Waba -- 嵌入式Java程序开发的另类选择
02:14
蒋清野 (qjiang@tsinghua.edu)
美国导航与控制公司
2001 年 10 月
本文介绍了一个目前在国内尚未广为人知的嵌入式Java程序开发工具--Waba。 Waba是一个专门为嵌入式系统设计的Java语言的子集,利用Waba能够为手机、个人 数字助理、掌上型电脑、多功能计算器等多种便携式设备开发应用程序。目前版本 的Waba虚拟机支持的平台包括AmigaOS, BeOS, Linux, MacOS, MS-DOS, Newton, OS/2, PalmOS, Windows 和Windows CE。在本文中作者将全面介绍Waba平台、开发 工具以及Waba相关资源。
Waba平台介绍
Waba是一种专门为微小型设备设计的程序开发平台,在该平台上定义了一种程 序设计语言,一个虚拟机,一种类库文件格式以及一组基本类库。由于Waba语言的
语法是Java语言的语法的严格子集,Waba平台的类库文件格式也是Java平台类库文 件格式的严格子集,因此熟悉Java的开发人员能够利用自己已经熟悉的Java开发平
台进行Waba程序开发。
Waba平台所针对的是例如手机、个人数字助理、掌上型电脑、多功能计算器等 硬件资源非常紧张的微小型设备。因此,Waba的编程语言、虚拟机和基本类库都针 对微小型设备进行了优化处理。在Java语言中需要耗费大量内存或者是被认为与微 小型设备无关的特性均被排除在Waba平台之外。同样,Waba平台也对Java平台的基 本类库进行了大幅度裁减,从而使得Waba平台只需要占用很少的硬件资源而仍然能 够满足微小性设备应用程序设计的需要。
和Java应用程序相类似,Waba应用程序能够在任何安装了Waba平台的操作系统 上运行。最早的Waba平台是针对Windows CE操作系统进行开发的,但是目前Waba虚 拟机已经被移植到多种平台上,其中包括AmigaOS, BeOS, Linux, MacOS, MS-DOS, Newton, OS/2, PalmOS和Windows。就我所了解的情况,目前支持DOS的Java虚拟机 只有KaffePC 和Waba,两者均要求Intel 386以上的中央处理器,但是KaffePC需要 8 MB的内存(推荐配置是16 MB),而Waba仅仅需要4 MB或者是更少的内存。Psion也 与前段时间宣布开发支持MS-DOS的Java虚拟机,但是其测试版本至今尚未发布。前 段时间Waba又推出了专门为T1计算器设计的虚拟机,这是目前仅有的一个专门为计 算器设计的Java虚拟机。
为了保持与Java平台的兼容,Waba提供了一系列过渡类库使得Waba应用程序也 能够在仅仅任何安装了Java运行环境的平台上运行。它既可以是Windows或者UNIX 下面的普通应用程序(Application),也可以是内嵌在浏览器中的一个小应用程序 (Applet)。
与其他嵌入式应用程序开发环境相比较,Waba平台具有如下优点:
- 由于Waba本身是为硬件资源非常紧张的微小型便携式设备设计的,Waba虚 拟机所要求的存储空间通常都小于64 K,其中包括基本类库,基于Waba的应用程序 在运行时刻仅仅要求少于10 K的内存。
- Waba所提供的基本类库事先封装了大量在嵌入式系统中常见的功能,因此 开发人员能够在这些事先经过严格测试的基本类库的基础上迅速开发自己的应用程 序。同时,Waba所支持的平台非常广泛,为一个平台所开发的应用程序不需要经过 任何修改即可以在另一平台上运行。
- 微小型便携式设备通常没有任何外界存储设备,如果应用程序对内存进行 了非法操作,用户必须重新启动该设备,从而导致不可挽回的数据丢失。作为Java 的一个严格子集,Waba同样限制用户应用程序直接对内存进行操作,从而避免了由 于对内存进行非法操作而导致的系统崩溃和数据丢失。此外,Java语言特有的垃圾 回收功能(Garbage Collection)减少了在应用程序中发生内存泄露(Memory Leak) 的可能性。
Waba开发工具
在一个Waba应用程序的开发过程中,开发人员需要一个针对目标平台的Waba虚拟机,一套Waba开发环境,以及一个测试环境。
Waba虚拟机:Waba虚拟机已经被移植到多种平台上,其中包括AmigaOS, BeOS, Linux, MacOS, MS-DOS, Newton, OS/2, PalmOS, Windows和Windows CE。Waba虚 拟机的源代码是开放的,开发人员可以根据自己的需要对Waba虚拟机进行裁剪或者 是修改。
Waba开发环境:WabaSoft提供了一个软件开发工具包(Software Development Kit),称为WabaSDK 。这个工具包提供了所有的Waba基本类库,开发人员可以将这 些基本类库添加到自己熟悉Java开发环境中去,然后在自己熟悉的Java开发环境中 进行Waba应用程序开发。一个最基本的Waba开发环境是JavaSDK + WabaSDK, 开发 人员需要利用JavaSDK中提供的javac来编译Waba应用程序。此外,WabaSDK 还提供 了针对PalmPilot和Windows CE 的代码转换工具ExeGen和Warp,利用这两个工具开 发人员能够将编译以后的Waba类库文件转换成PalmPilot或者是Windows CE 可以识 别的可执行文件。WabaSDK 的源代码同样是开放的,开发人员可以根据需要对其进 行裁剪和修改,或者是将其移植到自己的开发平台上。
随着Waba平台在嵌入式系统中的广泛应用,专门为Waba设计的集成开发环境也 不断的涌现出来,VisualWaba和UIGen 可以说是这些第三方集成开发环境中的佼佼 者。VisualWaba和UIGen 本身都是利用Java开发的应用程序,用来进行应用程序开 发似乎有点反应迟钝,但是如果综合考虑一下Borland JBuilder和IBM Visual Age for Java的性能,VisualWaba和UIGen 的速度还是可以容忍的。相对来说UIGen 的 功能还比较弱,只能够根据用户设计的界面生成相对应源代码。VisualWaba更类似 于微软的Visual Basic,开发人员不但能够在其中进行界面设计和程序设计并生成 源代码,还能够对程序进行编译和调试,最后生成PalmPilot 或者是Windows CE平 台上的可执行代码。
除了VisualWaba和UIGen 以外,还有另外一些由第三方开发的工具。这些工具 或者为Waba提供一些专门的类库,或者是增强Waba的图形用户界面。例如MathFP为 Waba提供了高性能的符点运算类库,使得Waba在没有数学协同处理器的情况下也能 够进行高性能的符点运算。mWaba AWT Toolkit 为Waba提供了类似于Java AWT的图 形用户界面功能。Waba GUI Library为Waba提供了更加强大的串口通讯、图形用户 界面以及HTML解析功能。
测试环境:在嵌入式便携式设备应用程序设计中,经常需要将生成的可执行代 码上载到目标平台上进行调试和测试。例如开发一个针对Windows CE的应用程序, 开发人员通常需要预先在桌面计算机上进行程序开发和编译,然后通过微软的便携 式设备服务程序将可执行代码上载到目标平台,最后在目标平台上进行调试,整个 过程非常的繁琐。在Waba中提供了一款针对Windows CE的模拟器,使得开发人员能 够在桌面计算机上直接调试应用程序,从而大大的减轻了开发人员的负担。
相关资源
- WabaSoft (http://www.wabasoft.com)
WabaSoft是Waba的大本营,从该网站可以获得关于Waba平台的最新消息,并且可以下载各种版本的Waba开发工具以及相关文档。
- Waba Workbench (http://www.wabaworkbench.com)
Waba Workbench是由Ed Crandell 创办的一个专门用于Waba技术交流的网站,该网站提供了一系列关于Waba开发的技术文章、扩展类库以及虚拟机。在这里也可以找到指向其他Waba技术网站的连接。
- Visual Waba (http://www.dmic.fr/palm/prg2.htm)
VisualWaba的主页,从该网站可以获得关于VisualWaba的最新消息,并且可以免费下载VisualWaba的试用版以及相关文档。
- UIGen (http://home.c2i.net/badeand/UIGen/)
UIGen的主页,从该网站可以获得关于UIGen的最新消息,并且可以在浏览器上直接利用UIGen 进行图形用户界面并且生成相对应的源代码。如果你需要经常性的使用UIGen的话,你需要将UIGen下载并安装在你的开发平台上。虽然UIGen 的用户界面非常简单,你还是可以在该网站上找到一个比较具体的用户指南。
- 其他网络资源
http://www.superwaba.org/
http://www.wabajump.org/
http://www.cygnus.uwa.edu.au/~rnielsen/wextras/
news://news.massena.com/pilot.programmer.waba
news://news.falch.net/pilot.programmer.waba
结论
本文全面介绍了专门为嵌入式系统设计的Waba平台、开发工具以及Waba相关资 源。该平台支持包括AmigaOS, BeOS, Linux,
MacOS, MS-DOS, Newton, PalmOS 和 Windows CE等一系列嵌入式操作系统,能够在手机、个人数字助理、掌上型电脑、
多功能计算器等多种便携式设备上运行。现有的Waba开发工具使得开发人员能够在 一般开发平台上设计、编译和调试针对便携式设备等目标平台的应用程序,能够大
大缩短嵌入式应用程序的开发周期。目前Waba平台已经在嵌入式应用程序设计领域 得到了广泛的应用,是一个优秀的嵌入式应用程序平台。
| 关于作者 蒋清野,软件工程专家。1999年7月获得清华大学学士学位,2001年1月获得伊里诺大学(Univ. of Illinois at Urbana-Champaign)硕士学位,目前是美国导航与控制公司(American GNC Corporation)工程专家。主要研究领域包括遥感图像信息处理,GPS应用,惯性导航,无线通讯和高速网络技术。电子邮件:qjiang@tsinghua.edu。 |
小小豆叮
配置Web应用环境实现JSP留言簿
02:14
小小豆叮
滴滴香浓,意犹未尽—畅游Java世界(1)
02:13
小小豆叮
西门子演示无线 Java技术
02:13
小小豆叮
Tomcat - 简明用户手册
02:13
小小豆叮
Java平台最“体贴”的工具--javadoc
02:12
javadoc利用Java编译程序javac对程序代码源文件中的声明和文档注释进行语法分析,并在默认情况下生成一组HTML文档来描述类、内部类、接口、构造函数、方法和域。不过在运行过程中,它也使用了Java平台的环境变量classpath来确定类查找路径。这样当涉及类和内部类的有关描述时,是否正确地设置了classpath变量可能会影响到javadoc命令是否可以完全成功执行。
javadoc产生的默认文件列表如下:
基本页面文件:
| calssname.html | 类或者接口描述文件,一个文件对应一个类或者接口 |
| package-summary.html | 包摘要文件,一个文件对应一个包 |
| overview-summary.html | 总的摘要文件 |
交叉引用页面文件:
| overview-tree.html | 所有包的类层次页面 |
| package-tree.html | 某个包的类层次页面 |
| package-use.html | 包用法页面 |
| class-use\classname.html | 类用法页面 |
| deprecated-list.html | 不鼓励使用的方法的页面 |
| serialized-form.html | 序列化页面 |
| index-*.html | 索引文件 |
支持文件:
| help-doc.html | 帮助文件 |
| index.html | 引导页面,是整个文档的入口 |
| *-frame.html | 框架文件 |
| stylesheet.css | 样式表文件 |
| doc-files目录 | 保存与HTML相关的一些杂文件。例如图片文件等。 |
javadoc [ options ] [ packagenames ] [ sourcefiles ] [ @files ]
参数可以按照任意顺序排列。下面分别就这些参数和相关的一些内容进行说明:
- Packagenames 包列表。这个选项可以是一系列的包名(用空格隔开),例如java.lang java.lang.reflect java.awt。不过,因为javadoc不递归作用于子包,不允许对包名使用通配符;所以你必须显示地列出希望建立文档的每一个包。
- Sourcefiles 源文件列表。这个选项可以是一系列的源文件名(用空格隔开),可以使用通配符。javadoc允许四种源文件:类源代码文件、包描述文件、总体概述文件、其他杂文件。
◇ 类源代码文件:类或者接口的源代码文件。
◇ 包描述文件:每一个包都可以有自己的包描述文件。包描述文件的名称必须是"package.html",与包的.java文件放置在一起。包描述文件的内容通常是使用HTML标记写的文档。javadoc执行时将自动寻找包描述文件。如果找到,javadoc将首先对描述文件中<body></body>之间的内容进行处理,然后把处理结果放到该包的Package Summary页面中,最后把包描述文件的第一句(紧靠<body>)放到输出的Overview summary页面中,并在语句前面加上该包的包名。
◇ 总体概述文件:javadoc可以创建一个总体概述文件描述整个应用或者所有包。总体概述文件可以被任意命名,也可以放置到任意位置。-overview选项可以指示总体概述文件的路径和名称。总体概述文件的内容是使用HTML标记写的文档。javadoc在执行的时候,如果发现-overview选项,那么它将首先对文件中<body></body>之间的内容进行处理;然后把处理后的结果放到输出的Overview summary 页面的底部;最后把总体概述文件中的第一句放到输出的Overview summary页面的顶部。
◇ 其他杂文件:这些文件通常是指与javadoc输出的HTML文件相关的一些图片文件、Java源代码文件(.java)、Java程序(.class)、Java小程序(Applets)、HTML文件。这些文件必须放在doc-files目录中。每一个包都可以有自己的doc-files目录。举个例子,你希望在java.awt.Button的HTML文档中使用一幅按钮的图片(Button.gif)。首先,你必须把图片文件放到C:\user\src\java\awt\doc-files\中;然后在Button.java文件中加入下面注释
/**
* This button looks like this:
* <img src="doc-files/Button.gif">
*/ - @files 包含文件。为了简化javadoc命令,你可以把需要建立文档的文件名和包名放在一个或多个文本文件中。例如,为了简化下面命令:
javadoc -d apidoc com.mypackage1 com.mypackage2 com.mypackage3
你可以建立一个名称为mypackage.txt的文件,其内容如下:
com.mypackage1
com.mypackage2
com.mypackage3
然后执行下面命令即可:
javadoc -d apidoc @mypackage.txt -
options 命令行选项。javadoc使用doclets(doclets是指用doclet API编写的程序。)来确定输出的内容和格式。命令行选项中一部分是可用于所有doclet的通用选项,一部分是由默认的标准doclet提供的专用的选项。下面对各自一些常用的选项分别进行介绍:
通用选项:
◇ -1.1 生成具有javadoc 1.1版本生成的文档的外观和功能的文档。不是所有的选项都可以用于-1.1选项,具体可以使用javadoc -1.1 -help察看。
◇ -help 显示联机帮助。
◇ -bootclasspath classpathlist 指定"根类"(通常是Java平台自带的一些类。例如java.awt.*等)的路径。
◇ -sourcepath sourcepathlist 指定包的源文件搜索路径。但是必须注意,只有在javadoc命令中指定了包名的时候才可以使用-sourcepath选项。如果指定了包名,而省略了-sourcepath,那么javadoc使用类路径查找源文件。举例说明:假定你打算为com.mypackage建立文档,其源文件的位置是C:\user\src。那么你可以使用下面的命令:
javadoc -sourcepath c:\user\src com.mypackage
◇ -classpath classpathlist 指定javadoc查找"引用类"的路径。引用类是指带文档的类加上它们引用的任何类。javadoc将搜索指定路径的所有子目录。Classpathlist可以包含多个路径(使用;隔开)。如果省略-classpath,则javadoc使用-sourcepath查找源文件和类文件。举例说明:假定你打算为com.mypackage建立文档,其源文件的位置是C:\user\src,包依赖C:\user\lib中的库。那么你可以使用下面的命令:
javadoc -classpath c:\user\lib -sourcepath c:\user\src com.mypackage
◇ -overview path\filename 告诉javadoc从path\filename所指定的文件中获取概述文档,并且把它放到输出的概述页面(overview-summary.html)中。其中path\filename是相对于-sourcepath的相对路径。
◇ -public 只显示公共类以及成员。
◇ -protected 只显示受保护的和公共的类以及成员。缺省选项。
◇ -package只显示包、受保护的和公共的类以及成员。
◇ -private 显示所有类和成员。
◇ -doclet class 指定javadoc产生输出内容的自定义doclet类。如果忽略这个选项,javadoc将使用默认的doclet产生一系列HTML文档。
◇ -docletpath classpathlist 与- doclet选项相关,制定自定义的doclet类文件的路径。Classpathlist可以包含多条路径(用;隔开)。
◇ -verbose 在javadoc运行时提供更详细的信息。
标准doclet专用选项:
◇ -author 在生成的文档中包含"作者"项。
◇ - d directory 指定javadoc保存生成的HTML文件的目录。省略该选项将把文件保存在当前目录。Directory可以是绝对目录,也可以是相对当前目录的相对目录。
◇ -version 在生成的文档中包含"版本"项。
◇ -use 为类和包生成"use"(用法)页面。这些页面描述了该类和包在javadoc命令涉及的文件中被使用的情况。例如:对于给定的类C,在C的用法页面中将包含C的子类,类型为C的域,返回变量类型为C的方法以及在参数中有变量类型为C的方法和构造器。
◇ -splitindex 把索引文件按照字母顺序分为多个文件。每一个文件对应一个字母。
◇ -windowtitle title 指定输出的HTML文档的标题。
◇ -header header 指定输出的HTML文档的页眉文本。
◇ -footer footer 指定输出的HTML文档的脚注文本。
◇ -bottom text 指定输出的HTML文档底部的文本。
◇ - group groupheading packagepatten;packagepatten;… 在总体概述页面中按照命令的指定方式分隔各个包。例如执行下面命令:
javadoc -group "Core Packages" "java.lang*:java.util"
-group "Extension Packages" "javax.*"
java.lang java.lang.reflect java.util javax.servlet java.new
在页面中将有如下结果:
Core Packages
java.lang
java.lang.reflect
java.util
Extension Packages
javax.servlet
Other Packages
java.new
◇ - noindex 不输出索引文件。
◇ - help 在文件的导航条中忽略help链接。
◇ - helpfile path\filename 指定导航条中的help链接所指向的帮助文件。忽略该选项,javadoc将生成缺省的帮助文件。
◇ -stylesheetfile path\filename 指定javadoc的HTML样式表文件的路径。忽略该选项,javadoc将自动产生一个样式表文件stylesheet.css。
通过上面的介绍,我们了解了javadoc的命令行语法,下面开始介绍javadoc文档注释方法。
javadoc注释以"/**"开始,以"*/"结束,里面可以包含普通文本、HTML标记和javadoc标记。javadoc只处理源文件中在类/接口定义、方法、域、构造器之前的注释,忽略位于其他地方的注释。举例如下:
*我的第一个程序--<b>Helloworld</b>
*@author 王鸿
*@version 1.0 2001/10/15
*/
public class myHelloworld
{
/**
*在main( )方法中使用的显示用字符串
*@see #main(java.lang.String[])
*/
static String SDisp 使用下面命令:
javadoc -private -d doc -author -version myHelloworld.java
即可以生成漂亮的关于myHelloworld.java的API文档了。
上面例子中以@开头的标记就是javadoc标记。在Java程序中正确使用javadoc标记是一个良好的注释习惯,将非常有助于javadoc自动从源代码文件生成完整的格式化API文档。下面就对各种标记进行详细说明。
◇ @author name-text 指定生成文档中的"作者"项,从JDK/SDK 1.0开始引入。name-text可以指定多个名字(使用","隔开)。文档注释可以包含多个类。
◇ {@docroot} 代表产生文档的根路径,从JDK/SDK 1.3开始引入。用法举例如下
/**
*see the <a href={@docroot}/copyright.html>copyright</a>
*/
假定生成文档的根目录是doc,上面注释所在的文件最后生成的文件是doc\utility\utl.html,那么"copyright"的链接会指向..\copyright.html。
◇ @deprecated deprecated-text 添加注释,表明不推荐使用该API。
◇ @exception class-name description @throw的同义标记,从JDK/SDK 1.0开始引入。
◇ {@link package.class#member label} 插入指向package.class#member的内嵌链接,从JDK/SDK 1.2开始引入。举例说明,假定注释中有如下文档:
/** Use the {@link #getComponentAt(int, int) getComponentAt} method. */
那么javadoc最终生成的HTML页面中将有如下内容
Use the <a href = "Component.html#getComponentAt(int,int)" > getComponentAt </a> method.
◇ @param parameter-name description 描述参数,从JDK/SDK 1.0开始引入。
◇ @return description 描述返回值,从JDK/SDK 1.0开始引入。
◇ @see reference 添加"参见"标题,其中有指向reference的链接或者文本项,从JDK/SDK 1.0开始引入。@see标记有三种形式,下面分别说明:
(1)、@see "string" 为"string"添加文本项,不产生链接。
(2)、@see <a href="URL#Value">Label</a> 使用HTML标记产生链接
(3)、@see package.class#member Label 使用Java语言的名字package.class #member产生链接。
◇ @serial field-description 用于缺省可序列化域的注释,从JDK/SDK 1.2开始引入。
◇ @serialField field-name field-type field-description 建立Serializable类的serialPersistentFields成员的ObjectStreamField组件的文档,从JDK/SDK 1.2开始引入。
◇ @serialData data-description data-description建立数据序列和类型的文档,从JDK/SDK 1.2开始引入。
◇ @since since-text 利用since-text内容为文档增加"since"标题,从JDK/SDK 1.1开始引入。
◇ @throws class-name description 与@exception同义。用class-name和description为输出文档添加"抛出"标题,从JDK/SDK 1.2开始引入。
◇ @version version-text 添加"版权"标题,从JDK/SDK 1.0开始引入。
上面介绍了标准doclet提供的所有标记。不过,需要注意这些标记的使用是有位置限制的。其中可以出现在类或者接口文档注释中的标记有:@see、{@link}、@since、@deprecated、@author、@version。可以出现在方法或者构造器文档注释中的标记有:@see、{@link}、@since、@deprecated、@param、@return、@throws、@exception、@serialData。可以出现在域文档注释中的有:@see、{@link}、@since、@desprecated、@serial、@serialField。
除了javadoc自身提供的标准标记以外,我们可以定制自己的标记吗?当然可以。只需要对javadoc标准的doclet程序进行扩充即可。实际上,利用javadoc提供的doclet API,不仅可以扩充doclet标记,甚至还可以改变javadoc的整个输出。为了满足需要,你可以使javadoc输出普通文本、XML文件等。由于扩充doclet涉及到Java编程,本文不再做深入介绍。
总之,javadoc提供了完整规范的API文档功能。在软件项目管理中,合理地使用javadoc不仅可以减少开发时的文档工作量,提高效率;而且还非常有利于将来软件的修改和维护。
<
小小豆叮
利用Socket进行Java网络编程
02:12
小小豆叮
开发完整J2EE解决方案的八个步骤 4
02:12
小小豆叮
开发完整J2EE解决方案的八个步骤 3
02:12
小小豆叮
开发完整J2EE解决方案的八个步骤 1
02:11
小小豆叮
图文:摩托罗拉推出两款Java手机
02:11
小小豆叮
开发完整J2EE解决方案的八个步骤 5
02:10
小小豆叮
开发完整J2EE解决方案的八个步骤 6
02:10
小小豆叮
开发完整J2EE解决方案的八个步骤 2
02:09
小小豆叮
全面保护你的Java程序(中)
02:09
小小豆叮
全面保护你的Java程序安全(下)
02:09
小小豆叮
常用的查看Oracle数据库的SQL
02:09
小小豆叮
全面保护你的Java程序安全(上)
02:08
小小豆叮
改进Java的字符串分解器
02:08
小小豆叮
在Java中监控文本框的变化
02:08
小小豆叮
Java2下Applet数字签名具体实现方法
02:08
小小豆叮
谈谈Java语言的垃圾收集器
02:07
小小豆叮
Java、Java Applet与 JavaScript间的通信
02:07
小小豆叮
如何正确地应用Runtime类调用程序
02:07
小小豆叮
在Java中获取系统属性
02:06
小小豆叮
ejb内部资参之三
02:06
小小豆叮
ejb内部资参之二
02:05
小小豆叮
ejb内部资参之一
02:05
小小豆叮
ejb内部资参之四
02:04
小小豆叮
ejb内部资参之五
02:04
小小豆叮
Enterprise JavaBeans导论二
02:03
小小豆叮
Enterprise JavaBeans导论七
02:02
小小豆叮