基于J2ME的移動(dòng)圖書館設(shè)計(jì)

劉玉生,肖興發(fā)

（1.際華三五二二裝具飾品有限公司 計(jì)算中心，天津 300161；2.天津大學(xué) 軟件學(xué)院，天津 300072）

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，全球進(jìn)入了信息化時(shí)代，人類的通信方式發(fā)生了根本性的改變，網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)成為越來越普遍的通信工具。越來越多的手機(jī)增值服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生，一種嶄新的以手機(jī)為移動(dòng)終端的數(shù)字圖書館服務(wù)方式也悄然興起。這種基于圖書館的手機(jī)增值服務(wù)，即“手機(jī)圖書館”作為一個(gè)概念被提出來，并逐漸成為圖書館繼網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之后的新興服務(wù)領(lǐng)域[1-3]。

1 系統(tǒng)分析

手機(jī)圖書館是在無線通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)數(shù)字圖書館服務(wù)功能的進(jìn)一步延伸，其實(shí)現(xiàn)的三個(gè)基本組成部分為手機(jī)終端、無線互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字圖書館系統(tǒng)。系統(tǒng)采用基于J2ME嵌入式軟件的實(shí)現(xiàn)方式。

1.1 J2ME體系結(jié)構(gòu)

J2ME是SUN公司針對(duì)嵌入式、消費(fèi)類電子產(chǎn)品推出的開發(fā)平臺(tái)，可將手機(jī)圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)可在手機(jī)上安裝的客戶端軟件，讀者可以通過該軟件訪問圖書館提供的無線移動(dòng)服務(wù)功能[4-5]。

J2ME定義了一種靈活的層次結(jié)構(gòu)來規(guī)范眾多的移動(dòng)設(shè)備，不同層次的規(guī)范相互協(xié)作來提供一個(gè)完整的移動(dòng)JAVA平臺(tái)。J2ME定義的移動(dòng)JAVA平臺(tái)分為四層：主機(jī)操作系統(tǒng)、配置（Configuration）、簡(jiǎn)表（Profiles）和廠商可選包。其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

其中，配置是將基本運(yùn)行環(huán)境定義為一組核心類和一個(gè)運(yùn)行在特定類型設(shè)備上的特定的JVM[6]。簡(jiǎn)表定義了應(yīng)用程序所支持的設(shè)備類型。特別地，它向J2ME配置添加了特定域的類來定義設(shè)備的某種作用，它建立在配置的頂部。廠商可選包指的是由廠商提供給程序開發(fā)人員的一組與其他規(guī)范沒有任何依賴性的類庫，開發(fā)人員可以利用這一類庫來開發(fā)出具有特定功能的應(yīng)用程序。

1.2 功能需求分析

根據(jù)調(diào)查與研究，考慮目前中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展和主流手機(jī)設(shè)備的狀況，系統(tǒng)主要提供用戶登錄、修改密碼、設(shè)置還書提醒、書籍檢索、預(yù)約與取消預(yù)約圖書、續(xù)借書籍、查看用戶信息和服務(wù)信息及幫助等功能。移動(dòng)圖書館需求的總體用例圖如圖2所示。

系統(tǒng)主要功能如下：

(1)設(shè)置提醒：系統(tǒng)要求用戶能夠?yàn)樽约航璧拿勘緯畣为?dú)設(shè)置還書提醒功能。提醒時(shí)間到時(shí)，如果用戶沒有使用本系統(tǒng)，程序應(yīng)該能夠自動(dòng)啟動(dòng)移動(dòng)圖書館軟件顯示提醒書籍的相關(guān)信息及播放音樂直到用戶點(diǎn)擊確定；若用戶正在使用本系統(tǒng)，該提醒會(huì)被忽略。

(2)檢索書籍：可分為按關(guān)鍵字檢索和按書的索引號(hào)檢索兩種情況。用戶可以根據(jù)自己的需要選擇檢索方式。

(3)預(yù)約圖書：當(dāng)某本書已經(jīng)全部借出時(shí)，用戶可以建立圖書預(yù)約，待別人還后，用戶可以在第一時(shí)間借到該書。若該書在圖書館有庫存，則該書不能預(yù)約，用戶可自行到圖書館借閱。

(4)取消預(yù)約：用戶可以登錄自己的帳號(hào)取消該書的預(yù)約。

(5)續(xù)借圖書：系統(tǒng)要求提供圖書續(xù)借功能。若該書沒有人預(yù)約，用戶可續(xù)借，續(xù)借后該書的還書時(shí)間為當(dāng)前日期的30天之后；若該書已經(jīng)有人預(yù)約了，則用戶不能續(xù)借。

(6)查看帳號(hào)：包括查看已借書籍、查看預(yù)約圖書和查看帳單三個(gè)功能。查看已借書籍,可以查看自己已借書籍的列表，選擇某本書后還可以查看該書的相關(guān)信息，包括該書的到期時(shí)間；查看預(yù)約圖書,可以查看自己已經(jīng)預(yù)約的書籍的相關(guān)情況，包括該書是否可借的狀態(tài)，以方便用戶盡快借到自己想借的書；查看帳單,可以查看到目前用戶還沒有交的罰款信息。列出每本書欠款的情況，包括每本書的書名、罰款數(shù)目以及罰款原因等信息。

(7)服務(wù)信息：包括查看圖書館通知、開放時(shí)間、與圖書館聯(lián)系和向圖書館提建議等幾個(gè)功能。用戶無論登錄與否都可以使用本功能。

(8)幫助：相當(dāng)于用戶教程，指導(dǎo)用戶如何使用本系統(tǒng)。它包括如何檢索書籍、設(shè)置還書提醒、預(yù)約與取消預(yù)約以及續(xù)借書籍等方法。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

移動(dòng)圖書館分為服務(wù)器端和客戶端兩部分，其中服務(wù)器端提供類似于現(xiàn)有大部分網(wǎng)上圖書館的功能；客戶端這里特指手機(jī)客戶端，它提供還書提醒、檢索書籍、用戶管理、預(yù)約圖書、續(xù)借圖書和服務(wù)信息等功能，總體結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

2.2 類設(shè)計(jì)

對(duì)系統(tǒng)主要類的設(shè)計(jì)說明如下。

2.2.1 主MIDlet類

主MIDlet類由MobileLibraryMidlet.java文件實(shí)現(xiàn)。該文件中定義了MobileLibraryMidlet類，該類派生自MIDlet類，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了CommandListener接口。該類主要繼承了 MIDlet 類 的 startApp()、pauseApp()、destroyApp(boolean unconditional)和一些其他自定義的方法。其中startApp()是本程序的啟動(dòng)方法，它負(fù)責(zé)啟動(dòng)應(yīng)用程序。該方法主要有兩個(gè)分支，如果是由PUSH注冊(cè)機(jī)制喚醒應(yīng)用程序，就顯示提醒用戶還書的界面并且播放提示背景音樂，否則程序就執(zhí)行init()方法正常啟動(dòng)。判斷程序是否由PUSH注冊(cè)機(jī)制喚醒的方法是通過讀取Remind對(duì)象中存儲(chǔ)的注冊(cè)時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行比較，如果兩個(gè)時(shí)間相等說明是由PUSH機(jī)制喚醒的，否則是程序正常啟動(dòng)。

2.2.2 主界面類

主界面作用由MainUI類來實(shí)現(xiàn)。它實(shí)現(xiàn)了SVGEventListener和Runnable兩個(gè)接口，這兩個(gè)接口主要是實(shí)現(xiàn)SVG的交互性。本類當(dāng)中有5個(gè)SVGAnimationElement類型的數(shù)組變量，這些數(shù)組保存的是SVG中的各種動(dòng)畫元素，例如顏色、位置的變化等，這5個(gè)數(shù)組分別用于存儲(chǔ)選擇器動(dòng)畫元素的marker數(shù)組、保存當(dāng)動(dòng)畫元素被選擇時(shí)顏色的selectedColor數(shù)組、保存動(dòng)畫元素未被選擇時(shí)顏色的unSelectedColor數(shù)組、保存動(dòng)畫元素被選擇的位置的selectedPosition數(shù)組以及保存動(dòng)畫元素未被選擇的位置的數(shù)組unSelectedPosition。

2.2.3 界面導(dǎo)航類

系統(tǒng)的界面導(dǎo)航由UIController類實(shí)現(xiàn)，其主要成員函數(shù)如下。

(1)goBack()

goBack()方法主要實(shí)現(xiàn)界面導(dǎo)航中返回上一個(gè)界面的功能，其過程是首先從棧頂彈出當(dāng)前的顯示控件，然后獲得當(dāng)前的棧頂元素，最后通過midlet回調(diào)顯示上一個(gè)界面，從而實(shí)現(xiàn)返回上一個(gè)界面的功能。

(2)forward(Displayable display)

forward(Displayable display)方法實(shí)現(xiàn)進(jìn)入到下一個(gè)顯示屏幕的功能。其過程是首先將要顯示的控件壓入棧中，然后通過 midlet回調(diào) setCurrent(display)顯示該控件。當(dāng)調(diào)用goBack()返回時(shí)仍回到原先的屏幕。

(3)repalce(Displayable next)

聯(lián)網(wǎng)時(shí)經(jīng)常會(huì)有一個(gè)暫時(shí)等待的界面,然后再進(jìn)入所需要的界面。這時(shí)若要返回，應(yīng)該是返回到聯(lián)網(wǎng)之前的界面而不是返回到等待界面，因此當(dāng)從等待界面轉(zhuǎn)到聯(lián)網(wǎng)之后的界面時(shí)，不應(yīng)該調(diào)用forward(Displayable display)方法，應(yīng)使用 repalce方法，拋棄等待屏幕，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)后的屏幕可以直接goBack到聯(lián)網(wǎng)之前的屏幕。

2.2.4 HTTP通信類

一個(gè)完整的HTTP連接為:用戶通過某個(gè)命令發(fā)起連接請(qǐng)求，然后系統(tǒng)給出一個(gè)等待屏幕提示正在連接，當(dāng)連接正常結(jié)束后，前進(jìn)到下一個(gè)屏幕并處理下載的數(shù)據(jù)。如果連接過程出現(xiàn)異常，將提示用戶并返回到前一個(gè)屏幕。用戶在等待過程中能夠隨時(shí)取消并返回前一個(gè)屏幕。HTTP通信類是系統(tǒng)中很重要的一個(gè)類，它負(fù)責(zé)客戶端和服務(wù)器端的通信。雙方的通信采用前面介紹的通信協(xié)議。HTTP通信類由HttpHandler類實(shí)現(xiàn)，該類繼承了Thread類并重寫了 Thread類的 run()方法。run()方法是HTTP通信類的核心方法，實(shí)現(xiàn)通信功能。本方法的大致思想是與Web服務(wù)器建立連接，發(fā)送請(qǐng)求動(dòng)作信息，收到服務(wù)器的響應(yīng)后根據(jù)響應(yīng)碼分配給相應(yīng)的處理類對(duì)來自服務(wù)器的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。

系統(tǒng)采用J2ME作為客戶端的開發(fā)基礎(chǔ)，通過SVG、PUSH等技術(shù)豐富系統(tǒng)功能并美化系統(tǒng)界面。服務(wù)器端使用成熟的Servlet技術(shù)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)系統(tǒng)在開發(fā)過程中使用類似于MVC模式，實(shí)現(xiàn)了符合系統(tǒng)的要求。

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