x12 12x12 12x12 X X 120x130
SO503 Sony Corp. 14x12 12x10 14x12 14x12 X X 120x120
D503i Mitsubishi Electric Corp. 16x16 12x12 16x16 16x16 X X 132x126

L'API iMode
Le réseau
Une application Java for i-mode peut effectuer des requêtes HTTP et HTTPS
(URL de type "http" et "https"). Cela permet d'échanger des données avec un
serveur Web.
Java for i-Mode repose sur la notion de GCF (Generic Connection Framework),
incluse dans la configuration CLDC de J2ME.

Le stockage de données persistentes
Le scratchPad (URL de type "scratchpad") permet de stocker des données sur le
terminal. C'est l'équivalent du RMS de MIDP.
Par ailleurs, l'application peut lire les fichiers de données contenus dans le
fichier JAR : l'accès se fait comme tout accès réseau mais en utilisant une URL
de type "resource:".

De manière similaire à MIDP, une application Java for i-mode propose deux
manières de créer l'interface utilisateur. L'API de bas niveau de l'interface
utilisateur permet de créer l'interface utilisateur en dessinant directement dans
le contexte graphique tandis que l'API de haut niveau permet de créer une
interface utilisateur à partir de composants comme des boutons ou des listes
déroulantes.
Tant qu'à l'API de haut niveau de gestion des événements de l'interface
utilisateur, elle propose un modèle événementiel similaire au modèle de
délégation du JDK 1.1.


Quelles sont les différences entre Java for i-Mode et
MIDP ?
Bien que NTT DoCoMo ait implémenté J2ME sur ses téléphones mobiles et
bien que cette implémentation repose sur la configuration CLDC, elle n'est
absolument pas compatible avec MIDP. Autrement dit, un MIDlet, qui
correspond à une application développée pour MIDP, ne peut pas être exécutée
sur un téléphone DoCoMo.
Afin de vous faire une idée plus précise de cette implémentation, brossons un
aperçu des principales différences entre i-Mode et MIDP.
La première différence porte sur l'API elle-même. MIDP repose sur les classes
suivantes :
• javax.microedition.midlet
• javax.microedition.lcdui
• javax.microedition.rms
• javax.microedition.io
Tandis que i-Mode repose sur celles-ci :
• com.nttdocomo.io
• com.nttdocomo.util
• com.nttdocomo.ui
• com.nttdocomo.net
• javax.microedition.io
La seconde différence est qu'une application DoCoMo, que l'on appelle une
iAppli, étend com.nttdocomo.ui.IApplication tandis qu'une application MIDP,
que l'on appelle un MIDlet, étend javax.microedition.midlet. De plus, une
iAppli implémente une méthode obligatoire, start(), et deux méthodes
optionnelles, resume() et terminate(). De son côté, un MIDlet implémente trois
méthodes obligatoires, startApp(), pauseApp() et destroyApp().
La troisième différence concerne le mécanisme d'OTA (Over The Air). Tandis
que MIDP repose sur des fichiers .jad, une iAppli repose sur des fichiers .jam
contenant des champs. Voici un exemple de fichier jam :
AppNamec=HelloWorld
AppVer=1.0
PackageURL=HelloWorld.jar
AppSize=1000
KvmVer=1.0
SPsize=0
AppClass=HelloWorld
AppParam=arg
LastModified=Wed, 01 June 2002 12:00:00

La quatrième et dernière grande différence concerne les limitations de la taille
des fichiers .jar. Elle est de 10 Ko pour les iAppli tandis qu'elle est de près de
50 Ko pour les MIDlets.

Mais à quoi ressemble une i-Appli ?
Pour illustrer ce que nous venons de voir, voici une même application
développée avec MIDP (on parle de MIDlet) et avec DoJa (on parle de iAppli).

MIDlet
import javax.microedition.midlet.*;
import javax.microedition.lcdui.*;

public class HelloMidlet extends MIDlet implements CommandListener {
private Display midletDisplay;
private Command doneCommand;

public HelloMidlet() {
midletDisplay = Display.getDisplay(this);
doneCommand = new Command("OK", Command.SCREEN, 1);
}

public void startApp() {
TextBox textBox = new TextBox("Midlet", "Hello World", 256, 0);
textBox.addCommand(doneCommand);
textBox.setCommandListener( (CommandListener) this);
midletDisplay.setCurrent(textBox);
}

public void pauseApp() {
}

public void destroyApp(boolean unconditional) {
}

public void commandAction(Command command, Displayable screen) {
if (command == doneCommand) {
destroyApp(false);
notifyDestroyed();
}
}
}

iAppli
import com.nttdocomo.ui.*;
import com.nttdocomo.util.*;

public class iAppliSample extends IApplication {
Panel panel;
TextBox textBox;

public iAppliSample() {
panel new Panel();
textBox = new TextBox ("Hello world", 10, 5, TextBox.DISPLAY_ANY);
}


public void start() {
panel.add (textBox);
Display.setCurrent (panel);
}
}


Le processeur Jazelle

De nombreux fabricants (Jile Systems, ARM, Aurora VLSI, inSilicon, Nazomi
Communications, Parthus, Zucotto Wireless) ont choisi la licence Java de Sun
pour implémenter leurs processeurs mobiles. Ces processeurs implémentent la
machine virtuelle J2ME, qui traduit les instructions Java en commandes que le
circuit peut directement comprendre. L'extension Jazelle de ARM exécute les
bytecodes J2ME les plus souvent utilisés directement au niveau matériel.
L'interprétation de Java au niveau hard permet de réduire les accès mémoire et
la commutation, ce qui a effet de faire tourner plus vite les applications.

Les trois états
Les processeurs ARM (Advance RISC Machine) supportent trois états :
Etat Description
Le jeu d’instruction ARM Les instructions sont sur 32 bits.
Le jeu d’instruction Thumb Les instructions sont sur 16 bits, ce qui permet de compresser
à 35-40 % pour une petite réduction de performance.
Le nouveau jeu d’instruction Java Il fonctionne comme une machine virtuelle Java : les
Byte Code instructions (byte code) Java sont directement exécuté au
niveau matériel comme du code natif.
Pour quel état opter ? Le premier état pour favoriser les performances, le second
pour la consommation de mémoire et le troisième pour l’exécution de code
Java.

Changement d’état
De plus, il est possible de passer d’un état à l’autre à tout instant : une simple
instruction ARM « BXJ Rm » (BXJ pour « Branch to Java ») permet de
basculer en état Java pour exécuter du Java Byte Code.
BXJ Rm Bits 31 à 28 Bits 27 à 4 Bits 3 à 0
Condition Rm
Si Condition (bits 28 à 31) est vérifié, alors faire ceci :
• J=1
• PC = Rm
• Activer l’état Java
• Commencer l’exécution du Byte Code à l’adresse PC
J est un nouveau bit de CPSR qui enregistre l’état du processeur :
31..27 24 7 6 5 4..0

Drapeaux J I F T Mode
Voici comment cela fonctionne :
• Si J = 0, alors le processeur est en état ARM ou Thumb (en
fonction du bit T).
• Si J = 1 et T = 0, alors le processeur est en état Java.
Lors du déclenchement d’une interruption, CPSR est automatiquement
sauvegardé puis restauré, ce qui garantit la compatibilité avec le modèle
d’interruption ARM actuel et donc avec les systèmes d’exploitation existants.

Utilisation de registres
Le processeur réutilise des registres ARM pour des tâches particulières :
Registre Description
R0-R3 Utilisé pour le cache des 4 éléments du haut de la pile d’expression Java
R4 Variable locale 0 (pointeur « this »)
R5 Pointeur vers la table des gestionnaires SW
R6 Pointeur vers la pile Java
R7 Pointeur vers les variables Java
R8 Pointeur vers le pool de constantes Java
R9-R11 Réservé pour la JVM
R12, R14 Utilisateur scratch / adresse de retour Java
R13 Pointeur vers la pile machine
R15 PC Java
Les avantages sont :
• réduction de la taille de la logique supplémentaire pour
implémenter la machine virtuelle
• conservation des états des extensions Jazelle dans les registres
ARM, ce qui garantit la compatibilité avec les gestionnaires
d’interruption et les systèmes d‘exploitation actuels

Equilibre matériel / logiciel
Les Java Byte Codes sont répartis en trois classes :
Classe Description Types d’instructions
Directement 140 instructions au total sont directement • Chargement de constante
exécuté exécutées au niveau matériel
• Chargement / stockage
de variables
• Chargement / stockage
de tableau
• Opérations de données
sur des entiers
• Branchements
• Chargement rapide de
pool de constante
• Opérations rapides
statiques / champs
Emulé 94 instructions sont émulées par de petites • Virgule flottante
séquences d’instructions ARM, ce qui permet
• Division entière

de réduire le coût (puisque moins complexe) et • Commutation
la consommation de batterie de l’extension
• Appel
Java.
• Retour
Par ailleurs, ces instructions sont re-
• Nouveau
démarrable, autrement dit elles sont
interrompables ce qui permet d’éviter de • Champ / statique non
dégrader les performances d’interruption. résolu
Enfin, la boucle d’interprétation VMZ de la • ldc non résolu
machine virtuelle permet de gérer les Byte
Codes non pris en charge par le matériel.
Non défini Ce sont les Byte Codes ni exécutés
directement ni émulés.
Quand le système rencontre un Byte Code non
défini, le processeur quitte l’état Java et
déclenche une exception, codée avec le jeu
d’instructions ARM. Cependant, ce système
permettrait d’implémenter de nouvelles
extensions Java Byte Code à l’avenir.

Performances
Une attention toute particulière a été portée sur le temps de réponse au
déclenchement d’une interruption et à la compatibilité avec les applications
existantes : tous les Java Byte Codes sont redémarrables. Ainsi, les
performances en terme de temps réel ne sont pas dégradées.
Une remarque concernant le temps d’exécution des Byte Codes. Ces derniers
sont lus en deux cycles au lieu d’un cycle pour les états ARM et Thumb, soit un
temps double :
• Un cycle pour décoder le Byte Code
• Un cycle pour gérer une opération de lecture de registre
Performance Coût en mémoire Coût de
d’exécution CM / l’implémentation
MHz au niveau
matériel
Emulation logicielle (JDK de 0,67 16 Ko
Sun, ARM9)
Emulation logicielle (JDK de 1,7 16 Ko
ARM, ARM9)
JIT 6,2 (hors surcharge 100 Ko
de compilation)
Co-processeur (exemple : Jedi 2,9 25 K gates
Tech JSTAR)
Processeur dédié 3 20 à 30 K gates
ARM avec extension 5,5 8 Ko 12 K gates
Notes :
• CM / MHz est une unité de benchmark signifiant
« CaffeineMarks par MHz ». Sa valeur n’est intéressante que
pour être comparée, pas en absolu. Cette valeur a été inventée
par Pendragon Software. Les CaffeineMarks testent donc des
fonctionnalités de la plate-forme Java mais exclue les
opérations en virgule flottante, le garbage collector et les
threads multiples. Autrement dit, cette unité de mesure est


bien adaptée aux environnements embarqués, mais pas aux
applications traditionnelles.
• Un « gate » est un circuit de base qui produit une sortie
seulement quand certaines conditions en entrée sont
satisfaites. Son nombre donne une indication sur la
complexité du circuit et donc sur son coût d’implémentation.
Ce tableau montre plusieurs points.
• Tout d’abord que les performances ARM avec extension (5,5)
sont :
• d’environ 8 fois supérieure à celle d’une émulation logicielle
(0,67). Les émulations logicielles sont donc particulièrement
mal adaptées aux systèmes disposant de peu de puissance et
de peu de mémoire.
• d’environ 90 % supérieures à celle d’un co-processeur (2,9)
ou d’un processeur dédié (3).
Ensuite que le JIT est très consommateur en mémoire : la mémoire consommée
est d’environ 100 Ko en taille, le code compilé occupe entre 6 et 8 fois plus de
mémoire et le processeur est particulièrement utilisé lors de la compilation.
Enfin que le coût de l’implémentation de l’extension au niveau matériel (12 K
gates) est particulièrement faible par rapport au cas du processeur (20 à 30 K
gates).


Optimisation de la machine
virtuelle

Un argument souvent opposé à Java est sa performance. La réponse à cette
critique peut prendre deux formes : l'optimisation du matériel en proposant un
processeur Java natif et l'optimisation du logiciel en proposant une machine
virtuelle adaptée.

Optimisation matérielle
En 1996, Sun annonce sa future ligne de processeurs Java. Le premier sera le
picoJava. A l'origine, il prévoyait un trio picoJava, microJava et UltraJava. Ce
processeur Java devait pouvoir faire tourner des fichiers Java en natif.
Un programme Java consiste en fichiers .class. Un fichier .class correspond à
une succession de codes d'instruction représentant des opérations simples,
appelés bytecodes par Sun. Ces bytecodes ressemblent aux instructions du
langage machine traditionnel. En fait, c'est exactement la même chose avec un
processeur Java puisque dans ce cas ces bytecodes sont directement compris par
le processeur.
Après avoir voulu fabriquer et vendre la licence de ses processeurs Java, Sun
s'est ensuite focalisé sur la vente de ses licences.
Cependant, Sun ne rencontra pas le succès attendu.
La première raison est probablement que personne n'a voulu faire miser son
entreprise sur un produit basé sur un processeur Java de première génération.
La seconde raison est que ces processeurs Java ne pouvaient fournir un meilleur
ratio prix / performance que les offres concurrentes non Java déjà existantes.
La troisième et non la moindre est une mauvaise adaptation entre le processeur
et les besoins du marché. En effet, ces processeurs Java étaient coûteux et
consommaient beaucoup. Ainsi, le MicroJava 701 consommait 3 watts pour
fonctionner tandis que le StrongArm consommait 1/3 de watt.
Ceci explique que ces processeurs Java n'ont pas rencontré le succès attendu. Le
choix s'est plutôt porté sur des processeurs plus génériques, ne nécessitant pas
par définition de personnalisation coûteuse.


Optimisation logicielle
Les machines virtuelles pour les terminaux
mobiles
Optimisation du temps de compilation et du temps de
chargement
Les compilateurs traditionnels se focalisent sur l'optimisation de la vitesse
d'exécution et sur la taille du code. Les compilateurs Java pour les terminaux
mobiles se focalisent pour leur part sur l'optimisation de la consommation de
mémoire. Or l'optimisation de la vitesse conduit souvent à consommer un peu
plus de mémoire, d'où la difficulté d'optimisation d'une machine virtuelle pour
un terminal mobile.

Analyse du programme
Il s'agit ici d'apprend à analyser le programme. Pour cela, il existe plusieurs
types d'algorithmes.
Le premier consiste à éliminer le code utilisant les constantes, ce qui n'a que
peu d'effet sur la consommation de mémoire, ainsi que le code qui n'est jamais
exécuté, ce qui n'a aucun effet si le bytecode est placé en ROM.
Le second algorithme consiste à simplifier le code généré. Notamment, les
portions de code identiques sont déplacées pour être exécutées plusieurs fois.
Le troisième algorithme consiste dérouler les boucles, c'est-à-dire à éviter les
tests suivis de séquences de saut. Cet algorithme n'affecte pas la consommation
de mémoire si le bytecode est placé en ROM.
Enfin le quatrième consiste à éliminer les appels récursifs. Cependant, cette
structure est rarement utilisée par les développeurs d'applications classiques.

Spécialisation du programme
Il s'agit ici d'exploiter les informations dont dispose le compilateur sur le
système cible. Par exemple si l'on sait que le chagement de classe dynamique
n'existe pas sur le système cible, alors on peut savoir quelle méthode spécifique
appeler quand un appel à une méthode virtuelle est fait et quel champ
spécifique utiliser quand le champ d'une classe est référencé. Ainsi, l'analyse du
programme permet de retirer des champs et des classes non référencés et qui ne
ne seront jamais utilisés dans le programme. De plus, il peut également
déplacer les variables locales au niveau global pour le cas des méthodes non-
réentrantes, ce qui aura pour effet de réduire la taille des instances de classe.

Exécution du code
Le principe de l'exécution du code Java consiste à générer du code
intermédiaire, appelé bytecode, qui sera ensuite exécuté par la machine
virtuelle.
La solution la plus simple est d'utiliser un interpréteur de bytecode. Le principal
avantage est sa simplicité et le peu de consommation de mémoire. Le principal
inconvénient est la lenteur d'exécution.
Une solution plus complexe est d'utiliser un compilateur JIT (Just In Time). Il
compile le code et l'exécute chaque fois qu'il rencontre un nouveau code.
Autrement dit, plus un code sera rencontré, plus le JIT sera adapté. La
principale différence avec un compilateur traditionnel est que le compilateur
JIT ne compile que le code des isntructions actuellement exécutées. Cela
signifie par contre que ce code compilé doit être stocké quelque part. L'avantage


de cette solution est donc une exécution plus rapide mais son inconvénient est
l'augmentation de la mémoire consommée.
La troisième solution repose sur une approche hybride. On utilise un
interpréteur pour exécuter une partie du code et un compilateur pour le reste du
code. Ceci signifie qu'une partie du code sera exécutée plus lentement mais sans
utiliser du supplément de mémoire du au code compilé. Le reste du code sera
créé par le compilateur et sera ainsi exécuté plus rapidement.

Garbage collection
Le Garbage collection est l'identification et la récupération de mémoire plus
utilisée par le programme. Cette opération peut être faite selon différentes
stratégies.
La stratégie du mark sweep (marquage de champ) comprend deux phases. La
première consiste à marquer tous les objets. La seconde consiste à découper en
"champs" le tas (heap) et à établir une liste des emplacements de zones de
mémoire inutilisés. Pour allouer un nouvel objet, on recherche dans cette liste
des portions de mémoire libre. L'inconvénient est que la mémoire sera
fragmentée et que la recherche dans cette liste d'espaces libres prend du temps.
La stratégie du comptage de référence consiste à ajouter à chaque objet un
compteur qui contient le nombre de références à cet objet. Lors d'une nouvelle
référence à un objet, le compteur de référence est incrémenté. Inversement,
quand une référence à un objet est retirée, ce compteur est décrémenté. Et
quand ce compteur atteint la valeur 0, cela signifie que la mémoire utilisée par
cet objet peut être libérée. Il existe une situation particulière : ce sont les
références cycliques dans lequelles il n'existe plus aucune référence depuis un
objet "vivant". Dans ce cas, la place occupée par ces objets pourra aussi être
libérée. L'inconvénient est que si l'on a beaucoup de petits objets, alors l'espace
mémoire utilisé pour stocker ce compteur occupe beaucoup de place. Si par
contre on utilise beaucoup de gros objets, la place occupée par ce compteur sera
minime. L'avantage de cette solution est que son exécution est rapide.
Cependant, le cas des références cyliques est un peu plus consommateur en
temps machine.
La stratégie de copie consiste à copier les objets pour défragmenter la mémoire.
Plus précisément, la mémoire est découpée en deux zones. Lors de l'allocation
d'un nouvel objet, celui-ci est placé dans la première zone de mémoire. Quand il
n'y a plus assez de place disponible, tous les objets de cette première zone sont
recopiés dans la seconde et les références à ces objets sont modifiées pour bien
pointer vers la seconde zone puis on libère totalement la première zone. Cette
opération permet ainsi de compacter la mémoire. On applique alors la même
méthode non plus à la première zone mais à la deuxième. L'inconvénient de
cette méthode est que l'on n'utilise plus que la moitié de la mémoire.

La machine virtuelle KVM
Romisation et prévérification
Avec KVM est fourni un SDK. Ce SDK comprend le prévérificateur, qui
effectue une vérification du bytecode au moment de la compilation, et le
romisateur, qui effectue un lieu du bytecode dans la KVM éliminant ainsi le
besoin de chargement du bytecode lors de l'exécution.
Avec J2SE, la machine virtuelle effectue des vérifications sur le bytecode lors
du chargement d'une classe en mémoire (analyse de l'utilisateur de la pile, test
d'intégrité des types, ...). Avec J2ME, une partie de ce travail est sur le poste de
développement, allégeant ainsi la tâche du terminal cible.
La romisation (romizing) consiste à traduire un fichier class en fichier source C
pouvant être lié (link) avec la KVM (le bytecode n'est pas traduit en code natif,
seulement en source C). L'avantage est de pouvoir ainsi conserver en ROM la
KVM et les classes ainsi romisées, ce qui permet d'éviter à avoir à charger le

fichier de classe lors de l'exécution, de réduire la quantité de mémoire
consommée et le temps de démarrage.

Le système d'exécution
La KVM utilise un interpréteur pour l'exécution du bytecode Java. Afin
d'accélérer l'exécution, certains bytecodes sont remplacés par des bytecodes
KVM personnalisés lors de leur première exécution. Ces bytecodes KVM
personnalisés contiennent tout simplement des informations qui ne seront alors
plus recherchées lors des exécutions suivantes.

Garbage collection
L'algorithme de garbage collection utilisé par la KVM est du type "mark
sweep". Lors de l'allocation d'un nouvel objet, celui-ci reçoit comme marque un
entête contenant notamment la taille de l'objet et une marque.

Conclusion
Les terminaux mobiles sont limités par la mémoire, la puissance de traitement
et par les possibilités de l'interface utilisateur. Cependant, c'est la contrainte sur
la mémoire qui a le plus gros impact : elle peut limiter le choix du garbage
collector, empécher l'utilisation du JIT et d'autres optimisations.
Bien que ces dix dernières années, l'optimisation ait principalement porté la
vitesse d'exécution, l'optimisation pour les terminaux mobiles repose
essentiellement sur la mémoire.
De plus, afin que le compilateur soit efficace, il est nécessaire que le langage
compilé mette l'accent sur les structures de données et sur des styles de
programmation rigoureux, tels que l'on les rencontre avec Java.


Optimisation de l’application

Quand vous développez une application mobile J2ME, votre première
préoccupation doit être de l’optimiser. Pour cela, vous pouvez agir sur les
algorithmes utilisés ainsi que chercher à réduire la taille du code.
Voici quelques conseils vous permettant d’optimiser votre code J2ME :
• Réduisez la longueur des noms des classes. Agissez pour cela
à la fois au niveau du nom du fichier, du nom de la classe et
du nom du constructeur. Dans le même esprit, vous pouvez
raccourcir les noms des méthodes. Assez curieusement, la
réduction du nom des arguments et des variables locales n’a
pas d’effet sur la taille du code. Il est donc conseillé de
conserver des noms significatifs. Par contre, le fait de réduire
les noms des champs diminue la taille du code.
• Chaque classe apportant une surcharge, utilisez la
programmation orientée objet avec parcimonie.
• Évitez autant que possible la création dynamique d’objets,
comme avec les vecteurs, et préférez les tableaux.
• Lorsque vous réalisez des animations, réduisez le nombre de
sprites affichées.
• Évitez d’utiliser l’écran entier sur les terminaux de type Palm.
• L’utilisation d’un fichier .jar non compressé accélère le
démarrage du MIDlet.
• Pour internationaliser votre application, il est conseillé de
créer une application par langue ou par pays.
• Préférez l’utilisation des types scalaires, comme int, plutôt
que des objets, comme person.
• Affectez la valeur null aux références qui ne sont plus
utilisées.
• Lorsque vous le pouvez, utilisez un pool pour réutiliser les
objets instanciés.
• Évitez les exceptions, car ce sont des objets et elles
consomment des octets.
• Préférez StringBuffer à la concaténation des chaînes.
• Utilisez autant que possible des variables locales.


Les limitations sur CLDC / KVM

Les principales différences d'implémentation de la KVM et du langage Java
sont :
• Pas de finalisation. CLDC ne propose pas de méthode de
finalisation des instances de classe Object.finalize(). La raison
en est que CLDC ne supporte pas le nettoyage de la mémoire
(garbage collection). Il n'est donc pas possible de nettoyer les
données de l'objet avant le garbage collection.
• Peu de classes d'erreurs. Le langage Java prévoit deux
catégories d'exceptions, java.lang.Error et
java.lang.Exception, toutes deux dérivant de
java.lang.Throwable. Les classes issues de la classe Error ne
sont pas récupérables, alors que celles issues de la classe
Exception le sont. Or CLDC n'a prévu que deux classes
d'erreurs, java.lang.OutOfMemoryError et
java.lang.VirtualMachineError. Il y a deux raisons à cela : le
traitement des erreurs est fortement spécifique du terminal, et
ce processus est très consommateur de ressources.
• Pas de JNI. JNI n'est pas implémenté, d'abord pour des
raisons de sécurité, ensuite parce que l'implémentation de JNI
est trop coûteuse en mémoire.
• Pas de chargeur de classe défini par l'utilisateur. Pour des
raisons de sécurité le chargeur de classe intégré ne peut être
surchargé par l'utilisateur.
• Ni reflection, ni RMI, ni sérialisation d'objet. La reflection
n'est pas supportée, ce qui signifie que l'application ne peut
pas inspecter le contenu des classes, des objets ou des
méthodes. Par conséquent, toutes les fonctionnalités qui
découlent de la reflection ne sont pas supportées, tels le RMI
ou la sérialisation d'objet.
• Pas de groupes de threads ou de threads démons. Le
multithreading est implémenté, mais les groupes de threads
ou les threads démons ne le sont pas. Pour rappel, les groupes
de threads permettent de regrouper un ensemble de threads et
d'effectuer des méthodes, comme l'arrêt ou la suspension, sur
chacun de ces threads. Les threads démons sont des threads
qui tournent en tâche de fond et proposent des services aux
autres threads. Pour contourner cette limitation, vous devez
utiliser des objets de collection pour stocker les objets threads
au niveau de l'application.
• Pas de références faibles. Les références faibles ne sont pas
autorisées.

• Une référence faible est un type de référence vers un objet qui
vous permet de déterminer si un objet est finalisé. Elle permet
de conserver une référence vers l'objet sans l'empêcher d'être
pris en compte par le garbage collector. L'application la plus
évidente en est le cache. C'est aussi une solution de rechange
au nettoyage classique effectué lors de la finalisation Java.


Conclusion

Le marché actuel est d’abord caractérisé par une diversification croissante de
l’offre et des réseaux d’accès. De plus, nous assistons à une montée en
puissance assez rapide des possibilités des terminaux et des réseaux.
Les aspects culturels ne sont pas à sous-estimer. Il est nécessaire de tenir
compte des habitudes culturelles et des contraintes spécifiques à chaque pays
(géographie, langue, situation économique, …).
Le marché des logiciels pour terminaux et pour serveurs est pour l’instant très
fragmenté et en cours de consolidation. Et les standards existants sont encore à
leurs débuts.
Au niveau économique, les modèles économiques et les coûts d’accès vont
sensiblement évoluer. Il est prudent de s’assurer que le retour sur
investissement soit possible sans devoir attendre l’explosion dans le grand
public. Cependant, les projets d’entreprise sont viables dès aujourd’hui mais
nécessitent un long prototypage et des projets pilotes pour intégrer les
remarques des utilisateurs.
Les projets sont conditionnés à plusieurs facteurs. Le premier est l’existence de
terminaux plus ergonomiques. Le second est le déploiement du GPRS, donc de
la connexion permanente, et la stabilisation des offres de facturation au volume
de données. Le troisième est le développement des systèmes de messagerie type
EMS, MMS ou email. Enfin, le quatrième est la mise en place de modèles
économiques de partage de revenus de la part des opérateurs.


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