陳建麗

[摘 要]Java是被廣泛接受的編程語(yǔ)言和執(zhí)行環(huán)境，在70%的企業(yè)中使用。隨著這些應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)性，系統(tǒng)架構(gòu)師轉(zhuǎn)向相關(guān)的J2SE和J2ME技術(shù)。J2SE將Java的優(yōu)勢(shì)帶到PC，筆記本電腦，平板電腦和PDA，而J2ME是Java的小型版本，是世界上大多數(shù)手機(jī)和智能電話的基礎(chǔ)軟件技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]Java J2EE J2SE J2ME 移動(dòng)應(yīng)用

一、前言

在今天逐漸分散的商業(yè)環(huán)境中，眾多公司正在尋找新的方式在企業(yè)間共享信息、分散決策制定過(guò)程、對(duì)客戶反映更靈敏以及降低成本。為了達(dá)到以上目標(biāo)，許多公司正在考慮采用企業(yè)移動(dòng)系統(tǒng)。公司發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)帶來(lái)很高的投資回報(bào)，并取得持續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)把公司的應(yīng)用擴(kuò)展到這一領(lǐng)域，在公司就可以實(shí)現(xiàn)操作流水作業(yè)、增加生產(chǎn)力，并且進(jìn)一步完善同客戶和合作伙伴的關(guān)系。

系統(tǒng)集成商，獨(dú)立軟件開發(fā)商和企業(yè)IT部門正在轉(zhuǎn)向這些商業(yè)產(chǎn)品以加速性能強(qiáng)大的移動(dòng)應(yīng)用的開發(fā)以及打開新的市場(chǎng)。

本篇文章主要討論了移動(dòng)性對(duì)今天商業(yè)環(huán)境以及一些企業(yè)范圍的應(yīng)用的影響；它也觀察了java不斷增長(zhǎng)的影響以及使它成為移動(dòng)開發(fā)領(lǐng)導(dǎo)者的能力；最后，探索了引入移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)支持關(guān)鍵性的軟件和性能。

二、當(dāng)前企業(yè)移動(dòng)應(yīng)用的現(xiàn)狀和面臨的困境

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)In-Stat/MDR的數(shù)據(jù)，到2006年，3千9百萬(wàn)工人將日常使用企業(yè)移動(dòng)方案。“企業(yè)移動(dòng)”指現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)人士使用擴(kuò)展的方式（如VPN連接）與企業(yè)信息的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)同步交換數(shù)據(jù)的商業(yè)流程。它不同于今天的“無(wú)線”系統(tǒng)，因?yàn)槠髽I(yè)移動(dòng)方案依賴于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)取得可觀的商業(yè)利益?！坝肋h(yuǎn)在線”的無(wú)線訪問(wèn)給企業(yè)帶來(lái)了一些挑戰(zhàn)，包括高的上網(wǎng)成本和傳輸時(shí)延。雖然無(wú)線覆蓋范圍很廣，但是它傳輸率低，延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)像嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)人員不可能依靠這樣的傳輸方式來(lái)管理他們的數(shù)據(jù)。因此，目前大多數(shù)企業(yè)的應(yīng)用采用“偶爾上網(wǎng)”架構(gòu)設(shè)計(jì)，在這種情況下，信息儲(chǔ)存在本地，并在需要或者方便聯(lián)網(wǎng)時(shí)周期性地和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)同步，進(jìn)而造成數(shù)據(jù)延時(shí)不同步的弊端。

然而，移動(dòng)應(yīng)用增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域是一些關(guān)鍵性的應(yīng)用，如ERP，B2B，B2C、FSA，CRM和一些現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化軟件。隨著強(qiáng)大的同步化和本地?cái)?shù)據(jù)管理的出現(xiàn)，企業(yè)正在認(rèn)識(shí)到從更好的信息共享和數(shù)據(jù)收集中獲得的好處。這些好處導(dǎo)致了新的商業(yè)機(jī)會(huì)和長(zhǎng)期投資回報(bào)的顯著改善，因此企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連接質(zhì)量要求越來(lái)越高。

三、Java語(yǔ)言的特點(diǎn)

Java是一種跨平臺(tái)，適合于分布式計(jì)算環(huán)境的面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言。具體來(lái)說(shuō)，它具有如下特性：簡(jiǎn)單性、面向?qū)ο?、分布式、解釋型、可靠、安全、平臺(tái)無(wú)關(guān)、可移植、高性能、多線程、動(dòng)態(tài)性等。下面我們將重點(diǎn)介紹Java語(yǔ)言的面向?qū)ο?、平臺(tái)無(wú)關(guān)、分布式、多線程、可靠和安全等特性。

（一）面向?qū)ο?/p>

面向?qū)ο笃鋵?shí)是現(xiàn)實(shí)世界模型的自然延伸。現(xiàn)實(shí)世界中任何實(shí)體都可以看作是對(duì)象。對(duì)象之間通過(guò)消息相互作用。另外，現(xiàn)實(shí)世界中任何實(shí)體都可歸屬于某類事物，任何對(duì)象都是某一類事物的實(shí)例。如果說(shuō)傳統(tǒng)的過(guò)程式編程語(yǔ)言是以過(guò)程為中心，以算法為驅(qū)動(dòng)的話，面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言則是以對(duì)象為中心，以消息為驅(qū)動(dòng)。用公式表示，過(guò)程式編程語(yǔ)言為：程序=算法+數(shù)據(jù)；面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言為：程序=對(duì)象+消息。

所有面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言都支持三個(gè)概念：封裝、多態(tài)性和繼承，Java也不例外?，F(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象均有屬性和行為，映射到計(jì)算機(jī)程序上，屬性則表示對(duì)象的數(shù)據(jù)，行為表示對(duì)象的方法（其作用是處理數(shù)據(jù)或同外界交互）。所謂封裝，就是用一個(gè)自主式框架把對(duì)象的數(shù)據(jù)和方法聯(lián)在一起形成一個(gè)整體?？梢哉f(shuō)，對(duì)象是支持封裝的手段，是封裝的基本單位。Java語(yǔ)言的封裝性較強(qiáng)，因?yàn)镴ava無(wú)全程變量，無(wú)主函數(shù)，在Java中絕大部分成員是對(duì)象，只有簡(jiǎn)單的數(shù)字類型、字符類型和布爾類型除外。而對(duì)于這些類型，Java也提供了相應(yīng)的對(duì)象類型以便與其他對(duì)象交互操作。

多態(tài)性就是多種表現(xiàn)形式，具體來(lái)說(shuō)，可以用“一個(gè)對(duì)外接口，多個(gè)內(nèi)在實(shí)現(xiàn)方法”表示。舉一個(gè)例子，計(jì)算機(jī)中的堆棧可以存儲(chǔ)各種格式的數(shù)據(jù)，包括整型，浮點(diǎn)或字符。不管存儲(chǔ)的是何種數(shù)據(jù)，堆棧的算法實(shí)現(xiàn)是一樣的。針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型，編程人員不必手工選擇，只需使用統(tǒng)一接口名，系統(tǒng)可自動(dòng)選擇。運(yùn)算符重載（operator overload)一直被認(rèn)為是一種優(yōu)秀的多態(tài)機(jī)制體現(xiàn)，但由于考慮到它會(huì)使程序變得難以理解，所以Java最后還是把它取消了。

繼承是指一個(gè)對(duì)象直接使用另一對(duì)象的屬性和方法。事實(shí)上，我們遇到的很多實(shí)體都有繼承的含義。例如，若把汽車看成一個(gè)實(shí)體，它可以分成多個(gè)子實(shí)體，如：卡車、公共汽車等。這些子實(shí)體都具有汽車的特性，因此，汽車是它們的“父親”，而這些子實(shí)體則是汽車的“孩子”。Java提供給用戶一系列類（class），Java的類有層次結(jié)構(gòu)，子類可以繼承父類的屬性和方法。與另外一些面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言不同，Java只支持單一繼承。

（二）平臺(tái)無(wú)關(guān)性

Java是平臺(tái)無(wú)關(guān)的語(yǔ)言是指用Java寫的應(yīng)用程序不用修改就可在不同的軟硬件平臺(tái)上運(yùn)行。平臺(tái)無(wú)關(guān)有兩種：源代碼級(jí)和目標(biāo)代碼級(jí)。C和C++具有一定程度的源代碼級(jí)平臺(tái)無(wú)關(guān)，表明用C或C++寫的應(yīng)用程序不用修改只需重新編譯就可以在不同平臺(tái)上運(yùn)行。

Java主要靠Java虛擬機(jī)（JVM）在目標(biāo)碼級(jí)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)無(wú)關(guān)性。JVM是一種抽象機(jī)器，它附著在具體操作系統(tǒng)之上，本身具有一套虛機(jī)器指令，并有自己的棧、寄存器組等。但JVM通常是在軟件上而不是在硬件上實(shí)現(xiàn)。（目前，SUN系統(tǒng)公司已經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了Java芯片，主要使用在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)NC上。另外，Java芯片的出現(xiàn)也會(huì)使Java更容易嵌入到家用電器中。）JVM是Java平臺(tái)無(wú)關(guān)的基礎(chǔ)，在JVM上，有一個(gè)Java解釋器用來(lái)解釋Java編譯器編譯后的程序。Java編程人員在編寫完軟件后，通過(guò)Java編譯器將Java源程序編譯為JVM的字節(jié)代碼。任何一臺(tái)機(jī)器只要配備了Java解釋器，就可以運(yùn)行這個(gè)程序，而不管這種字節(jié)碼是在何種平臺(tái)上生成的（過(guò)程如圖1所示）。另外，Java采用的是基于IEEE標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類型。通過(guò)JVM保證數(shù)據(jù)類型的一致性，也確保了Java的平臺(tái)無(wú)關(guān)性。

Java的平臺(tái)無(wú)關(guān)性具有深遠(yuǎn)意義。首先，它使得編程人員夢(mèng)寐以求的事情（開發(fā)一次軟件在任意平臺(tái)上運(yùn)行）變成事實(shí)，這將大大加快和促進(jìn)軟件產(chǎn)品的開發(fā)。其次Java的平臺(tái)無(wú)關(guān)性正好迎合了“網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)”思想。如果大量常用的應(yīng)用軟件（如字處理軟件等）都用Java重新編寫，并且放在某個(gè)Internet服務(wù)器上，那么具有NC的用戶將不需要占用大量空間安裝軟件，他們只需要一個(gè)Java解釋器，每當(dāng)需要使用某種應(yīng)用軟件時(shí)，下載該軟件的字節(jié)代碼即可，運(yùn)行結(jié)果也可以發(fā)回服務(wù)器。目前，已有數(shù)家公司開始使用這種新型的計(jì)算模式構(gòu)筑自己的企業(yè)信息系統(tǒng)。

（三）分布式

分布式包括數(shù)據(jù)分布和操作分布。數(shù)據(jù)分布是指數(shù)據(jù)可以分散在網(wǎng)絡(luò)的不同主機(jī)上，操作分布是指把一個(gè)計(jì)算分散在不同主機(jī)上處理。

Java支持WWW客戶機(jī)/服務(wù)器計(jì)算模式，因此，它支持這兩種分布性。對(duì)于前者，Java提供了一個(gè)叫作URL的對(duì)象，利用這個(gè)對(duì)象，你可以打開并訪問(wèn)具有相同URL地址上的對(duì)象，訪問(wèn)方式與訪問(wèn)本地文件系統(tǒng)相同。對(duì)于后者，Java的applet小程序可以從服務(wù)器下載到客戶端，即部分計(jì)算在客戶端進(jìn)行，提高了系統(tǒng)執(zhí)行效率。

Java提供了一整套網(wǎng)絡(luò)類庫(kù)，開發(fā)人員可以利用類庫(kù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)，方便實(shí)現(xiàn)Java的分布式特性。

（四）可靠性和安全性

Java最初設(shè)計(jì)目的是應(yīng)用于電子類消費(fèi)產(chǎn)品，因此要求較高的可靠性。Java雖然源于C++，但它消除了許多C++不可靠因素，可以防止許多編程錯(cuò)誤。首先，Java是強(qiáng)類型的語(yǔ)言，要求顯式的方法聲明，這保證了編譯器可以發(fā)現(xiàn)方法調(diào)用錯(cuò)誤，保證程序更加可靠；其次，Java不支持指針，這杜絕了內(nèi)存的非法訪問(wèn)；第三，Java的自動(dòng)單元收集防止了內(nèi)存丟失等動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配導(dǎo)致的問(wèn)題；第四，Java解釋器運(yùn)行時(shí)實(shí)施檢查，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)組和字符串訪問(wèn)的越界，最后，Java提供了異常處理機(jī)制，程序員可以把一組錯(cuò)誤代碼放在一個(gè)地方，這樣可以簡(jiǎn)化錯(cuò)誤處理任務(wù)，便于恢復(fù)。

由于Java主要用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)，因此對(duì)安全性有較高的要求。如果沒有安全保證，用戶從網(wǎng)絡(luò)下載程序執(zhí)行就非常危險(xiǎn)。Java通過(guò)自己的安全機(jī)制防止了病毒程序的產(chǎn)生和下載程序?qū)Ρ镜叵到y(tǒng)的威脅破壞。當(dāng)Java字節(jié)碼進(jìn)入解釋器時(shí)，首先必須經(jīng)過(guò)字節(jié)碼校驗(yàn)器的檢查，然后，Java解釋器將決定程序中類的內(nèi)存布局，隨后，類裝載器負(fù)責(zé)把來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的類裝載到單獨(dú)的內(nèi)存區(qū)域，避免應(yīng)用程序之間相互干擾破壞。最后，客戶端用戶還可以限制從網(wǎng)絡(luò)上裝載的類只能訪問(wèn)某些文件系統(tǒng)。上述幾種機(jī)制結(jié)合起來(lái)，使得Java成為安全的編程語(yǔ)言。

（五）多線程

線程是操作系統(tǒng)的一種新概念，它又被稱作輕量進(jìn)程，是比傳統(tǒng)進(jìn)程更小的可并發(fā)執(zhí)行的單位。C和C++采用單線程體系結(jié)構(gòu)，而Java卻提供了多線程支持。

Java在兩方面支持多線程。一方面，Java環(huán)境本身就是多線程的。若干個(gè)系統(tǒng)線程運(yùn)行負(fù)責(zé)必要的無(wú)用單元回收，系統(tǒng)維護(hù)等系統(tǒng)級(jí)操作；另一方面，Java語(yǔ)言內(nèi)置多線程控制，可以大大簡(jiǎn)化多線程應(yīng)用程序開發(fā)。Java提供了一個(gè)類Thread，由它負(fù)責(zé)啟動(dòng)運(yùn)行，終止線程，并可檢查線程狀態(tài)。Java的線程還包括一組同步原語(yǔ)，這些原語(yǔ)負(fù)責(zé)對(duì)線程實(shí)行并發(fā)控制。利用Java的多線程編程接口，開發(fā)人員可以方便得寫出支持多線程的應(yīng)用程序，提高程序執(zhí)行效率。必須注意地是，Java的多線程支持在一定程度上受運(yùn)行時(shí)支持平臺(tái)的限制。例如，如果操作系統(tǒng)本身不支持多線程，Java的多線程特性可能就表現(xiàn)不出來(lái)。

四、Java技術(shù)在企業(yè)移動(dòng)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)及前景

Java現(xiàn)在已經(jīng)成為了一項(xiàng)成熟的技術(shù)，適合于企業(yè)級(jí)的移動(dòng)項(xiàng)目，它的優(yōu)勢(shì)包括完全的跨平臺(tái)通用性，可以使得同樣的代碼在多個(gè)平臺(tái)上使用。基于Java的網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)提供了移動(dòng)企業(yè)需要的可靠性和可獲得性。

Java是被廣泛接受的編程語(yǔ)言和執(zhí)行環(huán)境，在70%的企業(yè)中使用。J2EE技術(shù)是大規(guī)模電子商務(wù)方案的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。隨著這些應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)性，系統(tǒng)架構(gòu)師轉(zhuǎn)向相關(guān)的J2SE和J2ME技術(shù)。J2SE將Java的優(yōu)勢(shì)帶到PC，筆記本電腦，平板電腦和PDA，而J2ME是Java的小型版本，是世界上大多數(shù)手機(jī)和智能電話的基礎(chǔ)軟件技術(shù)。

當(dāng)其他技術(shù)傾向于把開發(fā)人員固定在一個(gè)專有的硬件和軟件平臺(tái)時(shí)，Java促進(jìn)了跨平臺(tái)的通用性。它還降低了集成成本，因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)支持將不同平臺(tái)的多個(gè)設(shè)備相連。這在大多數(shù)商業(yè)環(huán)境中是特別的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橐苿?dòng)性通常是加在現(xiàn)存的系統(tǒng)之上的。

可延展的企業(yè)移動(dòng)方案應(yīng)該實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)同步化信息。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)有一套獨(dú)特的要求以保證兼容性、效率和可延展性。

另外，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該容易和同步化技術(shù)整合，以獲得信息的雙向交流和更新。開發(fā)人員需要提供不依賴平臺(tái)的雙向的同步化數(shù)據(jù)庫(kù)方案來(lái)促進(jìn)信息的流動(dòng)，以及提供可延展的連接性以容納不斷增加的用戶。用戶也可以從沖突檢測(cè)和分辨率工具中獲益，這些工具在同步連接的用戶間自動(dòng)協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)沖突。

企業(yè)移動(dòng)深入到了非常廣泛的商業(yè)活動(dòng)。好處包括直接的金融回報(bào)和整體運(yùn)營(yíng)效率。例如，運(yùn)輸和后勤組織使用移動(dòng)應(yīng)用連接前臺(tái)辦公室，裝卸碼頭和司機(jī)。這不僅完善了組織內(nèi)的通訊，而且減少了被盜和丟失，從而降低成本，并改進(jìn)了客戶服務(wù)；在健康護(hù)理行業(yè)，配有移動(dòng)應(yīng)用的醫(yī)生可以減少花在行政管理上的時(shí)間，從而得到更快的診斷和更好的病人護(hù)理。

移動(dòng)應(yīng)用也對(duì)公共安全產(chǎn)生很大影響。它們的信息共享能力可以更有效地部署醫(yī)療人員和法律實(shí)施，幫助加強(qiáng)社區(qū)安全。公用設(shè)備工人使用移動(dòng)應(yīng)用來(lái)自動(dòng)分配工作人手，電子訪問(wèn)技術(shù)信息，跟蹤設(shè)備和供應(yīng)。

隨著我國(guó)移動(dòng)行業(yè)應(yīng)用的服務(wù)范圍在日益擴(kuò)大，應(yīng)用層次在不斷提高，隨著信息化的全面推進(jìn)，行業(yè)集團(tuán)用戶對(duì)高帶寬、高速率、低時(shí)延的3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的日漸普及，網(wǎng)絡(luò)帶寬的大幅度擴(kuò)展，使得基于Java應(yīng)用的業(yè)務(wù)更加豐富。除了快速的JSP頁(yè)面處理，移動(dòng)支付、移動(dòng)流媒體等業(yè)務(wù)，也都將在Java應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手。

由此可以看出，移動(dòng)行業(yè)應(yīng)用將成為3G時(shí)代的重要應(yīng)用方向。3G網(wǎng)絡(luò)商用后，3G的高網(wǎng)絡(luò)帶寬和強(qiáng)大的多媒體業(yè)務(wù)支撐能力，將與各行業(yè)對(duì)移動(dòng)行業(yè)應(yīng)用的實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)“對(duì)接”，全面提升移動(dòng)行業(yè)應(yīng)用的層次、質(zhì)量和水平。例如，對(duì)于交通行業(yè)而言，在3G時(shí)代，交通運(yùn)輸部門和物流公司不僅可以對(duì)車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行更及時(shí)、更準(zhǔn)確的定位，而且可以通過(guò)圖像監(jiān)控系統(tǒng)隨時(shí)觀察乘客和駕駛員的狀態(tài)；對(duì)于政府部門而言，借助3G高速互聯(lián)網(wǎng)接入，政府工作人員可以隨時(shí)隨地登錄政務(wù)網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)處理公文，收發(fā)郵件和各種信息；對(duì)于銀行、證券和商業(yè)部門來(lái)說(shuō)，依托3G網(wǎng)絡(luò)，他們可以讓客戶享受到移動(dòng)支付、手機(jī)炒股等各種更加快捷、安全的電子商務(wù)服務(wù)。

3G的到來(lái)，將極大地增強(qiáng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)行業(yè)信息化的能力，全面提升移動(dòng)行業(yè)應(yīng)用的質(zhì)量，有效改善行業(yè)、大眾用戶對(duì)移動(dòng)行業(yè)應(yīng)用的感受和體驗(yàn)，從而加速移動(dòng)行業(yè)應(yīng)用的普及和滲透步伐。

五、結(jié)束語(yǔ)

正是基于Java語(yǔ)言的諸多特點(diǎn)和3G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，企業(yè)正在通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用擴(kuò)展關(guān)鍵的企業(yè)數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)眾多的好處，包括工作人員生產(chǎn)力，更好的客戶服務(wù)，改進(jìn)的操作以及成本的降低。Java的企業(yè)移動(dòng)方案引入了一整套移動(dòng)應(yīng)用，它們可以輕松、有效地開發(fā)，以改進(jìn)商業(yè)操作。隨著企業(yè)移動(dòng)性的采用，公司可以在商業(yè)間共享信息，以改進(jìn)服務(wù)水平，制定更多戰(zhàn)略決策，并改進(jìn)生產(chǎn)力。

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