Pflichtenheft. Kapitel Ziele des Projekts. 1.2 Anforderungskatalog. 1.3 Systemüberblick. 1.4 Beschreibung der Schnittstellen

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1 Kapitel 1 Pflichtenheft 1.1 Ziele des Projekts Ziel des Projektes ist eine Java Applikation (J2ME) die auf einem Handheld, in diesem Fall einem Medion Pocket PC lauffähig ist. Sie soll auf selbigem mit dem Sybase Mobile Datenbanken zusammenarbeiten. Über diese soll ein Abgleich mit der Hauptdatenbank gemacht werden. 1.2 Anforderungskatalog Die Anwendung soll eine Inventurliste darstellen. Die Inventurliste kann für den jeweiligen Lagerort abgerufen werden, und zeigt dann in einem geeigneten Interface die am jeweiligen Lagerort vorhandenen Artikel an. Für diese kann dann die im Lager entsprechend vorhandene tatsächliche Stückzahl eingetragen werden. Diese Daten werden über den MobileLink von Sybase mit der PPS Datenbank abgeglichen. Dies erfolgt entweder über WLAN oder über die ActiveSync/HotSync Komponenten die Sybase zur Verfügung stellt. 1.3 Systemüberblick Das Inventurerfassungssystem läuft auf einem PDA der J2ME sowie den MobileLink von Sybase unterstützt. Es wird an ein vorhandenes PPS System der Firma von Gewatec angebunden, und arbeitet auf dessen Datenbank, die über den MobileLink von Sybase auf den PDA syncronisiert wird. Zum Testen kommt ein Medion Pocket PC mit Windows 2003 PocketPC Edition zum Einsatz. 1.4 Beschreibung der Schnittstellen Als Schnittstelle zur Hauptdatenbank kommt SQL in Verbindung mit dem MobileLink von Sybase zum Einsatz. Es werden die Tabellen/Views: (insert here) bearbeitet, also mittels UPDATE den einzelnen Datensätzen ihr Ist-Bestand zugewiesen. Die Graphische Oberfläche auf dem PDA wird über J2ME realisiert, es soll zuerst eine Übersicht der einzelen Positionen der Inventurliste angezeigt werden. Für jede einzelene Position sollen noch weitere Informationen abgerufen werden können, die in der Übersicht der weggelassen wurden, da die darstellbare Information auf dem Display eines PDAs doch sehr begrenzt ist. 1

2 2 KAPITEL 1. PFLICHTENHEFT

3 Kapitel 2 Java J2ME J2ME ist eine von drei Java-Editionen. Jede der drei spezifiziert unterschiedliche Anwendungs-Fälle. Standard Edition (J2SE) enthält ein Runtime-Enviornment und eine API, die für Desktop- Anwendungen ausgelegt ist Enterprise Edition (J2EE) ist eine Obermenge von J2SE, die auf skalierbare, transaktions basierte und Datenbank gestützte Enterprise-Programmierung ausgelegt ist Micro Edition (J2ME) ist für die Benutzung von Embedded- und Consumer-Devices ausgelegt. Wie zum Beispiel Handys, PDAs, Set-Top Boxen und weitere Geräte mit eingeschränkten Resourcen. 2.1 Konfigurationen und Profile Wie hieraus gleich verständlich wird ist für die Benutzung von Java auf einem PDA J2ME von nöten. Die Spezifikation von J2ME beschreibt weitere Configurationen für die verschiedenen speziellen Anwendungen. Eine Konfiguration definiert eine einfache, auf Geräte mit ähnlichen Resourcen zugeschnittenes, Runtime-Enviornment, was die Virtuelle-Maschine und atomare Klassen aus J2SE ableitet. Zur Zeit existieren zwei Konfigurationen, Connected Limited Device Configuration (CLDC) und Connected Device Configuration (CDC). Abbildung 2.1: J2ME Konfigurationen 3

4 4 KAPITEL 2. JAVA J2ME Eine Konfiguration enthält keine Funktionalität um Applikationen zu leiten (life-cycle), Darstellung der Benutzeroberfläche, Zugriff auf Beständige-Daten auf dem Gerät sowie den Zugriff auf entfernte Daten. Diese Funktionalitäten stellen die Profile bereit. Profile stellen daher spezifische Klassen für den Anwendungs-Zweck bereit. Abbildung 2.2: J2ME Profile CDLC: Connected Limited Device Configuration Bei CDLC handelt es sich um eine minimale Konfiguration für Geräte, die wenig Speicher, CPU- Leistung und Netzwerk-Bandbeite zu verfügung haben. Daher benötig CDLC nicht viel Resourcen und kann auf Geräten wie Handys laufen. Sun gibt für die Benutzung folgende Eckdaten an: A 16-bit or 32-bit processor with a clock speed of 16MHz or higher At least 160 KB of non-volatile memory allocated for the CLDC libraries and virtual machine At least 192 KB of total memory available for the Java platform Low power consumption, often operating on battery power Connectivity to some kind of network, often with a wireless, intermittent connection and limited bandwidth Durch die geringe Leistungsfähigkeit entstehen diverse Einschränkung in Bezug auf den Funktionsumfang der API. Eine der Einschränkungen ist zum Beispiel das nicht Vorhandensein von Datenbank- Konektivität oder Einschränkungen in der Objektorientierung sowie in der Benutzung von Threads. Durch den emineten Markterfolg der Handys als Digital-Gadget konnte sich J2ME/CDLC hier als quasi Standart etablieren. Auf allen aktuellen Geräten befindet sich bei Auslieferungs-Zustand eine JavaVM. Die Handy-Spiele-Industrie hat hiervon ihren Nutzen gezogen; somit werden die meisten Erscheinungen in diesem Markt als J2ME/CDLC Applikation vertrieben. Hier nun eine Template-Implementation, welche CDLC/MIDP nutzt. Der Code stellt keine Funktionalität da; vielmehr sollte hier ein grundlegender Ansatz aufgezeigt werden.

5 2.1. KONFIGURATIONEN UND PROFILE 5 Es wird ein Eingabefeld und der Exit-Button implementiert. Abbildung 2.3: J2ME Profile 2 1 import javax.microedition.midlet.midlet; import javax.microedition.lcdui.*; public class Inventur extends MIDlet implements CommandListener 5 { /* * Wenn man von MIDlet erbt, dann muss man * foltende Methoden implementieren: * destroyapp(boolean) 10 * startapp() * pauseapp() * commandaction(command, Displayable) */ private Command exitcommand; private boolean firsttime; private Form mainform; private Display display; /* * Der Konstruktor */ 25 public Inventur() { // Der Exit Button exitcommand = new Command("Exit", Command.EXIT, 1); 30 firsttime = true; 35 /** // neues Form mit dem Namen Inventur mainform = new Form("Inventur");

6 6 KAPITEL 2. JAVA J2ME * MIDlet ist gestartet */ protected void startapp() 40 { if(firsttime) { //die Resurce Display besetzen display = Display.getDisplay(this); 45 //textfeld mainform.append(new TextField("Test Item", null, 10, 0)); 50 //setzen des exit-buttons mainform.addcommand(exitcommand); 55 //auch eingabe hören mainform.setcommandlistener(this); firsttime = false; //zeichnen 60 display.setcurrent(mainform); /** 65 * Verarbeiten von Eingaben. * c Kommando, das dieses Ereignis ausgeloest hat. s Anzeige-Objekt, auf dem dieses Ereignis * ausgeloest wurde. 70 */ public void commandaction(command c, Displayable s) { if(c == exitcommand) { 75 //Applikation soll beendet werden. destroyapp(false); //Benachrichtigung, dass die Applikation im //Beendigungszustand ist. 80 notifydestroyed(); 85 /**

7 2.1. KONFIGURATIONEN UND PROFILE 7 * MIDlet wird beendet */ protected void destroyapp(boolean unconditional) { 90 /** * MIDlet befindet sich im Pause Modus. * zb. wenn bei einem Handy ein Anruf kommt etc. */ 95 protected void pauseapp() { CDC: Connected Device Configuration CDC ist für die Benutzung auf leistungsfähigeren Geräten konzepiert, als für Geräte, die CDLC unterstützen. Hier sind Geräte wie zum Beispiel PDAs, Set-Top Boxen, und so weiter zu nennen. CDC benötigt daher auch leistungsfähigere Hardware. Sun gibt hier folgende Eckdaten an: Devices that support CDC have 32-bit processors, typically ARM-based devices At least 2 MB of main memory and 2.5 MB of read-only memory Some type of network connectivity CDC ist als Obermenge von CDLC zu verstehen. Daher existiert alle Funktionalität, die in CDLC vorhanden ist auch in CDC. Abbildung 2.4: CDC als Obermenge von CDLC CDC enthält folgende Packete: java.lang java.lang.ref java.lang.reflect java.math java.text java.io javax.microedition.io java.util java.util.zip java.util.jar java.net java.security java.security.cert

8 8 KAPITEL 2. JAVA J2ME Foundation Profile Das Foundation Profile ist hier wörtlich zu nehmen, es handelt sich hierbei um das Fundament für andere CDC-Basierte Profile. FP stellt Klassen, die Sicherheits-Funktionalität, sowie einige zusätzliche Werkzeuge bereitstellen zur Verfügung. Alle Pakete von CDC java.lang java.lang.ref java.lang.reflect java.math java.text java.util java.util.jar java.util.zip java.io java.net java.security java.security.acl java.security.cert java.security.interfaces java.security.spec javax.microedition.io Personal Basis Profile Das Personal Basis Profile ist als Untermenge von Personal Profile zu verstehen. PDP stellt grundlegende Klassen von AWT sowie JavaBeans und das Xlet Applikations-Model bereit. Somit ist PBP für Geräte, die eine einfache Benutzeroberfläche benötigen entworfen worden. Die folgeden Aufzählung zeigt die von PBP zur Verfügung gestellten Klassen auf: Alle Pakete von FP java.awt java.awt.color java.awt.event java.awt.image java.beans java.rmi java.rmi.registry javax.microedition.xlet javax.microedition.xlet.ixc Personal Profile PP vereinigt das Personal Basis Profile sowie das Foundation Profile. Desweiteren kommt hier noch die kompletten fehlenden AWT Funktionalitäten aus J2SE dazu. Grundlegend unterstützt PP die meiste Funktionalität von J2SE, was die Portierung hier sehr erleichtert. PP ist ausgelegt um ausgefeilte Benutzeroberflächen zu implementieren sowie unterstützt es eine Vielzahl an Netzwerk-Konektivität. Zielplatformen sind High-End PDAs, Set-Top Boxen und weitere High-End Appliances. Das aktuelle Personal Profile 1.0 ist durch JSR 62 definiert und ist nun nahe am Ende der Produkt- Lebenszeit. PP 1.0 wird durch PP 1.1 abgelöst werden (JSR 216), wenn CDC 1.1 verfügbar sein wird. Folgende Pakete sind in PP enthalten:

9 2.2. REFERENZIMPLEMENTIERUNG FÜR DAS PERSONAL PROFILE 9 Alle Pakete aus Foundation Profile und Personal Basis Profile java.applet java.awt java.awt.datatransfer 1 import java.awt.*; import java.awt.event.*; public class HelloWorld extends Frame { 5 public static void main(string[] args) throws Exception { final Frame frame = new HelloWorld(); frame.setsize(640, 400); frame.addwindowlistener(new WindowAdapter() { public void windowclosing(windowevent we) { 10 frame.dispose(); System.exit(0); ); 15 frame.setvisible(true); public void paint(graphics g) { g.setfont(new Font("Dialog", Font.PLAIN, 50)); 20 g.setcolor(color.red); g.drawstring("hello World", 150, 200); 2.2 Referenzimplementierung für das Personal Profile Im gegensatz zu CDLC existiert für CDC kein Toolkit wie das WTK. Konkret bedeutet das es für CDC Anwendungen zu entwickeln schwerer macht. Sun stellt eine Referenz-Implementation, die als Grundlage für eigene Entwicklungen zu sehen ist. Desweiteren soll angemerkt sein, dass die Referenzimplementierung sich nicht so ohne Modifikation kompilieren lässt, worauf aber noch explizit eingegangen wird. Die Quellen sind unter verfügbar Compilieren der Referenzimplementierung Als erstes soll sichergestellt werden, dass die Entwicklungsumgebung die passenden Software- Komponenten, die zum Übersetzen von nöten sind enthält. Sun gibt hier als getestete Versionen folgendes an: Linux 2.2 kernel, or greater

10 10 KAPITEL 2. JAVA J2ME gmake 3.7 or later gcc or later GTK+ libraries and development tools Korn Shell (ksh) is required by the make system Es ist aber anzunehmen das neuere Versionen auch funktionieren sowie andere Distributionen ausser Red Hat Linux 7.2. Als Umgebung bei mir kam Debian testing/unstable mit den folgenden Versionen zum einsatz, die problemlos funktionieren: Linux kernel GNU Make 3.80 gcc (GCC) (Debian 1: ) Wie zu entnehmen ist, ist Windows und andere Betriebsysteme nicht unterstützt und auch nicht getestet worden. Sun bietet hierfür aber eine generische Anleitung, die beschreibt wie man die Referenzimplementierung auf andere Betriebsysteme protieren kann. Diese Schritt 1 - Entpacken unzip j2me_pp-1_0-src-linux-i686.zip cd personal Schritt 2 - Code modifizieren Wie schon erwähnt gibt es einen kleinen Bug, der es verhindert zu Kompilieren. Um dem Abhilfe zu schaffen muss in Zeile 117 der Datei src/share/javavm/runtime/globals.c ersetzt werden. #define CVM_SYSMUTEX_ENTRY(mutex, name) {&CVMglobals.##mutex, name mit #define CVM_SYSMUTEX_ENTRY(mutex, name) {&CVMglobals. mutex, name Schritt 3 - Kompilieren cd build/linux-i686/ make J2ME_CLASSLIB=personal CVM_GNU_TOOLS_PATH=/usr/bin \ JDK_HOME=/usr/local/j2sdk1.4.2_03

11 2.3. JAVA VIRTUAL MACHINE AUF DEM PDA Compilieren und Starten von PP Applikationen Zum Kompilieren kann der übliche javac benutzt werden. Es muss aber beim Kompilieren angegeben werden, das ein alternativer Klassen-Pfad genutzt werden soll. Als nächstes soll zum testen HelloWorld aus den mitgelieferten Beispielen kompiliert werden javac -bootclasspath btclasses.zip:lib/personal.jar \../../src/share/basis/demo/helloworld.java -d./ Gestartet kann das wie gewohnt mit java werden java HelloWorld 2.3 Java Virtual Machine auf dem PDA Für PocketPC existieren einige VMs die auf Java Technelogie basieren, aber nur eine Hand voll unterstützen die CDC oder CDLC Spezifikationen von Sun. Diese setzen auf eigene, spezielle APIs. Desweiteren sind einige Produkte eigestellt worden. Verfügbar ist die JVM von IBM sowie CrEme von NSIcom. NSIcom verkauf ihre JVM nur in grossen Stückzahlen. Hierzu ein Zitat: NSICOM s Creme JVM has a free trial download, plus they sell a developer license of 40 units for $1000, and also offer discounts for bulk. Quelle: IBM hingegen lizensiert ihr WebSphere Everyplace Micro Environment Personal Profile 1.0 for Windows Mobile je Lizenz zu $5,99. Als dritten Anbieter ist Esmertec mit ihrer Jbed CDC JVM zu nenen. Stückpreis schlägt hier mit $49.95 zu buche. Die Entscheidung für eine JVM fällt alleine schon in Bezug auf die Kosten recht leicht. Desweiteren wird von vielen erfahrenen Java-Entwicklern zu dem Produkt von IBM gewaten, da IBM mit Java Technelogien eine sehr grosse Erfahrung vorzuweisen hat und erwarungsgemäss die beste Implementation hat WebSphere Everyplace Micro Environment Hier ist weme-wm2003-arm-ppro p unter dem Punkt WebSphere Everyplace Micro Environment Personal Profile 1.0 for Windows Mobile nd Ed. runterladen. Diese dann ausführen und dem Dialog folgen. Nach der Installation sollte beachtet werden, das das Beispiel-Programm aus Gründen von falschen Pfaden nicht fuktionieren kann. Problem ist, dass IBM nicht bedacht hat, das auf nicht englischen WinCE das nicht Program Files sondern zum Beispiel auf einem Deutschen Programme heisst. Damit geht nichts, da die Pfade nicht stimmen. Ist aber in unserem Fall irrelevant, da nur die JVM selbst benötigt wird. Nach der installation findet sich auf dem Windows-Host Kabinet-Dateien, die aus den Programmdateien, Konfigurationsinformationen und einem Installationsskript, das die Zielpfade für die Dateien und Registryänderungen festlegt, Shortcuts anlegen kann, und eigenen Code während der Installation ausführen kann bestehen. Diese lassen sich auf dem PDA via ActiveSync übertragen und installieren. Zu finden sind Lokalisationen und die JVM selbst.

12 12 KAPITEL 2. JAVA J2ME JVM weme-ppro10-wm2003-arm_22.cab Lokalisation weme-ppro10_de-wm2003-arm_22.cab Java CDC/PP Programme werden über eine Verknüpfung gestartet. Diese sieht für das Beispiel- Program so aus: \Program Files\J9\PPRO10\bin\J9.exe "-jcl:ppro10" "-cp" \ "\Program Files\J9\PPRO10\examples\GolfScoreTrackerApp.jar" \ "com.ibm.weme.examples.golftracker.awt.golfscoretrackerapp"